Sadržaj predmeta

Konstrukcija i stabilnost broda

Šifra:

142264

Kratica:

BRO 206

Visoko učilište:

Sveučilište u Zadru

ECTS bodovi:

6.0

Opterećenje:

30(V) + 60(P)

Nositelji:

izv. prof. dr. sc. Marko Valčić

Izvođači:

Marko Novaselić, nasl. pred. (V)

izv. prof. dr. sc. Marko Valčić (P)

Opis predmeta:

Opis kolegija: Značaj brodarske industrije. Podjela brodova. Definicije i pojmovi. Povijesni razvoj brodova. Podjela trgovačke flote i osnova svojstva pojedinih tipova trgovačkih brodova. Međunarodni propisi o konstrukciji i gradnji brodova. Sustavi gradnje brodova. Osnovni elementi brodske strukture. Elementi uzdužne i poprečne čvrstoće broda. Strukturni elementi broda. Čvrstoća i naprezanje brodske konstrukcije. Podjela brodskih prostora. Osnovni zahtjevi klasifikacijskih društava. Geometrijski prikaz broda. Glavne dimenzije i mjere broda. Nacrti broda i brodskih linija. Generalni plan brodova različitih tehnologija. Dijagramni list. Tablice hidrostatskih podataka. Koeficijenti brodske forme. Sustavi tereta brodova različitih tehnologija. Brodska oprema za rukovanje teretom. Oprema palube i palubni uređaji. Sustavi za sidrenje i vez. Otpor broda. Komponente otpora broda i podjela otpora. Efektivna snaga. Otpor trenja. Valni sustavi i otpor valova. Otpor zraka. Otpor forme broda. Ostali otpori. Ukupni otpor broda. Obrastanje i hrapavost trupa. Propulzija broda. Odnos otpora i propulzije. Snaga i iskoristivost propulzije. Sustavi propulzije. Brodski propulzori i izvedbe brodskih vijaka. Međudjelovanje vijka i trupa broda. Kavitacija brodskog vijka. Osnove pomorstvenosti. Stvaranje valova. Stanja mora. Gibanje broda u šest stupnjeva slobode. Opterećenje okoline. Međudjelovanje broda i okoline. Osnovni pojmovi iz čvrstoće broda. Raspored težina i istisnine. Momenti savijanja, poprečne sile, momenti torzije brodskog trupa. Pregib i progib brodskog trupa. Moment valova. Momenti otpora i tromosti poprečnog presjeka brodskog trupa. Nadzor brodske strukture. Oštećenja brodske strukture i njihovi uzroci. Korozija i zaštita broda. Konstrukcijska i tehnološka obilježja brodova za prijevoz rasutog i generalnog tereta, brodova za prijevoz kontejnera, putničkih brodova, brodova specijalne namjene, brodova za prijevoz tekućih tereta, brodova za prijevoz kemikalija te brodova za prijevoz ukapljenih plinova. Hidrostatika broda i uvod u stabilnost broda. Podjela stabilnosti neoštećenog broda prema različitim kriterijima i osnovna obilježja. Elementi početne poprečne stabilnosti. Knjiga trima i stabilnosti. Dijagramni list i tablice hidrostatskih podataka. Plovnost broda, uvjeti plovnosti i moment statičke stabilnosti. Stanja stabilnosti i početna metacentarska visina. Izračunavanje početne metacentarske visine. Pokus nagiba broda. Račun centracije broda. Period valjanja broda. Utjecaj na početnu poprečnu stabilnost broda uslijed vertikalnog pomaka masa, horizontalnih bočnih pomaka masa te kombiniranih pomaka masa na brodu. Utjecaj na početnu poprečnu stabilnost broda s obzirom na ukrcaj ili iskrcaj masa. Utjecaj slobodnih površina na početnu poprečnu stabilnost broda. Pokazatelj stabilnosti pri većim kutovima nagiba. Konstrukcija krivulje poluge statičke stabilnosti i analiza značajki. Kriteriji stabilnosti prema IMO. Dinamička stabilnost broda. Uzdužna stabilnost broda. Uzdužna metacentarska visina. Moment uzdužne stabilnosti. Trim broda. Uzdužni pomak masa. Račun ukupnog trima kod premještanja masa. Jedinični moment pretege. Račun ukupnog trima nakrcanog broda. Određivanje uzdužne stabilnosti broda i račun centracije. Dovođenje broda na željeni gaz. Stabilnost broda u oštećenom stanju. Izračun i procjena stabilnosti broda u oštećenom stanju. Dinamička stabilnost broda, utjecaj dimenzija i tehnologije broda na stabilnost. Knjiga trima i stabilnosti. Programska rješenja za analizu čvrstoće i stabilnosti broda u eksploataciji. Propisi iz područja čvrstoće i stabilnosti broda. Sadržaj kolegija (nastavne teme): 1. Značaj brodarske industrije. Podjela brodova. Definicije i pojmovi. Povijesni razvoj brodova. Podjela trgovačke flote i osnova svojstva pojedinih tipova trgovačkih brodova. Međunarodni propisi o konstrukciji brodova. Materijali gradnje, zavarivanje, pregrade i pregrađivanje broda, vodonepropusnost, nepropusna vrata i pregrade. Odgovornost posade prema relevantnim propisima međunarodnih konvencija. Utjecaj ljudskog faktora na nezgode u pomorstvu. 