Rollschwingungen, stabilität und sicherheit im seegang

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Zeilieni ilnSt/dihIcrl Berciciisui 151 11111 tijI l_.osurig i I.) nirdalm;hu_ uu'aiirciid II iii uiuistahilen Eiu;rejushcui emS_c iuili;luc steEd'; F_i-lini_/ riir:lit exlstlenl. Die Resoriuniskurve gelit ll deir Urcriz;rn icr Bu;rcuislie solon ion f = 0 atgeui uuiiud 111h. lie Liisuiru.'

P 0 st in titai '.instahilemi Bercieiie;iu uuustahjl. Die I$rsite Ill

lillsuailjIen llil;reuusir; st ('00 (icr Grolie:Ier It niudislsherl

Situ-hiIituiisuinrleruuig' ahuhatigin I)is Oulil 1155cr 1-iesonuizkuuu'e 151 vdllig vcrScllIuItICli ('liii (111111 ijr;kauriltell Iuhi.i (her Fftlsl(uiaul/_kllr('; bjir the dirndl cii Ruhliiiorieiit crr;gt; RlullsullwilugLuulg (AlL. 2). Eiiu weiht/rer hedcutauncr Untersuhied zwiseheli deli h,;utl;ii fiescuianzkimrven h;tehi audi huiisiehitlieir

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l3esonauiz-T

sIellcri hei / 11(1(1 1 navIleewiescil weiden.

Weitere Resonanystellen konjiten nniii inehr iiaheewjesnri werden. Die Spitzen Icr l3esonanzkurvcn wurden an:li von sonanzstelle Zn Iiesonan',stelle iiiedriier. (lie l)3iinpfuneskralt iiiul,i also von Resoiianzstelle zn Resona:izsielle iijjiI ivolil audi bei der erol.eren Stahilit3ii wirksainer geworden seiri und 1ia dalier weitere hbliere Rcsonanzsiellen anz '/.11111 \Tciscliwiivin

radit.

I)ainit 1st (ler l3ewcls fur die Erregung von Rollseliwiiiguneen duicli perioilisclie Siahililatsanclerunoeii auch expetinieniel!

eihiadii. und es

151 gezeigl. dali hut recht hohen Reson_in',,-api lzcji ereehnnt wcrden null.

Es st vielleichi. ouch

_{angeIiracI. nun ouch nocli nine}

Er-k]lrun,r liii-

_{linac Scliwln'uh)5el-rc.'-un.,- (lurch clue periodiselue}

Slahjlitjjisijnd1.run,, zu .jchnii. (lie anscliau!jcli die Art dieser Erregiino erkerineii lalit Solun'e da Sdiiff aufrechi licgeii luleihi. wird keinerlei Rollnioniciii crzciigi. Sobald dos Seluff ahcr ri_IlL wird cm _{i\'Ionueiut wirkani, Dieses Moment ist} _irn rulmigen Waes nor nine l7unktion des _{Rollwinke!s, /1150 bei} - elneni hestimniten Rollwinkel imnucr gleicli groli: wenn sicli aher (lie Stahilitcit periudiach anclert. und zwar lvie ins ersten hmalhperiodmsclmen l{esonanzbcrcieh doppeh

_{so schnell i'ie die}

Rolilinweotino St _{(las Rollnuonient audi lOch} _Ci3 _i't1flktiOli

der Zeit und die Beweguni wird _{mit doer solduen Phasenver.} schiichusui_i erlolgen. dal3 hem1 A ussduwingen _{von (1> = 00 hi}

711111 iiiaximjJen Rollwiiikel die Stabiljtdt iind chainji ouch dos gegen die I3C\%'cgu ng arlici tende Moment klein _{b1eibn. wa} lend heirn Zuruckschwingen

_{vorn maxirnalen Rollwinkel xii}

14

-Ziinu;hsi Zli_iCO (lie Rcsonanzkiirvcii solon. (ball die lIe-wcucun!usgbcui(;lluhm _{(3) nichi ausreichi.. urn die dekriiimuuiie loim} dieser b3csonan-,kiir'en xii erkbdren. Diese Gleicim-ung kann nadimrhiclm audi nor fur :kbein(. Winkeb P ltei). Da sich die Messnneen aher Lifer reuhi urobe Winkel .ei'streckten. mull in der Iieweguiiiusglciuliumig ouch die Andcm-uug (Icr Staliiliidi (nil demo Wmnkcl qi 1ieriiuksiclmtigt werden. Fhr die SiahibiiLit

null also cl in bomnmel

MG=MG, + /2MFtgr,

hcmiutzt 1Vei'(leil. (lie gciiuecnd Unnail (is zumu Eiutouclien (Ics Ducks oder 711111 Austcmuelien der Kininu gilL Ahh. InZcig al

+ D

[MG0

/rangurugsversuch.

ii I

I (er,,2o.',ssh,, ,55/abi ,"ibb. 15

Bcispiel dais Erioebnis nines K rangungsversuulies und kilit

em-kenncn. dali das obigc Ceset-z reelit cut zuiriffi. Es nuull (101iC; Stall 4cr Bewegunggleiclmung (3) die lcdgcndc Gicidiung hg muulzt werdcn

±

(1;)

ME 1

tgu +

iMGsin (vi)]

sin''==(.t

Die Löung dieser Differcntialgbeichung konnte

_{sun fur idle}

\\'inkel unci alle VerhNlnisse mit den \Tcrsuehsergehnisscn _in

aehr gute Ubereinstinimung cehracht wcrclen. Nur fur

din 3. und 4. \Tersuchlsserie ist cine Lbereisistiminung fur Winkel

'I)t). 1-i

00 dIme Sia hi Ii at nod clani Ii ouch (1/15 11(111 Ui 4cr 13 clii one

dcr Beveemrnj1 ci-kciiiie ?Vloiiieiit rrol.i seii( werden. I)as oduiI

jlo (lurch

(lie Nu1lae nun nut cuier eroilelen

in!!-jZesclilVIil(ljukeIia!s nine li011(c j3crio(le vorlmer:

es sclsukIt

su:li aol. 1)15 (lie Danipfungskralt emnen U1eichgevieliiszustaiiiI

iicla lIt.

