Liikemittaukset purjeveneessä, MP:n kilpakoulu 2013-01-28



Samankaltaiset tiedostot
MP:n senioreiden kilpakoulu 2010

Olemme työskennelleet todella paljon viimeiset vuodet Iso-Britanniassa, ja ollakseni rehellinen, työ on vielä kesken.

Sääasema Probyte JUNIOR

Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

Purjeiden trimmaus SPV kilpapurjehdusseminaari 2015

Venesuunnittelu, Vivace-projekti Bibbe Furustam MP:n Kilpakoulussa

Luento 5: Käyräviivainen liike. Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike

Purjeveneen suorituskyvyn perustekijät teoriasta käytäntöön

SMG-4500 Tuulivoima. Kolmannen luennon aihepiirit TUULEN TEHO

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Vektorit. Kertausta Seppo Lustig (Lähde: avoinoppikirja.fi)

1 Tieteellinen esitystapa, yksiköt ja dimensiot

DIGIBONUSTEHTÄVÄ: MPKJ NCC INDUSTRY OY LOPPURAPORTTI

FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!!

ELEC-A3110 Mekaniikka (5 op)

Rannikkomerenkulkuoppi

Fysiikan perusteet. Liikkeet. Antti Haarto

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

FYSP101/K1 KINEMATIIKAN KUVAAJAT

KOSTEUSMITTAUSRAPORTTI

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut. Rannikkomerenkulkuoppi

Suomen Navigaatioliitto FinlandsNavigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinto

Järvenpään Perhelän korttelin kutsukilpailu ehdotusten vertailu

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund rf Saaristomerenkulkuopin tutkinnon tehtävien ratkaisut

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinto

MP kilpakoulu

SMG-4500 Tuulivoima. Kolmannen luennon aihepiirit ILMAVIRTAUKSEN ENERGIA JA TEHO. Ilmavirtauksen energia on ilmamolekyylien liike-energiaa.

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund rf Saaristomerenkulkuopin tutkinto

FYSIIKAN HARJOITUSKOE I Mekaniikka, 8. luokka

Liikkeet. Haarto & Karhunen.

Asiantuntijapalvelut - Tiestö Turku NURMIJÄRVEN KUNTA

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

1 Tieteellinen esitystapa, yksiköt ja dimensiot

GNX Wind. Käyttöopas

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

IL Dnro 46/400/2016 1(5) Majutveden aallokko- ja virtaustarkastelu Antti Kangas, Jan-Victor Björkqvist ja Pauli Jokinen

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut. Rannikkomerenkulkuoppi

Purjeiden trimmausta aloitteleville kilpapurjehtijoille

Talvikunnossapidon laadun seuranta

Liike ja voima. Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä

FYSIIKAN HARJOITUSTEHTÄVIÄ

PIEKSÄMÄEN MELUSELVITYKSEN MELUMITTAUKSET

KUITUPUUN KESKUSKIINTOMITTAUKSEN FUNKTIOINTI

Sodar tuulimittaustekniikka

Mittaustulosten tilastollinen käsittely

Luento 2: Liikkeen kuvausta

XXIII Keski-Suomen lukiolaisten matematiikkakilpailu , tehtävien ratkaisut

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2013 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund rf Saaristomerenkulkuopin tutkinto

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Tuulimittausten merkitys ja mahdollisuudet tuulipuiston suunnittelussa ja käytössä

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund rf Saaristomerenkulkuopin tutkinnon tehtävien ratkaisu

AIHEET. ään trimmiohjeet omaan veneeseen. Miten kehitetää. Sailsillaon tarjolla suorituskyvyn parantamisen apuvälineiksi nopeiden purjeiden

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut. Rannikkomerenkulkuoppi

Ene LVI-tekniikan mittaukset ILMAN TILAVUUSVIRRAN MITTAUS TYÖOHJE

1.4 Suhteellinen liike

Kertaus. Integraalifunktio ja integrointi. 2( x 1) 1 2x. 3( x 1) 1 (3x 1) KERTAUSTEHTÄVIÄ. K1. a)

YMPÄRISTÖMELUN MITTAUSRAPORTTI

Äänellä vauhtia robottiin

LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET

= 6, Nm 2 /kg kg 71kg (1, m) N. = 6, Nm 2 /kg 2 7, kg 71kg (3, m) N

Tarkastellaan tilannetta, jossa kappale B on levossa ennen törmäystä: v B1x = 0:

(a) Potentiaali ja virtafunktiot saadaan suoraan summaamalla lähteen ja pyörteen funktiot. Potentiaalifunktioksi

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon malliratkaisut

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

Opetusmateriaali. Tutkimustehtävien tekeminen

Navigointi/suunnistus

Videotoisto Nexus 7 tableteilla: Android 4.4 KitKat selvästi edellistä versiota heikompi

Verkkodatalehti FLOWSIC60 KAASUN VIRTAUSMITTARIT

Harjoitustyö Hidastuva liike Biljardisimulaatio

Työ 5: Putoamiskiihtyvyys

Puisten kävelysiltojen värähtelymittaukset

Dynaamiset regressiomallit

Merenkulku. Onnea matkaan aikaa 10 minuuttia

Länsiharjun koulu 4a

3.4 Liike-energiasta ja potentiaalienergiasta

AMMATTIKORKEAKOULUJEN LUONNONVARA- JA YMPÄRISTÖALAN VALINTAKOE

Kilpapurjehduksesta. MP:n kilpakoulu Jussi Heikonen, EPS MP:n kilpakoulu, Jussi Heikonen, EPS 1

Trestima Oy Puuston mittauksia

Esimerkki. Lighting calculation. Today: 63 x HPS 400W (PW 480W) -> total PW= 30,2 kw.

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund Rannikkomerenkulkuopin tutkinnon ratkaisut

Purjehdi Vegalla - Vinkki nro 2

FYSIIKKA. Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille. Copyright Isto Jokinen; Käyttöoikeus opetuksessa tekijän luvalla. - Laskutehtävien ratkaiseminen

Suomen Navigaatioliitto Finlands Navigationsförbund rf Saaristomerenkulkuopin tutkinnon tehtävien ratkaisu

on hidastuvaa. Hidastuvuus eli negatiivinen kiihtyvyys saadaan laskevan suoran kulmakertoimesta, joka on siis

Autonomisen liikkuvan koneen teknologiat. Hannu Mäkelä Navitec Systems Oy

[MATEMATIIKKA, KURSSI 8]

Lineaarialgebra MATH.1040 / voima

MEKANIIKAN TEHTÄVIÄ. Nostotyön suuruus ei riipu a) nopeudesta, jolla kappale nostetaan b) nostokorkeudesta c) nostettavan kappaleen massasta

Vedetään kiekkoa erisuuruisilla voimilla! havaitaan kiekon saaman kiihtyvyyden olevan suoraan verrannollinen käytetyn voiman suuruuteen

Transkriptio:

Liikemittaukset purjeveneessä, MP:n kilpakoulu 2013-01-28 Christer Helenelund

Miksi mitata veneen liikkeitä? Liikkeet vaikuttavat venevauhtiin ja hallittavuuteen Liikkeet vaikuttavat myös heikentävästi muihin mittauksiin Nopeus Tuuli (Syvyys) Liikkeistä näkee veneessä tehdyt manööverit Hallitsemalla tai vähentämällä liikkeitä voidaan ainakin periaatteessa parantaa veneen suorituskykyä energiatehokkuutta (moottoriajossa) hallittavuutta matkanteon mukavuutta ja turvallisuutta Tässä esityksessä keskitytään lähinnä vain mittausosioon

Määritelmiä Veneen perusliikkeet Kuusi vapausastetta (6DOF)

Kiertyvät liikkeet English Finnish Swedish Yaw Mutkailu Gir Pitch Jyskintä Stampning Roll Keinunta Rullning

Lineaariset liikkeet English Finnish Swedish Surge Kiihtyily Surf Heave Kohoilu Hävning Sway Huojunta Svaj

Johtopäätöksiä Perusliikkeet voivat olla eri tavoin jatkuvia tai vaihtelevia Mikä tahansa liike voidaan kuitenkin jakaa kuuteen perusliikkeeseen Tällä voimme helpommin kuvata myös monimutkaisia liikkeitä Osa perusliikkeistä ovat tällöin usein pieniä

Muita liiketermejä: Speed (Nopeus/Fart) Leeway (Sorto/Avdrift) Drift (Ajelehtia/Driva) Heeling (Kallistuma/Krängning) Pounding (Jyskytys/Stampa eller stöta) Slamming (Paiske/Smäll) Wriggling (Kiemurtelu/Slingra) Swinging (Heilua/Pendla)

Mikäli voidaan olettaa että alus on täysin jäykkä Kiertyvät liikkeet ovat aluksessa kaikkialla samat, mutta tuntuvat suuremmilta mitä kauempana liikekeskuksesta (Center of Motion - CoM) ne koetaan Liikekeskuksessa on kulkusunnan poikittaiset (pystysuuntaiset) lineaariset liikkeet 0. Aluksen lineaariset liikkeet lasketaan perinteisesti tietyn (annetun) pisteen, esim. massa-keskuksen suhteen

