Расчет динамики разгона судна на подводных крыльях
Математическая модель неустановившегося движения судна. Буксировочные кривые сопротивления и тяги. Точное эталонное аналитическое решение системы дифференциальных уравнений. Таблица значений функций и перевод в систему СИ. Паскаль (разгон, торможение).
Рубрика | Транспорт |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.08.2012 |
Размер файла | 420,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Постановка задачи и ее математическая модель
1.1 Общая задача, описания динамики разгона (торможения) судна
Из курса теоретической механики известно, что в соответствии принципам Даламбера неустановившееся движение тела описывается вторым законом Ньютона. Поскольку в данной задаче рассчитывается движение лишь в направлении одной из осей координат (в данном случае оси “X”), то достаточно записать уравнения движения в проекции на ось “X” и решать его относительно скорости “V” в направлении оси “X” и пройденного по этой координате пути “S”.
1.2 Математическая модель неустановившегося движения судна
Основным уравнением задачи в этом случае является уравнение второго закона Ньютона в проекции на ось координат “X”.
m*a = F(1)
Здесь:
m - масса тела;
а = dV/dt - ускорение тела;
F - сумма всех сил, действующих на судно, в проекции на ось “X”.
Равнодействующая сила F складывается из двух сил:
R - сопротивление движению судна;
Т - тяга движения (как правило, гребного винта).
Из физических соображений понятно, что сопротивление R зависит от скорости движения (чем больше скорость “V”, тем больше сопротивление R) и направлена против скорости “V”, т.е. в отрицательном направлении оси “X”. Тяга, создаваемая гребным винтом, также зависит от скорости судна, но действует в противоположном направлении силе сопротивления R, т.е. направлена в положительном направлении оси “X”.
С учетом сказанного, уравнение (1) можно записать в виде:
(2)
Таким образом, получено обыкновенное дифференциальное уравнение 1-го порядка относительно скорости движения судна “V”.
Для определения пройденного за время “разгона” пути “S” к этому уравнению (2) необходимо добавить уравнение dS/dt=V, являющееся определением понятия - “скорость”. Таким образом, математической моделью задачи считается система из двух дифференциальных уравнений 1-го порядка, записанных в каноническом виде:
(3)
Здесь функции R(V) и T(V) являются заданными и находятся по испытаниям моделей судна и гребного винта. Как правило, эти функции задаются либо графически, либо таблично.
На рис. 1 представлены типичные кривые функций R(V) и T(V).
Рис. 1 - Буксировочные кривые сопротивления и тяги
Для решения системы уравнений (3) необходимо задать начальные условия. Обычно они задаются в виде t=0 или V=VN.
2. Методы и алгоритмы решения задачи
2.1 Формирование функций R(V) и T(V)
Первым этапом решения задачи является аппроксимация функций R(V) и T(V). При этом по заданным таблицам этих функций необходимо:
построить на экране дисплея графики этих функций (в виде точек);
выбрать класс аппроксимирующей функции (если выбран полином, то необходимо выбрать его степень по характерным точкам);
определить коэффициент аппроксимации;
рассчитать и вывести на дисплей графики аппроксимирующих функций.
2.2 Точное эталонное аналитическое решение системы (3) дифференциальных уравнений
Для отладки программы решения общей (при произвольных R(V) и T(V)) системы (3) целесообразно задать эти функции в виде полиномов 1-й степени.
(4)
здесь коэффициенты аппроксимации.
Обозначим (5)
Тогда уравнение (2) примет вид:
(6)
Это простейшее дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными. Разделим переменные и проинтегрируем:
(7)
Здесь начальные условия входят в пределы интегрирования. Вычисляя интегралы, получаем:
(8)
Потенцируя, получаем:
(9)
Это и есть точное решение уравнения (6). При t=0 имеем V=VH, т.е. начальное условие выполнено автоматически. При разгоне коэффициент и при получаем:
(10)
(11)
При торможении судна конечная скорость V равна нулю. Учитывая это, подставляем формулу (8) в формулу (11) и получаем значение пройденного пути при торможении:
При отладке программы в общем случае получаемое численное решение с линейными аппроксимациями T(V) и R(V) сравнивается с точным для проверки правильности алгоритма и программы и выбора тела интегрирования.
