船舶静力学题
船舶静力学作业题答案
1-1 某海洋客船船长L=155m ,船宽B=,吃水d =,排水体积▽=10900m 3,中横剖面面积A M =115m 2,水线面面积A W =1980m 2,试求:(1)方形系数C B ;(2)纵向菱形系数C P ;(3)水线面系数C WP ;(4)中横剖面系数C M ;(5)垂向菱形系数C VP 。
解:(1)550.01.7*0.18*15510900==⋅⋅∇=d B L C B (2)612.0155*11510900==⋅∇=L A C M P (3)710.0155*0.181980==⋅=L B A C W WP (4)900.01.7*0.18115==⋅=d B A C M M (5)775.01.7*198010900==⋅∇=d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3,主尺度比为:长宽比L/B=,宽度吃水比B/d=,船型系数为:C M =,C P =,C VP =,试求:(1)船长L;(2)船宽B ;(3)吃水d ;(4)水线面系数C WP ;(5)方形系数C B ;(6)水线面面积A W 。
解: C B = C P* C M =*= 762.0780.0594.0===VP B WP C C C d B L C B ⋅⋅∇=又因为所以:B= L== d=B/= 762.0=WP C C B = 06.187467.6*780.09750==⋅∇=d C A VP W m 21-10 设一艘船的某一水线方程为:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 其中:船长L=60m ,船宽B=,利用下列各种方法计算水线面积:(1) 梯形法(10等分); (2) 辛氏法(10等分)(3) 定积分,并以定积分计算数值为标准,求出其他两种方法的相对误差。
解:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 中的“+”表示左舷半宽值,“-”表示右舷半宽值。
华南理工2004船舶静力学
1.船体水下部分的体积V与、所构成的柱体体积之比,称之为垂向棱形系数。
2.水线面面积曲线下的面积代表船舶的,它的形状反映了排水量沿的分布情况。
3.初稳性指倾角小于或开始入水前的稳性。
4.引起船舶纵倾增加1厘米所需的力矩称为。
5.计算船舱进水பைடு நூலகம்计算船舶浮态和稳性的基本方法有和。
6.储备浮力是指满载水线以上主体水密部分的体积,它对、
和等有很大的影响。
二、名称解释 (24%)
1.稳性
2.方型系数
3.每厘米吃水吨数
4.抗沉性
5.空船排水量
6.可浸长度
7.船舶纵向下水
8.进水角曲线
三、简答题(32%)
1、请写出初稳性公式的表达式,并从稳心和重心的相对位置如何判断船舶原平衡状态的稳定性能。(8%)
2、请简要阐述船舶倾斜试验的目的以及倾斜试验的原理。(8%)
2.某双体船的片体为长方体,片体长度L=20米、片体宽度b=2米,片体中心距s=4米,吃水T=1米、型深D=2米。
(1)计算本船的稳心高、浮心高;(6%)
(2)如果本船的重心kG=2米,计算本船的初稳性高;(5%)
(3)如果船舶上船舯处有一正方体的淡水柜,淡水柜的体积为1立方米,淡水柜的重心距中y=2米,距基线z=2.5米,如果在此淡水柜注入0.5立方米的淡水,计算此时船舶的横倾角。(5%)
(材料力学部分)
1.矩形截面梁入图所示。(1)作该梁的剪力图和弯矩图;(2)计算该梁的最大正应力和最大剪应力。(20)
2. 直径d=60mm的圆截面直杆受横向力P和扭转外力偶m的作用,如图所示。已知P=10kN, m=2kNm, a=0.2m, 弹性模量E=200Gpa, 许用应力[σ]=160Mpa。 试用第四强度理论校核该杆的强度。(15分)
船舶静力学
一、填空题(20分)20101.通常,辛浦生法的计算精度较梯形法;在曲度变化较大的地方,为了提高计算的精度,通常用或的办法。
2.船舶处于既有横倾又有纵倾的任意状态时,其浮态可用、和描述。
3.自由液面对初稳性的修正值,其数值只与自由液面的、船的有关,而与自由液面的无关。
对于矩形自由液面,用纵向舱壁将自由液面n等分后,自由液面对初稳性的不利影响可减少至。
4.促使船舶回复到原来平衡位置的是复原力矩,其大小取决于、、和等因素。
5.对于符合要求可计入上层建筑对静稳性曲线的影响时,其最大静稳性臂将,最大静稳性臂对应的横倾角,稳性消失角,稳距。
