(推荐)船舶静力学常欣

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船舶静力学

船舶与海洋工程静力学研究的是船舶、海洋平台及其他海洋浮式结构在静水中的浮性、稳性和抗沉性等流体静力学特性。

若不考虑结构的变形，无论是船舶或海洋平台，都可作为一个浮于水面的刚体来对待。

浮体在静水中的流体静力学特性是船舶和海洋平台静力学的共性问题，也是本章所要讨论的问题。

1.1 浮体的坐标系为了讨论浮体的流体静力学特性，首先需要建立一个坐标系。

为了研究方便，通常建立两个坐标系：一个是大地坐标系，该坐标系设定为右手坐标系，xoy 坐标平面取为静水面，z 轴铅垂向上为正。

另一个是联体坐标系，联体坐标系固结于浮体，坐标原点的位置视具体研究问题而定，对于船舶或海洋平台等海洋结构物，联体坐标系的坐标平面通常取为结构的对称面。

图1.1 浮体的坐标系示意图1.2 坐标变换平面或空间中的任意一点都可以用某个平面或空间坐标系下的坐标来描述。

空间点的位置在不同坐标系下具有不同的表达形式，空间点在两个不同坐标系间坐标值的转换关系称为坐标变换。

直角坐标系中的坐标变换可分为平移变换和旋转变换两种类型。

平移变换：在直角坐标系下，若两个坐标系对应的坐标轴是同向的，空间任意一点在两个坐标系1111z y x O -和2222z y x O -中下的坐标值可以用平移变换来实现。

假设空间点在在第一个坐标系中的坐标值为()1111,,z y x P O =，在第二个坐标系中的坐标值为()2222,,z y x P O ，第二个坐标系的坐标原点在第一个坐标系中的坐标值为()c b a O O ,,21=P O O O P O 2211+=（1.1）1.1）z 1x 1y 1z 2x 2y 2o 1o 2 P图1.2 平移变换展开后为：cz z b y y a x x +-+=+=212121 （7.2）旋转变换：当两个坐标系的坐标原点相同，但是对应的坐标轴不重合，则空间任意一点在两个坐标系中的坐标值可以用旋转变换来实现。

旋转变换的一般形式为：()()()()⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛222332331232221131211222232221111z y x e e e e e e e e e z y x z y x e e e（7.3）上式中，)1(i e 是时坐标系1111z y x O -中第i 个坐标轴的单位列矢量，)2(j e 时坐标系2222z y x O -中第j 个坐标轴的单位矢量，()()21j i ij e e e ⋅=，在正交坐标系下，坐标转换矩阵是单位正交矩阵。

船舶静力学讲稿

绪论船舶静力学是研究船舶航海性能的科学，是船舶设计与制造专业的一门重要专业技术基础课程，本学科要求有《高等数学》、《材料力学》、《理论力学》、《流体力学》等学科作为基础，也是今后学习《船舶强度与结构规范设计》、《船舶设计原理》、《造船工艺学》等课程的基础，因此要求同学们重视这门课的学习。

本课程包括六章。

其中第六章船舶的下水计算因在造船工艺学有阐述故在船舶静力学中不加以阐述。

第二、三、四章是重点章节。

通过本课程的学习，学生应对船舶浮性、稳性、抗沉性有一个全面的了解，在船舶设计时保证船舶具有合理的浮态（船舶在静水中的平衡状态，参数有吃水d、横倾角θ以及纵倾角ψ）和足够的稳性和抗沉性，同时学生应掌握衡量船舶稳性、浮性、抗沉性各种指标及其计算方法，能在设计时提供各种必要的计算说明书和曲线等数据。

一、船舶原理的内容船舶原理是研究船舶航海性能的科学。

（1）浮性——船舶在一定的装载情况下浮于一定水面位臵的能力（保持平衡位臵能力）。

（2）稳性——船舶在外力作用下，船舶发生倾斜而不致倾覆，当外力的作用消失后，仍能回到原来的平衡位臵的能力。

（3）抗沉性——当船体破损，海水进入舱室，船舶仍能保持一定的浮性和稳性而不致沉没和倾覆的能力。

（4）船舶快速性（速航性）——船舶尽可能消耗低的功率而达到一定航速的能力，包括船舶阻力与推进两部分，前者研究船舶在航行过程所遭受的各种阻力。

后者是研究克服阻力的推进器及其与船体间的相互作用（推力减额和伴流分数）。

（5）适航性（或称耐波性）——船舶在风流情况下的运动性能，主要研究船舶的横摇（rolling）、纵摇(pithing)、升沉等习惯上称为摇荡（摇摆、振荡）（6）操纵性——包括航向稳定性和船舶机动性(航向稳定性和船舶机动性是相互制约的，对船体的要求也是相互制约的)是按照驾驶员的意图保持原定航向和改变航向的能力。