l:.s blunt awN naihi-lieli. (lie \'erudie cliigeheli(ler 711 ttidic-mn /111(1 (I in F rgeluiisse vor al ciii lull cler no I hicrnii isehen Lo-Sling (icr hieweeungsilcinhumie (3) zim

veraleidien. Der miii

iui/lIIIcIu(:jIjSUlie leil dimsel- A rhcit st iii

nileni Anhang Ciii

hiiIteii') Die (laraus resnlcrendcn Erkenninisse Sii(l jndocll lc(:ht unlcresisamul mind sidier 'oii aIlgeiimeimieiim [illeresse Die

f\hl(ildl(ii0cmm 'i -(ia .14 ZcIu&cn (1111 iVleiicreeluiissc liii able

(Inter-silulilci) (;CO'lclIls7_(IStj/i]4e (Ins Modclls

7

...1 T

t1G.O,sScrn / . r 3,72,ec I L O'89,25g

J' /J_i

_f ' . MC 0.293 cm -70.2135-I ' \ T\,

-rO(926-::g5:

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2\

\\

a 0 V 5 .

(6)

liher 210 iiicht iiichr gcocl)cn. da dann las t)cck cintauclit uncl dii; Siahilithtkurve omen ,aiideren Verlauf nimmi. Alier audi diesi: \'-cisiii:l(soru-clnisse kdnncri iiiit

der Lösung der

Be-wcgunosgleiclliino iii Ubcreinstimiiiiinr eliracht werden. wcnn d or ilow cg u n gsg Ic idi LI ng (I or (1 ii rch ci as E in tau ch en ci Cs

ill

dci- 5tahiIit2tkurve veriii-achi; Knick hcriickiehtiit

wicI .Jedcnfcil Is zciocn die uufizenoinnieneii Kurven cindeutig. dalI audi liii Iue Roliheweouno niclit our dicr Anfangsstaliilitat. oiideuui audi cler .Foruui tier Stabilitdtskurve cm uuuabelicnder Eiuullu-l3 zuukouiiiuit. I)as a'u.urcic '_n'ar auch schon fur die durdi ciii Rollrnouiucuit verursachte R011SdiwIuuiauni erkaunt unit cx-peruiur;ntcll nau;ligewuesen. jedoch uiidut iii so eincleiitigcu- iund qiiaiutitativ so enauer turin. [3]

Bu;i gewiseii Pcriodeuuverh3l-tuiisscn liefert die Bewegungs-gicidliiing (6) zwei Ldsuugen. Sic helen fur jeden scun;uuizhereiuli zwei gekriiiuuiuute Kurvcnziige. die in den

Re-/ sonanr_spilzc zusuruunciilatifcn. und die il-i dciii Diagranim / f ('I') l,ci 0 senkrc-clit auf dieT-Au;hsu; stoflen. (Ahh. 16)

Bcriicrkenswert ist lener. dull (lie liii die heiclen halhperio-disuhen Resoniuuuzhereiuliegeniesene0 Kuirven Sour gut nil den (;fliSt,rci;luendeu Loiirien lIen I;wcgunzsglejchuui (6)

6her-dinStiuuuiiuin. inslucsouidcre

_{daB (lie Ilorianykurven}

i-n dciii

Diagiaruni 'I' = I

(T) erikrechi an1 clii; T-Aulic stullen. wiih-ruui rlii;si IJlieri;uiisljuiuuliuure

liii

lie lciden

inizaiihgcu Be-,'(ii;iu/l,i;ui;uu;Iie uuidiu _{errejehuc wurde. home Erk-larung hierfiir} iluei- auu:lu Glint; Suliwierikt Ieicht rnogliuli. \Venu niiinhidi (Ire Sviirurielrmeh)(;,iinrrin,e,.n nicht rosihos enfiilht sind. wird dic hiuuilln;wegurng iii Un cinizzaliligen- Resonan-zhei-eiclien dadurehi

crgrhllei-t. In den lialhpeniodjschen Resonanzliereichcn hat unli; tJnsvnuunu;tni _{ulagcl.ucu kciuen uicrkhichcn EinIlull auf die} Boliliewegung. i)a dOt ieh heidit dadunch beweisen. dalI z. B. in di lleiVCgu.un- 'leuudinuire (4) auf der rechten Scite die Null druruli enii;n konstantc Moment ersetzl wird .Auf dieem \Vege l;ussi;n arch die ahwuiuheuiclen Fornu;n tIer expenimenreli für die

gauizzah hugen Resoruanzherciulue festgcstel len Resonanzkn yen u;rkliiu-en .5 dion enic reel-it geringfhgige Unsvrnnictrie k-anti omen unerk lichen _{Einflull allan ben. Urn das nach-zuwcien} wur rile in ciner wcitcren Versuchareihe deni Modehi durch em

1) i',,,,1 i r:rfrsrrr ,,i,rr/pri urn funirreicl, r- run if: mm, ticrh U,: iersinI: ,,,:rrr-r: en '/mi,rr,r,: Pu,, ft r:r:0e_igrIIi . fruit,, me,: r:,: ste/i Cr: ri/elm- 1;,: imr::ri, ''luau (:11/ I

ri-[err/ru-,,,,. _{,ri i/ref-I .i-( cur ier-f,ioimr:z.} - -I,

hh. 16

r a Abb. 17

\oii chosen lii;idcui kuirveui st ;ihei iiun

ciii;

experirneuiuel-1 n;udizuwcusen. d;i fur (lie zweIte Kurvi; eiuie weulere

Staluilithis-lie(liiiLifl" nidit erfiillt

st. 0. Ii. die Rohladiwuigung hat ianc Aiuuphitudc. die (tern stalijicil Kurvenast ciitspridit OdOr Sic Luuiterbleiljl ganz. Em aol die gleichen I__Jrsau;Iuen zuriickueliende