2. Vrste gradnje brodova. Osnovni elementi brodske strukture. Uzdužni i poprečni presjek broda. Elementi uzdužne i poprečne čvrstoće broda. Strukturni elementi broda. Čvrstoća i naprezanje brodske konstrukcije. Podjela brodskih prostora. Smještaj i obilježja prostora za teret, tankova, prostori posade, zapovjedničkog mosta i strojarnice. Osnovni zahtjevi klasifikacijskih društava. Brodograđevni materijali. 3. Geometrijski prikaz broda. Glavne dimenzije i mjere broda, duljina, širina, visina, gaz. Nacrti broda i brodskih linija, generalni plan brodova različitih tehnologija. Zagaznice i očitavanje gaza, nadvođe broda, oznake nadvođa, baždarska oznaka. Tonaža broda. Deplasman. Nosivost broda. Tablica/ dijagram nosivosti, trim, moment pretege. Kapacitetni planovi. Dijagramni list. Tablice hidrostatskih podataka. Koeficijenti brodske forme. Omjeri glavnih brodskih dimenzija i vrijednosti za različite vrste brodova. Sustavi tereta brodova različitih tehnologija. Brodska oprema za rukovanje teretom. Brodski uređaji i oprema. Oprema palube i palubni uređaji. Oprema za sidrenje. Oprema za vez. 4. Hidrodinamika broda. Otpor broda. Komponente otpora broda i podjela otpora. Efektivna snaga. Froudeov broj i podjela brodova prema deplasmanu i formi trupa. Otpor trenja. Valni sustavi i otpor valova. Utjecaj pramčanog dijela trupa na valni sustav broda. Pramčani bulb. Otpor zraka. Otpor forme broda. Ostali otpori. Ukupni otpor broda. Povećanje otpora broda zbog obrastanja i hrapavosti. Propulzija broda. Odnos otpora i propulzije. Snaga i iskoristivost propulzije. Sustavi propulzije. Brodski propulzori i izvedbe brodskih vijaka. Geometrija brodskog vijka. Brodska kormila. Međudjelovanje vijka i kormila. Međudjelovanje vijka i trupa broda. Kavitacija brodskog vijka. Osnove pomorstvenosti. Stvaranje valova. Stanja mora. Gibanje broda u šest stupnjeva slobode. Opterećenje okoline. Međudjelovanje broda i okoline. Uređaji i sustavi za poboljšanje pomorstvenosti broda. 5. Osnovni pojmovi iz čvrstoće broda. Raspored težina i istisnine. Momenti savijanja, poprečne sile, momenti torzije brodskog trupa. Pregib i progib brodskog trupa. Moment valova. Momenti otpora i tromosti poprečnog presjeka brodskog trupa. Osnovni pojmovi globalne i lokalne čvrstoće brodske konstrukcije. Nadzor brodske strukture. Oštećenja brodske strukture i njihovi uzroci. Korozija i zaštita broda. 6. Konstrukcijska i tehnološka obilježja brodova za prijevoz suhih tereta. Brodovi za prijevoz rasutog i generalnog tereta. Brodovi za prijevoz kontejnera. Kontejnerski transport. 7. Konstrukcijska i tehnološka obilježja putničkih brodova. Konstrukcijska i tehnološka obilježja brodova specijalne namjene. 8. Konstrukcijska i tehnološka obilježja brodova za prijevoz tekućih tereta. Brodovi za prijevoz sirove nafte i naftnih derivata. Tankeri za prijevoz kemikalija i ukapljenih plinova. 9. Hidrostatika broda. Uvod u stabilnost broda. Podjela stabilnosti neoštećenog broda prema različitim kriterijima i osnovna obilježja. Elementi početne poprečne stabilnosti. Knjiga trima i stabilnosti. Dijagramni list i tablice hidrostatskih podataka. Uzgon. Težište broda. Početni poprečni metacentar. Plovnost broda, uvjeti plovnosti i moment statičke stabilnosti. Stanja stabilnosti i početna metacentarska visina. 10. Izračunavanje vrijednosti početne metacentarske visine. Pokus nagiba broda. Račun centracije broda. Period valjanja broda. Utjecaj slobodnih površina na poprečnu stabilnost broda i gubitak stabiliteta. Moment tromosti površine vodene linije i njegov utjecaj na stabilnost broda. 11. Utjecaj pomicanja tereta na početnu poprečnu stabilnost broda. Vertikalni, horizontalni i kombinirani pomak masa. Utjecaj ukrcaja/iskrcaja masa na početnu poprečnu stabilnost broda. Ukrcaj/iskrcaj masa iznad i ispod težišta broda. 12. Poprečna stabilnost broda kod većih kutova nagiba. Pokazatelj stabilnosti pri većim kutovima nagiba. Poluge statičke stabilnosti. Dijagram pantokarena izoklina. Konstrukcija krivulje poluge statičke stabilnosti i analiza značajki. Kriteriji stabilnosti prema IMO. Dinamička stabilnost broda. 13. Uzdužna stabilnost broda. Uzdužna metacentarska visina. Moment uzdužne stabilnosti. Trim broda. 14. Uzdužni pomak masa. Račun ukupnog trima kod premještanja masa. Jedinični moment pretege. Račun ukupnog trima nakrcanog broda. Određivanje uzdužne stabilnosti broda i račun centracije. Dovođenje broda na željeni gaz. 15. Stabilnost broda u oštećenom stanju. Izračun i procjena stabilnosti broda u oštećenom stanju. Dinamička stabilnost broda, utjecaj dimenzija i tehnologije broda na stabilnost. Knjiga trima i stabilnosti. Programska rješenja za analizu čvrstoće i stabilnosti broda u eksploataciji. Propisi iz područja stabilnosti broda.