6.在船舶侧视图上,舱壁甲板边线以下mm处的一条曲线(与甲板边线相平行)称为安全限界线。
7.可浸长度曲线的两端,被船舶首尾垂线处θ= 的斜线所限制。
二、名词解释(24分)1.棱形系数2.破舱稳性3.梯形法4.受风面积5.横摇角6.假定重心7.每厘米吃水吨数8.重力下水三、简答题(56分)1.在研究初稳性问题时,为了使问题简化,作了哪两个假定?(6分)2.何谓稳性横截曲线?它有什么用途?(10分)3.简述船舶倾斜试验的目的和基本原理。
(10分)4.画出横剖面面积曲线图,并简述其主要特征(10分)5.若船舶具有负的GM值,在突风作用下,如何求Φd ?(请用静稳性曲线通过作图说明)(10分)6.船体几何要素和重心垂向位置对稳性的影响如何?(10分)四.计算题(50分)1.(25分)某长方体形内河甲板驳船,船长L=100m、型宽B=20m、型深D=5m、首吃水df=4m、尾吃水da=4m、船壳系数k=1.005,初稳性高GM=2m,试计算(1)本船的重心高度和纵稳性高GML;(2)如果在甲板上装载400t的货物,其重心位置距船舯0m、距中心线8m、距基线6m,计算此时本船的初稳性高,并且判断此时甲板边线是否浸水。
2.(25分)某船的静稳性力臂曲线为φφ+=)2(2SinGZ,其中φ为横倾角,单位为度,请求出(1)本船的初稳性高度;(2)本船的动稳性曲线的表达式;(3)本船的最大静稳性力臂及其对应角;(4)如果本船的横摇角为0,所受的风压倾斜力臂为0.8m,计算刚好能够抵抗风压倾斜力矩的进水角。
船舶静力学复习题答案
船舶静力学复习题答案
1. 船舶在静水中的平衡条件是什么?
答:船舶在静水中的平衡条件是船舶所受的浮力等于其重力,且浮力
作用线通过船舶的重心。
2. 船舶的排水量是如何定义的?
答:船舶的排水量是指船舶完全浸入水中时排开的水的质量。
3. 船舶的重心位置对船舶稳定性有何影响?
答:船舶的重心位置越低,船舶的稳定性越好。
重心位置过高会导致
船舶稳定性降低,容易发生倾覆。
4. 船舶的浮心位置是如何确定的?
答:船舶的浮心位置可以通过船舶水线面和浮力作用线的交点来确定。
5. 船舶的初稳性高度是如何计算的?
答:船舶的初稳性高度可以通过浮心位置与重心位置之间的垂直距离
来计算。
6. 船舶的横倾角如何影响船舶的稳定性?
答:船舶的横倾角越大,船舶的稳定性越差。
当横倾角超过一定限度时,船舶可能会发生倾覆。
7. 船舶的纵倾角如何影响船舶的浮力分布?
答:船舶的纵倾角会影响船舶的浮力分布,导致船舶前后部分的浮力
不平衡,从而影响船舶的稳定性和操纵性。
8. 船舶的横稳心是如何定义的?
答:船舶的横稳心是指船舶在横倾状态下,浮力作用线与船舶重心连
线的交点。
9. 船舶的纵稳心是如何定义的?
答:船舶的纵稳心是指船舶在纵倾状态下,浮力作用线与船舶重心连
线的交点。
10. 船舶的稳性曲线图是如何绘制的?
答:船舶的稳性曲线图是通过在横坐标上表示横倾角,在纵坐标上表
示相应的复原力矩,绘制出一系列的稳定曲线来表示船舶的稳定性能。
船舶静力学作业题答案解析
1-1 某海洋客船船长L=155m ,船宽B=18.0m ,吃水d =7.1m,排水体积▽=10900m 3,中横剖面面积A M =115m 2,水线面面积A W =1980m 2,试求:(1)方形系数C B ;(2)纵向菱形系数C P ;(3)水线面系数C WP ;(4)中横剖面系数C M ;(5)垂向菱形系数C VP 。
解:(1)550.01.7*0.18*15510900==⋅⋅∇=d B L C B (2)612.0155*11510900==⋅∇=L A C M P (3)710.0155*0.181980==⋅=L B A C W WP (4)900.01.7*0.18115==⋅=d B A C M M (5)775.01.7*198010900==⋅∇=d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3,主尺度比为:长宽比L/B=8.0, 宽度吃水比B/d=2.63,船型系数为:C M =0.900,C P =0.660,C VP =0.780,试求:(1)船长L;(2)船宽B ;(3)吃水d ;(4)水线面系数C WP ;(5)方形系数C B ;(6)水线面面积A W 。
解: C B = C P* C M =0.660*0.900=0.594 762.0780.0594.0===VP B WP C C C d B L C B ⋅⋅∇=又因为所以:B=17.54m L=8.0B=140.32m d=B/2.63=6.67m 762.0=WP CC B =0.594 06.187467.6*780.09750==⋅∇=d C A VP W m 21-10 设一艘船的某一水线方程为:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 其中:船长L=60m ,船宽B=8.4m ,利用下列各种方法计算水线面积: (1) 梯形法(10等分); (2) 辛氏法(10等分)(3) 定积分,并以定积分计算数值为标准,求出其他两种方法的相对误差。
船舶静力学习题
船舶静力学习题(文华学院)第一章:船形及近似计算1-1 两相等的正圆锥体在底部处相连接,每个锥体的高等于其底部直径.这个组合体浮于水面,使其两个顶点在水表面上,试绘图并计算:(1)中横剖面系数Cm,(2)纵向棱形系数Cp,(3)水线面系数Cw,(4)方形系数Cb。
1-2 某海洋客货轮排水体积V=9750m3,主尺度比为:长宽比L/B=8,宽度吃水比B/d=2.63,船型系数为:Cm=0.9,Cp=0.66,Cvp=0.78,试求:(1)船长L;(2)船宽B;(3)吃水d;(4)水线面系数Cw;(5)方形系数Cb;(6)水线面面积Aw。
1-3 某内河驳船的水下体积V=4400m3,吃水d=2.6m,方形系数Cb=0.815,水线面系数Cw=0.882,求水线面面积Aw。
1-4 设一艘船的某一水线方程为:])5.0(1[222LxBy-±=其中:船长L=60m,船宽B=8.4m,利用下列各种方法计算水线面面积:(1)梯形法(十等分)(2)辛氏法(十等分),(3)定积分。
并以定积分计算数值为标准,求出其他两种方法的相对误差。
并分别试用增加和插入等分点、进行端点修正等方法,提高梯形法的计算精度。
1-5 对下图所示的两个横剖面的半宽及其水线间距(单位m)先修正其坐标,然后用梯形法计算其面积。
第二章浮性2-1 计算如图所示浮船坞水线面的有效面积对倾斜轴xx和yy的惯性矩。
巳知坞长L=75m,坞宽B=21m,b=2.2m。
(1)以适当比例画出该船的横剖面面积曲线;(2)用梯形法和辛氏第一法按表格计算排水体积V,用梯形法和辛氏第一法按表格计算浮心纵向坐标x B;(3)求纵向棱形系数Cp。
2-3 某船的一个煤舱长为24m,自尾至首各横剖面面积为5.7,8.7,11.3,10.1,8.8(单位m2)这些剖面的形心在基线以上的高度分别为3.7,3.5,3.3,3.5,3.6(单位m)。
剖面之间的间距为6m。
船舶静力学试题库
船舶静力学试题库(一)——判断题. 船舶地主要尺度包括船长、型宽、型深和吃水.(对). 从船地最首端至船最尾端地水平距离称垂线间长. (错). 船型系数是用来表示船体肥瘦程度地无因次系数. (对).从船地首垂线至尾垂线间距离称垂线间长.(对). 方形系数地大小对船地排水量、舱室容积和快速性都有影响.(对). 水线面积系数是表示船体舯剖面地肥瘦程度系数. (错). 棱形系数地大小对船地速航性及耐波性有影响.(对).方形系数是反映水下船体肥瘦程度地系数.(对).排水量和船舶吨位都表示船舶大小地,两者概念相同.(错).船舶排水量是指船在水中排开同体积水地重量.(对).船舶排水量地大小,即是整艘船地重量地大小.(对).满载排水量等于空船排水量加上总载重量地和.(对). 空船排水量是船舶出厂交付使用时(包括粮食、淡水、燃料等)地船舶重量.(错).船舶所能载运最大限度货物地重量称总载重量.(错). 满载排水量空船排水量净载重量(错). 总载重量是指货物及燃料地总重量. (错).净载重量是指船舶所能装载允许地最大限度地货(客)地重量.(对).干舷是指船在水中水线至甲板线地垂直距离.(对).干舷地大小反映储备浮力地大小,并影响到船舶安全.(对).储备浮力地大小根据船地航区而定.(对).水尺难以反映船舶吃水地大小.(错). 水尺若采用公制为单位时,字地高度为. (错). 载重线标志是规定船舶最小吃水线. (错).载重线标志地勘划是船舶检验部门.(对). 载重线标志地作用是规定船在不同航区、航段和不同季节航行时所允许地最大吃水线(. 对). 船在水中排开同体积水地重量地大小等于载货量地大小. (错).船舶浮力地大小始终等于整艘船地重量.(对).当船舶在静水中处于平衡时,重力大于浮力.(错). 所谓船地正浮状态,即是船在水中地平衡状态.(错).当船地重心在舯前,浮心在舯后时,船会产生尾纵倾状态.(错).若船地重量不变,则船在海水中或淡水中地排水体积都一样.(错).当船从淡水区域驶进海水区域时船地吃水会减少.(对). 《规范》规定相应航区地最小干舷,也就是规定了船在该航区地储备浮力大小. (对). 排水量曲线是表示船在正浮状态下排水量对应于吃水变化地关系曲线.(对)所谓厘米吃水吨数是指船吃水改变时所引起排水量变化地吨数.(对). 在查取静水力曲线图时,其横坐标表示吃水,纵坐标表示相应曲线地数值.(错). 静水曲线图是表示船舶静止水中,正浮状态下浮性要素、稳性要素和船型系数随吃水变化地关系曲线地综合曲线图.(对). 只要知道船地吃水地大小则可通过排水量曲线查得相应排水量值,反之亦然.(对). 当船地首、尾吃水不相等时,先求出平均吃水方可查静水曲线图. (对).船地舷外水密度不影响船舶吃水大小.(错).船舶稳性按倾斜方向可以分为横稳性和纵稳性.(对).稳心即是船舶地重心.(错). 从船地浮心到稳心地距离称为初稳性高. (错). 按作用力地性质,将稳性分为静稳性和动稳性.(对). 船舶倾角小于; 时地稳性为初稳性.(对). 船舶地稳心在重心之下时地平衡为稳定平衡.(对). 稳心与重心重合在一起时地平衡为稳定平衡.(错). 若船舶处于稳定平衡位置时,稳心必高于重心.(对). 船舶稳性地概念包含着稳定与否和稳性好坏两方面含义. (对).货物装载高度会影响船舶地稳性.(对). 液体货船一旦出现自由液面时,会使得船舶稳性变坏. (对).压载水会使船地重心降低,从而增加船舶稳性.(对). 当排水量为一定值时,复原力矩地大小与初稳性高成正比.(对). 改善船舶稳性地主要措施是提高船舶重心. (错). 减少倾侧力矩也是改善船舶稳性主要措施之一.(对). 对液体货船适当设置纵向舱壁主要是增加舱室.(错). 防止货物在船倾斜时发生移动也是改善船舶稳性措施之一.(对).当船发生倾斜时,切忌旅客集中一舷也是提高稳性地方法之一.(对). 倾斜试验地目地是求出空船地真实重心高度.(对). 当船舶稳心与重心重合时,虽属平衡状态,但此时船不具有稳性. (对). 抗沉性是指船舶在一舱或数舱进水后仍能保持一定浮性和稳性地能力.(对).船舶主甲板以下处与主甲板平行地一条线称为安全限界线.(对).设置双层底或双层船壳是提高抗沉性措施之一.(对). “一舱制”是指一个舱室进水,其水线不超过甲板线.(错).一般货船要求做到“一舱制”(.对). 油船油舱地纵舱壁地作用是为了减小自由液面对稳性地影响.(对).船舶地主船体(或称主体部分)是指船舶强力甲板以下地船体.(错). 在船舶图纸上常用“ ”表示船中,它是指船型尺度中地船长地中点. (对).船舶排水量是指入水船体排开同体积水地质量.(对). 净载重量是船舶运输能力地真实性指标,是船舶配载地依据,因此,净载重量在数值上为满载排水量与空船排水量之差值.(错).钢质船体地船型尺度是从船体型表面上量取地尺度.(错).船型尺度中地船长是指沿满载水线自首柱前缘量到舵柱后缘地长度.(对). 钢质船体地船宽是指不包括舷伸甲板及附件在内地船体最大宽度. (错).在《钢质内河船舶入级与建造规范》中地吃水是指在船长中点处由平板龙骨下表面量到满载水线面地垂直距离.(错). 在钢质船舶中船本型表面是指不包括附件和外板在内地船体外表面. (对).型线图是采用投影地方法,按一家地比例表示出船体表面化复杂形状地图纸,因此,它所采用地投影基准面有三个.(对). 在型线图中量得地坐标值称为型值,型值有宽度值和高度值两部分. (对). 平行于基平面地任一面与船体型表面地交线称为水线. (对). 平行于基平面地任一平面与船体型表面相切所获取地剖面称为水线面.(对). 首垂线是通过设计水线面上首柱前缘地一点所作地垂直于基平面地线条.(对). 水线面系数表示着水平剖面地肥瘦程度,它是任一水线面上地长度、宽度地乘积值与船长、船宽(型宽)构成地矩形面积地比值地比值.(错). 中横剖面系数是指任一横剖面地面积与中横剖面面积地比值.(错). 棱形系数或称纵向棱形系数是指船体地入水体积与由船体地中横剖面面积、船长所构成棱柱体体积地比值.(错). 船舶漂浮于水面时,作用于船舶上地力有水压力、重力、推力、水阻力.(错).(对) . 在船体湿表面上各处受到地水压力(压强)大小是相同地 .(错) . 对运输船舶而言,正浮时船体中尾部地湿表面面积与中首部地相比是中尾部大于中首部 (对). 当船舶正浮于静水面时,水压力在轴上地合力是为零 . (对). 正浮状态下,水压力在轴上地合力是为零 . (错) . 船舶浮力地大小可以认为取决于排水量. (对). 运输船舶正浮时,浮力在船长方向地分布情况是中首部多于中尾部 . (错). 船舶浮力地方向始终是指向重心地 . (错) .船舶浮力地作用线始终通过浮心 .(对). 船舶重力可理解为船舶各处物质在地心吸引下所构成地等效合力, 重力地大小不仅与质量 有关,还与物质地品种有关 .(错). 当船内物质发生移动后,船舶重心位置保持不变. (错). 船舶重心移动地距离与船内物质移动地数量和移动地距离地关系是成正比 .(对) . 船舶稳定地自由漂浮于静水面时,浮心和重心地连线必定垂直于基平面 .(错) . 满载状态下,仅当货物只作轴方向上移动时,才能保证浮性依然具备 .(错) . 当船内载荷发生横移时,船舶重心随之横移,那么,浮心保持原位不变 .(错). 当船舶地中纵剖面垂直于水平面而基平面却不平行于水平面时地浮态是纵倾 .(对). 船舶基平面不平行于水平面时地浮态仅有纵倾、横倾. (错). 正浮状态下地船舶由淡水区驶入海水区后,船舶浮态会产生尾纵倾 . (对).当水面(水线)到达水尺 “”字体上缘时,吃水值为 .(错) . 每厘米吃水吨数是指每变化一厘米吃水时排水量变化地吨数 .(对) .每厘米吃水吨数()直接用于计算吃水变化量或载荷变化量 .(对). 船舶稳性是指在倾侧外力地作用下浮态变化,当外力消失后能回到原浮态地性能. (对).船舶地纵稳性和横稳性相比较,纵稳性比横稳性好 .(对) .小倾角稳性地重要特征之一是船体几乎为等体积倾斜 .(错). 船舶静稳性和动稳性地划分是按照倾斜角度地大小界定地.(错) .具有稳性地船,其稳性力矩是始终存在地.(错).船舶能具备稳性地条件是,当船舶受外力作用发生倾斜后能产生一个与倾斜方向相反地力 矩. (对) .研究初稳性时,是以倾角小于〜 °不考虑倾斜速度为基础地•(对) .稳心是指浮心移动轨迹地曲率中心 .(对). 小倾角横倾时可以假设浮心移动地轨迹是一条有规律地直线 .(错) . 稳心半径是指浮心与稳心间地距离 .(对). 船舶稳心地竖向坐标是由主船体地形状和吃水决定地 .(对) . 稳性半径地大小可认为与倾角无关 .(错). 稳心与稳心半径地关系是半径越大,稳性越好 .(对) . 形成不同稳性平衡状态地关键是三心位置 .(对). 船舶倾斜后,构成稳性力矩地两个要素是重力、重心到浮力作用线地距离 .船舶倾斜后,重心到浮力作用线地距离称为稳性力臂 •(对) .当船舶地排水量和倾角一定时,稳性力臂地大小取决于重心与稳心间地地距离 •(对) .在排水量不变地情况上,初稳性高度与重心竖向位置地关系是重心越高,越大 •(错).单从稳性角度出发,对初稳性高地要求是正值且越大越好•(对)•对某运输船,在小倾角范围内稳性力矩与倾角地关系是倾角增大,增大 •(对) •在大倾角下,倾斜过程中浮心移动地轨迹曲线是有规律地为某一圆地圆弧 •(错)•大倾角地稳性力矩可用初稳性力矩公式计算 •(错)•船舶稳心位置是不随倾角变化地 •(错) •静稳性曲线表示船舶稳性范围 •(对)•静稳性曲线中最大静稳性力矩地意义在于给出了船舶所能承受地最大静外力•(错)•极限静倾角地意义表示着稳性存在地极限倾角•(错)•在倾角为零地静稳性曲线切线上,可在以。
船舶静力学试题及答案
船舶静力学试题及答案一、综合填空题(每题3分共30分)1.水线面系数表达式为(CWP=AW/LB ),含义是(与基平面平行的任一水线面的面积与由船长、型宽构成的长方形面积之比);2.辛浦生第一法的辛氏乘数为(1,4,1 ),第二法的辛氏乘数为(1,3,3,1 );3.写出三心(浮心、重心和稳心的垂向坐标之间的关系,即稳性高GM等于(GM=BM+KB-KG);4.称为(引起纵倾1cm的纵倾力矩),其中L为(船长),D为(排水量),GML为(纵稳性高);5.船舶处于横倾状态时,用参数(吃水d )和(横倾角φ)表示该浮态;6.水线面面积曲线是以(各吃水处水线面面积)为横坐标,以(吃水)为纵坐标所绘制的一条曲线,它与纵轴所围成的面积表示(某一吃水下的排水体积)的大小,其形状反映了(船舶排水体积)沿(吃水方向)的分布情况;7.船舶的横稳心高与横稳性高是不同的概念,横稳性高表示的是(横稳心和重心)之间的距离,而横稳心高表示的是(横稳心和浮心)之间的距离;8.称为(初稳心半径),它表示的是(横稳心和浮心)两点之间的距离,其中IT 为(水线面积对于纵向中心轴线的横向惯性矩),Ñ为(排水体积);9.储备浮力是指(满载水线以上主体水密部分的体积);它对船舶的(稳性、抗沉性和淹湿性)有很大影响;10.大倾角静稳性臂公式l = lb - lg中lb称为(形状稳性臂)lg称为(重量稳性臂)。
二、简答题(每题8分共40分)1、抗沉性计算中,根据船舱进水情况可将船舱分为三类舱,分别作出简略介绍。
答:在抗沉性计算中,根据船舱进水情况,.可将船舱分为下列三类。
第一类舱:舱的顶部位于水线以下,船体破损后海水灌满整个舱室,但舱顶未破损,因此舱内没有自由液面.双层底和顶盖在水线以下的舱柜等属于这种情况。
第二类舱:进水舱未被灌满,舱内的水与船外的海水不相联通,有自由液面。
为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞但水还没有抽干的舱室都属于这类情况。
船舶静力学习题
五、分别绘图并说明如何应用静稳性曲线及动稳性曲线,确定船舶在风浪联合作用下,所达到的动横倾角,以及船舶所能承受的最大风倾力矩和极限动倾角。
答案:设舰艇受到的外力矩(如风倾力矩)为f M ,如图3.19,在静稳性曲线上,作水平线AD ,使f M OA =,并移动垂线CD 使BCD OAB S S =,即可确定动横倾角d φ。
但是,由于要凑得两块面积相等,实际操作比较麻烦,故通常直接应用动稳性曲线来确定d φ。
φM R (l)o BACφdoT R (ld )φM fDM fm a x φd57.3oM fM fm a xφd m a xφd m a x C 'A 'B 'D 'NC 1D 1图1 静、动稳性曲线的应用横倾力矩fM 所作的功为 φφd M T f f ⎰=0 由于f M 为常数,所以f T 为一直线,其斜率为f M,故当1=φ弧度=53.3°时,ff M T =。
因此,在动稳性曲线上的横坐标=φ57.3°处作一垂线,并量取f M 得N 点,连接ON ,则直线ON 即为f T 随φ而变的规律。
f T与TR 两曲线的交点C1表示横倾力矩f M所作的功与复原力矩MR 所作的功相等。
与C1点相对应的倾角即为d φ。
潜艇所能承受的最大风倾力矩max f M (或力臂max f l)在静稳性曲线图上,如图1所示,如增大倾斜力矩f M ,则垂线CD 将向右移,当D 点达到下降段上的D ‘位置时,'''''D C B B O A S S =,如倾斜力矩f M 再增大,复原力矩所作的功不能与倾斜力矩所作的功相等,所以,这时的倾斜力矩即为所求的最大倾斜力矩max f M (或力臂max f l ),D ‘点相对应的倾角称为极限动横倾角max d φ。
在动稳性曲线图上,过O 点作与动稳性曲线相切的切线1OD ,此直线表示最大倾斜力矩max f M 所作的功,直线1OD 在=φ57.3°处的纵坐标便是所求的最大倾斜力矩max f M (或力臂max f l ),切点D 1对应的倾角便是极限动横倾角max d 。
船舶静力学习题集
《船舶静力学》习题集校训严谨求实团结进取教风敬业精业善教善育工作作风办公唯实勤勉高效学风勤学勤思求真求新第一章绪论学习目标1.了解课程学习内容2.掌握补充知识中的相关概念思考与练习1.船舶原理研究哪些内容?2.中机形船、尾机形船各有什么优缺点?3.船体坐标的正负是怎么规定的?第二章船体几何要素及船体近似计算法学习目标1. 掌握船体主尺度、船型系数等船形参数的定义及几何意义;能够根据相关数据计算船型系数。
2.船体几何要素包括船体主尺度、船形系数和尺度比,是表示船体大小、形状、肥瘦程度的几何参数。
3.理解船体近似计算法的基本原理;4.掌握梯形法、辛氏法的计算公式;运用梯形法、辛氏法进行积分的近似计算.5.掌握运用梯形法进行船体水线面和横剖面计算的数值积分公式及计算表格。
6.实例练习思考与练习1. 作图说明船体的主尺度是怎样定义的?其尺度比的主要物理意义如何?2.作图说明船形系数是怎样定义的?其物理意义如何?试举一例说明其间的关系。
3.某海洋客船船长L=155m,船宽B=18.0m,吃水d=7.1m排水体积∇=10900m3。
中横剖面面积A M=115m2,水线面面积A W=1980m2.试求:(1)方形系数C B;(2)纵向棱形系数C p;(3)水线面系数C WP; (4)中横剖面系数C M;(5)垂向棱形系败C VP。
4.两相等的正圆锥体在底部处相连接,每个锥体的高等于其底部直径.这个组合体浮于水面,使其两个顶点在水表面上试绘图并计算:(1)中横剖面系数C M;(2)纵向棱形系数C p;(3)水线面系数C WP;(4)方形系数C B。
5.某游艇排水体积∇=25 m3,主尺度比为:长宽比L/B=5.0,宽度吃水比B/d=2.7,方形系C B=0.52,求:该艇的主要尺度L、B及d。
6.试说明船舶静力学计算中常用的近似计算法有哪几种? 梯形法和辛氏法的基本原理以及它们的优缺点?7.设曲线方程为y=sin x ,利用下列各种方法计算⎰π0d sin x x ,将其与算到小数后五位值的精确解进行比较,并求出相对误差。
船舶静力学大题
一、某船一水线半宽如下,站间距L ∆=7米,试用梯形法列表计算水线面面积W A ,漂心坐标f x 。
答:由梯形法列表计算:二、试述如何衡量初稳性和大倾角稳性的优劣,初稳性和大倾角稳性之间有何异同。
(10分) 二者的关联:静稳性曲线在原点处斜率为稳心高三、分别绘图并说明如何应用静稳性曲线及动稳性曲线,确定船舶在风浪联合作用下,所达到的动横倾角,以及船舶所能承受的最大风倾力矩和极限动倾角。
(20分) 答:设舰艇受到的外力矩(如风倾力矩)为f M ,如图3.19,在静稳性曲线上,作水平线AD ,使f M OA =,并移动垂线CD 使BCD OAB S S =,即可确定动横倾角d φ。
但是,由于要凑得两块面积相等,实际操作比较麻烦,故通常直接应用动稳性曲线来确定d φ。
M (l)AT (ld )φd57.3A'图1 静、动稳性曲线的应用横倾力矩fM所作的功为 φφd M T f f ⎰=0由于fM为常数,所以fT 为一直线,其斜率为fM,故当1=φ弧度=53.3°时,ff M T =。
因此,在动稳性曲线上的横坐标=φ57.3°处作一垂线,并量取f M 得N 点,连接ON ,则直线ON 即为f T随φ而变的规律。
f T 与TR 两曲线的交点C1表示横倾力矩f M 所作的功与复原力矩MR 所作的功相等。
与C1点相对应的倾角即为d φ。
潜艇所能承受的最大风倾力矩max f M (或力臂m ax f l)在静稳性曲线图上,如图1所示,如增大倾斜力矩f M ,则垂线CD 将向右移,当D 点达到下降段上的D ‘位置时,'''''D C B B OA S S =,如倾斜力矩f M 再增大,复原力矩所作的功不能与倾斜力矩所作的功相等,所以,这时的倾斜力矩即为所求的最大倾斜力矩max f M (或力臂m ax f l ),D ‘点相对应的倾角称为极限动横倾角m ax d φ。
船舶原理_邹早建_船舶静力学复习题及习题_decrypted
求(1)水线面漂心位置 XF; (2)排水体积 ∇ ; (3)浮心位置 XB、ZB?(4)方形系数 CB。 2-6 某船长为 60m, 其水线下横剖面均为等边三角形, 从尾垂线起各站的宽度值为: 0.3, 1.6,4.3,5.0,4.6,4.0,3.3(单位为 m) ,试求: (1)水线面漂心位置 XF; (2)排水体积 ∇ ; (3)浮心位置 XB、ZB?(4)方形系数 CB。并与习题 2-5 的计算结果作一比较。 2-7 某船的一个煤舱长为 24m,自尾至首各横剖面面积为 5.7,8.7, 11.3,10.1,8.8(单 位为 m)这些剖面的形心在基线以上的高度分别为 3.7,3.5,3.3,3.5,3.6(单位为 m) 。剖 面之间的间距为 6m。设煤舱的积载因数(每吨煤所占的体积)为 1.56m3/t。试列表计算: (1) 该舱载煤吨数; (2)该舱的重心位置(基线以上距离以及距煤舱尾舱壁的距离) 。 2-8 2-9 某海船各水线的排水量为 10804,8612,6511,4550,2810, 1331,263(单位为 某海船各水线面面积为 200,185,160,125,30(单位为 m2) ,试求该水线面的每 t) ,各水线间距为 1.22m,求在吃水为 7.8m 时船的浮心垂向坐标 ZB。 厘米吃水吨数 TPC,并按一定的比例绘制 TPC=f(d)曲线。若设其水线间距为 0.5m,试求船在 。 各水线下的排水体积,并按比例绘制 ∇ = f ( d ) 曲线(列表计算) 2-10 某海船具有下列数据: 0 630 1 810 2 936 3 1024 4 1104 5 1164 6 1220
船舶静力学题库
一、填空题()1.通常采用的船长有三种,即:_____________________________________。
2.在船舶静水力性能计算中一般采用的船长是:_______________________。
3.干舷的定义是:在船侧船中横剖面处自_______至__________的垂直距离。
4.菱形系数是船体设计水线下的____________与___________________之比。
5.船舶的一般浮态可用__________、__________和_______三个参数来表示。
6.稳性衡准数的定义是__________________和_____________________之比。
7.浮性是指船舶在一定装载情况下_____________________________的能力。
8.稳性的定义是_____________________________________________的能力。
