Le mot « navire » comprend toute description d’embarcation, y compris les embarcations sans déplacement, les embarcations WIG et les hydravions, utilisée ou pouvant être utilisée comme moyen de transport sur l’eau. Les principaux éléments de l’architecture navale sont :
HydrostatiqueEdit
L’hydrostatique concerne les conditions auxquelles le navire est soumis lorsqu’il est au repos dans l’eau et sa capacité à rester à flot. Cela implique le calcul de la flottabilité, du déplacement et d’autres propriétés hydrostatiques telles que l’assiette (la mesure de l’inclinaison longitudinale du navire) et la stabilité (la capacité d’un navire à se remettre en position verticale après avoir été incliné par le vent, la mer ou les conditions de chargement).
HydrodynamiqueEdit
L’hydrodynamique concerne l’écoulement de l’eau autour de la coque, de la proue et de la poupe du navire, et sur des corps tels que les pales d’hélice ou le gouvernail, ou à travers les tunnels de propulsion. Résistance – résistance au mouvement dans l’eau principalement due à l’écoulement de l’eau autour de la coque. Propulsion – déplacement du navire sur l’eau à l’aide d’hélices, de propulseurs, de jets d’eau, de voiles, etc. Les types de moteurs sont principalement à combustion interne. Certains navires sont alimentés électriquement en utilisant l’énergie nucléaire ou solaire.Mouvements du navire – implique les mouvements du navire dans la voie maritime et ses réponses dans les vagues et le vent.Maîtrise (manœuvre) – implique le contrôle et le maintien de la position et de la direction du navire.
Flottaison et stabilitéEdit
Alors qu’au sommet d’une surface liquide, un corps flottant a 6 degrés de liberté dans ses mouvements, ceux-ci sont catégorisés en rotation ou en translation.
- La translation avant-arrière est appelée surge.
- La translation transversale est appelée balancement.
- La translation verticale est appelée soulèvement.
- La rotation autour d’un axe transversal est appelée assiette ou tangage.
- La rotation autour d’un axe avant-arrière est appelée gîte ou roulis.
- La rotation autour d’un axe vertical est appelée lacet.
Stabilité longitudinale pour les inclinaisons longitudinales, la stabilité dépend de la distance entre le centre de gravité et le méta-centre longitudinal. En d’autres termes, la base dans laquelle le navire maintient son centre de gravité est sa distance placée à égale distance de la section arrière et avant du navire.
Alors qu’un corps flotte sur une surface liquide, il rencontre toujours la force de gravité qui pousse sur lui. Pour rester à flot et éviter de couler, il existe une force opposée agissant contre le corps, connue sous le nom de pressions hydrostatiques. Les forces agissant sur le corps doivent avoir la même ampleur et la même ligne de mouvement afin de maintenir le corps en équilibre. Cette description de l’équilibre n’est présente que lorsqu’un corps flottant librement est en eau calme, lorsque d’autres conditions sont présentes, l’ampleur dont ces forces se déplacent drastiquement créant le mouvement de balancement du corps.
La force de flottabilité est égale au poids du corps, en d’autres termes, la masse du corps est égale à la masse de l’eau déplacée par le corps. Cela ajoute une force ascendante au corps par la quantité de surface multipliée par la surface déplacée afin de créer un équilibre entre la surface du corps et la surface de l’eau.
La stabilité d’un navire dans la plupart des conditions est capable de surmonter toute forme ou restriction ou résistance rencontrée dans une mer agitée ; cependant, les navires ont des caractéristiques de roulis indésirables lorsque l’équilibre des oscillations en roulis est deux fois supérieur à celui des oscillations en tangage, provoquant ainsi le chavirement du navire.
StructuresEdit
Les structures impliquent la sélection du matériau de construction, l’analyse structurelle de la résistance globale et locale du navire, la vibration des composants structurels et les réponses structurelles du navire pendant les mouvements dans la voie maritime. Selon le type de navire, la structure et la conception varient en fonction des matériaux utilisés et de leur quantité. Certains navires sont fabriqués en plastique renforcé de verre, mais la grande majorité est en acier, avec éventuellement un peu d’aluminium dans la superstructure. La structure complète du navire est conçue avec des panneaux de forme rectangulaire constitués de plaques d’acier soutenues par quatre bords. Combinées sur une grande surface, les grilles créent la coque du navire, le pont et les cloisons tout en assurant le soutien mutuel des cadres. Bien que la structure du navire soit suffisamment solide pour se maintenir, la principale force qu’elle doit surmonter est la flexion longitudinale créant une contrainte contre sa coque, sa structure doit être conçue de manière à ce que le matériau soit disposé autant que possible vers l’avant et vers l’arrière. Les principaux éléments longitudinaux sont le pont, le bordé, le fond intérieur, qui se présentent tous sous la forme de grillages, auxquels s’ajoute un étirement longitudinal supplémentaire. Les dimensions du navire permettent de créer un espacement suffisant entre les raidisseurs pour éviter le flambage. Les navires de guerre ont utilisé un système de raidissement longitudinal que de nombreux navires commerciaux modernes ont adopté. Ce système était largement utilisé sur les premiers navires marchands tels que le SS Great Eastern, mais il a ensuite été remplacé par une structure à armature transversale, un autre concept de conception de coque de navire qui s’est avéré plus pratique. Ce système a ensuite été mis en œuvre sur des navires modernes tels que les pétroliers en raison de sa popularité et a été baptisé système Isherwood. L’agencement du système Isherwood consiste à raidir les ponts de côté et de fond par des éléments longitudinaux, ils sont suffisamment séparés pour avoir la même distance entre eux que les cadres et les poutres. Ce système fonctionne en espaçant les membres transversaux qui soutiennent les longitudinaux d’environ 3 ou 4 mètres, avec le large espacement cela provoque la force transversale nécessaire en déplaçant la quantité de force que les cloisons fournissent.
AménagementsEdit
L’aménagement implique la conception, la disposition et l’accès, la protection contre les incendies, la répartition des espaces, l’ergonomie et la capacité.
ConstructionEdit
La construction dépend du matériau utilisé. Lorsqu’on utilise de l’acier ou de l’aluminium, cela implique le soudage des plaques et des profilés après le laminage, le marquage, la découpe et le pliage selon les plans ou les modèles de conception de la structure, suivi du montage et du lancement. D’autres techniques d’assemblage sont utilisées pour d’autres matériaux comme le plastique renforcé de fibres et le plastique renforcé de verre. Le processus de construction est conçu avec précaution, en tenant compte de tous les facteurs tels que la sécurité, la résistance de la structure, l’hydrodynamique et la disposition du navire. Chaque facteur pris en compte présente une nouvelle option pour les matériaux à considérer ainsi que pour l’orientation du navire. Lorsque la résistance de la structure est prise en compte, les actes de collision du navire sont pris en compte dans la manière dont la structure du navire est modifiée. Par conséquent, les propriétés des matériaux sont considérées avec soin car le matériau appliqué sur le navire frappé a des propriétés élastiques, l’énergie absorbée par le navire frappé est ensuite déviée dans la direction opposée, ainsi les deux navires passent par le processus de rebondissement pour éviter d’autres dommages.
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