船舶原理=船舶静力学+船舶动力学船舶静力学是以流体静力学为基础，研究船舶在不同条件下的浮性、稳性、抗沉性等问题。

船舶静力学总结

：向右舷倾斜为正；向左舷倾斜为负。
：向首倾斜为正；向尾倾斜为负。
Chapter 2
2. 船舶四种浮态的特点、静力平衡方程、决定参数
1）正浮状态: 船浮于静水面，船体中纵剖面垂直于水面(无横倾)；舯横剖面也垂直于水面(无纵倾)。W = △ = ω▽ ；xG = xB ；yG = yB = 0 正浮状态由一个参数决定：吃水d
CVP /( AW d ) /(CW L B d ) CB / CW 表示排水体积沿吃水方向的分布情况
Chapter 1
3. 梯形法、辛蒲生第一法、辛蒲生第二法的基本原理，使用特点，计算公式
原理公式（L积分区间；n等分数）方法 Trapezoidal Rule(梯形用折线代替曲 L n A ( y ) 法) 线进行数值积 i 0 i n 分
4. 三种平衡状态
Chapter 3
5. 初稳性高与船舶稳性、横摇的关系。
B：船宽，d：吃水，f=f(B/d)：修正系数，KG:船舶重心高，GMo:未经自由液面修正初稳性高。
T 0.58 f
2.5及以下 B/d F 1.0 3.0 1.03 3.5 1.07
B 2 4 KG GM 0
tg ( )
GG1 p( x2 x1 ) GM L GM L L ' d F d F ( x f )tg ( ) 2 L ' dA d A ( x f )tg ( ) 2
8.装卸大量载荷时船舶浮态和稳性计算方法, 公式
装卸大量载荷时船舶的吃水变化大，装卸前后水线面面积和漂心变化很大，用初稳性公式计算会产生较大的误差。只能根据静水力曲线进行计算。
BM
IT

基于遗传算法的船体主甲板外展程度寻优

基于遗传算法的船体主甲板外展程度寻优
黄胜;孟祥印;常欣
【期刊名称】《海军工程大学学报》
【年(卷),期】2009(021)004
【摘要】阐述了利用遗传算法思想解决某些具有特殊甲板尺度要求的船舶甲板主尺度(长度、宽度)与船体设计水线长、宽比值的优化设计问题.在舯横剖面和中纵剖面上分别定义甲板宽度与设计水线宽之比α、甲板长度与设计水线长之比β,以该问题最为突出的大型舰船为例,建立最小偏差数学模型,对α、β优化确定问题进行计算,根据约束条件及优化对象的相对权重编制Matlab程序进行寻优,最终获得了最优化的甲板外展程度.整个过程采用二进制编码以增大搜索随机性,通过设定父辈交叉及基因突变概率,防止搜索过程出现局部最优.
【总页数】6页(P34-39)
【作者】黄胜;孟祥印;常欣
【作者单位】哈尔滨工程大学,船舶工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,船舶工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,船舶工程学院,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】U662.3
【相关文献】
1.基于遗传算法的MFAC参数寻优 [J], 冯增喜;李丙辉;张聪
2.一种基于遗传算法的回归模型寻优方法 [J], 罗晓霞;王佳;罗香玉
3.基于遗传算法寻优物理规划的颚式破碎机低磨损机构偏好设计 [J], 董书革;石伟和
4.基于离散粒子群及遗传算法的配网转供电寻优方案研究 [J], 李嘉铭;陈恒;吴涛
5.基于遗传算法的寻优解卫星星座优化设计策略 [J], 水浩然;陈勇;陈宏新
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船舶静力学课程教学设计

船舶静力学课程设计2014年12月16号目录1.船舶静水力计算 (3)1.1 成员介绍及分工情况 (3)1.2 船型简介 (3)1.3 程序简要说明 (3)1.4 船舶静水力曲线 (3)1.5 邦戎曲线 (5)1.6 稳性横截曲线 (5)1.6 i i X V 曲线 (11)1.7 费尔索夫曲线 (7)1.8 下水曲线 (8)2.稳性校核 (14)2.1 概述 (14)2.2 船舶主尺度 (14)2.3 稳性计算书说明 (16)2.4 各种核算状态稳性总表 (16)2.5 各种核算状态重量重心计算(分项重量、重心估算) (17)2.6 各种核算状态浮态及初稳性计算 .................................................... 错误!未定义书签。

2.7 各种核算状态受风面积计算 ............................................................ 错误!未定义书签。

2.8 自由液面修正计算 (18)2.9 舱室进水角计算（Zr=2.02m,Yr=2.3m ） ........................................ 错误!未定义书签。