3. Исходные данные
судно движение сопротивление тяга
Масса судна: кг
1800 об/мин
Таблица значений функций R(V) и T(V) и перевод в систему СИ:
Таблица 1
V1 |
T1 |
V2 |
T2 |
|
0 |
1970 |
0 |
19700 |
|
12 |
1950 |
3,333333333 |
19500 |
|
24 |
1900 |
6,666666667 |
19000 |
|
32 |
1830 |
8,888888889 |
18300 |
|
40 |
1750 |
11,11111111 |
17500 |
|
48 |
1630 |
13,33333333 |
16300 |
|
56 |
1500 |
15,55555556 |
15000 |
|
70 |
1100 |
19,44444444 |
11000 |
|
72 |
700 |
20 |
7000 |
|
V1 |
R1 |
V2 |
R2 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
30 |
1,111111111 |
300 |
|
8 |
100 |
2,222222222 |
1000 |
|
12 |
250 |
3,333333333 |
2500 |
|
16 |
550 |
4,444444444 |
5500 |
|
20 |
1000 |
5,555555556 |
10000 |
|
24 |
1250 |
6,666666667 |
12500 |
|
26 |
1350 |
7,222222222 |
13500 |
|
28 |
1380 |
7,777777778 |
13800 |
|
32 |
1400 |
8,888888889 |
14000 |
|
36 |
1390 |
10 |
13900 |
|
38 |
1330 |
10,55555556 |
13300 |
|
40 |
1290 |
11,11111111 |
12900 |
|
44 |
1200 |
12,22222222 |
12000 |
|
48 |
1100 |
13,33333333 |
11000 |
|
52 |
1000 |
14,44444444 |
10000 |
|
56 |
950 |
15,55555556 |
9500 |
|
60 |
1000 |
16,66666667 |
10000 |
|
70 |
1100 |
19,44444444 |
11000 |
|
72 |
1300 |
20 |
13000 |
4. Этапы выполнения работы
В данном курсовом проекте решаются две задачи:
задача разгона судна на тихой воде;
задача торможения судна на тихой воде.
Каждая задача разбита на этапы.
Модельная задача №1.
Выполняется аппроксимация кривой R(V) в один участок, методом интерполяции по заданным точкам полиномом второй степени
Модельная задача №2.
(Кусочно-линейная аппроксимация). Выполняется аппроксимация кривой R(V) на четырех участках, методом интерполяции по первой и последней точкам, полиномом первой степени.
Модельная задача №3.
Выполняется аппроксимация кривой R(V) полиномами четвертой степеней. Рассчитывается работа и мощностей движителя на всем пути разгона.
Модельная задача №1
V |
T(V) |
(P2(V)-R(V)) |
a0 |
a1 |
a2 |
V1 |
p2(V) |
|
0 |
19700 |
231535,5874 |
19218,82 |
313,8805 |
-41,5797 |
0 |
19218,81855 |
|
3,3333333 |
19500 |
91864,00901 |
|
|
|
3,333333 |
19803,09076 |
|
6,6666667 |
19000 |
214712,3469 |
|
|
|
6,666667 |
19463,37064 |
|
8,8888889 |
18300 |
179404,3272 |
|
|
|
8,888889 |
18723,56148 |
|
11,111111 |
17500 |
5342,011226 |
|
|
|
11,11111 |
17573,08906 |
|
13,333333 |
16300 |
82970,85065 |
|
|
|
13,33333 |
16011,95339 |
|
15,555556 |
15000 |
921303,474 |
|
|
|
15,55556 |
14040,15445 |
|
19,444444 |
11000 |
1956227,84 |
|
|
|
19,44444 |
9601,347849 |
|
20 |
7000 |
3476609,369 |
|
|
|
20 |
8864,566805 |
|
7159969,816 |
||||||||
V1 |
R(V) |
(P2(V)-R(V)) |
a0 |
a1 |
a2 |
V1 |
p2(v1) |
|
0 |
0 |
1280086,612 |
-1131,41 |
2212,027 |
-84,6039 |
0 |
-1131,409127 |
|
1,1111111 |
300 |
849989,9672 |
|
|
|
1,111111 |
1221,949005 |
|
2,2222222 |
1000 |
5599889,355 |
|
|
|
2,222222 |
3366,408535 |
|
3,3333333 |
2500 |
7851032,88 |
|
|
|
3,333333 |
5301,969465 |
|
4,4444444 |
5500 |
2336715,159 |
|
|
|
4,444444 |
7028,631793 |
|
5,5555556 |
10000 |
2112965,982 |
|
|
|
5,555556 |
8546,395521 |
|
6,6666667 |
12500 |
6994646,243 |
|
|
|
6,666667 |
9855,260647 |
|
7,2222222 |
13500 |
9416574,554 |
|
|
|
7,222222 |
10431,35624 |
|
7,7777778 |
13800 |
8092732,436 |
|
|
|