Obavezna literatura:

Bruce, G.J., Eyres, D.J. (2012): Ship Construction, 7th Ed.

Barrass, C.B., Derrett, D.R. (2012): Ship Stability for Masters and Mates, 7th Ed.

Uršić, J. (2005): Stabilitet broda I.

Uršić, J. (2005): Stabilitet broda II.

Preporučena literatura:

Patterson, C.J., Ridley, J.D. (2021): Ship Stability, Powering and Resistance, Reeds Vol 13, 2nd Ed.

Van Dokkum, K. (2020): Ship Knowledge: Ship Design, Construction and Operation, 10th Ed.

Russell, P.A., Stokoe, E.A. (2019): Ship Construction for Marine Engineers, Reeds Vol 5, 6th Ed.

Van Dokkum, K., Ten Katen, H., Koomen, K., Pinkster, J. (2018): Ship Stability, 6th Ed.

Molland, A.F., Turnock, S.R., Hudson, D.A. (2017): Ship Resistance and Propulsion: Practical Estimation of Ship Propulsive Power, 2nd Ed.

Žiha, K. (2015): Konstrukcija broda.

Tupper, E.C. (2013): Introduction to Naval Architecture, 5th Ed.

Barrass, C.B. (2004): Ship Design and Performance for Masters and Mates.

Grubišić, I. (2001): Geometrija broda.

Ishodi učenja:

1. Interpretirati i opisati načine i vrste gradnje brodova, analizirati elemente uzdužne i poprečne čvrstoće broda te razlikovati strukturne elementa pojedinih tipova brodova.

2. Analizirati i pojasniti glavne mjere i dimenzije broda te tumačiti brodske nacrte.

3. Analizirati elemente čvrstoće broda te objasniti djelovanje sila i momenata kojima je brod izložen tijekom eksploatacije.

4. Definirati različite vrste otpora, objasniti postupke određivanja ukupnog otpora broda te analizirati odnos otpora i propulzije broda.

5. Raščlaniti i pojasniti tehnička i tehnološka obilježja različitih tipova brodova.

6. Raščlaniti i analizirati elemente poprečne stabilnosti broda.

7. Analizirati i proračunati utjecaj različitih pomaka masa, odnosno ukrcaja i iskrcaja masa na elemente poprečne stabilnosti broda.

8. Definirati i obrazložiti efekt slobodnih površina kao i njegov utjecaj na elemente poprečne stabilnosti broda.

9. Objasniti i analizirati elemente uzdužne stabilnosti broda.

Predmet u nastavnom programu:

Šifra studija	Naziv studija	Razina studija	Semestar izvođenja	Obavezni/Izborni
27	Brodostrojarstvo i tehnologija pomorskog prometa (jednopredmetni)	prijediplomski	3	obavezni
34	Brodostrojarstvo i tehnologija pomorskog prometa (jednopredmetni)	prijediplomski	3	obavezni
144	Brodostrojarstvo i tehnologija pomorskog prometa (jednopredmetni)	prijediplomski	3	obavezni

* predmet se ne predaje u tom semestru

Legenda

P - Predavanja

V - Vježbe