SCHRIFTENREIHE SCHIFFBAU Hydrostatik von Schiffen

Stabilität von Schwimmlagen 10. Juni 2008
Stabilität von Schwimmlagen
Stabilität ist die Fähigkeit eines Schwimmkörpers, sich aus einer geneigten Lage (Krängung) wieder
selbstständig aufzurichten. Allgemein wird die Stabilität von folgenden Faktoren beeinflusst:
• die Form des Unterwasserschiffes, z.B. völlige oder weniger völlige Hauptspantform,
• die Verhältniswerte der Hauptabmessungen, z.B. B/T, T/D,
• vom Freibord; bei geringem Freibord taucht Seite Deck zu früh ein,
• die Lage des Gewichtsschwerpunktes; ein tiefliegender Gewichtsschwerpunkt führt zu starken aufrichtenden
Momenten (Schiff ist ”steif”), ein hochliegender Gewichtsschwerpunkt bewirkt nur ein
geringes aufrichtendes Moment (Schiff ist rank),
• äußere Einflussgrößen wie Winddruck, überkommende Wassermassen bei Seegang.
Der Schwimmkörper befinde sich in der Gleichgewichtslage:
Fζ = Mη = Mξ ≡ 0. (1)
Die Schwimmlage ist stabil, wenn kleine Schwimmlageänderungen (δT ; δψ; δϕ) in beliebiger Kombination
eine positive (zu leistende) Arbeit erfordern, d.h der Schwimmkörper wird versuchen in die
aufrechte Position zurückzukehren.
Wiederholung der Vorzeichendefinitionen, s. Abb. 1:
δT Tiefertauchung des Körpers:
Kraft δFζ nach oben.
δψ Rechtsdrehung um η−Achse:
Moment δMη linksdrehend um η.
δϕ Linksdrehung um ξ−Achse:
Moment δMξ rechtsdrehend um ξ.
Abbildung 1: Vorzeichendefinition
Schwimmlageänderungen (δT ; δψ; δϕ) und daraus resultierende Kräfte/Momente sind entgegengesetzt
gerichtet.
Stefan Krueger (TUHH)
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krueger@tu-harburg.de
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