Technique: (suite)
On démontre que pour les très faibles angles de gîte (entre 0° et 3 ou 4°), la carène du navire "tourne" autour d'un point invariant que l'on nomme Métacentre (M). Pour ces faibles angles de gite la distance entre M et CB (centre de carène) est constante. Cette distance se nomme Rayon Métacentrique (r). Elle est égale à I/V, I étant le moment quadratique transversal (m4) de la surface de floattaison du bateau dans l'assietted e mesure et V son volume immergé (m3).
on calcule r (logiciel d'architecture navale). Ce même
logiciel fourni pour l'assiette de mesure la position du centre de carène
CB(XB, YB, ZB). Connaissant CB et r, on met en place le point M (navire en
gite 0°).
on réalise ensuite l'experéience de stabilité: Son principe
consiste à placer deux masses identiques connues sur chaque coté
du navire, puis de déplacer une des masses (P)d'une distance L mesurée
(d'un bord sur l'autre), afin de provoquer la gite du navire. On peut ainsi
calculer GM=P*L/[déplacement * tg (angle de gîte)], GM reprèésente
la distance entre le métacentre (M) et le CG.
En position gite 0°, on trace à partir de M, le segment GM, qui
nous donne la position du centre de gravité G.
Cette expérience est reproduite 3 fois par bord, pour 3 masses différentes
(gite de 0.5 à 3 ou 4°). On trace alors une droite de régression
linéaire pour les 6 mesures, soit P * L= f(angle de gite). De cette
droite de régression on détermine le moment inclinant à
1° de gîte, que l'on nomme RM 1°. Afin de prendre en compte
les 6 mesures et la droite de régression linéaire, on calccule
GM à partir du RM1°.
Le Centre de gravité G est ainsi trouvé par
expérience (on peut le comparer avec le centre de gravité théorique
de l'Architecte). Il est lié "à vie" au bateau, tant
que ce dernier n'est pas modifié (carène, superstructures, caisses,
etc). En cas de modification mineure, on peut "recalculer" le CG
(méthode du barycentre), à condition de connaitre le binome
(masse, position x,y,z) de l'élément que l'on dépose
et le binome identique de l'élément nouveau. Mais de trop de
nombreuses modification introduisent des incertitudes de mesures telles qu'une
nouvelle experience de stabilité devient obligatoire.
De la précision des mesures...
Précision d'une mesure et d'un calcul de stabilité.
Les calculs (rôle du logiciel) ne dépendent que des données introduites.Par principe le logiciel ne fait pas d'erreur de calcul.
La méthode impose de connaitre le déplacement du navire et son assiette longitudinale (Déplacement et 2 francs-bords). Deux méthodes sont possibles.
1/ pesée avec un peson (jauges de contrainte), mesure de la densitté, calcul du volume. Mesure des francs bords avant et arrière.Problème: les capacité des pesons et des grues sont limitées.
2/ Pesée hydrostatique à partir des Francs bords mesurés. Cette méthode est la plus utilsée. Sa "précision" dépend du plan de forme du navire (validité numérique et équivalence navire/plans) et aussi du repérage des points de mesure des francs bord.....
.... Sur un navired de pêche de 18m (LWL 15m) dont la surface de flottaison fait quelque 80m² et le déplacement 80T.... 1 cm d'erreur de franc-bord représente 0.8T de déplacement!!! soit 1/100. La non conformité des plans peut aussi conduire à des différences encore plus importantes.
La mesure des angles de gîte est précise, à condition de travailler dans de bonne condition et en repsectant le protocole de mesure. Les Sociétés de Classification préfère l'utilisation du pendule à celui du niveau éléctronique (1/100° ). La pesée des masses (M) qui génère la gîte aux faibles angles est précise car les pesons utilisés offre maintenant des précisions correctes.
Tout dépend donc de la
quantification du déplacement (dualité du plan de forme et du
bateau construit) et de la corrélation valeur de la mesuré de
chaque franc-bord et sa pise en place sur le plan de forme, en d'autres mots,
le point d'application de l'apppareil de mesure (le mètre) sur le bateau,
est-il le même sur le plan ?
Mesures et Calculs de Stabilité (suite...)