Ship stability is a complicated aspect of naval architecture which has existed in some form or another for hundreds of years. Historically, ship stability calculations for ships relied on rule-of-thumb calculations, often tied to a specific system of measurement. Some of these very old equations continue to be used in naval architecture books today, however the advent of the ship model basin allows much more complex analysis.
Master shipbuilders of the past used a system of adaptive and variant design. Ships were often copied from one generation to the next with only minor changes being made, and by doing this, serious problems were not often encountered. Ships today still use the process of adaptation and variation that has been used for hundreds of years, however computational fluid dynamics, ship model testing and a better overall understanding of fluid and ship motions has allowed much more in-depth analysis.
Transverse and longitudinal waterproof bulkheads were introduced in ironclad designs between 1860 and the 1880s, anti-collision bulkheads having been made compulsory in British steam merchant ships prior to 1860[1]. Prior to this, a hull breach in any part of a vessel could flood the entire length of the ship. Transverse bulkheads, while expensive, increase the likelihood of ship survival in the event of damage to the hull, by limiting flooding to breached compartments separated by bulkheads from undamaged ones. Longitudinal bulkheads have a similar purpose, but damaged stability effects must be taken into account to eliminate excessive heeling. Today, most ships have means to equalize the water in sections port and starboard (cross flooding), which helps to limit the stresses experienced by the structure, and also alter the heel and/or trim of the ship.
References
1. ^ Ship Stability. Kemp & Young. ISBN 0853090424
2. ^ a b c d Comstock, John (1967). Principles of Naval Architecture. New York: Society of Naval Architects and Marine Engineers. pp. 827. ISBN 670020738.
3. ^ a b Harland, John (1984). Seamanship in the age of sail. London: Conway Maritime Press. pp. 43. ISBN 0851771793.
4. ^ U.S. Coast Guard Technical computer program support accessed 20 December 2006.
When we left there. Fluid can move freely within the ship. ( tank containing Not a full) the movement of the liquid surface will affect the change. Position of the ship CG will cause the CG to change the vertical scroll up always (KG always up and down the GM) can get that value from the formula
The Effect of Free Surface of liquids (FSE)
The Effect of Free Surface of liquids (FSE)
Figure shows the effect of changing the cg fluid movement back and forth within the tank, which contained no full Affect the CG location and the ship
Reducing the impact of the Free Surface.
1 / add liquid to fill the tank. Or taken out up
2 / containers designed to be liquid water, the vertical wall of tank length. To reduce theimpact.
3 / omissionsfillingin the liquid in the tank position is very high.
Listing of the ship due to the action of the force within the ship. Caused by movement of the CG centre-line from the vertical to the stable equilibrium official position of the new boat. Where the balance of forces acting on the weight and buoyancy CG made through the CB.
From Figure 1 is the state of the vessels during the match, a state of balance of the boat at the beginning (Initial position), but when moving weight within the boat, resulting in the CG moved from its original position on the line centre. Figure 2 line is the result of the ship tilted to the side that moves the CG away Figure 3.
From Figure 3 that when the ship tilted to continue until the CB moves from its original position on the vertical centre line due to the change of volume under the water line up. And results in the equilibrium state of inflation at a new position angle of the ship is called Angle of List and we can find the value of this angle formula tan θ = GG1 / GM.
จากรูปที่ 1 เป็นสภาวะของเรือในขณะตั้งตรงซึ่งเป็นสภาพการทรงตัวของเรือ ณ จุดเริ่มต้น (Initial position) แต่เมื่อมีการเคลื่อนย้ายน้ำหนักภายในเรือเป็นผลให้จุด CG เคลื่อนตัวออกจากตำแหน่งเดิมบนเส้น centre line ดังรูปที่ 2 จึงเป็นผลทำให้เรือเกิดการเอียงตัวไปด้านที่จุด CG เคลื่อนตัวออกไป ดังรูปที่ 3
จากรูปที่ 3 พบว่าเมื่อเรือจะเอียงต่อไปเรื่อยๆจนกว่าจุด CB จะเคลื่อนตัวออกจากตำแหน่งเดิมบนแนว centre line เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงไปของปริมาตรใต้แนวน้ำที่เพิ่มขึ้น และเป็นผลทำให้เกิดสภาพสมดุลของการลอยตัว ณ ตำแหน่งใหม่ มุมเอียงของเรือนี้เราเรียกว่า Angle of List และเราสามารถหาค่าของมุมนี้ได้ด้วยสูตรtan θ = GG1 / GM
The Methoding to solve the problem about the boat (List).