7,777778 |
10955,22717 |
|
8,8888889 |
14000 |
4638444,805 |
|
|
|
8,888889 |
11846,2951 |
|
10 |
13900 |
1881109,842 |
|
|
|
10 |
12528,46442 |
|
10,555556 |
13300 |
258865,1186 |
|
|
|
10,55556 |
12791,21211 |
|
11,111111 |
12900 |
10350,03968 |
|
|
|
11,11111 |
13001,73514 |
|
12,222222 |
12000 |
1603027,611 |
|
|
|
12,22222 |
13266,10727 |
|
13,333333 |
11000 |
5389737,354 |
|
|
|
13,33333 |
13321,58079 |
|
14,444444 |
10000 |
10037210,59 |
|
|
|
14,44444 |
13168,15571 |
|
15,555556 |
9500 |
10928525,39 |
|
|
|
15,55556 |
12805,83203 |
|
16,666667 |
10000 |
4993480,714 |
|
|
|
16,66667 |
12234,60975 |
|
19,444444 |
11000 |
1226284,569 |
|
|
|
19,44444 |
9892,622662 |
|
20 |
13000 |
13931173,34 |
|
|
|
20 |
9267,551295 |
|
99432842,56 |
Рис. 2
Станционарная скорость |
|
|
vst |
r(v)-t(v) |
|
18,3703842135 |
=$D$43+$E$43*A78+$F$43*A78^2-($D$55+$E$55*A78+$F$55*A78^2) |
Время разгона |
|
|
|
hv |
|
|
|
1,8370384 |
|
|
|
V1 |
v1sr |
1/(t(v)-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
1,8370384 |
0,918519223 |
0,00005 |
|
3,6740769 |
2,755557668 |
0,00006 |
|
5,5111153 |
4,592596113 |
0,00008 |
|
7,3481538 |
6,429634559 |
0,00010 |
|
9,1851922 |
8,266673004 |
0,00013 |
|
11,022231 |
10,10371145 |
0,00018 |
|
12,859269 |
11,94074989 |
0,00026 |
|
14,696308 |
13,77778834 |
0,00042 |
|
16,533346 |
15,61482679 |
0,00083 |
|
18,370384 |
17,45186523 |
0,00305 |
|
|
|
0,005177548 |
|
|
int |
137,914636926 |
Время разгона |
|||
hv |
|||
=(A78-0)/10 |
|||
V1 |
v1sr |
1/(t(v)-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
=A84+$A$82 |
=(A85+A84)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B85+$F$43*B85^2-($D$55+$E$55*B85+$F$55*B85^2)) |
|
=A85+$A$82 |
=(A86+A85)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B86+$F$43*B86^2-($D$55+$E$55*B86+$F$55*B86^2)) |
|
=A86+$A$82 |
=(A87+A86)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B87+$F$43*B87^2-($D$55+$E$55*B87+$F$55*B87^2)) |
|
=A87+$A$82 |
=(A88+A87)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B88+$F$43*B88^2-($D$55+$E$55*B88+$F$55*B88^2)) |
|
=A88+$A$82 |
=(A89+A88)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B89+$F$43*B89^2-($D$55+$E$55*B89+$F$55*B89^2)) |
|
=A89+$A$82 |
=(A90+A89)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B90+$F$43*B90^2-($D$55+$E$55*B90+$F$55*B90^2)) |
|
=A90+$A$82 |
=(A91+A90)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B91+$F$43*B91^2-($D$55+$E$55*B91+$F$55*B91^2)) |
|
=A91+$A$82 |
=(A92+A91)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B92+$F$43*B92^2-($D$55+$E$55*B92+$F$55*B92^2)) |
|
=A92+$A$82 |
=(A93+A92)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B93+$F$43*B93^2-($D$55+$E$55*B93+$F$55*B93^2)) |
|
=A93+$A$82 |
=(A94+A93)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B94+$F$43*B94^2-($D$55+$E$55*B94+$F$55*B94^2)) |
|
|
|
=СУММ(C85:C94) |
|
|
int |
=110000*A82*C95 |
Энергия |
|
|
ht |
13,7914636926 |
|
t |
|
|
Энергия |
|
|
ht |
=(C96-0)/10 |
|
t |
|
|
Время торможения |
|
|
hv |
|
|
|
1,854629 |
|
|
|
V1 |
v1sr |
1/(t(v)-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
1,8370384 |
0,918519223 |
-0,001206 |
|
3,6740769 |
2,755557668 |
-0,000231 |
|
5,5111153 |
4,592596113 |