2.11 列表计算静、动稳性曲线(假定重心在船底中心) ...................... 错误!未定义书签。

3.课程设计小结 (19)3.1 课程设计小结 (19)3.2 个人课设心得 (19)4. 附录 (20)附录一：船舶静水力曲线 (20)附录二：邦戎曲线 (20)附录三：稳性横截曲线 (20)附录四：核算状态稳性曲线 (20)附录五：进水角曲线 (20)附录六：进水角计算图 (20)1.船舶静水力计算1.1 成员介绍及分工情况指导老师：孙江龙小组成员（船海1204班）：刘帅孙庆阳邓捷公共部分：采用统一协作，具体分块负责的方式。

个人部分：各自独立完成。

《船舶静力学》课件

应用：用于船舶设计、建造、营运和维护等各个环节，确保船舶的安全性和经济性
船体几何特性和浮性要素计算
浮性要素：包括浮力、重力、浮心、稳心等
计算方法：采用静水力计算公式，如阿基米德原理、浮
力定律等
船体几何特性：包括船体长度、宽度、吃水、型深等
计算结果：得到船舶的浮性要素，如浮力、重力、浮心、
心高度等
船舶稳性计算：通过计算船舶的稳性曲线和稳性力臂来确定船舶的稳性
影响船舶稳性的因素和提高稳性的措施
船舶重量分布：重心位置、重量分布均匀性等
船舶形状：船体形状、吃水线等
船舶速度：速度对稳性的影响
船舶装载：货物装载位置、装载量等
提高稳性的措施：调整船舶重心、优化船体形状、控制船舶速度、合理装载等
船舶浮性
船舶浮性的定义
船舶浮性是指船舶在水中保持漂浮状态的能力船舶浮性取决于船舶的重量和浮力船舶浮性是船舶设计的重要参数之一船舶浮性可以分为正浮性和负浮性两种类型
船舶排水量和浮心位置的计算
船舶排水量：船舶满载时排开的水的重量
浮心位置：船舶漂浮时，浮力作用点在水平面上的投影
计算方法：根据船舶的排水量和浮心位置，可以计算出船
船舶抗沉性
船舶抗沉性的定义
船舶抗沉性是指船舶在受到外力作用时，保持不沉的能力。
船舶抗沉性是船舶安全性能的重要指标之一。
船舶抗沉性的评价标准包括船舶的稳性、浮力、抗沉性等。
船舶抗沉性的提高可以通过优化船舶设计、增加浮力、提高船体强度等方式实现。
船舶破损进水对浮态和稳性的影响
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船舶静力学
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目录
PART One

《船舶静力学》课程设计指导书 A 初稳心试验

4． Wi ， Ii 小数点取两位。
5．C 点与倾斜水线直接画到乞氏剖面图上。
了解等分线 50 ，150 …的意义。
表Ⅱ 1．C 有正负（入水为正，出水为负）。
表Ⅲ 1．形心的选择。
一律用铅笔填写，单位为米。
大倾角稳性计算中偏转点近似公式
yf
≈
VS - 2V 2F0
其中
VS =船体完全沉没时的排水体积。
具体计算海建号：欲计算 4 条水线：4，6，8，10
已知 TS =H=13.2 TD =9.2 a =0.825
d =0.736
a
=1.1209
d
F≈H*Lpp=13.2*154=63632.8 VD =23864 VS =35767.19
当 4 米时 yf
= ( 1 ×13.21.1209 2
-0.0396 （米）
当 10 米时 yf
= ( 1 ×13.21.1209 2
-101.1209 ) × 9.2-1.1209 × 23864 = -0.1307 （米）
共计算 0，2，4，6，8，10 这 6 根水线，
5 人一组，每人算一条 0 号与一条其他水线，合作完成表Ⅰ后，每组画出 S，Xf ，IX ，
Iyf 曲线，经检验正确无误后，以此为基准，每人单独进行下面表格的计算，并单独绘制曲
线图。曲线图绘制在 500×350 方格纸上。每条曲线要注明比例，如 1 厘米=3 吨·米。用仿宋体写。
最后 DVq = DV首 + D尾 DM q = DM 首＋DM 尾
３．５人一组绘制稳性横截曲线。４．每人须制静稳性曲线，需列表。
l = l'q - (Zg - ZS ) sin q
四．注意事项表Ⅰ