ขั้นตอนการแก้ปัญหาเกี่ยวกับการเอียงของเรือ (List)
1 / Taking moment about the keel.
To calculate the Final KG changing the vertical (vertical moved).
2 / Take Final KG to find the final GM.
If Final KG changed from its original position higher GM will phase down and reposition the lower will be the new GM scroll more.
3 / Taking moment about the centre line.
To calculate the impact of the CG Listing moment to move from the vertical centre line to the gunwale left / right of the boat. Marked by the + / - instead of moving away as the (+) instead of prostrate oneself right and (-) instead of the left gunwale etc.
4 / Take GG1 from 3 / and Final GM from 2 / input to calculate in formular.
tan θ = GG1 / GM.
ขั้นตอนการแก้ปัญหาเกี่ยวกับการเอียงของเรือ (List)
1/ Taking moment about the keel
เพื่อคำนวณหาค่า Final KG ที่เปลี่ยนแปลงไปตามแนวดิ่ง (vertical moved)
2/ Take Final KG to find the final GM
ถ้า Final KG เปลี่ยนแปลงสูงขึ้นจากตำแหน่งเดิม จะทำให้ระยะ GM ลดลง และเมื่อเปลี่ยนตำแหน่งลดต่ำลงก็จะทำให้ GM เพื่มมากขึ้น
3/ Taking moment about the centre line
เพื่อคำนวณหาผลกระทบของ Listing moment ต่อจุด CG ในการเคลื่อนตัวออกจากแนว centre line ไปทางกราบซ้าย/ขวาของเรือ โดยกำหนดเครื่องหมาย + / - แทนด้านที่เคลื่อนตัวออกไป เช่น (+) แทนกราบขวา และ (–) แทนกราบซ้าย เป็นต้น
4/ Take GG1 from 3/ and Final GM from 2/ input to calculate in formular
tan θ = GG1 / GM
List when suspended weight
WhenThe Ship carry goods on a tool or device isinstalled on the hull. While the weight of the goods that have not been placed on the hull. We must consider cg position of the object at the end position of the tool lifting of the boat compared to the height of K (from KG) and compared with the distance from the vertical centre line (distance d) then calculated as usual.
เมื่อเรือทำการขนถ่ายสินค้าด้วยเครื่องมือหรืออุปกรณืที่ติดตั้งอยู่บนตัวเรือ ขณะที่น้ำหนักของสินค้านั้นๆยังไม่ได้ถูกวางลงบนตัวเรือ เราจะต้องพิจารณาตำแหน่ง cg ของวัตถุนั้น ณ บริเวณที่ตำแหน่งปลายยอดของเครื่องมือยกสินค้าของเรือเปรียบเทียบกับความสูงจาก K (ระยะ KG) และเทียบกับความห่างจากแนว centre line (ระยะ d) แล้วนำไปคำนวณตามปกติ
Correction to list
Editing Angle of List, it will lead to conditions of stability back to the boat upright again (Upright), so it is the duty of the cadet officerwill must calculated and adjust weight within the boat. Therefore We must to bring balance to the Listing moment to solve problems that occur.
การแก้ไข Angle of List นั้นก็เพื่อจะนำสภาพการทรงตัวของเรือกลับสู่การตั้งตรงอีกครั้ง (Upright) ดังนั้นจึงเป็นหน้าที่ของนายประจำเรือจะต้องคำนวณและปรับแต่งน้ำหนักต่างๆภายในเรือ
ดังนั้นจึงต้องนำวิธีสมดุลของ Listing moment เข้ามาแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น