-0,000138 |
|
7,3481538 |
6,429634559 |
-0,000104 |
|
9,1851922 |
8,266673004 |
-0,000088 |
|
11,022231 |
10,10371145 |
-0,000079 |
|
12,859269 |
11,94074989 |
-0,000076 |
|
14,696308 |
13,77778834 |
-0,000075 |
|
16,533346 |
15,61482679 |
-0,000078 |
|
18,370384 |
17,45186523 |
-0,000085 |
|
|
|
-0,002161975 |
|
|
int |
-57,58865696 |
Время торможения |
|||
hv |
|
|
|
1,854629 |
|
|
|
V1 |
v1sr |
1/(t(v)-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
=A102+$A$82 |
=(A103+A102)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B103+$F$55*B103^2) |
|
=A103+$A$82 |
=(A104+A103)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B104+$F$55*B104^2) |
|
=A104+$A$82 |
=(A105+A104)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B105+$F$55*B105^2) |
|
=A105+$A$82 |
=(A106+A105)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B106+$F$55*B106^2) |
|
=A106+$A$82 |
=(A107+A106)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B107+$F$55*B107^2) |
|
=A107+$A$82 |
=(A108+A107)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B108+$F$55*B108^2) |
|
=A108+$A$82 |
=(A109+A108)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B109+$F$55*B109^2) |
|
=A109+$A$82 |
=(A110+A109)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B110+$F$55*B110^2) |
|
=A110+$A$82 |
=(A111+A110)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B111+$F$55*B111^2) |
|
=A111+$A$82 |
=(A112+A111)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B112+$F$55*B112^2) |
|
|
|
=СУММ(C103:C112) |
|
|
int |
=110000*A82*C113 |
Модельная задача №2
V1 |
T1 |
V2 |
T2 |
|
0 |
1970 |
0 |
19700 |
|
12 |
1950 |
3,333333333 |
19500 |
|
24 |
1900 |
6,666666667 |
19000 |
|
32 |
1830 |
8,888888889 |
18300 |
|
40 |
1750 |
11,11111111 |
17500 |
|
48 |
1630 |
13,33333333 |
16300 |
|
56 |
1500 |
15,55555556 |
15000 |
|
70 |
1100 |
19,44444444 |
11000 |
|
72 |
700 |
20 |
7000 |
Рис. 3
Рис. 4
V |
T |
R |
|
0 |
19700 |
0 |
|
3,33 |
19350 |
6250,077 |
|
6,66 |
19000 |
12500,154 |
|
8,88 |
18251,7 |
12699,20544 |
|
11,1111 |
17499,8 |
12899,45295 |
|
13,33 |
16250,4 |
11200,2859 |
|
15,55 |
15000,4 |
9500,2765 |
|
19,4444 |
7997,86 |
12563,10949 |
|
20 |
6999 |
13000,1 |
Рис. 5
Стационарная скорость |
|
|
|
vst |
t(v)-r(v) |
|
|
17,67788 |
0 |
|
|
Стационарная скорость |
|||
vst |
t(v)-r(v) |
||
17,677882156 |
=(-14388*A59+354712)-(599,52*A59+75012) |
Время разгона |
|||
hv |
|||
=(A59-0)/10 |
|||
v1 |
v1st |
1/(t(v)-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
=A65+$A$63 |
=(A66+A65)/2 |
=1/((-14388*B66+354712)-(599,52*B66+75012)) |
|
=A66+$A$63 |
=(A67+A66)/2 |
=1/((-14388*B67+354712)-(599,52*B67+75012)) |
|
=A67+$A$63 |
=(A68+A67)/2 |
=1/((-14388*B68+354712)-(599,52*B68+75012)) |
|
=A68+$A$63 |
=(A69+A68)/2 |
=1/((-14388*B69+354712)-(599,52*B69+75012)) |
|
=A69+$A$63 |
=(A70+A69)/2 |
=1/((-14388*B70+354712)-(599,52*B70+75012)) |
|
=A70+$A$63 |
=(A71+A70)/2 |
=1/((-14388*B71+354712)-(599,52*B71+75012)) |
|
=A71+$A$63 |
=(A72+A71)/2 |
=1/((-14388*B72+354712)-(599,52*B72+75012)) |
|
=A72+$A$63 |
=(A73+A72)/2 |
=1/((-14388*B73+354712)-(599,52*B73+75012)) |
|
=A73+$A$63 |
=(A74+A73)/2 |
=1/((-14388*B74+354712)-(599,52*B74+75012)) |
|
=A74+$A$63 |
=(A75+A74)/2 |