《船舶静力学》课程设计哈工大

7 WATERLINE 2.600 -22.920 0.250 ----- ----- ----- 1.005 1.675 2.205 3.045 3.660 4.100 4.360 4.475 4.500 4.500 4.500
8 WATERLINE 3.250 -25.800 0.300 0.350 1.040 1.595 2.065 2.485 2.885 3.530 3.985 4.280 4.440 4.500 4.500 4.500 4.500
臂；ls
计算实际重心下的静稳性臂及l动稳
性臂 l。d
（8）绘制静稳性曲线及动稳性曲线
由实际重心下的静稳性臂及动稳性臂，绘制静稳性曲线及动稳性曲线。静稳性曲线及动稳性曲线用A4幅面绘制（每人绘一张）。在动稳性曲线上,作图确定最小倾覆力臂。
lq
（9）稳性衡准数计算
k = lq lf
（10）稳性汇总表
1 BOTTOM ----- ----- ----- 0.100 0.100 0.100 0.105 0.150 0.250 0.600 1.035 1.530 2.025 2.490 2.880 3.115 3.125
2 BASE LINE 0.000 -24.300 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100
2 BASE LINE 0.000 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 ----- ----- 0.100 19.440
3 WATERLINE 0.325 4.005 3.745 3.330 2.810 2.270 1.655 1.100 0.610 0.250 ----- ----- 0.100 21.415

船舶静力学重修班课程教学方法探讨与研究

船舶静力学重修班课程教学方法探讨与研究作者：张瑞瑞来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第4期张瑞瑞(江苏科技大学船舶与海洋工程学院)摘要院针对江苏科技大学船舶与海洋工程学院“船舶静力学”课程及格率低、重修率高的现象，为了使学生较好地掌握船舶性能，深入剖析课程教学中存在的问题，提出了适合重修班教学的复习型和模块专题型、问题实例式和分组讨论式教学方法。

关键词院船舶静力学教学方法船舶性能“船舶静力学”是江苏科技大学(以下简称“该校”)船舶与海洋工程专业学生必修的一门专业技术基础课程，主要讲述船舶方面的基本知识、基本理论和三大静力性能的计算原理及方法，它重在培养学生对船舶浮性、稳性有一个全面的了解，同时训练学生掌握衡量浮性、稳性、抗沉性的各种指标及其计算方法，初步具备分析和计算静力性能的能力，并为后续专业课的学习、总体设计及从事船舶与海洋工程专业工作打下良好的基础。

为了有效提高“船舶静力学”的教学效果，很多教学工作者已经做了不少探索。

文献[1]结合教学实践讨论了采用多媒体教学方法完成双语教学的模式；文献[2]针对课程教学存在的问题，对教学改革创新及课程体系建设进行了探索，为提高船舶教学水平提供了思路；基于WEB 环境为“船舶静力学”网络课程的建设与构成提出了一个有效模式；文献[3]也进行了相关研究，并取得了一定的成效。

而从该校近几年的该课程教学的全面调查总结中发现，很多学生的考核成绩偏低，课程考核的不及格率均在30%~50%之间，经过补考环节后课程重修比例也较高，往往要在下一学期开设重修班。

本文就“船舶静力学”重修班存在的问题和教学方法进行了研究总结。

1 重修班教学中存在的问题1.1 课堂内容过分侧重造船方面的知识，理论性过强该校“船舶静力学”课程教材选用《船舶原理》(上册)，教材侧重讲授船舶性能的基本理论，追求理论的完整性和严密性；公式的推导繁杂，涉及到的数学、工程力学和流体力学等基础理论知识很多，对船舶设计中的航海性能的分析较少，这些都很不适合航海类专业的培养目标。

静力学计算书

（比例：1：
）
2. 由行程 S=
m 开始每隔
m 计算船的艏艉吃水。
3. 利用邦戎曲线及表格计算船在各行程时的浮力，浮力对前支点的力矩，浮力
对滑道末端点力矩及下水重量前支点的力矩，下水重量对滑道末端点的力矩。
4. 计算船艉上浮后船舶浮态。
5. 绘船艉上浮（示意）图。
6. 绘制纵向下水曲线图。
三、已知条件
标
ri=Ixi/Vi Ri=Iyfi/Vi
Zmi=ri+Zci
Zmzi=Ri+Zci
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
-5-
表 6 Mcm 计算表
水线号
排水量 △i（t）
纵稳心坐标
Ri（m）
△i·Ri （Ⅱ）× （Ⅲ）
船长 L（m）
纵倾 1cm 力矩
M cm
=
Δ i Ri 100L
=
(Ⅳ) 100(Ⅴ)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
郭氏法计算表格（二）
Zc（T0 对应的浮心高度）=
m T0－Zs＝
T0－Zc =
m
V0(T0－Zc)＝
1 ⋅ L ⋅ Δθ = 39
Δθ = 100 = 57.30
30°
40°
50°
60°
m C=
m
CV0=
rad Zs（假定重心高度）=
m
70°
80°
90°
cos(θ − ϕ)
0.996 0.966 0.906 0.819 0.707 0.574 0.423 0.259 0.087
ϕ4 = 35D
i=5
ϕ5 = 45D
i=6

“船舶静力学”课程教学内容的分析与思考

“船舶静力学”课程教学内容的分析与思考作者：张正艺解德袁华孙江龙来源：《科教导刊》2021年第16期摘要“船舶静力学”课程是“船舶与海洋工程（081901）”专业本科教学的基础性专业核心课程。

