船舶气囊下水摩擦力的分析计算
船舶下水计算
（5）避免措施： ①增加滑道入水部分的长度； ②等待潮水更高时下水； ③中心凹槽； ④在滑道末端增加河床深度。
（6）下水船舶在离开滑道之后，由于惯性作用将继续向前 滑动，故应采取适当措施使船停止运动。 ①抛锚； ②制动； ③在舵的后面绑一块横向木板。
3、船台重力下水：即船舶在本身重力的作用下沿船台 倾斜滑道滑入水中，是常用的下水方法。主要包括纵向下 水和横向下水两种。
（1）纵向下水：船体的中纵剖面平行于滑道运动。如 川东厂的纵向楔形小车。
（2）横向下水：船体的中横剖面平行于滑道运动。如 东风厂的横向梳式滑道下水。
鉴于我国各主要船厂普遍采用纵向下水方式，故在本 章中只限于讨论船舶纵向下水的计算。
从P1、P2的变化，可以判断船体和滑道需加强的部位及 范围。
三角形分布（见图6-13），前端及后端处滑道所承受的压
力为：
P R 1 lb
S
P 0 2
(6-10)
③当反力R的作用点至前支点的距离 l
l S
时，因滑板与滑
3 R
道之间不能承受拉力，故两者之间的有效接触长度
l' 3l
S
R
滑道压力沿有效长度l' 的分布如图6-14所示，前端及后端处 S
滑道分别承受的压力：
W
浮，与之相应的 x 表示船尾开始上浮时的行程数值。
1
③若 M 曲线位于 M 曲线之上，则 M M ，不发
W
生尾下落现象，反之，发生尾下落。
W
④当下水进入第三阶段后，其浮力随行程的变化规律
70000 吨散货船气囊下水静力计算分析报告
70000 吨散货船气囊下水静力计算分析报告目录1. 前言 (4)1.1 该船的主要特征 (4)1.2 计算分析依据的图纸及文件 (4)1.3 计算采用的软件 (4)2. 有限元模型的建立 (4)2.1 模型范围 (4)2.2 坐标系及量纲 (5)2.3 结构模型化 (5)2.4 网格控制 (5)2.5 材料特性 (6)2.6 有限元模型简述 (6)3. 载荷与边界 (8)3.1 计算工况 (8)3.2 模型中所施加的载荷 (8)3.3 边界条件 (9)4. 计算结果 (9)4.1 肋板 (9)4.2 纵桁 (10)4.3 外板 (10)5. 总结 (11)6. 计算结果图片 (11)6.1 Fr115 肋板 (11)6.2 Fr118 肋板 (12)6.3 Fr121 肋板 (13)6.4 Fr124 肋板 (14)6.5 Fr127 肋板 (15)6.6 Fr130 肋板 (16)6.7 CL.11912SB 纵桁 (17)6.8 CL.8632SB 纵桁 (18)6.9 CL.6172SB 纵桁 (19)6.10 CL.3712SB 纵桁 (20)6.11 CL.1252SB 纵桁 (21)6.12 CL.1252PS 纵桁 (22)6.13 CL.3712PS 纵桁 (23)6.14 CL.6172PS 纵桁 (24)6.15 CL.8632PS 纵桁 (25)6.16 CL.11912PS 纵桁 (26)6.17 外板 (27)附件 (30)A.端部弯矩和剪力计算 (30)B.3#70000 船气囊下水工艺(2010.11) (34)1. 前言本报告根据山东省昌林船舶气囊与靠球技术研究中心提供的《3#70000船气囊下水工艺(2010.11)》文件以下简称《工艺》,用有限元方法做了相应静力计算,本文所作计算不考虑动载荷和冲击载荷对船体结构的影响,也无法考虑实际操作中的一些其它因素的影响｡所作计算仅供中国船级社参考之用｡1.1该船的主要特征70000吨散货船的主尺度如下:: 222.00米总长LOA垂线间长L: 216.20米PP结构船长L: 213.27米S型宽B: 32.26米型深H: 18.00米结构吃水T: 13.00米S服务航速V: 13.8节max: 0.897方形系数CB1.2计算分析依据的图纸及文件SC4582-010-04 横剖面图SC4582-110-05 基本结构图SC4582-110-06 外板展开图SC4582-112-02 双层底结构图SC4582-111-02 舷侧结构图SC4582-121-03 横舱壁结构图1.3计算采用的软件计算中,采用MSC/Patran建立模型､施加载荷及显示应力和变形结果,计算分析采用MSC/Nastran进行｡2. 有限元模型的建立2.1模型范围气囊下水静力计算,采用三维有限元模型对散货船主要构件进行强度直接计算时,模型范围为船中货舱区的1/2个货舱+1个货舱+1/2个货舱,垂向范围为船体型深,强度评估采用中间一个货舱(含舱壁的)的结果｡由于本船重心位于第4舱,故选用1/2个3货舱+1个4货舱+1/2个5货舱的全宽模型为本次建模的范围,即FR91—FR164｡2.2坐标系及量纲模型全局坐标系的X方向为船长方向,指向船艏;Y方向为船宽方向,自中纵剖面指向左舷;Z方向为型深方向,自基线指向甲板｡模型全局坐标系的原点位于FR0､纵中剖面､基线处｡结构模型的建立和载荷施加过程中采用毫米单位制(SI-mm),单位定义如下:质量: 吨(t)长度: 毫米(mm)时间: 秒(s)力: 牛顿(N)应力: 兆帕(MPa)压力: 牛顿每平方毫米(N/mm2)2.3结构模型化图纸中所述的所有主要构件均在有限元模型中建模｡有限元网格边界尽可能的模拟实际结构的扶强材排列规律,并尽可能的表示扶强材之间的板格真实几何形状｡结构尺寸采用船舶建造厚度｡模型中船体的外板､甲板､船底板､强框架､纵向列板､舷侧肋骨高腹板以及槽形舱壁､壁凳和凳内隔板均采用4节点板壳单元模拟,在高应力区和高应力变化区尽量避免使用三角形单元｡对于承受水压力和货物压力的各类板上的扶强材用梁单元模拟,并考虑偏心影响｡纵桁､肋板上的加强筋,肋骨和轴板等主要构件的面板和加强筋用杆单元模拟｡当遇到网格布置和大小划分比较困难时,部分区域上的线单元用一根代替多根,或线单元位置和实际的加强筋布置有一定的错位｡2.4网格控制不与气囊接触的船体结构有限元网格参考《CCS散货船有限元强度直接计算指南》要求,沿船壳横向按纵骨间距或类似的间距划分,纵向按肋骨间距或类是间距大小划分,网格形状接近正方形｡船底纵桁和肋板在垂直方向上布置3个单元｡每个槽型舱壁的腹板和翼板划分为一个板单元,在槽型舱壁下端接近底凳处的板单元和凳板的临近单元其长宽比尽量为1｡与气囊接触的船体结构使用1/2纵骨间距,并考虑相邻结构的单元协调性｡其中Fr122与Fr126位置处使用100X100有限元网格,并考虑相邻结构的单元协调性｡