=1/((-14388*B75+354712)-(599,52*B75+75012)) |
|
|
|
=СУММ(C66:C75) |
|
|
int |
=110000*A63*C76 |
Энергия |
|
|
ht |
2,393837 |
|
t |
|
Время торможения |
|
|
|
hv |
|
|
|
1,8662194 |
|
|
|
v1 |
v1st |
1/(-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
=A83+$A$81 |
=(A84+A83)/2 |
=1/-(599,52*B66+75012) |
|
=A84+$A$81 |
=(A85+A84)/2 |
=1/-(599,52*B67+75012) |
|
=A85+$A$81 |
=(A86+A85)/2 |
=1/-(599,52*B68+75012) |
|
=A86+$A$81 |
=(A87+A86)/2 |
=1/-(599,52*B69+75012) |
|
=A87+$A$81 |
=(A88+A87)/2 |
=1/-(599,52*B70+75012) |
|
=A88+$A$81 |
=(A89+A88)/2 |
=1/-(599,52*B71+75012) |
|
=A89+$A$81 |
=(A90+A89)/2 |
=1/-(599,52*B72+75012) |
|
=A90+$A$81 |
=(A91+A90)/2 |
=1/-(599,52*B73+75012) |
|
=A91+$A$81 |
=(A92+A91)/2 |
=1/-(599,52*B74+75012) |
|
=A92+$A$81 |
=(A93+A92)/2 |
=1/-(599,52*B75+75012) |
|
|
|
=СУММ(C84:C93) |
|
|
int |
=110000*A81*C94 |
Модельная задача №3
V1 |
TV) |
(P4(V)-R(V)) |
a0 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
V1 |
P4(V1) |
|
0 |
19700 |
7956,470833 |
19610,8 |
438,801 |
-152,85 |
12,95757 |
-0,39218 |
0 |
19610,8 |
|
3,333333 |
19500 |
94022,25445 |
|
|
|
|
|
3,333333 |
19806,63 |
|
6,666667 |
19000 |
37092,38012 |
|
|
|
|
|
6,666667 |
18807,41 |
|
8,888889 |
18300 |
45644,56198 |
|
|
|
|
|
8,888889 |
18086,35 |
|
11,11111 |
17500 |
7577,383167 |
|
|
|
|
|
11,11111 |
17412,95 |
|
13,33333 |
16300 |
94532,71367 |
|
|
|
|
|
13,33333 |
16607,46 |
|
15,55556 |
15000 |
67917,81912 |
|
|
|
|
|
15,55556 |
15260,61 |
|
19,44444 |
11000 |
2102202,546 |
|
|
|
|
|
19,44444 |
9550,103 |
|
20 |
7000 |
1341085,757 |
|
|
|
|
|
20 |
8158,053 |
|
|
|
3798031,886 |
|
|
|
|
|
|
|
|
V1 |
R(V) |
(P4(V)-R(V)) |
a0 |
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
V1 |
P4(V1) |
|
0 |
0 |
397620,1044 |
-630,571 |
-28,7284 |
632,407 |
-66,5512 |
1,837288 |
0 |
-630,5713 |
|
1,111111 |
300 |
73025,94826 |
|
|
|
|
|
1,111111 |
29,76686 |
|
2,222222 |
1000 |
552140,7645 |
|
|
|
|
|
2,222222 |
1743,062 |
|
3,333333 |
2500 |
2441026,585 |
|
|
|
|
|
3,333333 |
4062,379 |
|
4,444444 |
5500 |
1227641,433 |
|
|
|
|
|
4,444444 |
6607,99 |
|
5,555556 |
10000 |
869787,5421 |
|
|
|
|
|
5,555556 |
9067,376 |
|
6,666667 |
12500 |
1702437,989 |
|
|
|
|
|
6,666667 |
11195,22 |
|
7,222222 |
13500 |
2026238,428 |
|
|
|
|
|
7,222222 |
12076,54 |
|
7,777778 |
13800 |
973316,1604 |
|
|
|
|
|
7,777778 |
12813,43 |
|
8,888889 |
14000 |
35682,94307 |
|
|
|
|
|
8,888889 |
13811,1 |
|
10 |
13900 |
59800,47864 |
|
|
|
|
|
10 |
14144,54 |
|
10,55556 |
13300 |
588136,2213 |
|
|
|
|
|
10,55556 |
14066,9 |
|
11,11111 |
12900 |
878479,5788 |
|
|
|
|
|
11,11111 |
13837,27 |
|
12,22222 |
12000 |
960438,754 |
|
|
|
|
|
12,22222 |
12980,02 |
|
13,33333 |
11000 |
533947,2668 |
|
|
|
|
|
13,33333 |
11730,72 |
|
14,44444 |
10000 |
98913,4445 |
|
|
|
|
|
14,44444 |
10314,51 |
|
15,55556 |
9500 |
226830,3811 |
|
|
|
|
|
15,55556 |
9023,733 |
|
16,66667 |
10000 |
3175678,516 |
|
|
|
|
|
16,66667 |
8217,957 |
|
19,44444 |
11000 |
84917,17691 |
|
|
|
|
|
19,44444 |
11291,41 |
|
20 |
13000 |
98772,66736 |
|
|
|
|
|
20 |
13314,28 |
|
|
|
17004832,38 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 6
Время разгона |
|
|
|
hv |
|
|
|
1,909917 |
|
|
|
V1 |
v1sr |