课程目的是培养学生完成船舶在静力载荷或等效静力载荷作用下的浮性与稳性的分析能力，其内容涉及流体静力学、理论力学、微积分、数值方法等多个方面。

为了建设新时代“船舶与海洋工程（081901）”专业的课程体系，作者对国内设置船舶与海洋工程类高校课程教材内容进行了对比和聚类分析，并据此确定了“船舶静力学”课程的基本共性内容。

这些共性内容主要包括船体几何描述、流体静力学、船舶浮性、船舶稳性、船舶静水力资料、重物的状态改变、自由液面、进水与破舱等八个方面。

在上述分析的基础之上编写的课程讲义或教材，有望取得更好的教学效果。

关键词船舶静力学课程体系建设教学改革中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/ki.kjdk.2021.16.028Content System Analysis for the Course of Ship Hydrostatics and StabilityZHANG Zhengyi[1][2][3]， XIE De[1][2][3]， YUAN Hua[1][2][3]， SUN Jianglong[1][2][3]（[1]School of Naval Architecture and Ocean Engineering， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan， Hubei 430074；[2]Hubei Provincial Engineering Research Center of Data Techniques and Supporting Software for Ships（DTSSS）， Wuhan， Hubei 430074[3]CollaborationInnovationCenterforAdvancedShipandDeep-SeaExploration（CISSE），Shanghai200240）AbstractThe course of ship hydrostatics and stability is a basic and core course of undergraduate program of Naval ArchitectureandOceanEngineering（081901）.Theaimofthiscourseistotraintheundergraduatestudentstohavethecapability to accomplish the hydrostatic analysis of ship under static or equivalent static loads， which mainly involves the knowledge of hydrostatics， theoretical mechanics， calculus， andnumerical methods， andso on. Inordertoconstructthe curriculum system in thenewerafortheundergraduateprogram of“Naval ArchitectureandOcean Engineering（081901）”，the authorscompare the textbooks adopted by the domestic universities， and make a cluster analysis to determine the basic common contents of this course.Thesecommoncontentsmainlyincludedescriptionofhullgeometry，basichydrostatics，shiphydrostatics，intactstability， hydrostaticdata， changes ofmass loads， free surface of water，and floodingand damage condition.The textbookwritten based ontheabove analysisisexpectedtohaveapositiveimpacton theteaching effectivenessofthecourse.KeywordsShip Hydrostatics and Stability； construction of the curriculum system； teaching reform1課程的基本特征毋庸置疑，“船舶与海洋工程（081901）”本科专业的人才培养是实现“海洋强国”战略目标的重要支撑力量。

全方向推进器叶片调距机构设计

全方向推进器叶片调距机构设计常欣;邹经湘;郭春雨;黄胜【摘要】参照摆线推进器的叶片螺距控制机构原理以及日本川崎重工圆盘连杆调距机构原理,设计了一种新型的全方向推进器的叶片调距机构,并分别给出了工作原理和装配图,介绍了叶片调距机构的实现方法.通过进行两种调距机构的性能、造价等因素的比较,选择了圆型连杆机构作为试验模型的调距机构.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2007(036)003【总页数】4页(P20-23)【关键词】全方向推进器;试验模型;调距机构;圆盘连杆【作者】常欣;邹经湘;郭春雨;黄胜【作者单位】哈尔滨工业大学,力学博士后流动站,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,船舶工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,力学博士后流动站,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,船舶工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,船舶工程学院,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】U664.3全方向推进器是一种新型的特种推进器，其桨叶在旋转一周的过程中，叶片螺距角周期性变化，在产生轴向推力的同时也产生横向和垂向推力[1]。

迄今为止，国内对全方向推进器的研究还一直局限在水动力性能计算方面[2-4]。

在国外，该种推进器的理论研究是与试验研究同时展开的。

以日本三菱重工的难波直爱、川崎重工技术研究院渡边和夫、船舶技术研究所田村兼吉[5-7]为代表的研究人员分别进行了模型试验，对影响全方向推进器性能的一些参数进行了研究，这些参数主要包括桨叶纵倾角、桨叶螺距角、叶剖面形状及桨叶轮廓，所公布的测量数据主要是全方向推进器的轴向推力以及横向﹑垂向的单独性能，一些关键的数据未见发表。

展开全方向推进器的试验研究，无论是对于理论研究成果的检验，还是对于具体使用方面的推广、应用，都有着极其重要的意义。

因此，参照国外各研究单位所作的全方向推进器的试验，自行设计全方向推进器的叶片调距机构。

1 按摆线规律变化的调距机构全方向推进器调距机构的开发难点是：为了在一个螺旋桨上产生三个方向的推力，必须将能产生沿桨轴方向可变推力的调距螺旋桨和能产生垂直于桨轴方向推力的竖轴直翼推进器[8]合二为一。

船舶静力学课件(绪论及第一章

船舶浮态分析包括静水浮态分析和动水浮态分析
静水浮态分析主要研究船舶在静水中的浮态特性
动水浮态分析主要研究船舶在动水中的浮态特性
船舶浮态分析对于船舶设计、建造和运营具有重要意义
船舶阻力计算
船舶阻力：船舶在水中行驶时受到的阻力阻力类型：摩擦阻力、兴波阻力、空气阻力等阻力计算方法：采用流体力学和船舶静力学原理进行计算阻力影响因素：船型、航速、水深、风浪等阻力优化：通过优化船型、航速等参数降低阻力，提高船舶性能
船舶稳性校核
船舶稳性校核的定义：船舶在航行中保持稳定的能力
船舶稳性校核的方法：计算船舶的稳性参数，如GM值、K值等
添加标题
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船舶稳性校核的重要性：确保船舶在风浪中保持稳定，避免倾覆
船舶稳性校核的应用：在船舶设计、建造、运营等过程中都需要进行稳性校核
船舶浮态分析
船舶浮态分析是船舶静力学的重要应用实例
船舶静力学课件绪论及第一章大纲
单击添加副标题
汇报人：
目录
01
单击添加目录项标题
02
03Βιβλιοθήκη 船舶静力学的基本原理04
05
船舶静力学的应用实例
06
船舶静力学概述船舶静力学的研究方法
总结与展望
01
添加章节标题
02
船舶静力学概述
船舶静力学的定义和研究对象
定义：船舶静力学是研究船舶在静水中的受力、运动和稳定性的学科。
船舶推进效率评估
船舶推进效率的定义和重要性船舶推进效率的影响因素船舶推进效率的评估方法船舶推进效率的优化策略
06
总结与展望
船舶静力学的发展历程与现状

船舶静力学计算及稳性衡准系统

船舶静力学计算及稳性衡准系统 4.1 2009年1月最新版船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.1_0901"(cyzwx) 是由中国船级社武汉规范研究所研制开发。

11全模块：静水力性能、舱容曲线、自由液面、完整稳性、倾斜试验、破舱稳性、随浪稳性、纵向下水、干舷吨位、总纵强度、应急响应4.1.1 系统界面介绍Windows应用程序的界面主要有三种，即单文档界面、多文档界面和资源管理器样式界面。

顾名思义，单文档界面指只有一个窗体的界面，其应用程序只能打开一个文档，想要打开另一个文档时，必须先关闭已打开的文档。

多文档界面指在主窗口中包含多个子窗口的界面，其应用程序允许用户同时显示多个文档，每个文档显示在它自己的窗口中，子窗口被包含在主窗口中（同时有两个或更多的窗口时，只有一个是活动的，用户可以用鼠标单击窗口的可见部分来将它激活），主窗口为应程序中的所有的子窗口提供工作空间。

资源管理样式界面是包括有两个窗格（或者区域）的一个单独的窗口，通常是由右半部分的一个树形（或者层次型）的视图和右半部分的一个显示区所组成，其应用程序类似Windows资源管理器，左边窗格为主题，而右边窗格为选中的主题细节。

本程序系统采用多文档界面，同时具有资源管理器样式界面的风格，如图4.1所示。

计算功能“船舶静力学计算及稳性衡准系统”的功能包括静水力性能计算、舱容曲线计算、自由液面修正计算、倾斜试验计算、完整稳性计算、可浸长度曲线计算、破舱稳性计算和下水计算等功能，在此基础上还将开发吨位计算、干舷计算和随浪稳性计算等功能。

1.3.1 静水力性能计算1. 计算内容：静水力曲线、邦戎曲线、费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线。

2. 计算方法：费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线采用等体积法计算；静水力曲线和横截曲线可计入初始纵倾角的影响。

1.3.2 舱容曲线计算1. 计算内容：舱室要素和舱容曲线。

2. 计算方法：采用特征点坐标描述舱室形状，自定义计算水线数目。

船舶静力学(常欣)