2.5 材料特性70000吨散货船货舱段结构由普通钢及高强度钢构成,计算中取材料的物理特性参数如下:扬氏模量 E: 泊松比: 密 度: 2.06 ⨯105 N / mm 2 0.3 7.85⨯10-9 t / mm 3 材料系数 k: 普通钢为 1;H32 为 0.78;H36 为 0.72｡2.6 有限元模型简述有限元模型如下图所示:图 1,有限元模型总揽图 2,有限元模型侧视图四边形壳单元个数: 58072 个三角形壳单元个数: 2277 个梁单元个数: 21075 个杆单元个数: 5011 个多点约束: 1 个工况数: 1 个图3,船体外板有限元网格划分图4,内底板有限元网格划分3. 载荷与边界3.1计算工况依据《工艺》,确定的计算工况为下水过程中船舶重心到达船台末端时的船舶受力状态｡此时船舶承受水的浮力,气囊的支撑力和船舶自身重力｡由于浮力较小,船舶在自身重量的作用下处于中拱状态,且气囊支撑力主要集中在船台末端即船舶重心位置附近｡3.2模型中所施加的载荷1)气囊支撑力模型中加载了Fr104.5/Fr108/ Fr111.5/ Fr115/ Fr118.5/ Fr122/ Fr126/ Fr130/ Fr134/ Fr1138/ Fr142/ Fr146/ Fr150处的气囊支撑力,气囊支撑力来自《工艺》,见下表｡表1.船舶重心到船台末端时气囊承载力2)弯矩和剪力模型后部端面施加一个弯矩和一个剪力,所施加的弯矩和剪力为计算所得的船舶重心处的弯矩和剪力｡船舶重心处的弯矩: M1 =M2+M3+M4其中: M1为船舶重心处的弯矩,M2为船舶重量引起的船舶重心处的弯矩,M3为1#—6#气囊入水后浮力对船舶重心处的弯矩,数值见《工艺》,M4船舶入水部分浮力对船舶重心处的弯矩,数值见《工艺》｡船舶重心处的剪力: F 1 = F 2 + F 3 + F 4其中: F 1 为船舶重心处的剪力,F 2 为船舶重量引起的船舶重心处的剪力,F 3 为1#—6#气囊入水后浮力,数值见《工艺》,F 4 船舶入水部分浮力,数值见《工艺》｡计算得到: M 1 = 215517.0818(t ⋅ m); F 1 = 3181.12(t) ｡计算过程详见附件A ｡需要注意的是,实际船中弯矩和剪力会略小于计算所得之值,因为模型中施加了气囊的支撑力,支撑力会起到减小船中弯矩和剪力的作用,这部分作用在有限元计算中由软件自动考虑,此处计算端部施加弯矩和剪力时不考虑在内｡3.3 边界条件模型前端面上所有点约束六个方向的自由度｡4. 计算结果板单元的应力计算结果包括单元的(σx ,σy ,τ)及 V on Mises 合成应力,合成应力按下式计算:σ E =4.1 肋板详细的计算结果图片见第6节,图6.1.1—图6.6.4｡σ x + σ - σ ⋅ σ + 3τ2 2 2 y x y4.2纵桁详细的计算结果图片见第6节,图6.7.1—图6.16.4｡4.3外板详细的计算结果图片见第6节,图6.17.1—图6.17.4｡5.总结静力计算结果显示,应力值没有超过钢材的最小屈服应力｡6.计算结果图片6.1Fr115肋板图6.1.1,Fr115 肋板Y 向应力图6.1.2,Fr115 肋板Z 向应力图6.1.3,Fr115 肋板面内剪应力图6.1.4,Fr115 肋板合成应力6.2Fr118肋板图6.2.1,Fr118 肋板Y 向应力图6.2.2,Fr118 肋板Z 向应力图6.2.4,Fr118 肋板合成应力6.3Fr121肋板图6.3.1,Fr121 肋板Y 向应力图6.3.2,Fr121 肋板Z 向应力图6.3.4,Fr121 肋板合成应力6.4Fr124肋板图6.4.1,Fr124 肋板Y向应力图6.4.2,Fr124 肋板Z 向应力图6.4.4,Fr124 肋板合成应力6.5Fr127肋板图6.5.1,Fr127 肋板Y向应力图6.5.2,Fr127 肋板Z 向应力图6.5.4,Fr127 肋板合成应力6.6Fr130肋板图6.6.1,Fr130 肋板Y向应力图6.6.2,Fr130 肋板Z 向应力图6.6.3,Fr130 肋板面内剪应力图6.6.4,Fr130 肋板合成应力6.7CL.11912SB纵桁图6.7.1,CL.11912SB 纵桁X向应力图6.7.2,CL.11912SB 纵桁Z 向应力图6.7.3,CL.11912SB 纵桁面内剪应力图6.7.4,CL.11912SB 纵桁合成应力6.8CL.8632SB纵桁图6.8.1,CL.8632SB 纵桁X向应力图6.8.2,CL.8632SB 纵桁Z 向应力图6.8.3,CL.8632SB 纵桁面内剪应力图6.8.4,CL.8632SB 纵桁合成应力6.9CL.6172SB纵桁图6.9.1,CL.6172SB 纵桁X向应力图6.9.2,CL.6172SB 纵桁Z 向应力图6.9.4,CL.6172SB 纵桁合成应力6.10CL.3712SB纵桁图6.10.1,CL.3712SB 纵桁X向应力图6.10.2,CL.3712SB 纵桁Z 向应力图6.10.4,CL.3712SB 纵桁合成应力6.11CL.1252SB纵桁图6.11.1,CL.1252SB 纵桁X向应力图6.11.2,CL.1252SB 纵桁Z 向应力图6.11.3,CL.1252SB 纵桁面内剪应力图6.11.4,CL.1252SB 纵桁合成应力6.12CL.1252PS纵桁图6.12.1,CL.1252PS 纵桁X向应力图6.12.2,CL.1252PS 纵桁Z 向应力图6.12.4,CL.1252PS 纵桁合成应力6.13CL.3712PS纵桁图6.13.1,CL.3712PS 纵桁X向应力图6.13.2,CL.3712PS 纵桁Z 向应力图6.13.4,CL.3712PS 纵桁合成应力6.14CL.6172PS纵桁图6.14.1,CL.6172PS 纵桁X向应力图6.14.2,CL.6172PS 纵桁Z 向应力图6.14.4,CL.6172PS 纵桁合成应力6.15CL.8632PS纵桁图6.15.1,CL.8632PS 纵桁X向应力图6.15.2,CL.8632PS 纵桁Z 向应力图6.15.4,CL.8632PS 纵桁合成应力6.16CL.11912PS纵桁图6.16.1,CL.11912PS 纵桁X向应力图6.16.2,CL.11912PS 纵桁Z 向应力图6.16.3,CL.11912PS 纵桁面内剪应力图6.16.4,CL.11912PS 纵桁合成应力6.17外板图6.17.1,外板X向应力图6.17.2,外板Y向应力图6.17.3,外板面内剪应力图6.17.4,外板合成应力附件A.端部弯矩和剪力计算根据表格可以得到:M3为1#—6#气囊入水后浮力对船舶重心处的弯矩为-3801.6M4船舶入水部分浮力对船舶重心处的弯矩为-125852.61F3为1#—6#气囊入水后浮力为198F4船舶入水部分浮力为2874.66因此:M1=M2+M3+M4=345171.2918-3801.6-125852.61 =215517.0818(t⋅m)F1=F2+F3+F4=6253.78-198-2874.66 =3181.12(t)B.3#70000船气囊下水工艺(2010.11)。
