יציבות של כלי שיט צפים

Overview

מקור: אלכסנדר ס. רטנר וקווין ראו לי המחלקה להנדסה מכנית וגרעינית, אוניברסיטת פנסילבניה, פארק האוניברסיטאות, הרשות הפלסטינית

מטרת הניסוי הזה היא להדגים את תופעת היציבות של כלי שיט צפים - היכולת ימינה-עצמית כאשר הם מגולגלים לצד על ידי כוח חיצוני כלשהו. תכנון זהיר של צורות גוף הספינה וחלוקת מסה פנימית מאפשר לכלי שיט להיות יציבים עם טיוטות נמוכות (עומק שקוע של גוף הספינה), שיפור יכולת התמרון של כלי השיט והפחתת הגרירה.

בניסוי זה, תחילה תשונה סירה לדוגמה כדי לאפשר התאמה של מרכז המסה שלה (המייצג עומסי מטען שונים) ומעקב אוטומטי אחר זווית הגליל שלה. הסירה תונח במיכל מים, ותוטה לזוויות שונות בגבהים שונים של מרכז המסה שלה. לאחר שחרורו, ההתהפכות (התהפכות) או התנועה המתנדנדת של הסירה יהיו במעקב באמצעות מצלמה דיגיטלית ותוכנת ניתוח וידאו. התוצאות עבור זווית הגליל היציבה המרבית ותדירות התנודה יושוו לערכים תיאורטיים. חישובי יציבות יבוצעו באמצעות תכונות גיאומטריות ומבניות של הסירה שנקבעו בסביבת תכנון בסיוע מחשב.

Procedure

1. מדידת זווית היציבות המרבית

  1. בחר סירה קטנה. מומלץ גוון פשוט יחסית לצמצם את מורכבות הניתוח בסעיפים 3 ו-4.
  2. חבר תורן אנכי קל משקל בצבע בהיר לסירה (מומלץ כחול). קוד MATLAB שסופק עוקב אחר מיקום התורן בסרטון על-ידי חיפוש פיקסלים כחולים בהירים בתמונה. אם נעשה שימוש בתורן צבע אחר, יהיה צורך להתאים את קוד ניתוח התמונה בהתאם.
  3. הדביקו עניבת כבלים לתורן כדי לשמש כתחנה למשקל. החלק משקל(למשל,אגוז צימוד) ע

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results
מסה כוללת
(m, קילוגרם)
מרכז המסה
(Hס"מ,מ')
מרכז הציפה
(
Equation 8 , מ ')
רגע האינרציה
(Izz, ק"ג2)
0.08...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

ניסוי זה הדגים את תופעות היציבות של כלי שיט צפים וכיצד ספינות יכולות להישאר זקופות גם עם מוקדי מסה גבוהים יחסית. לדוגמה, בתוצאות הייצוגיות, סירה מדגם קטן עם מרכז מסה (Hcm = 5.3 ס"מ) הרבה מעל קו המים(קו מים H~ 1 - 2 ס"מ) יכול לחזור למקומו זקוף לאחר שהיטה לזווית ~ 25 °. בניסויים נמדדה...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags
Floating VesselsStabilityPerformance MetricsStaying UprightPositive BuoyancyCapsized VesselSafety And ComfortCrew And CargoOrientationVessel StabilityTradeoffDesign OptimizationFuel EfficiencyManeuverabilityShape And Weight DistributionExperimental TestingComputer aided Design SoftwareBuoyancyGravityObject Orientation

Skip to...

0:07

Overview

1:30

Principles of the Stability of Floating Vessels

4:49

Performing the Experiment

8:07

Numerical Approach to Design

11:33

Applications

12:37

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

יציבות של כלי שיט צפים

Mechanical Engineering

22.0K Views

article

ציפה וגרירה על גופים שקועים

Mechanical Engineering

29.6K Views

article

הנעה ודחף

Mechanical Engineering

20.7K Views

article

רשתות צנרת והפסדי לחץ

Mechanical Engineering

57.5K Views

article

מרווה ומרתיח

Mechanical Engineering

7.7K Views

article

קפיצות הידראוליות

Mechanical Engineering

40.7K Views

article

ניתוח מחליף חום

Mechanical Engineering

27.9K Views

article

מבוא לקירור

Mechanical Engineering

24.5K Views

article

שושנת ים של חוט חם

Mechanical Engineering

15.5K Views

article

מדידת זרמים סוערים

Mechanical Engineering

13.4K Views

article

הדמיה של זרימה בעבר גוף בלוף

Mechanical Engineering

11.1K Views

article

ג'ט פוגע בלוח נוטה

Mechanical Engineering

10.7K Views

article

שימור הגישה האנרגטית לניתוח מערכות

Mechanical Engineering

7.2K Views

article

מדידות של שימור המוני וקצב זרימה

Mechanical Engineering

22.5K Views

article

קביעת כוחות מניעה על לוח שטוח בשיטת אמצעי האחסון של הפקד

Mechanical Engineering

25.9K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved