Perhitungan Hidrostatik Pada Desain Kapal

From ccitonlinewiki
Jump to: navigation, search

A. LENGKUNG HIDROSTATIK

Fungsi Lengkung Hidrostatik adalah untuk mengetahui sifat-sifat badan kapal yang tercelup dalam air (sifat dari karene kapal). Cara yang paling umum untuk menggambarkan lengkung-lengkung hidrostatik adalah dengan membuat dua sumbu yang saling tegak lurus. Sumbu yang mendatar adalah garis dasar kapal, sedang sumbu tegak menunjukkan sarat kapal dan dipakai sebagai titik awal pengukuran dari lengkung-lengkung hidrostatik. Garis sarat bagian bawah dibuat lebih rapat karena terjadi perubahan bentuk badan kapal yang agak besar sehingga didapatkan perhitungan yang lebih teliti. Demikian juga pada station depan dan belakang stationnya dibagi lebih rapat. Lengkung Hidrostatik digambar sampai sarat air kapal dan tidak berlaku untuk kapal dalam keadaan trim.

Lengkung-lengkung Hidrostatik tersebut adalah :

1. Water Plan Area (WPA) WPA adalah luas bidang garis air yang kita rencanakan. Kemungkinan bentuk WPA ditinjau dari bentuk alas kapal adalah sebagai berikut : o Kapal dengan Rise of Floor : pada 0 mWL luas garis air adalah nol sehingga lengkung WPA dimulai dari titik (0,0) o Kapal tanpa Rise of Floor : pada 0 mWL luas garis air tidak sama dengan nol o Kapal alas miring : lengkung WPA dimulai dari titik dimana letak terdalam dari kapal.


2. Coefficient of Waterline ( CW ) CW adalah perbandingan antara luas bidang garis air tiap WL dengan sebuah segi empat dengan panjang L dan lebar B.

WPA.jpg
Gambar 1. Waterline 

catatan : L adalah panjang maksimum dari tiap WL dan B adalah lebar maksimum dari tiap WL

CW = WPA/L.B

3. Ton Per Centimetre immersion ( TPC ) TPC adalah jumlah ton yang diperlukan untuk mengadakan perubahan sarat kapal sebesar 1 cm. Bila kita menganggap bahwa tidak ada perubahan luas garis air pada perubahan sarat sebesar 1 cm, atau pada perubahan 1 cm tersebut dinding kapal dianggap vertikal. Jadi kalau kapal ditenggelamkan sebesar 1 cm, maka perubahan volume adalah hasil perkalian luas garis air dengan tebal 0,01 m.

Penambahan V = 0,01 . WPA (m3) Penambahan berat = 0,01 . WPA . 1,025 (ton)

4. Midship of Sectional Area MSA adalah luas dari bagian tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal. Skala yang digunakan biasanya sama dengan skala sarat air.

5. Midship Coefficient (CM ) CM adalah perbandingan antara luas penampang tengah kapal dengan luas suatu penampang dengan lebar B dan tinggi T.

MS.jpg
Gambar 2. Midship Section 

catatan : B adalah lebar maximal kapal tiap WL; L adalah tinggi sarat air tiap WL.

CM = MSA/B*T

6. Block Coefficient (CB )

CB.jpg
Gambar 3. Block Coefficient

CB adalah perbandingan isi karene dengan suatu balok dengan panjang L, lebar B, dan tinggi T.

CB = Volume/L*B*T

7. Tranverse Center of Bouyancy to Metacentre (TBM) TBM adalah jarak titik tekan bouyancy secara melintang terhadap titik meta-sentra. Satuan dalam meter (m).

8. Prismatic Coefficient (CP )

CP.jpg
Gambar 4. Prismatic Coefficient 

CP adalah perbandingan isi karene dengan volume prisma dengan luas penampang tengah kapal dan panjang L.

CP = Volume/MSA*L = Cb/Cm

9. Moment to Change Trim One Centimeter (MTC) MTC adalah momen yang dibutuhkan untuk mengadakan trim kapal sebesar 1 cm. Satuan yang digunakan adalah Ton Meter.

10. Displacement Due to One Centimeter of Trim by Stern (DDT) DDT adalah besar perubahan displacement kapal yang diakibatkan oleh perubahan trim kapal sebesar 1 cm.

11. Displacement Displacement adalah berat dari karene kapal, termasuk juga kulit kapal. Satuan yang digunakan dalam ton.

12. Displacement Moulded Displacement Moulded adalah berat kapal tanpa kulit. Satuan dalam ton.

13. Wetted Surface Area (WSA) WSA adalah luas permukaan badan kapal yang tercelup untuk tiap-tiap sarat kapal.

14. Longitudinal Center of Bouyancy to Metacenter (LBM) LBM adalah jarak titik tekan bouyancy secara memanjang terhadap titik metasentra. Satuan dalam meter.

15. Longitudinal of Keel to Metacenter (LKM) LKM adalah letak metasentra memanjang terhadap lunas kapal untuk tiap-tiap sarat kapal. Satuan dalam meter.

16. Longitudinal Center of Bouyancy (LCB) LCB adalah jarak titik tekan bouyancy terhadap penampang tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal. Satuan dalam meter.

17. Longitudinal Center of Floatation (LCF) LCF adalah jarak titik berat garis air terhadap penampang tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal. Satuan dalam meter.

18. Keel to Centre of Bouyancy (KB) KB adaalah jarak titik tekan hidrostatik ke lunas kapal. Satuan dalam meter.

19. Transverse of Keel to Metacenter (TKM) TKM adalah letak metasentra melintang terhadap lunas kapal untuk tiap-tiap sarat kapal. Satuan dalam meter.


B. LENGKUNG BONJEAN

Yang dimaksud dengan Lengkung Bonjean adalah lengkung yang menunjukkan luas station sebagai fungsi sarat. Bentuk lengkungan ini mula-mula diperkenalkan pada abad kesembilan belas oleh seorang sarjana Perancis yang bernama Bonjean. Jadi untuk mengetahui luas dari station sampai tinggi sarat T, dapat dibaca dari gambar lengkung Bonjean pada ketinggian sarat T yang sama dengan menarik garis mendatar hingga memotong Lengkung Bonjean. Pada umumnya Lengkung Bonjean cukup digambar sampai setinggi geladak tepi kapal pada setiap station sepanjang kapal.

Bentuk-bentuk Lengkung Bonjean

1) Garis Lurus
   Bentuk station atau penampang kapal berbentuk segiempat. Jadi pertambahan luas tiap sarat air yang sama selalu konstan.
2) Parabola
   Bentuk station atau penampang segitiga ataupun melengkung.
3) Parabola kemudian Garis Lurus
   Untuk bentuk station atau penampang kapal bagian bawah melengkung kemudian atasnya lurus ke atas.

Jadi pada awalnya pertambahan luasnya tidak konstan tapi kemudian pertambahan luasnya konstan.

Fungsi Lengkung Bonjean adalah kita mendapatkan volume displacement tanpa kulit pada setiap sarat yang dikehendaki, baik kapal tersebut dalam keadaan even keel ataupun kapal dalam keadaan trim dan juga kapal pada saat terkena gelombang. Untuk kegunaan selanjutnya lengkung bonjean digunakan untuk menghitung atau membuat lengkung kebocoran.

Kurva Hidrostatik

Berikut adalah contoh grafik yang berisi kurva hidrostatik pada kapal,

Hydrocurves.jpg
Gambar 5. Kurva Hidrostatik
Coeffs.jpg
Gambar 6. Kurva Koefisien Badan Kapal