13500t散货船气囊下水的力学计算
13500t散货船气囊下水的力学计算总第237期2009年第6期交通科技TransportationScience8LTechnologySerialNo.237No.6Dec.2009135OOt散货船气囊下水的力学计算贾鹏程(青岛前进船厂青岛266001)摘要以13500t散货船气囊下水为研究对象,介绍了气囊下水工艺的力学计算模型并进行相应的力学计算,计算结果表明,提出的下水方案合理可行,气囊的数量和布置满足力学要求.关键词气囊下水散货船力学计算船舶下水时,先用若干直径较大的起重气囊将船舶抬高,拆除船舶建造时所用的龙骨墩和边墩,再置入滚动气囊,并将起重气囊的气放掉,然后利用绞车使承载在滚动气囊上的船舶移向水域的下水方式称为气囊下水.气囊下水是我国首创的船舶下水工艺,由于其投资少,对下水场地要求不高,工艺过程简单,下水过程安全可靠,该下水工艺在我国很多中小型船厂得到了广泛的应用.本文以13500t散货船为研究对象,对气囊下水过程进行了受力计算和分析,对该船的安全下水具有重要的工程实用意义.113500t散货船船型该船为单甲板,尾机型,单桨,单舵,带风雨密舱口盖的由柴油机驱动螺旋桨推进的散货船.具有球鼻首线型;设有首楼,尾部;全船设有3个货舱,货舱区域为双层底和带底边舱,顶边舱的单壳结构.双层底舱和底边舱用作压载水舱.全船共设7道水密横舱壁,分别位于5,10,31,80,128,176,184号肋位.依次设置尾尖舱,机舱,3个货舱,淡水舱(左,右),艏尖舱兼压载舱.该船主要尺度如下:总长/m140.70结构吃水/m7.90水线长m134.90载货量/t13504.7垂线间长/m131.8O货舱容积/m18989.3收稿日期:2009-07—23型宽/m20.00标定功率/kw2665型深/m10.80试航速度/kn12设计吃水/m7.9O自重/kn35153船中位于Fr95+400处,船底适合铺垫墩木的长度为Frl5~Fr185之间共118rn范围,墩木高为850mm,墩木的布设间距为4.5rn.船底适合布设气囊的平底大概在Fr35～Fr175之间,长度为98rn.2船厂下水设施船厂建造的135001散货船船台相应的下水设施如下:(1)钢丝绳绞车.主要参数为:数量2台,牵引力300kN,绞车收放速度一0.15m/s,实取绞车刹车时间为5S,钢丝绳与坡遭夹角为5.8..(2)空气压缩机及贮气罐.空气压缩机主要参数:供气量8ITl/rain,气压为0.8MPa;贮气罐的容积为24m.,安装有可调节的安全限制阀,能保证多个气囊同时供气.(3)下水坡道.下水坡道由砂土地和水泥地结合,能承载2MPa以上的压力,坡度为5.,宽38tn,坡道长度为1Z0～160m.坡道摩擦因数通过试验获取为0.004~0.006之间,为了提高下水安全系数,实取为0.004.3气囊下水计算3.1气囊技术参数的选定鉴于下水船舶自重较大等因素,选用承载能力较大的昌林牌第四代高承载力气囊.2009年第6期贾鹏程:13500t散货船气囊下水的力学计算3.1.1气囊直径气囊直径的选取应考虑到以下2点:(1)气囊变形后的高度及这个高度应满足拆换墩木时船底工作高度的需要.(2)气囊变形后的高度不至太小而导致移船过程中船体触地.船底墩木高为8501Tim,结合坡道的具体情况,气囊变形后的最小工作高度选择为300～400mm为宜,因此选择D一1.2m的气囊是比较合适的.3.1.2气囊长度气囊的长度应大于船宽,且分别长出两舷0.8～1.21TI为佳.根据船体纵舯剖面处的平底最大宽度为2Om,结合气囊的长度规格和尽量选取同型气囊的标准,确定气囊长度为L一22m.3.1.3每米气囊承载力根据气囊工作高度与每米气囊承载力的关系可知,在工作高度为300～400mrrl时,可选定每米气囊承载力为150kN/m.3.1.4气囊的初始工作压力《船舶上排,下水用气囊》(GB/T3795--1996)标准中规定的工作压力是气囊正常工作压力的最小保证值,具有相当的安全裕度.查表可得D一1.2rn气囊的初始工作压力为P.一0.1l MPa[.3.2起重气囊和首支点的选取起重气囊应尽量靠近尾部,以增大起升力矩,因此选定起重气囊位于Fr40强肋位处,此处距离船舯38.9rn,距离船体重心31.2m.从下水重量较大和经济性两方面考虑,拟采用起重能力较大的高压气囊.根据高压起重气囊的各项参数,初选D:1.2I"13.,L一10m,初始压力为0.2MPa的高压起重气囊.初压大的气囊在相同工作高度的情况下承载能力大些,因此在确定起重气囊的工作高度为0. 4m时,实取初始压力为0.25MPa(安全系数取为3.5),相应起升力为9240kN.如图l所示,起重气囊距离重心31.213"1,假设首支点距离重心Xin,则由不等式可得:起重气囊的升举力由式(1)确定:PL>QL0(1)式中:P为尾端的起重气囊充气后产生的起升力,kN;Lr为尾端的起重气囊重心位置到前支点的距离,I'D-;Q为下水船舶自重,kN;;L.为下水船舶重心位置到前支点距离,m.则有:9240×(31.2+X)>35153xX可得X<11.125m,由船体侧视图可知该处大概位于Frl12,这样首支点太靠近重心,造成拆墩工作量大,浪费工时.因此初选气囊不符合实际情况,改选为D:1.2m,L一10m,初始压力为0.325MPa的超高压起重气囊.图1起重气囊与首支点位置实取初压为0.41MPa(安全系数取为3.5),相应起升力为14250kN.则有:14250×(31.2+X)>35153xX可得X<21.27In,该处大概位于Fr126,首支点朝首部前移了l4个肋位,减小了拆墩工作量.3.3滚动气囊的布设数量,间距和绞车牵引力(1)滚动气囊的理论布设数量和间距所需气囊的数量由式(2)决定:N—KI+N1(2)式中:N为滚动气囊的数量;K为系数,K.一1.2～1.3;Q为船舶自重,kN;C为方形系数;R为气囊允许承载力,kN/m;L为在纵舯剖面处气囊囊体与船底的接触长度,m;N为续接气囊数量,只.N一2～4只.