jilinliclues Verhalucui st acluon von tIer d-urch ciii Rol]mouuiu;nt crregteiu Rol duwiiiuuug lick-aunt [3J (Ahub .17). in deni hier luu;suiochieiueu.i r.'iocl!Ivcrsiueh koiiuiti; (lidSeS Vc-rhalten vöIIie euuidi;uiig claduieli n;i ligewiesouu wei(Icui. duO huci dcii entapre-dlic;nrl(;r] l'u;riiuleuiverh;ulinissc;ui durcli Auistolli;iu ider fuufli;uItCn

lies !\'IO(lehlS eniuvecicu ouuic- _{lollhe;cci.iuiui.i euitspicciieiid} ulen/

Stahilen Kuiuvi-;uai oiler ciii vdhliges Aijilinuen der

Bollscliwiui-iuiuug erZv,uiuli.ien \ier:icuu konnie.

15

-fctes Gewicht

em Krängungsuiiouuient. entsprechend éiner Kranguuig urn ruhigen Wasser von 2° Lund 4° aufgezwungen Mit cl-icsern gek-raneten M odeli 1-u rd en i in haihperiohsdien Rcsonanzbercii;h keine merkhdien Anulerungen des Verhal-teuis des Modeilea festgesteilt. irn ersten ganzzahiigen Reso-nan-ihc-rcich jedoch wurde nut dciii oekriiiugten Modeli ein vie1

grullerer Resonan-zhucrcichi und eine höherc Resonanzspitze feet-gesteilt (A bh. 6)- in den beiden weiteren Reonanzbercidien wui rden urn t (len-i geknii ulgteui Model I keine- Messungen durdi-gefrihrt. es crsehu;int aher nun seilustvcrstiindhch. dull in dciii

weiteren ganzzmuhuhigen Resona uuzluei'eicli ehenfa hIs - ciii rncrk-tidier Einflull der K rängung lestgestelht wonden wiire Das

venianet die auf den rechten Seite uuui cm konstantes i'vlouu;ci;t

erwem lerte Beweguuigsaleicliung (4) Die für das gekrlmngte Modehl genicasenen }ti rven steheii in sefir guter

Ubereiui-stuuulnhuuulg rut uleuu uris dieser enweiterten B:;weguuigsgheiihung

errcuhuuicten Resinanzkurven

-Schiliebhicli wuindeui die gewonnenen Meblergcbnisse dazui

hue-nuulzt. die Duiuiipftungskraft W (P tlarau zu - bereclunen \Vie sdtouu u;rwahnt. k-ann dii; I)diripfungskraft nicht nor der Ge-schwindigkei-i qm proportional gewescuu scm. dcnn sont hiitten

die Rcsonanzkuinven hi5 LU unendhucli grohlen Aiuipiutuclen gehuen

uniisscn. Urn aber hei duescr für die Ru;u:luuiung so praktisduen (;esetzuuu;illigkeit an bheihen. wurde sic nut tIer iveiteren Be-dungung. dull i-len Koeffizieni W nichut kouistant ondern eirie

F'iiuiktiuui lIes uuiaximahi;n hloliwinkels scm soil. beiliehaiten. Uurd es wurde nun versuu;ht. iiu;se ruiuiktioui 'tV

_('i)

ails ulu;n

Versuchisengehiussen zu licsti[uunien. Das ist zwar in qtiantita-tiver Hi-naielit niu;ht nut hefniedigenulen Ccnauigkcit gelungen.

Abb 18

a lren cs trill t lint Siehierheit zu. dab diese Funktion W (p) bel

k-heiuieur Wiiukehui uiahezu kouistiuuit

ill und danui bei Winkeln

Oher etaa 15° aullenordentlich nascli gröller wi rd (Ahb. 18) -l)n; gr;funrlcuuu; Kuirve für uliese Diuuuujifuuigsfunktioui wuirdc ails ;uhlcn Versuehisserien gewonnen. Die Auawcrtung zeigle. dull dii; Unterschiecle zwiscluen den verachiedenen Vu;rsuchscricn iinerlia hi der Geu,ouiiikeit. unit der die Bestimniung dieser

iLinktiOn inbglich' 51.

hiegcr. DaLI die Funk-lion W () den

dargcateIlieu \Terhauf haben null. beweist auch schon eine k-uric Bet rachtung der \Tcnsudiscniuebnisse in dem ersten bath-peruottusetueui Resouiauu-zl:rereich. Die Hdhe der Resonanzspitze ivird nminihieh bei weitem iiucht proportional mit den GTöBe den erncgcnclen Stabihitdtdndcrung sondern viel langsamer -grbllen Sic st hei kheincn erreaenden Stahilitätsknderungen rehativ chr grohi. Es gelang z. B. niidit. cine Resonanzkurve mit ciner niednigeren Besonanzspitze ala etwa 100 --Lu erzichen. Es hdntc dunn hei ciner Verkheinerung der Stahilittsänderung die Rolibewegung ganz aol. Das heweist. daB die Funktion W (ip) von g = 0° his 100 nieht vie! gröiler geworden ist. Zu-meist wird fur die Ddrnpfung der Roilscbwingung em Ansatz

pa' 300

(7)

Jgc\(-ahlt. cier ails nine!!! iinearen end elneni quadratiseiten Glied

esteht. IL qi ±' I Die K lirve in Ahi. 18 (muLct alier (101 elnen lid roilen \Vinkeln red steileren Verlauf.

inseesa mt he wclsen iiin besdi richenen \Tersu ch e a iso den Einllnh

periodisdicr

Stahiiitiitsiinderunaen nod his auf die

quanhilativ nodi nteht vbliit. ekliirie Bolle der Dampftines-kraft lie i i(lltl kULL (icr hciititteii I3(V allliCs(lelCliiiiiO 5(J(Ie die Znlissigkeii (icr angcwand Len Methode der angcndherten I.dstiiig.

i.s iiiii3also nun u-nhcdiiit erwartet werden. da6 em Schifi

audi hei langsiaufcnder Seezu grollen Roiibewegungen errei±t

wird. F'reiiu;h

fehit noch

(las

Mah fur

(lie Grd8e dieser

Er-reeling. Denn diese Erregung erfol

ja helm Scitiff

rn See-gone durch die perrodiselie Anderong ties IVietazentrutis bzw. (let Anitriehsverteiliing. Sidiet 1st edocli.

il3

lie 1(0 dcii i.Versuchen angewan(:iten erregenden Standitdisdndereneen

r_tiiiiIiI

iil(_l(iii2il ki(il](r (('1(l(I( (ds(lie t(iI(iiIt(it5(iit(iiOiilig(_i1.

Icue ito Seegong ero-artet werdlen kórinen. Es niuI.ite ciaher allf Grund der ohigrn Vcrstichsereehnrsse erWdii(iL wcrdeii. (loll

(inch

due Errejiiig von

ih)lisdli\clflgiiflgefl (1111(11

(Ifli

laiias-.

laufende See moglich scm mull. Iatsachiicli konnte der Nach-.

(vets experinienieli ohne Scliwierigkeiten erhraciit werden. is

I wurden hierzu ito Tank \\'ellen

erzeugl. ciii. Modeli (olnie

Ldwt) iii

hc \Vciieii gebracht (111(1 (lurCh dunn langen Drahi scrkredit zu den \Vellenkhnuiieii so. festeelialien. dali

Roil-sdiiwitigulig(;ul IliOClIdli ward!. Dos Modeli kini vot aHem in Oem ersien lialhperiodisclien Resonatizhereicii in sehr grolie Rollschwingningen. Es wriiden Roliwinkei his iiher 30°errdicht.

Darnit si audi Id Nachweis. (loll die dureli liingslaufendc Weilen vertirsaclite Stahilitiltsinderung von pi-akiiseh

wich-tiger C;rol;e scm kann. exiermieiiLeli erbraclit. Die

heohach-etc Rollsciia-iiieijng katiti in (inn! haihperiodisciien Rcsoranz-hereicli cioch aol k e i n e ii Fail (lurch Unregelmii:iiiukeiten (Icr Wellen oder Unvininci ic des Mirlelis erk ijirt werden. do die dureli oiche lirsachen erregte Sehwingung die gleiclie Petiode lialien rniiiire win die \\'elieni. wiihrend die Beohacli-tnneen eindentig zCiuCn. dali in dieseni liesonanohercich die Pertode tier Roiiscliwingnnu doppcit so groi.i st wie die 1-1eriode

der

Welle Alle \'ersiiche wtiicicn nut deiu 510(1(111 cdine Schhn-gerkiele durdigefiihi-t. Suitlinget-kiele verkieinei-n (lie cloreh

tahilntatsanderLlngen erreg-ten Rollschwingungen siclier unelir ais cIte durcli n _{Rolirnonlciit errugtwi Schwmeungen. Docli}

iverdeit a-unit for ciii Modeii- oder Schul I mit Si;hlingerkic]en. besuiclets lti kienier Siahihtlit durclt periocische Stahihtkts-andernngen erregte Rollscliwing.unigcn unoghch scin.1.

Dieu-(lonuie hat ebenlalis auf rhese Art tier Erregung

you

Bollshwi-guneen md iliren lintltil.i - heson(iers hei See von aclitern

- hi n gea- I esen .

.

II)ic (,röfo

iler dii

reli

deit

_Scegaiig

erregcii

SiIiiIi.iitsiilI(IerLIIugeII

Urn cm Urteil tiber die Erregung von RoliseIla-ingnngen

riuich periodisdie Stahihihsiancleruiigen _{I.e cewitinen. wiire Cs}

nun eriorderlicli. (lie _{G role tier ciurch den Scegang erregten}

Stahilittitsiinderung Zn hcstituunen. Flier beginnen il)er grolie

Sehwierigkciten. Die l3eredmung dieser Stahihtiitsiinderung

kann nur nut I-hi Ic vereinfachender _Annahinen

durchgefiihri-wcrden sin kann (loller in quantitatii-er Hinsieht niclit ioll

an-erkanni werden. solange keinc experimenielle Bestaiiguuig

mdc-Liii

151. Grail und Hecksclier ltahen wohl sdioii eninial doe

soidie Bestiunniung versuchi [6]. Vielleicltt geilnet ës, die von ihticn angcwandtc Mctltodezn verbessern : z. Z. isi (las iti (ICr

1-IS. V.A- noeh nich t inögiidi.

Es niuli jetzt genligen. (1(11 die folgenden Punkte hinzuweisen

a) Diq periudisdie Siabilitdishnderung

_{kann so groli werden.}

-

16-het kiettier StalI(iliiiit smiler (OiL RoliscltWtngiung erregt

(lord. I ii _iuluow-Inirster _115] st ciii Beispici (iuri2hgerechnet.

iti (:icm hei cileni SIF von eta-a 4.a nidue perioclische

Stahilithts-iinderung iMG

0.5 ui betriigi. (;aff mid Heckseher liahen

hei

iiieitt Mi,

von 0.37 iii cui MG' von

I 0.1 I

agetneSsen.

l) i:mne \-'ersduehung (Ins Gewichtsschwerpunktes Iieeiolinbt lie Grolie der erregenden Stabilitiitsiinderuung nicht rIder nur ((enig.

Es 1st wolilseIhstverstdncilicii. dali-clue erregenrie

Stabilittits-duiderinig nnahhang-ig von Icr Lace des c;ea'mdlitsseliwerj(unktes hO.. Do hei ciiieriaulcnder See (lie GroIn tIes erregen(Ieti

Mu-n(enucs in sehr starkem Male "oT( 11cr Loge ies

Gewidltssci(wer-purktcs aldiang-igist. ist dieser Unicischied, der hierin liii die

hcidnti Erregdiuigs(nteti heat. you crol,icr Betleutung. Detin

wenn thou iiur an den Fail tier qunriauifeiiden See deirken aurcie. timLdtc mIni. ((Cii in dicseru Fall (lie Ei:regurug

pro:nr-tional dci Stahiiitdt

st. eigcutheh die Stahilitdt selir klein

wailleut. mud zwar so klein. wines 11111 hncksieiit auf (lie

Sicher-heit dIes Schiffes ii(erhloipt mdahich ist. Rem(iucrlaiuleutdcr See

wetilen ja audi lie Iii llhewegungen uiu 50 (ingetteluner, in

kleuner clue Stain hen st. Fur (len Lihl des Scituffes

ii

llmUie icier See ((ate clacegenl eune zlu weiteelienide

Verkicine-rung (Icr Stolid-hOn ramlurscIieiuIieh tneimt richtug. cia rut (hesetn Falle die Er-reamtng von cler Stahuhitrit minaidiangig st mid dill HoIIImewegung (laher ntit kIeiuir wereicndeu Stahilittit stark

aii(vaelu5en kortnute.

5'ltii ht natirlicli (110111 bisher schoti gwuhit. dali lilt [dl

(les Sdi

ill

in q nerla n fetid cr Sce ailetli fur ul o- liemnessu tug- dci Stahilittit nmclit nituhighencI SiIti katin. aher man li1(tte noclu

tiicht tI 51ogl uclikeit gnlutnilnui. (1111cr (veitereut loll ni eicielicr

\Veise acuimmeencl exakt erfassen zu kdnnen-. -.

.

I)as ScIiifl

iii 'chriigIalifeiftier Sec

Die uI(l-iehe. fur cluerlaulencle See geitetide und (3) he-nntzte .r\tinahuiin_ (lain iiis erregniude Bculluiouuinnt prouutuotlo I

MC 51. stitunmt sielierltelu aLuch fur dasSeltufi ti schriigla-ufender

See niche Es huegt vuehitehr nahe. xii vernimlien. rlahi Ii SOitSt

iaufetidei- See nut ahuieluieutdet Stahilutlit neht eegcn Null

gleicliett i3ehngutiacui rI-as et-t-egetide 1-lollunoinent hei

scltriig-gehi (AbI:m. 1-9) - Dos wircl svalirsclieitilieli clLirch die Ioleendc

U l:n rhegu iiu.

-5

Alib.19

-Da Schiffwird (lurch Sehnitte ti Vetseli uedenen Spantehcncn

in ciutzeloe Scktioncn zerlegt ge(Iaehn \\enti ruin für dos ui

ruhigeui Wasser gekriiuigte Schuff für jede eiuszelnc Sekiton die

-Auftriehskroft gesucht virdl. so zeigt es siclt tiaiiirluch. dali die Auftriehskriifte der eirizelnen Sekiiotien parallel zu einanCer sinri. aher cue Mittschiffsehene in. verschicdenen Höhen. edrn-Itch jut den Mctazetitren cler betreffetidc-ti Sektioneru schneiden. Dos i'cletazentrum für die breiteste Scktion liegt am hdehsten 1111(1 dos Metazentrutii für die selitialstc Sektion am nieclrig-

-sten Die Resuiiierende aus den einzdinen Auftriehskriiftcn geht natdrlich durch das i\'Ietazentrum für das gesamle Sehiff.

(8)

.5cc anizesicllt wird. so eriIjt Sich dasseilie 11th.]. our dal3 alle

\iifIrielJ5ki2ftt]. iiii;Iit nielir s rikiei;lit in] Ilaiini_ soiidcrii

senk-reulit stir \\i lienoherilache -tehen. (Ahl. 20) Diel-lcsiiliierendc

i\iiltrieliskralt uellt isietler ilureli das Metazeniruin des

eanzen

2elliffes. iNi.iii

_{siid suhiiel.diuli die gleiclic Uherleguniz}

ange-stelli fur Ia- 7eIiiI1 iii

_{s liral u-fender See. Hierbei kanri es}

s'uiks)iitrflsli

iseilu die \Velleniarce.

iii

der RiclitunC des

sIir lies cernessen. ierch der Sclulfsliinge si cia0 cue

We!-rn \Tor- intl Hinter-sjijff ent-gegenr2eseizt cerir;lrtet

si svie die \VelleiicIuiigc in uriC Iu;reri tIes Sehiffes.

(Aldr. 21) Die Auftriehski-dfi5

fur the eiii/eluien

Sektiorren

situ] nm nritlut niehr parallel Zn erniurider nun

lie Resnliierendc

nIl-ni _{mr hi iiiehr dinrn;lm das i\leiazeritrtiin ties cauizemi Schiffes}

adieu. \\'alrremrcl-

_{nm l:-ll. dir qucrlauferiden See die}

Aufiriehs-kra lie ntis clan l-lmiiter- nird \Tnrschi If emil Moment unit den C;u-wieliisscliwer1.rumnikt erzeimLen. clas enicegeuaeseizt genieliiet

tIns i\luiiieni der Aufirrehiskiafi ails (lenin mililererm Feil des

Seiniffes. krmnmi Cs sent. dal] sicli due Momrierii-e tIer

Anultrielus-krifre ails den verc]ueu:lenen Scktiunen des Schilies

_{rn F-nIle.}

der selnraclauicnden See acldneren. Es kin-nu ulanaeh wimlil kein Zwerlei hsteInen. diml3 tins errer.tende Erullnmonreum

_{rn lalle cler}

scliralauiencicni See ttrhlier san ktnnn als mi Falle

Icr liner-]anilcanden See. md duO es niL klenner wtnrdendcrn MG niuht

genrern IN till urehen karnun.

4. (I)iinaIe StihiIiil

st also svimlinsclrennluuli. riaOnnelii liii unit Ilueksichm miii

(lie Sielnenheit des Suluilies .sondern audi nun Hucksiul

auf die

Rc(llsrjli(jruLmnnr(n die SiiuLiilitjii nuielit lellebig verkleineri

ocr-suhlir. ml duO es elnen oplinnalen Sianditdiswert gilt.

duu das Sclirfi

mine amur.nenclninmstcn-t Bewcguuiaen niaclut. Die

Grn5Oe dieser optmnitileri Stabilniat kann bier swan nuinJi nielni

anrnjegcluujri os'enden. jeiloelu wircl es auif cleun lureim (lie vorste-lierileni Unmersuclumninren vorgezenelireten Wurr. wulni rmidglin:ln

San lunch WejIer vc,r alic;rn experiuureruiirllc Untersujnmn-eu

tlrnrLiller nuelu Klarlueit, zum sehalfemi _{Siehner diin-fte es scm. cInO}

tIme Crid3 _{your MG. sonderrm nmnicln die GrijOc des}

Yer-lunliniusses fiiF/r\IG von nnual.,gelienrder Bedeuinmna- _Si.

Due aezemuien -Ditiaramunue lassen dctmilil _{erkennerr. wie luci}

ulimieliiniender St.ahilir-di i-lie dimnrjli

_{die erregen]e}

StahiiitLjts-auclenmurn erzeui.i-ie Ficrilsclnwinuus, grOkicr- wircl _Die

Gegen-irluersuelbun Icr Aliluiiduumn _{unI 6 san 7 his 9 zeigi z. 0. elir}

ha aleiclier erregenden- Strubi[ithisinderun

_Icr

lii

_{nauizI,-r-h lieu kleiuer Stahili6jt holier nod lureiter}

st ntis l,ei ar-nb: Staiutlimjji _{I-or (lie Rrejie dis er5tin}

hialbpericidischenu

liesnanzlnr.rJii5 auf ilec A lszisenaclne (up

_{0) liefert z. B.}

(lie hiewegunarso.lem.lrun, ilie

_{folgencln Grenzen}

/

_xMG

= 4 -

1-2-MG

Kr cifm cmi uenz

_{tier erregeuden Stabjlitä Isdnderung}

_an

den Giensern iles Resonanzberejchies

_{bci q = 0}

Krcisfn-equnenz (her Ligencliisdrngtnns hei

_{ti = 0}

17

-Sellusi aul]erhalb tIer Rursunansherenchie kann.iveitni clasSchiff

dmmrch em _{-Ruilumnonruent zu Schis-nngtnnigen crregt iS!. die}

Siabili-tamsnrntclerning von EinIlulj imuf diese Schwimngnng scm. untd ineser [influb wnrcl nut so muroher semi., je klciner die Stmtbilitiit

5. l.)e Ce1i hr (te

Ktri terii-

i iii

Die tin _{Hurihljek ani die Bewegtnng nirus Scliiffei oiiinnraie}

Siabilithi rs.t mnuclu! mclenntisnjr nit dunn fIlininunilis-eri. tIer ails

Sni;hu;rinent-sgrrinn err

nrrclrt untersehritten iserdin clan. Es huh

twIn _{Icrelni. einenBe-scg-urigszujstannd zu himiden den zurini}

Ken-lenin cities Schiifics_ clessen Stahultinit macli mOnt iihlii;linam

\Tur-stehhmung amusreieliencl mint! nmnImt nlmmrm;lr

Eiirdringen von Wasser

run _{cinerl nmhgesehnlossetieii Rrmunn lnerabaeseizt ist. fiilrrt. Es er}

schneurni nmrucahrseheinheli. 0nrij cnn Schirff nuur chinrclm

Fiesunai(s-selnsu'nnin_um.nnlgenl zumnm Kemitem-nu aebrachit (sird. _{wenui der linnmftnric}

(Icr Si a hum Ii trim mi rn luniteri \XTassen_ geununcerid grub st iii

MurIel!-v:nrsnrcli _{st es jedenifalls kanmimu} _{rmniiglieli elnen scdchen Fall zu}

hun muni-riuriteheun -i.unrenrelinud-bigei Semnanling uircI these

Gifalr r noelr kleimner scm _{a is mm Mulch iversrnclr. cIa d nu rein den}

rrnmreaelnnnhbnar-an Seunrnmrrun siclnrur uiielut so urrufic

Resunamrz-sdhissinrgunriirirl ur-zeunat werden.

.-\nielm ennui; Erkhtrumig tIes Keiiernns ciurelu Wasscu- numi cic;r

I reicin Decksliaelicnm erselieu mi-i uuiuli _{so olnnie weiteres uinhclii:li.}

lii ninus Wnmssei vie! zrn schnell nilrlamuft

_{als thai] Cs (l5}

Scm-ill

AbC.22

us'-irklich znurnu Kermierni hirnulgen kiiminu-:_ Bci silclnr;nm

Lnklarmuigs-vr;rstnelneti iserderu ja ammeli znnnlcist die dvtiannrisehnen

\'erhiilt-tlnsse nichi ceo ii gennd beach Let. Dme in] tIer A mb. 22 gczcichnet.en

Knnrven sicilian ilic Resoranzkimrvcn iou ersten lialIrperitdiselienn Resonanizlrerench fur die in AIdj -i ancegehuenc Erregnnmta dar

uric! zemnieni chr gut. dail die Hesouianzsehis-ingunngen durcli din

Selmanizkleinl nnnr verkleiuiert o-erden kijnmien. Dice Erntcbniisse

kOnndn nsohl aui;In als I3cweis cl-afuir anmrcsehcn sscrdeni. dali (las Wasser trOj-z ties Schanzklencl c-s so sciunel I von freien Deck-iliie]rcui aInannit. druli es das Schull nieht zunul Knterui huringern

kann.