Liikekeskuksen (CoM) sijainti vaihtelee Eri tapauksia CoM sijaitsee keulan ja perän välissä CoM sijaitsee perän takana CoM sijaitsee keulan edessä

SeaMODE TM protokokoonpano 2011 Motion Sensor GPS PC with SeaMODE SW Motion Sensor

Installation setup Y40 Shangri-La: b 1 = 1315 mm b 2 = 11400 mm Acc2 Acc1 longitudinal midline z b 1 y x b 2 CoM

mg Kiihtyvyysmittausten tuloksia (Y40) Ajo kohtisuoraa 30cm peräaaltoja vastaan (SOG=5.6 ->5.1kn) y z x 1.7s 2.1s

Paiskemittauksia Riianlahdella 2011 y z x

Paiskemittauksia Riianlahdella 2011 5 x 1.94s Hetkellinen jarruttava voima: Fx = m * ax = = 8500 * 350 * 9.82/1000 29200 N

Yleistä liikemittauksista Liikemittausjärjestelmän avulla tiedämme: Aluksen sijainti (GPS) Sen kolmiulotteinen tila Miten se juuri tuolloin liikkuu Edellyttäen että alus voidaan nähdä jäykkänä ja tunnemme aluksen massan ja massakeskuksen sijainnin, voimme periaatteessa laskea myös siihen kohdistuvat voimat

Liikekompensoinnilla voidaan myös parantaa muiden mittausten laatua Hyvän tarkkuuden aikaansaamiseksi useat venemittaukset vaativat kompensoinniin veneen liikkeiden suhteen Esimerkkejä: Nopeus Tuuli Syvyys Lasketut seurannaissuureet kuten esim. Tosituuli, VMG kärsivät merkittävästi kehnoista perusmittauksista

Nopeuden mittaus Eri mittausmenetelmillä saadaan erilaisia tuloksia Perus-GPS mittaa nopeuden pohjan suhteen luotettavasti vain mikäli nopeus on tasainen ja enemmän tai vähemmän samansuuntainen Siipipyöräloki mittaa nopeuden veden suhteen ja reagoi hyvin nopeusvaihteluihin hyvin mikäli anturi on puhdas, vedessä ja integrointiaika riittävän lyhyt. Myös kalibronti on tärkeä. Integroimalla kulkusuunnan kiihtyvyys nopeudeksi saadaan hyvä mittari lyhytjaksoisten nopeusvaihteluiden indikoimiseen Ratkaisuna on anturifuusio jossa kahden tai kolmen eri mittausmenetelmän tulokset sulautetaan yhdeksi parempilaatuiseksi mittariksi. Tässä on huomioitava että eri menetelmät mittaavat eri asioita (SOG, STW etc.) milloin menetelmät mittaavat hyvin ja milloin ei eri menetelmien integrointiajat

Nopeusmittauksen komponentit True North α curr S curr Wind

Tuulimittaukseen vaikuttavat tekijät purjeveneissä 1. Tuulianturin ominaiskäyrä ja integrointiaika 2. Tuulianturin asennuskorkeus ja suuntaus 3. Veneen vauhti veden suhteen 4. Kallistuma ja keinunta, vaikuttaa pääasiassa kohtauskulmaan, mutta myös korkeuteen 5. Tuuliväänne, eli tuulen sekä nopeuden että suunnan jakauma korkeuden suhteen (riippuu ilmakehän tilasta) 6. Jyskintäkulma (Pitch angle) ja sen keinunta (oleelliset lähinnä valtameriolosuhteissa) 7. Mutkailu (Yaw), mikäli anturi on asennettu liikekeskuksen etupuolelle 8. Sorto 9. Tuulen kiertyminen tuulianturin kohdalla (Upwash) 10.(Maston mahdollinen kääntyminen)

Myös kevyellä kelillä voidaan veneen liiketietoja hyödyntää Painojakauman optimointi veneen lastauksessa Rungon märkäpinnan muoto ja pinta-ala on oleellinen nopeutta parantaessa tai optimodessa energiakulutusta Kallistuman hallinta Myös kevyellä kelillä on mielenkiintoista monitoroida manöövereiden ajoituksia, kestoaikaa ja niiden osaelementteja

Mittaustuloksia

Track during the selected short logging sequence

SOG and Heeling of Kind of Magic during the selected short logging sequence

SOG and Heeling of Kind of Magic during the selected short logging sequence

SOG x 5 and Heeling of Kind of Magic during the selected tack SOG x 5 Tack duration=20.0s Ph3=12.5s Ph1=3.2s Ph0=12.0s Ph1+Ph2=7.5s