各数据实取为:K一1.2,Q一35l53kN,Cb=0.746,R一150kN/m,L1—2Om,N1=3只.则N一22只.当滚动气囊的数量选定以后,布设间距合理性对保证船体结构强度不受损害,防止气囊间发生重叠挤压显得十分重要.可采用下列不等式进行控制:≤6且≥Y-~-+o.5(3)式中:L为船舶底部适合垫气囊部分的长度,m;N为滚动气囊的数量,只;D为滚动气囊的直径,rn.各数据实取为:L一981TI,N一22只,D—1.2m则一67<6+0.5一+o.5:2.38贾鹏程:13500t散货船气囊下水的力学计算2009年第6期本船底适合布设气囊的范围是Fr35～Fr175,确定气囊最小间距为4m.3.4气囊下水计算表根据实船重量沿船长方向的分布和坡道实际情况,结合22只气囊在船底不同位置的工作高度和工作长度,计算实际工作压力,承载力和力矩,编制气囊下水计算表,计算结果见表1.下面对表中公式逐一说明.(1)实际工作压力p实际工作压力p=P.×『_二二_],对于船底不同位置的气囊应代人各自工作高度和初始压力进行计算.(2)实际承载力F气囊的实际承载力F—.×B×L式中:B为气囊受压变形后与船底实际接触宽度;L为气囊实际工作长度,m.则气囊的实际承载力为:F—P×L×(D—H)一160p.L(D—H)厶由表2可知,气囊总承载力为64433.4kN,远大于船舶下水重量35153kN,理论上是安全的.(3)力矩M力矩M—XxF,气囊距船体重心的距离x以船中向首为负,船中向尾为正.表1气囊下水计算表4结语本文以13500t散货船气囊下水为研究对象,介绍了气囊下水工艺的力学计算模型,并以13500t散货船为例,进行了气囊下水的力学计算.计算结果表明,提出的下水方案合理可行,气囊的数量和布置满足力学要求.这对13500t散货船气囊下水具有重要的工程参考价值.参考文献[1]朱眠虎.气囊容器的应用现状及其发展前景[J]. 山东交通科技,1998(4):40—43.[23王绍清,朱氓虎.高承载力多层揉压气囊的研制与使用[J].中国修船.2006,19(3):44—47.[32孙菊香,胡柏杨.气囊容器及船舶用气囊上排下水工艺[J].交通标准化,1999(2):18—20.总第237期2009年第6期交通科技TransportationScience&TechnologySerialNo.237No.6Dec.2009快艇总体技术专利研究吴佳晖张峰.杨为国李甫杰.(1.华中科技大学武汉430074;2.中国舰船研究设计中心武汉430064)摘要通过对中国国家知识产权局(SIPO),欧洲专利局(EPO),美国专利商标局(USPTO)专利数据库中快艇总体技术专利进行定量分析,针对快艇,水翼艇,滑行艇等领域的最新专利,阐述了专利申请的热点和发展趋势.根据统计数据从专利的角度分析了快艇总体技术的进展和前景.关键词快艇总体技术专利快艇属高速船范畴,快艇总体技术是涉及船舶,机械,动力,电子等相关领域的综合集成技术.近年来,各国舰船界高度重视该领域的研发,笔者根据国内外快艇总体技术的专利申请状况,以及各国关注的快艇技术发展方向,结合我国专利的特点和范围进行分析,并在此基础上预测未来快艇总体技术专利的发展趋势.1国外专利数据检索及分析1_1检索结果通过关键词检索,从欧洲专利局专利数据库(EP)和美国专利商标局专利数据库(uS)2个数据库进行了检索,其中1985～2008年检索到2719项专利,具体参见表l.收稿日期:20O9—08—13表1快艇的检索总量1.2结果分析EP数据库又称世界专利库,包含了世界各国在欧洲专利局申请的专利,涵盖的国家相对广泛,比美国专利数据库更能反映专利的申请趋势.下MechanicalCalculationofShipLaunchingwithAirbagof13500TBulkCarrierJiaPengcheng(QindaoQianjinShipyard,266001Qindao,China)Abstract:Theshiplaunchingwithairbagisanoriginallaunchingtechnology.Itisappliedwide lytomedium—sizedandsmall—sizedshipyard.Thispaperstudiesshiplaunchingwithairbagof13500tbulkcarrier.Themechanicalmodelisintroduced.Thecalculationexamplemadebasedon135O0 Tbulkcar—riershowsthatthelaunchingplanisfeasible.Thenumberaridlayoutplanofairbagcanmeetthe me—chanicaldemand.Keywords:shiplaunchingwithairbag;bulkcarriermechanicalcalculation。
船舶采用气囊下水工艺的船台压力计算初探
囊 采 取如下 假定 ，使 模 型简单 化 。
（）假定气囊为圆柱式平衡弹性体 ，囊体为均 １ 质材 料 ，受力 时 ，囊 壁不 发生 拉伸 变形 ，径 向周 长
不变。
全性 产生 了疑 虑 ，也 影 响 了该 工艺 的推 广 。
根据气囊与船舶底板、船台板的应力 、应变是 相 互对应 的关 系 ，将气 囊假 定 为 由多个 弹簧组 成 的 弹簧圈，圈外 由很薄的弹性囊体包裹 ，囊体在受力 分 析 时可忽 略 。弹簧分 为垂 直 于接触 面 的径 向弹簧
收 稿 日期 ：２０ —１ Ｏ９ ２—０ ４
作 者简 介 ：陈邦杆 （９ １ ，男 ，浙江台州人 ，硕士 ，Ｅ—ｍ ｉ ａｕ ＠１３ ｃｍ。 １８ 一） ａ ．ｎｎｎ ６ ． ｌ ｏ
究 ，这影 响到船 舶 气 囊下水 工 艺的推 广 。通过 对船舶 气囊下水 工 艺的研 究 ，针 对该
问题提 出 了宽支座 弹性计 算模 型 ，并 对该模 型进 行 了实例计 算 分析 ，认 为该模 型 可
用于下水 过程 中的 船 台压 力初 步 分析 。
关键 词 ：船舶 ；下水 ；气 囊 ；船 台；受 力
１２ 弹 簧刚度确 定 ．
式 中 ：Ｊ为等 刚度 弹簧 刚度 系数 ； 为弹 簧个 ｊ ｝ 数 ，与气囊 工作宽 度有关 。 每个 气囊 工作高 度与气 囊 刚度 、工作宽 度成反 比 ，在船 舶变 动荷载 作用下 ，每个 气囊 的工 作宽度 是 变化 的 。因此 ，等 弹簧个数 也是 随着荷载 变化而 变化 ，这 相互 的 函数关 系还需 进一步 研究 。