yu3(x)3yd3(x)dxAcy2
Icy x2dxdyAc2x xx01x2(yuyd)dxAc2x s
27
正浮状态水线面面积、漂心、横倾惯性矩和纵倾惯性矩的计算
正浮时，船舶的水线面通常是对称的，若水线面半宽为y，则：
L/2
水线面面积： AW 2 L/2 ydx
水线面形心（漂心）：
zs(T)
1 AS
T
2yzdz
0
z T
y
y
29
例题
半潜平台水线面由六个等间距正方形组成，正方形边长为a，
正方形形心横向间距为B，纵向间距为L，求水线面的横倾和纵
倾惯性矩。
y
B
x
L
L
30
解：
水线面为对称结构，水线面漂心在
坐标原点，因此横倾惯性矩为水线
面绕x轴的惯性矩：
B
IT61 a42a2B 22a42a2B2
船体的浮态和静水平衡方程
• 研究垂向力、纵倾力矩和横倾力矩对船舶浮态和稳定性的影响。
• 根据力的等效原则，可以将垂向载荷等效成重力，这样，船舶在静水保持静平衡的力平衡方程为：
W
M
trim
ltrim
M heel lheel
W：船体总重量; △：排水量 Mtrim：纵倾力矩;Mheel：横倾力矩 ltrim：纵倾回复力臂;lheel：横倾恢复力臂
G
x
水平方向(cos,0,sin)
B
z Mheel
G B lheel
y 垂直方向(0,cos,sin)
37
当外力矩为零时，船舶处于静平衡状态时的浮心和重心位置应满足以下方程：
xBxGco szBzGsin 0 yByGco szBzGsin 0

《船舶静力学常欣》课件

几何形状
船舶的几何形状决定了其浮力特征和航行性能。
浮力特征
掌握船舶的浮力特征有助于预测船舶的浮沉和稳性。
三、船舶平衡方程
稳态平衡方程
船舶在静止状态下的平衡方程是通过物理原理和数学模型来描述船舶力学平衡的关系。
动态平衡方程
船舶在运动状态下的平衡方程考虑了船舶的推进力、阻力和惯性力等因素。
四、船舶稳性分析
1
稳性计算方法
2
掌握船舶稳性计算的方法有助于评估船
舶的稳定性。
3
稳性要求
了解船舶稳性的要求是确保船舶安全运行的关键。
动稳性分析
动稳性分析考虑了船舶在波浪中的稳定性问题，是一项重要的研究领域。
五、船舶的排水力学
排水原理
了解船舶的排水原理对于设计和维护船舶的排水系统至关重要。
排水力学计算
通过排水力学计算，可以预测船舶在不同水深下的浮力和稳定性。
八、总结与展望
应用前景
船舶静力学在船舶设计、船舶安全等领域有着广阔的应用前景。
发展趋势
船舶静力学领域的发展趋势包括更精确的数学模型和更高效的计算方法。
《船舶静力学常欣》PPT 课件
欢迎进入《船舶静力学常欣》PPT课件，本课程将带您深入了解船舶静力学的概念、应用和前沿研究。准备好跟随我一起探索吧！
一、引言
船舶静力学是研究船舶在静止状态下平衡、稳定和安全性能的科学。它在船舶设计、航行安全等构组成
了解船舶的结构组成对于理解船舶的力学特性至关重要。
六、船舶的安全性能
1
安全性能要求
了解船舶的安全性能要求有助于确保船舶在各种环境下的安全。
2
安全性能评估方法
通过安全性能评估方法，可以评估船舶在不同情况下的安全性能。

毕业答辩——船舶静力学

1、船舶的抗沉形式如何来保证的？通过用水密舱壁将船体分隔成适当数量的舱室来保证的。

2、写出横倾状态时重量、重心和排水量，浮心之间的关系式。

37页()为横倾角。

φφωtan B G G B BG z z y y x x W -=-=∇=∆=3、何谓MTC ，如何计算？船舶纵倾1cm 所需要的的纵倾力矩，MTC=100LGM ⋅∆4、通常船舶的重心、浮心和稳心间有什么样的关系？初稳心高=浮心高度+初稳心半径-重心高度=初稳心半径-浮心和重心之间的距离。

纵稳心高=浮心高度+纵稳心半径-重心高度。

5、船舶共有几个船型系数，各是如何定义的？水线面系数：与基平面相平行的任一水线面的面积AW 与船长L 、型宽B 所构成的长方形面积之比.L B AC WWL ⨯=中横剖面系数：中横剖面在水线以下的面积AM 与由型宽B 、吃水T 所构成的长方形面积之比T B A C M M ⨯= 方形系数：船体水线以下的型排水体积▽与由船长L 、型宽B 、吃水T 所构成的长方体体积之比L T B C B ⨯⨯∇=棱形系数：又称纵向菱形系数。

船体水线以下的型排水体积▽与由船长L 相对应的中横剖面面积AM 所构成的棱柱体体积之比。

M B M M P C C L B T C L A C =⨯⨯⨯∇=⨯∇=垂向棱形系数：船体水线以下的型排水体积▽与由吃水T 、相对应的水线面面积AM 所构成的棱柱体体积之比。

WL BWL W VP C C L B T C L A C =⨯⨯⨯∇=⨯∇= 6、船舶的静稳性和动稳性？若倾斜力矩的作用是从零开始逐渐增加，使船舶倾斜时的角速度很小，可忽略不计，则这种倾斜下的稳性称为静稳性。