1/(t(v)-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
1,909917 |
0,954959 |
4,99024E-05 |
|
3,819834 |
2,864876 |
5,93291E-05 |
|
5,729751 |
4,774793 |
8,28684E-05 |
|
7,639668 |
6,68471 |
0,000132007 |
|
9,549585 |
8,594627 |
0,000218967 |
|
11,4595 |
10,50454 |
0,000284286 |
|
13,36942 |
12,41446 |
0,000238601 |
|
15,27934 |
14,32438 |
0,000177332 |
|
17,18925 |
16,23429 |
0,000161253 |
|
19,09917 |
18,14421 |
0,000285252 |
|
|
|
0,001689797 |
|
|
int |
46,79688572 |
Энергия |
|
|
ht |
=(C96-0)/10 |
|
t |
|
|
Время торможения |
|
|
hv |
|
|
|
1,95572 |
|
|
|
V1 |
v1sr |
1/(-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
1,909917 |
0,954959 |
0,007261408 |
|
3,819834 |
2,864876 |
-0,000329324 |
|
5,729751 |
4,774793 |
-0,000135859 |
|
7,639668 |
6,68471 |
-8,90792E-05 |
|
9,549585 |
8,594627 |
-7,34703E-05 |
|
11,4595 |
10,50454 |
-7,102E-05 |
|
13,36942 |
12,41446 |
-7,82076E-05 |
|
15,27934 |
14,32438 |
-9,55359E-05 |
|
17,18925 |
16,23429 |
-0,00011837 |
|
19,09917 |
18,14421 |
-0,000115727 |
|
|
|
0,006154816 |
|
|
int |
170,4502169 |
Время разгона |
|
|
|
hv |
|
|
|
=(A78-0)/10 |
|
|
|
V1 |
v1sr |
1/(t(v)-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
=A84+$A$82 |
=(A85+A84)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B85+$F$43*B85^2+$G$43*B85^3+$H$43*B85^4-($D$55+$E$55*B85+$F$55*B85^2+$G$55*B85^3+$H$55*B85^4)) |
|
=A85+$A$82 |
=(A86+A85)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B86+$F$43*B86^2+$G$43*B86^3+$H$43*B86^4-($D$55+$E$55*B86+$F$55*B86^2+$G$55*B86^3+$H$55*B86^4)) |
|
=A86+$A$82 |
=(A87+A86)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B87+$F$43*B87^2+$G$43*B87^3+$H$43*B87^4-($D$55+$E$55*B87+$F$55*B87^2+$G$55*B87^3+$H$55*B87^4)) |
|
=A87+$A$82 |
=(A88+A87)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B88+$F$43*B88^2+$G$43*B88^3+$H$43*B88^4-($D$55+$E$55*B88+$F$55*B88^2+$G$55*B88^3+$H$55*B88^4)) |
|
=A88+$A$82 |
=(A89+A88)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B89+$F$43*B89^2+$G$43*B89^3+$H$43*B89^4-($D$55+$E$55*B89+$F$55*B89^2+$G$55*B89^3+$H$55*B89^4)) |
|
=A89+$A$82 |
=(A90+A89)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B90+$F$43*B90^2+$G$43*B90^3+$H$43*B90^4-($D$55+$E$55*B90+$F$55*B90^2+$G$55*B90^3+$H$55*B90^4)) |
|
=A90+$A$82 |
=(A91+A90)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B91+$F$43*B91^2+$G$43*B91^3+$H$43*B91^4-($D$55+$E$55*B91+$F$55*B91^2+$G$55*B91^3+$H$55*B91^4)) |
|
=A91+$A$82 |
=(A92+A91)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B92+$F$43*B92^2+$G$43*B92^3+$H$43*B92^4-($D$55+$E$55*B92+$F$55*B92^2+$G$55*B92^3+$H$55*B92^4)) |
|
=A92+$A$82 |
=(A93+A92)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B93+$F$43*B93^2+$G$43*B93^3+$H$43*B93^4-($D$55+$E$55*B93+$F$55*B93^2+$G$55*B93^3+$H$55*B93^4)) |
|
=A93+$A$82 |
=(A94+A93)/2 |
=1/($D$43+$E$43*B94+$F$43*B94^2+$G$43*B94^3+$H$43*B94^4-($D$55+$E$55*B94+$F$55*B94^2+$G$55*B94^3+$H$55*B94^4)) |
|
|
|
=СУММ(C85:C94) |
|
|
int |
=110000*A82*C95 |
|
Время торможения |
|||
hv |
|
|
|
1,95572 |
|
|
|
V1 |
v1sr |
1/(-r(v)) |
|
0 |
|
|
|
=A102+$A$82 |
=(A103+A102)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B103+$F$55*B103^2+$G$55*B103^3+$H$55*B103^4) |
|
=A103+$A$82 |