船舶 采用 气 囊 下 水 工艺 的船 台压 力计 算初 探
第一篇第6章船舶下水计算
二、第二阶段
自船体尾端接触水面至船尾开始上浮为止；在这一阶段中 ，船的运动仍平行于滑道，作用力有： 1 ．船体下水时重Wc； 2 ，浮力ω ▽（其中▽为船舶入水部分的排水体积） 3 ．滑道的反作用力R ;
设下水时重Wc 、浮力ρ ▽及反作用力R 的作用线至前支 架前端的距离分别为l G、l B、lR，如图6 一3 所示，
下水曲线图
(5)下水重对于下水架前支点的力矩曲线M’w=WclG
(6)浮力ρ▽对于下水架前支点的力矩曲线M’▽＝ ω ▽lB 在下水曲线图上，下水重Wc与浮力ω ▽曲线之差即为船 在不同行程时滑道的反力R 。M’w直线与M’▽曲线的交点 （图中A点）表示船尾开始上浮，与之相应的x1表示船尾 开始上浮时的行程数值。根据图中的M▽曲线与Mw曲线， 可判断船舶在下水过程中是否发生舰落现象。若M▽曲线 位于Mw曲线之上，则表示在整个下水过程中，M ▽总是 大于Mw，因而不会发生艉落现象。图6-8 中的ω▽ 、 M▽ 、 M’▽曲线，在艉浮以后的那部分已没有实际意义。
2 - 12
第三阶段
(1)加强前支架处的结构，并使反力平均作用于前支架的 全体部分上，这是过去习用的老方法。船在下水时通 常都有很强的前支架，并规定设置于船体舱壁或强骨 架处，船体内部则用支柱进行临时加强、这种措施费 工费时，现已逐步废弃而为新方法所代替 (2)取消前支架，在滑板与船体之间的相当长度内只需添 入普通楞木，这些楞木随船体及滑板一起下水。当船 尾上浮时，可使反力分布在相当长度内，因而大大降 低局部受力，船体内部也不必采用支柱临时加强。 (3)在船尾上浮处前支架下方的滑道结构给予适与加强.
2-8
第二阶段
在下水第二阶段中，必须注意是否会发生艉落现象。当船 的重心G 已经过滑道末端之后，而船尾尚末浮起时， 重力对滑道末端的力矩Mw=WcSG有使船尾下落的趋 势，而浮力对滑道末端的力矩M▽= ω ▽ ·S B有阻止 船尾下落的作用，其中SG和S B分别为Wc和ω ▽作用 线至滑道末端的距离。 若ω ▽ ·S B ＞WcSG，则下水架滑板仍与滑道相紧贴。 若ω ▽ ·S B ＜ WcSG ，则船以滑道末端为支点而发 生艉落现象（也称仰倾现象），如图6 一4 所示，此 时反力R 集中于滑道末端，使船受到损伤。
船舶下水计算
2-9
第二阶段
艉落是一种很危险的现象．船舶下水过程中不允许发生这 种情况。，如果根据计算结果发现可能产生艉落时．通常 采用的方法有： (1)增加滑道水下部分的长度，在 这种情况下，滑行同样 的距离，使重心经过滑道未端的时间推迟．从而使 WcSG 减少．则可增加抗仰倾力矩。 (2)在船首部分加压载，可使重心移向船首，减小重力对滑
即
lR
?
Wc
? lG
???
R
? lB
?
Wc ? lG Wc
??? ???
? lB
在计算浮力 ω ▽及浮力位置时，通常认为下水架的自重
、重心及其本身的浮力、浮心相当，因而只需依据邦
戎曲线计算船体部分的浮力及浮心位置就行了。
2-8
第二阶段
在下水第二阶段中，必须注意是否会发生艉落现象。当船 的重心G 已经过滑道末端之后，而船尾尚末浮起时， 重 势 船 线力，尾至对而下滑滑浮落道道力的末末 对 作 端端 滑 用 的的 道 ， 距力 末 其 离矩 端 中 。的MSG力w和=矩WS McBS分▽G别有= 为使ωW船▽c尾和·下Sω落B▽有的作阻趋用止
在这个阶段中 ，船舶不再沿平行于滑道的方向移动，下 水架的滑板只有前支点与滑板相接触，如图 6 一5 所 示。
2 - 11
第三阶段
艉部开始上浮时，滑道反力 R 一般约为（ 0.25 一0.3 ）Wc。 在理沦上，此力集中作用于下水架前支点处，故该处所受 到瞬时压力很大。船尾开始上浮时可能出现的不利情况 (1)因滑道反力 R 集中作用于下水架前支点处，可能损坏下 水设备及船体结构； (2)当船舶绕前支点转动时，艏柱底部可能撞击船台，损坏 船首结构和船台。 艉浮是船舶下水过程中必然发生的现象，通常可采用下列 措施以消除由此而产生的不利情况。
船舶阻力与推进计算题
船舶阻力与推进计算船舶阻力与推进是船舶运行过程中的两个重要方面。
阻力是指船舶在水中航行时所受到的力，而推进是为了克服阻力，使船舶能够前进。
一、船舶阻力计算船舶阻力分为摩擦阻力和波浪阻力两部分。
1.摩擦阻力摩擦阻力是由船体与水之间的摩擦引起的，可以通过以下公式计算：F f=12C fρAV22.其中，F f为摩擦阻力，C f为阻力系数，ρ为水的密度，A为船舶受到水流的有效面积，V为船舶相对水流的速度。
3.波浪阻力波浪阻力是由船体将水推离出去形成的波浪引起的，可以通过以下公式计算：F w=12C wρgV2L4.其中，F w为波浪阻力，C w为波浪阻力系数，ρ为水的密度，g为重力加速度，V为船舶相对水流的速度，L为船舶的长度。
二、船舶推进计算船舶的推进力可以通过以下公式计算：F t=Pηpηmηv其中，F t为推进力，P为功率，ηp为螺旋桨效率，ηm为主机效率，ηv为传动效率。
船舶螺旋桨效率的计算可以通过以下公式进行近似估算：ηp=√11+(Kt−1)J其中，K为螺旋桨的膨胀系数，t为螺旋桨的扭曲系数，J为进流系数。
船舶主机效率的计算可以通过以下公式进行近似估算：ηm=0.5+0.61(1−(L p L ))其中，L p为主机的长度，L为船舶的长度。
船舶传动效率的计算可以通过以下公式进行近似估算：ηv =√BL T其中，B 为船舶的宽度，L 为船舶的长度，T 为船舶的吃水深度。
三、总体计算 船舶的总阻力可以通过以下公式计算：F r =F f +F w其中，F r 为总阻力，F f 为摩擦阻力，F w 为波浪阻力。
船舶的净推进力可以通过以下公式计算：F n et =F t −F r其中，F n et 为净推进力，F t 为推进力，F r 为总阻力。
根据以上计算公式，可以对船舶的阻力和推进进行准确的计算。
在实际应用中，还需考虑船舶的工作状态、环境条件等因素，进行综合评估和调整。
下水驳船承受气囊移运货物载荷实时计算
（ 连理工大学 船舶 Ｃ 大 ＡＤ工 程 中 心 ， 宁 大 连 １ ６ ２ ） 辽 １０ ４
摘
要： 通过分析下水驳 船采 用气 囊方式移运货物时驳船 承受 的货 物实时 载荷 ， 给出 了支 承货物气囊 压