若力矩是突然作用在船上，使船舶倾斜有明显的角速度的变化，则这种倾斜下的稳性称为动稳性。

7、纵倾值和纵倾角之间有什么关系？37页 L t =θt a n 纵倾值/垂线间长。

t 首倾为正。

8、船舶的浮性和稳性各研究船舶的什么问题？浮性研究的是船舶的静力学问题，稳性研究的是船舶的动力学问题。

船舶静力学知识归纳

船舶静力学知识点归纳1. 船舶的抗沉性是如何保证的（p.167)船舶的抗沉性是用水密舱壁船舶下沉不超过规定的极限位置，并保持一定的稳性。

2. 写出船舶的初稳性公式？（p.78）3. 何谓MTC 如何计算? 引起船舶纵倾1厘米所需的纵倾力矩大小4. 通常船舶的重心、浮心和稳心之间有什么关系？（p.80）初稳性高GM 是衡量船舶初稳性的重要指标，可写成GM=KB+BM-KG,其中KB 为浮心高度，BM 为初稳性半径，KG 为重心高度。

5. 船舶各有几个船型系数，各是如何定义的？（p.6）共有五个船型系数，它们是：①水线面系数C WP ----与基平面相平行的任意水线面面积Aw 与由船长L 、型宽B 所构成的长方形面积之比。

②中横剖面系数C M -----中横剖面在水线以下的面积A M 与由型宽B 、吃水T 所构成的长方形的面积之比。

③方形系数C B -----船体水线以下的型排水体积▽与由船长L 、型宽B 、吃水T 所构成的长方体的体积之比。

④棱形系数C P -----又称纵向棱形系数。

船体水线以下型排水体积▽与由相应的中横剖面面积Aw ，船长L 所构成的棱柱体积之比。

⑤垂向棱形系数C VP -----船体水线以下的型排水体积▽与由相应的水线面面积Aw 、吃水T 所构成的棱柱体体积之比。

6. 船舶的静稳性和动稳性？（p.74）引起船舶产生倾斜的倾斜力矩若它的作用是零开始逐渐增加的，使船舶倾斜时的角速度很小，可以忽略不计，则这种倾斜下的稳性称为静稳性。

若倾斜力矩是突然作用在船上，是传播倾斜有明显的角速度的变化，则这种倾斜下的稳性称为动稳性。

7.什么是船舶的储备浮力？（p.69）所谓储备浮力是指满载水线上主题水密部分的的体积，它对稳性、抗沉性，淹湿性等有很大影响。

8.船舶的浮性和稳性各研究船舶的什么问题？（PPT第三章第一句话）浮性研究船舶的平衡问题，稳性研究船舶平衡的稳定性问题。

9.考虑差船舶初稳性的问题时，如何计入自由液面的影响？（p.98）自由液力同理如存在多同理可得自由液面的影响是减小船的出稳心高。

船舶静力学基本知识新

船舶静力学基本知识1、简述表示船体长度的三个参数并说明其应用场合？答：船长[L] Length船长包括：总长，垂线间长，设计水线长。

）总长（Length overall——自船首最前端至船尾后来端平行于设计水线的最大水平距离。

垂线间长 (Length Between perpendiculars)）之间的水平距离。

）与尾垂线（A.P.首垂线（F.P.首垂线：是通过设计水线与首柱前缘的交点可作的垂线（⊥设计水线面）尾垂线：一般舵柱的后缘，如无舵柱，取舵杆的中心线。

军舰：通过尾轮郭和设计水线的交点的垂线。

：水线长[ ](Length on the waterline)——平行于设计水线面的任一水线面与船体型表面首尾端交点间的距离。

设计水线长：设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。

应用场合：静水力性能计算用：分析阻力性能用：船进坞、靠码头或通过船闸时用：2、简述船型系数的表达式和物理含义。

答：船型系数是表示船体水下部分面积或体积肥瘦程度的无因次系数，它包括水线面系数、中横剖面系数、方形系数、棱形系数（纵向棱形系数）、垂向棱形系数。

船型系数对船舶性能阻碍很大。

（1）水线面系数 ——与基平面平行的任一水线面的面积与由船长L、型宽B所构成的长方）形面积之比。

（waterplane coefficient表达式：物理含义：表示是水线面的肥瘦程度。

——中横剖面在水线以下的面积与由型宽B吃水所构成的长方形面（2）中横剖面系数[ ]积之比。

(Midship section coefficient)表达式：物理含义：反映中横剖面的饱满程度。

（3）方形系数[]——船体水线以下的型排水体积与由船长L、型宽B、吃水d所构成的长）方体体积之比。

（Block coefficient表达式：。

物理含义：表示的船体水下体积的肥瘦程度，又称排水量系数(displace coefficient ——纵向棱形系数 (prismatic coefficient)（4）棱形系数[ ]船体水线以下的型排水体积Δ与相对应的中横剖面面积、船长L所构成的棱柱体积之比。