=(A104+A103)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B104+$F$55*B104^2+$G$55*B104^3+$H$55*B104^4) |
|
=A104+$A$82 |
=(A105+A104)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B105+$F$55*B105^2+$G$55*B105^3+$H$55*B105^4) |
|
=A105+$A$82 |
=(A106+A105)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B106+$F$55*B106^2+$G$55*B106^3+$H$55*B106^4) |
|
=A106+$A$82 |
=(A107+A106)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B107+$F$55*B107^2+$G$55*B107^3+$H$55*B107^4) |
|
=A107+$A$82 |
=(A108+A107)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B108+$F$55*B108^2+$G$55*B108^3+$H$55*B108^4) |
|
=A108+$A$82 |
=(A109+A108)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B109+$F$55*B109^2+$G$55*B109^3+$H$55*B109^4) |
|
=A109+$A$82 |
=(A110+A109)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B110+$F$55*B110^2+$G$55*B110^3+$H$55*B110^4) |
|
=A110+$A$82 |
=(A111+A110)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B111+$F$55*B111^2+$G$55*B111^3+$H$55*B111^4) |
|
=A111+$A$82 |
=(A112+A111)/2 |
=1/-($D$55+$E$55*B112+$F$55*B112^2+$G$55*B112^3+$H$55*B112^4) |
|
|
|
=СУММ(C103:C112) |
|
|
int |
=110000*A82*C113 |
Паскаль (разгон)
PROGRAM DIF1;
VAR
m,tn,tk,ht:REAL;
n,I:INTEGER;
t,V,S:array[1..210]of REAL;
f1,f2,f3:TEXT;
begin
ASSIGN(f1,'c:\Student\555\t.TXT');
REWRITE(f1);
ASSIGN(f2,'c:\Student\555\V.TXT');
REWRITE(f2);
ASSIGN(f3,'c:\Student\555\S.TXT');
REWRITE(f3);
m:=110000;
WRITELN('ўўҐ¤Ё n,tn,tk,t[1],V[1],S[1]');
READLN(n,tn,tk,t[1],V[1],S[1]);
ht:=(tk-tn)/n;
FOR I:=1 TO n DO
begin
t[I+1]:= t[I]+ht;
V[I+1]:= V[I]+ht*((1/m)*((19219+313.88*V[I]-41.58*SQR(V[I]))-(-1131.4+2212*V[I]-84.604*SQR(V[I]))));
S[I+1]:= S[I]+ht*V[I];
WRITELN(f1,t[I+1]:8:3);
WRITELN(f2,V[I+1]:8:3);
WRITELN(f3,S[I+1]:8:3);
end;
close(f1);
close(f2);
close(f3);
end.
V |
t |
|
0,794 |
0,515 |
|
1,534 |
1,03 |
|
2,226 |
1,546 |
|
2,873 |
2,061 |
|
3,481 |
2,576 |
|
4,052 |
3,091 |
|
4,589 |
3,606 |
|
5,096 |
4,122 |
|
5,575 |
4,637 |
|
6,029 |
5,152 |
|
18,25 |
98,402 |
|
18,255 |
98,917 |
|
18,26 |
99,433 |
|
18,264 |
99,948 |
|
18,269 |
100,463 |
|
18,274 |
100,978 |
|
18,279 |
101,493 |
|
18,283 |
102,009 |
|
18,288 |
102,524 |
|
18,292 |
103,039 |
|
S |
t |
|
0 |
0,515 |
|
0,409 |
1,03 |
|
1,2 |
1,546 |
|
2,346 |
2,061 |
|
3,827 |
2,576 |
|
5,62 |
3,091 |
|
7,707 |
3,606 |
|
10,072 |
4,122 |
|
12,697 |
4,637 |
|
15,57 |
5,152 |
|
1490,699 |
98,402 |
|
1500,101 |
98,917 |
|
1509,506 |
99,433 |
|
1518,913 |
99,948 |
|
1528,323 |
100,463 |
|
1537,735 |
100,978 |
|
1547,15 |
101,493 |
|
1556,567 |
102,009 |
|
1565,986 |
102,524 |
|
1575,408 |
103,039 |
Рис. 7
Паскаль (торможение)
PROGRAM DIF1;
VAR
m,tn,tk,ht:REAL;
n,I:INTEGER;
t,V,S:array[1..210]of REAL;
f1,f2,f3:TEXT;
begin
ASSIGN(f1,'c:\Student\555\1t.TXT');
REWRITE(f1);
ASSIGN(f2,'c:\Student\555\1V.TXT');
REWRITE(f2);
ASSIGN(f3,'c:\Student\555\1S.TXT');
REWRITE(f3);
m:=110000;
WRITELN('ўўҐ¤Ё n,tn,tk,t[1],V[1],S[1]');
READLN(n,tn,tk,t[1],V[1],S[1]);
ht:=(tk-tn)/n;
FOR I:=1 TO n DO
begin
t[I+1]:= t[I]+ht;
V[I+1]:= V[I]+ht*((1/m)*(-(-1131.4+2212*V[I]-84.604*SQR(V[I]))));
S[I+1]:= S[I]+ht*V[I];
WRITELN(f1,t[I+1]:8:3);
WRITELN(f2,V[I+1]:8:3);
WRITELN(f3,S[I+1]:8:3);
end;
close(f1);
close(f2);
close(f3);
end.