力的实时计 算方法 ； 研究各气囊位置实 时确定及 驳船 受力的计算方法 ， 为实时确定各调节水舱水量 ， 持驳船 保 与码头位置 的稳定提供依 据。 关键词 ： 气囊移运 ； 下水驳 船 ； 配载
下 水 驳船 是 用 于 移 运 船 舶 货 物 的海 上 交 通
驳 船 和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ岸 上 都 预 先 布 置 滑 道 ， 用 绞 车 将 货 物 利
拖 滑 上 驳 。该 种 方 式 下 ， 船 承 受 货 物 载 荷 计 驳
工 具 。在 货 物 移 运 上 驳 过 程 中 ， 船 承 受 货 物 驳
ｂ ｇ ａ ｄ ｔ ｅｌａ ｓｏ ｈ ｕ ｃ ｉｇｂ ｒ ｅｃ ｕ ｄｂ ａｃ ｌｔｄａ ｃ ｒ ｉｇｔ ｈ ｅ ｌｔ ｅａ ｉｅｐ ｓｔ ｎｂ ｔ ｅ ａ ｎ ｈ ｄ ｎｔ ｅｌ ｎ ｈｎ ａｇ ｏ ｌ ｅｃ ｌｕａｅ ｃ ｏ ｄｎ ｔ ｅｒａ—ｉ ｒｌｔ ｏ ｉｏ ｅｗｅ ｎ ｏ ａ ｏ ｍｅ ｖ ｉ
第 ３卷 第 ６ ７ 期 ２０ ０ ８年 １ 月 ２
船 海 工 程
ＳＨＩ ＆ ＯＣＥＡＮ Ｐ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ＿ ７ Ｎｏ ６ ｌ３ ．
Ｄｅ ．２ ８ ｃ ００
文章 编 号 ：６ １７ ５ （ ０８ ０ ０ ９０ １ ７—９ ３ ２ ０ ） ６０ ４ —４
下水 驳 船 承受 气 囊 移 运 货 物 载荷 实 时计 算
对 驳 船产 生 的变 化 压 力 和 力 矩 ， 要 不 断 调 节 需 驳 船 压 载 水 舱 水 量 来 保 证 驳 船 处 于 要 求 的 浮
船舶用气囊下水工艺规程
船舶用气囊下水工艺规程1 总则本规程适用于本公司船舶落墩、移船及下水的施工，促使本公司下水工艺规范法。
2 下水前准备2.1 船舶2.1.1船舶水线以下工程全部结束，尤其是水线以下的开口处工程及安装的设备、阀件等必须安装完毕，并经检验合格后。
2.1.2 船底板和所有附件及补焊、焊瘤、焊疤等均应磨平。
2.1.3船体外板上焊缝(修船时为新增焊缝)经检验合格，并经过密性试验。
2.1.4 船舶主尺度测量完毕，载重水线标志经检验合格。
2.15 船体外板油漆结束。
2.2 坡道2.2.1气囊从船台经过坡道滚动的道路应清洁无铁钉等尖锐硬物。
2.2.2坡道应平整.左右水平度不得大于80mm.地面的凹穴应填平.且地面承载能力应相对均匀。
2.2.3坡道可以为泥地、沙土地、沙地或水泥地，但其承压力应大于使用气囊的工作压力的两倍以上。
2.2.4 坡道坡度应根据下水船舶的大小确定，一般应不大于1/7。
坡道全长范围内可由斜线、圆弧线等多种组合.但气囊在最低工作高度时船底不应触及地面。
2.2.5坡道在水中应保持一定长度。
2.3 气囊2.3.1气囊应按CB/T3795的检验规则经检验合格。
气囊每次被用于船舶下水(上排亦同)前应作无载充气试验，充气压力取该直径气囊工作压力的1.25倍。
2.3.2 常规船型用滚动气囊的数量按公式计⑴算:N＝K1(Q×g／Cb×R×Ln)＋N1﹍﹍﹍﹍﹍⑴式中:N—滚动气囊的数量，只;K1—系数，K1=1.2-1.3;Q—下水船舶自重，t;g —重力加速度，m/'s:Cb—方形系数量;R—每米气囊允许的承载力，kN/m，见CB/T3795一1996表3;Ln—在舯剖面处气囊囊体与船舶接触长度，m;N1—接续气囊数量，只，一般取2-4只。
2.3.3滚动气囊之间的中心距应保证船舶结构强度，同时还应防止滚动气囊之间压叠在一起一般可用公式((2)和(3)来校核其间距:L／N－1≤6﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍(2)L／N－1≥3.14D／2＋0.5﹍﹍﹍﹍ (3) 式中:L—下水船舶长度，m;N- 滚动气渡的数量.只;D- 滚动气连囊体公称直径,m。
船舶气囊下水过程计算的程序设计
船舶气囊下水过程计算的程序设计朱珉虎;朱辉【摘要】船舶气囊下水技术是我国具有自主知识产权的一项创新技术。
文章介绍了气囊下水过程计算的数学模型和计算机程序设计思路，推导气囊刚度计算公式并论述了程序设计的关键。
编制的程序已获得软件著作权，经多艘大型船舶试用，其结果符合预期要求，可供方案比较、安全评估和遴选环境参数使用。
%Ship launching with airbag is an innovative technology with China’s independent intellectual property rights. This paper introduces the mathematical model and the programming concept for the calculation of the air-bag launching, deduces the formula of rigidity of the airbag, and describes the key points of the program design. The copyright of the compiled program has already been secured. The program is applied on many large vessels and is validated accord with the expected results, which can provide scheme comparison, safety assessment and check and the usage of environment parameters.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】9页(P43-51)【关键词】气囊下水;数学模型;程序设计【作者】朱珉虎;朱辉【作者单位】济南昌林气囊容器厂有限公司济南250023;上海二手车信息服务有限公司上海200000【正文语种】中文【中图分类】U662.2引言船舶气囊下水技术是我国具有自主知识产权的一项创新技术，自从20世纪80年代初推出以来，迅速取代传统的滑道下水技术而在中小型船厂普及，并扩展到大型船舶和海洋平台下水。
船舶阻力数值计算
船舶阻力数值计算船舶阻力是指在船舶运行中所受到的阻碍和抵抗的力量。
船舶阻力的计算对于船舶的设计、性能评估、节能减排等方面都具有重要的意义。
