Słowo „statek” obejmuje każdy opis jednostki pływającej, w tym jednostki niewypornościowe, jednostki z WIG i wodnosamoloty, używane lub mogące być używane jako środek transportu na wodzie. Głównymi elementami architektury morskiej są:
HydrostatykaEdit
Hydrostatyka dotyczy warunków, jakim podlega statek podczas spoczynku w wodzie oraz jego zdolności do utrzymania się na powierzchni. Obejmuje to obliczanie pływalności, wyporności i innych właściwości hydrostatycznych, takich jak przegłębienie (miara nachylenia wzdłużnego statku) i stateczność (zdolność statku do powrotu do pozycji pionowej po przechyleniu przez wiatr, morze lub warunki załadunku).
HydrodynamikaEdit
Hydrodynamika dotyczy przepływu wody wokół kadłuba, dziobu i rufy statku oraz nad takimi elementami jak łopatki śruby napędowej lub steru, lub przez tunele pędników. Opór – opór ruchu w wodzie spowodowany przede wszystkim opływem wody wokół kadłuba. Napęd – przemieszczanie statku przez wodę za pomocą pędników, sterów strumieniowych, dysz wodnych, żagli itp. Rodzaje silników to głównie silniki spalinowe. Niektóre statki mają napęd elektryczny wykorzystujący energię jądrową lub słoneczną.Ruchy statku – obejmują ruchy statku na drodze morskiej oraz jego reakcje na fale i wiatr.Sterowność (manewrowanie) – obejmuje kontrolowanie i utrzymywanie pozycji i kierunku statku.
Pływalność i statecznośćEdit
Podczas gdy na powierzchni cieczy ciało pływające ma 6 stopni swobody w swoich ruchach, są one skategoryzowane jako obrót lub translacja.
- Przekładanie do przodu i do tyłu jest określane mianem surge.
- Przekładnia poprzeczna określana jest jako kołysanie.
- Przekładnia pionowa określana jest jako przechył.
- Obrót wokół osi poprzecznej określany jest jako przegłębienie lub pochylenie.
- Obrót wokół osi dziobowej i rufowej określany jest jako przechył lub przechylenie.
- Rotacja wokół osi pionowej jest określana jako odchylenie.
Stabilność wzdłużna dla pochylenia wzdłużnego, stabilność zależy od odległości pomiędzy środkiem ciężkości a meta-środkiem wzdłużnym. Innymi słowy, podstawą, w której statek utrzymuje swój środek ciężkości, jest jego odległość ustawiona w równej odległości zarówno od części rufowej, jak i dziobowej statku.
Podczas gdy ciało unosi się na powierzchni cieczy, nadal napotyka na siłę grawitacji napierającą na nie. Aby utrzymać się na powierzchni i uniknąć zatonięcia, istnieje przeciwstawna siła działająca na ciało, znana jako ciśnienie hydrostatyczne. Siły działające na ciało muszą mieć tę samą wielkość i tę samą linię ruchu, aby utrzymać ciało w równowadze. Ten opis równowagi jest obecny tylko wtedy, gdy swobodnie pływające ciało jest w wodzie stojącej, gdy inne warunki są obecne wielkość, której te siły przesuwa drastycznie tworząc ruch kołyszący ciała.
Siła wyporu jest równa masie ciała, innymi słowy, masa ciała jest równa masie wody wypartej przez ciało. Dodaje to do ciała siłę wznoszącą o wielkość powierzchni razy powierzchnia wyparta w celu stworzenia równowagi pomiędzy powierzchnią ciała i powierzchnią wody.
Stabilność statku w większości warunków jest w stanie pokonać każdą formę lub ograniczenia lub oporu napotkanego na wzburzonym morzu; jednakże statki mają niepożądaną charakterystykę przechyłu, gdy bilans oscylacji w przechyle jest dwa razy większy niż oscylacji w falowaniu, co powoduje wywrócenie się statku.