S |
t |
V |
t |
|
14,132 |
0,762 |
17,931 |
0,762 |
|
27,793 |
1,524 |
17,286 |
1,524 |
|
40,962 |
2,286 |
16,617 |
2,286 |
|
53,622 |
3,047 |
15,927 |
3,047 |
|
65,755 |
3,809 |
15,219 |
3,809 |
|
77,35 |
4,571 |
14,499 |
4,571 |
|
88,397 |
5,333 |
13,771 |
5,333 |
|
98,888 |
6,095 |
13,039 |
6,095 |
|
108,822 |
6,857 |
12,308 |
6,857 |
|
118,199 |
7,619 |
11,583 |
7,619 |
|
346,662 |
145,513 |
0,995 |
145,513 |
|
347,42 |
146,275 |
0,995 |
146,275 |
|
348,178 |
147,037 |
0,995 |
147,037 |
|
348,936 |
147,799 |
0,995 |
147,799 |
|
349,694 |
148,561 |
0,995 |
148,561 |
|
350,452 |
149,323 |
0,995 |
149,323 |
|
351,21 |
150,084 |
0,995 |
150,084 |
|
351,969 |
150,846 |
0,995 |
150,846 |
|
352,727 |
151,608 |
0,995 |
151,608 |
|
353,485 |
152,37 |
0,995 |
152,37 |
Рис. 8
Выводы
Вторая модельная задача не представляет точных результатов по времени и пути разгона. Более точными следует считать результаты первой и третьей модельных задач, т.к. графики, полученные в результате интерполяции максимально точно приближены к исходным.
Огромное время торможения судна можно объяснить неточностью конечного графика сопротивления воды R(V): при скоростях менее 0.5 м/с, сопротивление близко к нулю и судно перестает тормозить.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение элементов циркуляции судна расчетным способом. Расчет инерционных характеристик судна - пассивного и активного торможения, разгона судна при различных режимах движения. Расчет увеличения осадки судна при плавании на мелководье и в каналах.
методичка [124,3 K], добавлен 19.09.2014Расчёт полной величины сопротивления воды движению судна, остаточного сопротивления судна и сопротивления воздушной среды. Сложность расчёта сопротивления среды движению плотов. Величина сил сопротивления судна при движении его в ограниченном потоке.
контрольная работа [76,0 K], добавлен 21.10.2013Расчет пройденного расстояния и времени при пассивном и активном торможении судна. Учет инерции судна при швартовных операциях и определение положения мгновенного центра вращения неподвижного судна. Выбор оптимальных условий плавания на попутном волнении.
методичка [5,8 M], добавлен 04.09.2009Площадь смоченной поверхности судна. Расчет сопротивления трения судна для трех осадок. Расчет сопротивления движению судна с помощью графиков серийных испытаний моделей судов. Определение параметров гребного винта. Профилировка лопасти гребного винта.
курсовая работа [785,6 K], добавлен 19.01.2012Построение динамического паспорта автомобиля. Графики разгона с переключением передач. Построение скоростных характеристик. Расчет сил тяги и сопротивления движению. Время разгона до заданной скорости. Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем.
курсовая работа [109,6 K], добавлен 11.03.2015Основы расчета процесса разгона автомобиля с применением методов численного интегрирования дифференциальных уравнений. Расчет тяговой силы. Структура программы расчета на персональном компьютере. Ввод параметров для расчета. Обработка результатов расчета.
методичка [225,0 K], добавлен 10.05.2012Расчет сопротивления воды движению судна. Особенности выполнения проектировочного и проверочного расчетов движительного комплекса, принципы определения винтовых характеристик главного двигателя. Расчет и построение ходовых (тяговых) характеристик судна.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 18.10.2013Основные характеристики судна, оценка посадки и остойчивости при буксировке. Гидрометеорологическая обстановка в районах перегона. Расчет буксировочных сопротивлений судна в речной и морской воде при заданных скоростях движения. Графики движения буксиров.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 11.07.2014Время падения скорости судна после команды стоп и пройденное за это время расстояние. Инерционная характеристика судна и определение скорости в конце периодов, когда останавливается винт, а также время активного торможения и тормозной путь корабля.
контрольная работа [204,4 K], добавлен 16.08.2009Расчет сил тяги и сопротивления движению, тяговые характеристики, построение динамического паспорта автомобиля, графика разгона с переключением передач и максимальной скоростью движения. Тягово-скоростные свойства автомобиля. Скорость и затяжные подъёмы.
курсовая работа [941,5 K], добавлен 27.03.2012