下面将介绍船舶阻力数值计算的一般方法。
船舶阻力由以下几个主要部分组成：摩擦阻力、波浪阻力和附加阻力。
摩擦阻力是由于船舶与水之间的直接接触产生的阻力，包括湿表面的摩擦阻力和水线周长（长、中、短取平均值）抗操纵阻力。
摩擦阻力可以根据庞德尔船舶阻力公式进行计算，其中摩擦阻力与湿表面积的平方根成正比，与速度的平方成正比。
波浪阻力是由于船体在航行过程中引起的波浪形成的阻力。
波浪阻力可以通过里纳德船舶阻力公式进行计算，其中波浪阻力与船体湿表面积、速度的四次方、波浪系数和波浪高度的乘积成正比。
附加阻力是由于船舶晃动、涡流、压力分布不均匀等因素引起的附加阻力。
附加阻力可以通过经验公式进行估计，如ITTC-57、Holtrop等公式。
除了上述基本的阻力成分外，船舶还受到其他因素的影响，如纵浪阻力、侧浪阻力、浮船坞阻力、机械传动系统的阻力等。
这些因素的计算需要根据特定的船型和工况进行分析和评估。
船舶阻力的计算是一个复杂而多变的过程，需要考虑众多的参数和因素。
船舶阻力的数值计算可以通过模型试验、数值模拟或经验公式等方法进行。
其中，数值模拟方法如CFD（计算流体力学）模拟可以提供比较准确的结果，但计算时间和成本较高；经验公式方法则基于大量实际船舶的试航数据和统计分析，适用性较广。
总之，船舶阻力数值计算是船舶设计和性能评估的关键环节之一、通过合理准确地计算船舶阻力，可以为船舶的优化设计、节能减排等提供参考依据，并为船舶的性能预测和装备选型提供可靠的技术支持。
船舶气囊下水船体梁的结构计算方法
ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ １ ．Ａｎａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ａ ｓ ｂ ａ ｇ， ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ ｎｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｇ ａ ｓ ｂ ａ ｇ Ｓ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｉ ｇ ｈ ｔ Ｓ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｗｈｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｓ ｕｉ ｔ ｆ ｏ ｒ ａ ｎ ｙ ｇ ａ ｓ ｂ ａ ｇ， ｔ ｈ ｅ ｎ
（ 上 海交通 大 学 海 洋工程 国家重 点 实验 室， 上海 ２ ０ ０ ２ ４ ０ ）
摘 要 ： 根据船舶气囊下水 的特点建立船体梁 的结构计 算模型 ； 分析气囊 的受力 特性 ， 结合能 量守恒推 导 出
适 用 于 不 同直 径 气 囊 工 作 高 度 日 的 求 解 方 程 ， 在 此 基 础 上 求 解 气 囊 等效 成 弹性 支 座 的 非 线 性 弹 性 系 数 ｋ ； 将 ｋ 表 示 为 位 移 的非 线 性 函数 代人 等效 节 点 力矩 阵 ， 结 合 刚度 矩 阵 、 位移矩阵求解 平衡方程 ， 推 导 出 船 体 梁 弯 曲 应 力 的求 解 表 达
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｌ ａ ｕ ｎｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｂ ｙ ｇ ａ ｓ ｂ ａ ｇ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｔ ｈｅ ｓ ｈ ｉ ｐ Ｓ ｈ ｕ ｌ ｌ
船舶气囊下水的理论与实践
航运 局船 厂批 量 生产 的标 准型 驳 船 ， 总长 ３ ２ ． ２ ０ １ Ｔ Ｉ ， 水线长 ３ ０ １ ］ １ ， 型宽 ４ ． ８ ｍ， 型深 １ ． ５ ｍ， 吃水 １ ． ２ Ｉ １ １ ， 排 水量 １ ３ ６ ｔ ， 方 形系数 ０ ． ８ １ ， 下水 时重 ３ ０多 ｔ 。 该型驳 船 的底 部 平 坦 ， 但 舭 部 圆 弧较 大 ， 艏 艉 部 呈 纵 流 型
（ 一
（ 接上期 ）
朱珉虎
中 外 船 舶 科 技 ２ Ｏ １ ３年 第 ３期
船舶气囊下水 的理论 与实践
（ 江 苏省 船 舶 设计 研 究 所 ， 江苏 镇 江 ２ １ ２ ０ ０ ３ ）
１ ． ３ 气囊下水 的起 源和重要发展历程
气 囊 下 水 是 近 三 十年 发展 起 来 的船 舶 下 水 新 技 术 。尽管这 种技 术与滑 道下水 和 漂浮下水 技术 相 比年轻得 多 ， 但 其发 展势 头却 十分迅 猛 。 气 囊 下 水 是 利 用 充气 气 囊 大 面 积 承 载 能 力 及 其 变 形后 仍 容易 滚动 的 特点 ，在 船底 塞 人气 囊 ， 充 气 后 顶 起 船舶 ， 在 卷 扬 机 和 钢丝 绳 的牵 引 下 ， 气 囊 在 船 底下 缓 缓滚 动 ， 进 而带 动船 舶行 进 。 当船舶 移 到水 边 时 ， 松开钢丝绳 ， 船 舶 在 重 力 的 下 行分 力 驱 动下 ，依 靠 气囊 的低 阻 力滚 动并 顺 着坡 道入 水 ， 从
载重 １ ０ ０ ｔ 的 内河 驳船 。这种 驳船 是 山东 省 小 清河
船 厂修 造船 舶 能力 受制 于 固定 式下 水 滑道 （ 轨 道 或 设施 ） 对 生产 规 模 制 约 的 弊端 ， 具 有 省工 、 省时 、 省 投资 、 无污 染 、 机 动灵 活 、 安全 可靠 以及 综 合 经济 效 益 显著等 优点 。
船舶气囊下水船体梁的结构计算方法
船舶气囊下水船体梁的结构计算方法
刘宏亮;夏利娟;余龙
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2013(035)004
【摘要】根据船舶气囊下水的特点建立船体梁的结构计算模型；分析气囊的受力特性,结合能量守恒推导出适用于不同直径气囊工作高度H的求解方程,在此基础上求解气囊等效成弹性支座的非线性弹性系数k；将k表示为位移的非线性函数代入等效节点力矩阵,结合刚度矩阵、位移矩阵求解平衡方程,推导出船体梁弯曲应力的求解表达式.最后通过理论值与实验测量值的对比,验证了本文模型求解的可行性.本文的研究成果对气囊下水过程中船体结构的应力评估具有较强的实用价值.