KonstrukcjeEdit
Konstrukcje obejmują wybór materiału konstrukcyjnego, analizę strukturalną globalnej i lokalnej wytrzymałości statku, drgania elementów konstrukcyjnych i odpowiedzi strukturalne statku podczas ruchów na drodze morskiej. W zależności od rodzaju statku, konstrukcja i projekt będą się różnić pod względem materiału, z którego ma być wykonana, jak również jego ilości. Niektóre statki wykonane są z tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknem szklanym, ale zdecydowana większość to stal z ewentualnymi domieszkami aluminium w nadbudówce. Kompletna struktura statku jest zaprojektowana z paneli o kształcie prostokąta, składających się z poszycia stalowego wspartego na czterech krawędziach. Połączone na dużej powierzchni kratownice tworzą kadłub statku, pokład i grodzie, jednocześnie stanowiąc wzajemne podparcie dla wręg. Chociaż konstrukcja statku jest wystarczająco mocna, aby utrzymać się razem, główną siłą, jaką musi pokonać, jest zginanie wzdłużne powodujące naprężenia kadłuba, jego struktura musi być zaprojektowana w taki sposób, aby materiał był rozłożony jak najbardziej do przodu i do tyłu. Głównymi elementami wzdłużnymi są pokład, poszycie kadłuba, dno wewnętrzne, wszystkie w formie kratownic, oraz dodatkowe wzdłużne rozciągnięcia do nich. Wymiary statku mają na celu stworzenie wystarczających odstępów między usztywnieniami, aby zapobiec wyboczeniu. Okręty wojenne stosowały wzdłużny system usztywnienia, który został przyjęty przez wiele nowoczesnych statków handlowych. System ten był szeroko stosowany we wczesnych statkach handlowych, takich jak SS Great Eastern, ale później został przeniesiony na konstrukcję z ramami poprzecznymi, która okazała się bardziej praktyczna. System ten został później wdrożony na nowoczesnych statkach, takich jak tankowce, ze względu na jego popularność i został wówczas nazwany systemem Isherwooda. Układ systemu Isherwooda polega na usztywnieniu pokładów zarówno bocznych jak i dennych elementami wzdłużnymi, są one na tyle rozdzielone, że odległość między nimi jest taka sama jak między wręgami i belkami. System ten działa poprzez rozstawienie poprzecznych elementów, które wspierają podłużne o około 3 lub 4 metry, z szerokim rozstawem powoduje to wytrzymałość poprzeczną potrzebną poprzez przesunięcie ilości sił dostarczanych przez grodzie.
AranżacjeEdit
Aranżacje obejmują projekt koncepcyjny, układ i dostęp, ochronę przeciwpożarową, przydział przestrzeni, ergonomię i pojemność.
KonstrukcjaEdit
Konstrukcja zależy od użytego materiału. W przypadku zastosowania stali lub aluminium obejmuje to spawanie płyt i profili po walcowaniu, znakowaniu, cięciu i gięciu zgodnie z rysunkami lub modelami projektu konstrukcyjnego, a następnie montaż i uruchomienie. Inne techniki łączenia są stosowane w przypadku innych materiałów, takich jak tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem lub szkłem. Proces budowy jest starannie przemyślany z uwzględnieniem wszystkich czynników, takich jak bezpieczeństwo, wytrzymałość konstrukcji, hydrodynamika i rozmieszczenie statków. Każdy rozważany czynnik przedstawia nową opcję dla materiałów, które należy wziąć pod uwagę, jak również orientację statku. Gdy rozważana jest wytrzymałość konstrukcji, akty zderzenia statków są rozpatrywane w sposób, w jaki zmienia się konstrukcja statku. Dlatego właściwości materiałów są uważnie rozpatrywane, ponieważ materiał zastosowany na uderzonym statku ma właściwości sprężyste, energia pochłonięta przez uderzony statek jest następnie odbijana w przeciwnym kierunku, więc oba statki przechodzą proces odbicia, aby zapobiec dalszym uszkodzeniom.
.