浮動のコートの安定性
概要
ソース: アレクサンダー ・ S ・ ラトナーとケビン ラオ李部機械、原子力工学、ペンシルバニアの州立大学、大学公園、PA
この実験の目的は、自己の権利いくつかの外部の力によって側に寝返りを打ったときに能力 - の浮遊船の安定性の現象を示すことです。慎重な船体形状と内部の質量分布の設計により安定する遠洋航海容器低下書き (船体の水中深さ)、船舶操縦性の向上と削減をドラッグします。
この実験では、模型ボートは最初 (別の貨物の荷重を表す) 質量の中心の調整を有効にする変更が、ロール角度の自動追跡。ボートは水のコンテナー内に配置されその重心の高さが異なるさまざまな角度にチップを渡した。リリース、転覆 (転倒) またはボートの動きを揺動は、デジタル カメラとビデオ解析ソフトウェアの追跡されます。最大の安定した結果ロール角と発振周波数は理論値と比較されます。安定計算は、コンピューター支援設計環境で決定されるボートの構造と幾何学的プロパティを使用して実行されます。
手順
1. 安定性の最大角度を測定
- 小さな模型ボートを選択します。比較的単純な船体設計セクション 3 と 4 で解析の複雑さを軽減する勧めします。
- 軽量の鮮やかな色の垂直のマストをボート (青推奨) に接続します。MATLAB のコードは、イメージの明るい青のピクセルを捜すことによってビデオのマストの位置を追跡します。色違いのマストを使用すると、画像解析コードは調整するでしょう。
- ぴったりと重量のための停止として機能するマストにケーブルタイを貼付します。マスト上に重量 (例えば、カップリング ナット) をスライド ストップにかかってください。
- 水のより大きい容器にボートを配置し、(図 2 a) を解決することができます。部屋の空気の流れはボートを妨げないようにセットアップを配置します。ボートの長さに沿ってマストを直面しているビデオ カメラをマウントします。白の背景
結果
、m)
) と復元の浮揚性力のモーメント アーム (
)。ステップ 3.7 で取得した値の間を補間する必要があります。これらの約バランスか。
(ステップ 3.7) 評価理論発振周波数。
(2)