【总页数】5页(P20-24)
【作者】刘宏亮;夏利娟;余龙
【作者单位】上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200240;上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200240;上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200240
【正文语种】中文
【中图分类】U661.4
【相关文献】
1.船舶气囊纵向下水计算方法的研究 [J], 朱珉虎;孙菊香
2.船舶气囊下水过程中船体倾角变化的测试与研究 [J], 钱少明;毛亚郎;孙小权
3.船舶纵向气囊下水宽支座弹性计算方法初探 [J], 陈邦杆;司太生
4.基于IPC的气囊下水过程中船体结构应力测试与研究 [J], 钱少明;马剑;刘春艳
5.船舶气囊纵向下水计算方法的研究 [J], 朱珉虎;孙菊香
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船舶阻力第二章
3、修正方法 1）汤恩假定下修正
2 L 11.25 R f B B 0.01 2.5 0.35 C p 1.3 Rf 5 10T
2）形状修正因子 k f 1 2 Rf k f C f v S 2
2-2
摩擦阻力系数计算公式
四、过渡流平板摩擦阻力系数公式
按柏兰特半经验公式
0.455 1700 Cf 2.58 (lg Re) Re
五、船体摩擦阻力计算处理办法
1）利用“相当平板假定”计算摩擦阻力； 2）作尺度效应、粗糙度影响修正 尺度效应： 实船和船模之间有雷诺数差异，两者之间存在 摩擦阻力系数的差别，此差别称为尺度效应， 需修正。
增加而减小。 3）湿面积与摩擦阻力的关系
R f S
2-1 边界层和摩擦阻力
三、船体边界层
三维流动
2-1 边界层和摩擦阻力
三、船体边界层
与平板的主要区别 1、边界层外缘势流不同 平板：压力、速度保持不变 船体：1）各处流速不同，舯部流体速度大于船舶 航行速度，而航行速度大于船体艏艉处流速 2）各处压力不同，艏艉压力高于舯部,存在 纵向压力梯度 2、边界层内纵向压力分布不同 平板：内部纵向压力相等 船体：各处压力不同,艏压力高于舯部, 艉部有所升 高但低于艏
3）不作修正，合并于粘 压阻力 ！
2-4 船体表面粗糙度对摩擦阻力的影响
表面粗糙度类型
1）普遍粗糙度——油漆、壳板表面不平 2）局部粗糙度——焊接、开孔以及突出物等
一、普遍粗糙度
1、米哈伊洛夫公式
2-4 船体表面粗糙度对摩擦阻力的影响
船舶原理公式汇总
船舶原理公式汇总船舶原理公式汇总第一章船型系数：水线面系数CWP=AW/LB中横剖面系数CM=AM/Bd方形系数CB=排水体积/LBd菱形系数CP=排水体积/AML=排水体积/CMBdL=CB/CM垂向菱形系数CVP=排水体积\AWd=排水体积/CWPLBd=CB/CWP排水体积符号▽尺度比：长宽比L/B：与船的快速性有关船宽吃水比B/d:与船的稳性、快速性和航向稳定性有关型深吃水比D/d：与船的稳性、抗沉性、船体的坚固性以及船体的容积有关船长吃水比L/d：与船的回转性有关，比值越小，船越短小，回转越灵活梯形法：A=A=l=l(-(y0+y3)/2)注(y0+yn)/2为首尾修正项辛氏法：一法，A=1/3l(y1+4y2+y3)二法，A=3l/8(y1+3y2+3y3+y4)计算漂心XF=Moy/AW=/其中AW=2Moy=2()2所以Xf=/计算横剖面面积型心的垂向坐标Za=Moy/As=/其中横剖面面积As=2Moy=2又可以表达为As=2(注意首位修正)Moy=2()2所以可以表达为za=/第二章浮心的计算dMyoz=xFAwdzdMxoy=zAwdzxF为Aw的漂心纵向坐标排水体积对中站面yoz的静距Myoz=浮心纵向坐标xB=Myoz/▽=/同理可以得排水体积对基平面xoy的静距和浮心垂向坐标Mxoy=Zb=Mxoy/▽=/同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置dMyoz=xFAsdxdMxoy=zaAsdx浮心纵向坐标Myoz=XB=Myoz/▽=/浮心垂向坐标Myoz=zB=Mxoy/▽=/第三章复原力矩MR==IT/=ILF/初稳性公式和稳性高复原力矩MR==忽略第四章MR=可以得到MR==L重点：静稳性曲线的特征MR=MR==L所以MR=LL=说明：船舶在正浮的平衡位置，静稳性臂L对横倾角的导数等于初稳性高度故，对于静稳性曲线来说，其远点的切线的斜率等于初稳性高度第七章船舶阻力总阻力=兴波阻力+摩擦阻力+粘压阻力（漩涡阻力）Rt=Rw+Rf+Rpv估算阻力的近似方法海军系数：对于船型近似，尺度和航速相同的船舶，他们的阻力Rt和排水量及航速都有以下的关系，Rt2/3V2有效功率PE和排水量已及航速V的关系PE2/3V3又可以表示为Ce=2/3V3/PECe为海军系数为排水量V为航速Kn艾亚法：单桨船CBC=1.08-1.68Fr双桨船CBC=1.09-1.68Fr艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率PEPE=0.64V3S/C00.735(KW)VS为静水中航行的速度C0系数可以根据长度排水量系数L/1/3和速长比V/这里的LS垂线间长雷诺定律Cf=Rf/1/2v2s=f(Re)摩擦阻力Rf雷诺数Re=L/V为水运动粘性系数V为速度傅汝德数Ff=V/傅汝德数的比较定律Vs/=Vm/所以得出Vs=Vm=Vm1/2为模型船与实船的缩尺比相似定律：流体兴波阻力是傅汝德数的函数，因此总阻力必定是粘性阻力和兴波阻力的和，也就是雷诺数与傅汝德数的函数（不做要求）Ct=Rt/1/2v2s=f(Re,Fr)傅汝德假定，1假定船体总阻力可以分为独立的两部分，一是摩擦阻力，二是粘压阻力和兴波阻力，合并后为剩余阻力。