-Am gefahrcletsteni mEt em Schill sohil sichnar. isenn die See von

achrtcrn ocler schrag von achtern konnrnt. und wahrsclic-in]idi

ust das auch dcv ernizige Bewegungszustancl. bc-i dc-ui air] sonZt

intaktes Sehmff dinrchi Wellen zurn Kenterru nebrachi warden

kann. Kempf hat schon emma! c-inc Rerc-ehiriunitr durchgefiihrt. (lie ge-zngt hat. daB die StabilitOt des Sehilfes auf dem

Wellen-berg is-eitgehend verloren geht [1]. Die Abb. 23

zeict da

(9)

(iLreIiIuS (Liner (I(IlSlLIiI(li(LII .iLIl(iliILI1SrlL(2lIi1iliia fLU Uiii 2hiJ1

(Liii I

!iii

IILii I((Lii.L. liii \V0I 1:11111 1111(1 I Ill IL ILL I (Lii WLIssei. I) IL Il(LI((LlLIiriIkIiI\(L

liii

(ILLS (elIilI 11111 (10111 \\'eIIeiiher liegi 50111 viol iiiiIL

iislilLr uS I

r(1LISSUI1iJT in ruiliigeii \VLISSOr. \bor Lilleill l(Lr iiL(I((IuIL(iSIiiiifLIilL.L (IlL! kleuiier. Di l3(LrO(1I1LII1LL liiiIl.Ie z\vLur oilier icr 51:111 vereinlLu:lIeIliIcil AiIliLuliiI 1021110 r

liviro-Li ISClilLii I) rock ('(Lii Li Iii ((IL iii ( Or WU! IL Li rclicfu!i ii werdcii

Hebelar,nAurve,i

Abh. LII

Ihr.kLunn dLuIlLr i i1liLuilIiIL(Iiver iIiiiiclit kciiic ir>l.ie

(;enLuiiig-.kOII zIi(LrkLiililt ((er_len. OhILL Ill (jiILIlitLIiiV(LI l-IiuicIui duirliL

troizdeiii (lie

\bcIIiLiIIiiii

riUlililL \vie(:!erILeI)cn .S1( (ILLI.I iiiclii

iariuii 7(1 Z\VtLifOlil ISO (ILL!) die SIal(iIiliiI 111- (ILlS Seluif Lull deiii

\\'cjlulivio

''ilL! iiiigwiSIiILeI SI. Es hiiLihi ILL! lie 1111110 71!

erörlerii. oil dieser ZIISILIIid des Sehilles. Idso (ILLS 1\liikiufeu 0111 ileii \\eiIeil 1101 (LiIi(LiiI WeliLoheriL SO lLLflILC andaueuii kaun. dah (ILLS .2Iui IT '(irk I iou zuuu kentorii kollillieri kLiuIi. l)iese 12raI.Le iiiil, Liiif rluiiil (ler UntLrSiicIIui1I.2 (101 13i2(iiilliuiiil(Lii fui

(laS MillL(Lif(Lii Ui 105 Scliifles lilt (lw ilL(L h(LjLllii WlLid(Lii

/.

l)ILLSL l._JI1i(LrSIiUhiIilI.I 111(1 7_WILl (ILLS LricIiiiis LOlilLIert. (lId. cull ILIilOLlii(:ILlii(LrIidLsStIOiI(ilLtr(LS i\iitl:tuufen

till

d(Lil WuLileil 1111

iii \\'clleria! iuoi.2hdi SI. sic alit ah(Lr trOi7.(hllIu erkennen. dali audi (Liii fur (his kiLilierii IZLllnILeIld janies N]itl3Lifcfl audi all1

(1210 \\'elleiihLra 1111(LIIIUI3 iSt. \'V(Lilii

uiiiididi

(lie Welleit

S(llliUIlCr ILlUf(Lii ak ilas 201111T. St (IlL RCIOliVIr(L5iLI1\('lildL.IklLIt

ZWiSUh(Lti (1(21 WellUr 1111(1 (tOri Sdu!f aol dLni WcIIenIRLr nod 101 WIIonouI \'iLrScIilOd(LIl ILJr(li. I)ujsc Il(ILiiiVIL(LS(;hWIil(Iijlk(21l 51 (ILliui ill \\1e! ILuta! imiiler grolier a Is au I (tOni WILl l(Lli berg

nod (25 klinn ui GreuizILili (Iliri:I1LLi_iS

iiioglich scm, dah die

Ii2LlatiVI1(L5(21iwiII(Iii.IkrLit Lull (10111 \VcIlUil!J(Lrg 111(21 LII

!\ulI oder

llLih(LZII Null wird. I)aS Scliilf lint (111(10 aol ciciu V(LlleullnLrLL

U1Luh(LLOIid L1LII. iOu hiLl 11112111 11051 iLiUIIILtiLl(_Lr Stahilitai: zu klLnieril. 1)115 5(21011 ILuIii SiUll ill (11050111 13LWCgtiilgSzUStatld ant

lilt

(Li flail iLc(vohii liUlliLli I(lildILl V0111I0ii;IiiLlI. I)je uornia Ic

FIL1IL( 111110 IlLS l'i2iideI5 CiitSpri(LIlI (Icr .1111(2 (hLS 3;IliIfeS 110 \X'e]Ic:nttul, md (hO labjlc G!w(:IliLc\vichtSlaae uIc '00(1(15 ii

SOIIOLr (dftLiSt(LIi LIi(LIILLI1O ciitspridii dILl Lage lieS ii2IuIIdLS Lull

(11111 _{\VLIIeflhicLlIL_ Wcitn (Ills P1201101 rotiert .5(1 muOn} (25

Ilidil

'leidiuialii

S(IiiieIl. IIil(l Wcmtn diese 12((lIlliOiiShc\\'c0ilfl0 iinmer Iangsluhicr (('lId.

vird vor

LiIIeiiu dl( WlnkeliieSeliwlliiltgkeit

1)0011 DIlnuliglung- ilLirILlu die obersue 1111)110 GICIChUe\'ii2htSlage hillier klciner 1111(1 kllulL urn Greuzfalle alwcli Null (V(LI(ICfl.

Lhenso ((IC 11115 l'LnIIOI 111 Sewer iLihilell Gleidiacw-idiuslage kanu LLU(2li _{(ILLS SuluJi in 5011101 Lage am Wellenherg our ebb}

Selir kiciuc Relativ csulio'indigkeit zu dcii WuIlluIn LLllilcllillCii.

Man kanu den \Terglejji

30(211 weitem fiihren : Dcr .Ariii (105

Plii(III5 soIl IILIIi 50 iLlL15liill

5ii

(ILLIT iIu P011(101 in (121 ohiLrsten Slellung 1105 SeiflLr Schwingwigsebeiie kippen knnn. \\'euil d 2505 Pendel sour

hncI1 rolierl. wird es keine Zeit

uinileri, uuu iii Seliler oheisien Stellone aus seiner cIiwrnaungs-.(IhlLuO kippen zu konnen. W0iil das Peisdel dbigegen lanosani rolierl. (1ard in senior ohertcn LIlaC die- Kippbeweeune oline

\ sv i,,, at

-

18-weIlerOs LlitSLeIieiI khnuuLu. AI11111211 -kajui 01110 Si(LIi ivolil iluis \rliu 11(11 11(25 512111 lies V0ISl(Li liLlI. \\(Llu n (I JO I(Llati VI)UlVeILLi 1111

/_il (111111 Wel IlLu 0011110(2111 k 1(2111 \l'l i I. k:un n (IS I((Li 111(2111 reiellcllder LItL1IJilitL1i aOl (ILIlu WuLllenherg 7.11111 k_LllIiLrIl k llll ILL Ii.

ES 'ure also phvsjk1ulis0li dluri:Iia1IS heerun:lei. die SiLulili-ILIIS!(eailSluIluIIii_iIlg

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i. i und I:

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Der U,nspmuna (IIOSOS 505112015 SoIl nlil lIen' IJrSprllnL' (lOs selui lisfesten Systems zLusarnrnenfal!eu - Dic - uIld T.\ di5eu Letten (('icier fl (Icr T('liluscliulischonc. eIieno 0_ic (III; 7. Lund z-.-\.chS0n. nun kbtincn die II luupturaghcitsad(scl) und

liber dcii _Adisen 7 lilld 7. (LillsprccIicilrI dcr i\lacnvcrtet 1(11111 iw Sclijfi urn omen Winkel U. dem rum ahlacinciiien schr klein

(10)

Selil el ri. verd relil ScI ii. l)Ie ll.Aeilse fa Ii su I jedell H II 11111 icr '-.\uI]sL ZLls1tIllilieIl.

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II]iSS2]i 5) n2''2ll1iI \V(2](i2]i. (11111 211(2 ciiizeliic (lieScr 512c115 i(2(1cC1iilCcii - 12<2111 iLcuIneIriscil geselle]] uliiie

iiicuii',cii hLii. !112\('ceiI]lg ii euler andcren II Il_1111Ul11L Ir]1)iiI]Cll

ide nuulj. Fic iTcwcCuuCS]IciIlu]1]Le]] uciden in dci folde]](lc]]

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koinplcnicnttreiiikei swisdien

(ic] 5l2I]IIlSicSIcr] Ehciie iz (MiitscliiITscIuciic) und der lcte]i Hui]zoullaiehc]lc 2< v0. i)cr I2ImpIuvlIlI<ci I' wnd (Iclululert als \Vnikel zwischen (icr scluiflsfestcn I Iniisaciiisc 2<

nncl lieu Suluui it Ii flue .ici TV! it Sell lfScl(cnc N - N flit (lU]

12111111-fetcn HorI7,uuilalche]1e

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festeri 1-lorizontaleluenc X, V0 Jede diser Sci;hS

Knorullu-((Lien fur due I3ewcgurngcn 1<1(1111 beliniug geaiidert wercicuu. ((1111(2 112113 clUe dci 11]idercll lent

klur(iiialilll

liii ecrauderi

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iNi_in ill_IL euitst!urccllend 2lCr 1\!etiodc von Ltgrallge tiui; lehenilice Kr;ifi iiu;s Sic1] Iucwcae]l(len Scluiiies iliurelu die SecliS-Roorduiiateui nc] Bcweiiiingen 2111S1.ie(IriJekt verdeii. Diesc

lehciicli.ic krLIft Set/_i SUll Zuisaiiuiu]rii 21115 (1(21 kiiietueIieii icr dreu Tra]isInhIunsluewcguliiiLeIi des

C;ewuclilsScl]iuer-pniikies lull ails dcr kinciisclicui kim rgie (1(21 DrciilucwceuiuuLeuu till] il (I lull H au it

1 1

I _- ₎ I

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i)ir; WiuukliiLcsellwinuiiekI_liiiul 1 ituinI , iie 551 ii 11111 nliiruli

(hI; kruurdinuteii P. P Lied v_ausuic:irunkt ivcrdeii.

Hi rzti weriicii (1112 Wi]ik12I]]125c11\Vil(_IiiLl((itnIi dLIruI] \T1k Well (Ia]CeSIciil. ii)er \'ektmr P iicCt e]itS1]rcclic]]d dei i)chiiiitiuuii

liii

(tic i)reiiIicuveguiig P Iii (1(21 ehiintiiiiic (hill MiitseliiIfschciie ui-id lie]-

rauiiifeteii

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iii

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Her \Tekuur x niuI ziiniiuhusi in zwci Koniponentcui i.erlct iielden. iii]] liu;]uiil eI]lc konuiponeiitn; - 2< sin up _{ill (lie l]-Aehsc}

fail]. wallrc]11I (Ii); ai](Icrc koinpu]]pIlIe i; if ill

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Mitt-Sell]ifScIie]]c NI] hieLleu] koiiiiiit iind nile nodlillalS zerleat wulr-iii zwei wciterc Kul]lpo]]entcn _nTiniiii:h _{ill die Koinpo.}

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Kniiiiioiieuiien f.erlcat werrlen. lii (lie KO]upone]mIe ( COS

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