9.___________________________________________________叫做复原力矩。
10.船舶的浮态是指船舶在静水中平衡时____________________________________。
11.描述船舶浮态时,通常采用固定在船体上的直角坐标系,坐标原点为_____________________的交点,x轴的正方向指向_____________,y轴的正方向指向__________________,z轴的正方向指向_____________________________。
12.方形系数是船体设计水线下的__________________与__________________之比。
13.每厘米纵倾力矩是指__________________________________所需要的纵倾力矩。
14.船舶在动力作用下倾斜产生的________________________________称为动倾角。
船舶静力学试题
00船舶与海洋工程专业《船舶静力学》试题B姓名: 学号:_______ 一、 综合题(填空) (30分)1.梯形法计算公式为(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-≈=A ∑⎰=n i i dy n L x y 00d ε),其中修正项是( ε = 20n y y +); 2.梯形法、高斯法、辛浦生法和乞贝雪夫法在纵坐标数目相同的情况下,计算精度由高到低依次为 (高斯法)、(乞贝雪夫法)、(辛浦生法)、 (梯形法);3.写出三心(浮心、重心和稳心的垂向坐标之间的关系,即稳性高GM 等于(GM=BM+KB-KG );4.LGM MTC L 100⋅∆=称为(引起纵倾1cm 的纵倾力矩),其中L 为(船长),∆为(排水量),GM L 为(纵稳性高);5.船舶的平衡条件是(1):(重力与浮力的大小相等方向相反);(2):(重心和浮心在同一条铅垂线上);6.横剖面面积曲线是以(船长L )为横坐标,以(横剖面面积A 0)为纵坐标所绘制的一条曲线,它与横轴所围成的面积表示(该吃水时的排水体积)的大小,它的形状表示(船舶排水体积)沿(船长方向)的分布;7.船舶的横稳心高与横稳性高是不同的概念,横稳性高表示的是(横稳心和重心)之间的距离,而横稳心高表示的是(横稳心和浮心)之间的距离;8.∇=T I BM 称为(初稳心半径),它表示的是(横稳心和浮心)两点之间的距离,其中I T 为(水线面积对于纵向中心轴线的横向惯性矩),∇为(排水体积);9.排水量为∇的船上有一重量为p 的重物,重物的横向移动距离为l ,船的初稳性高为 GM ,船的横倾角正切tg φ为等于(GMΔl p ⨯⨯=φtg ); 10.当船舶发生小角度横倾时,倾斜水线面与正浮时水线面相交于通过(原水线面漂心)的纵轴。
二、 回答问题 (40分)1. 绘出静稳性曲线的示意图,并说明什么是动横倾角?什么是静横倾角?2. 什么是稳性横截曲线?绘出曲线的示意图并标出和说明曲线的纵坐标和横坐标。
船舶静力学题库
一、填空题()1.通常采用的船长有三种,即:_____________________________________。
2.在船舶静水力性能计算中一般采用的船长是:_______________________。
3.干舷的定义是:在船侧船中横剖面处自_______至__________的垂直距离。
4.菱形系数是船体设计水线下的____________与___________________之比。
5.船舶的一般浮态可用__________、__________和_______三个参数来表示。
6.稳性衡准数的定义是__________________和_____________________之比。
7.浮性是指船舶在一定装载情况下_____________________________的能力。
8.稳性的定义是_____________________________________________的能力。
9.___________________________________________________叫做复原力矩。
10.船舶的浮态是指船舶在静水中平衡时____________________________________。
11.描述船舶浮态时,通常采用固定在船体上的直角坐标系,坐标原点为_____________________的交点,x轴的正方向指向_____________,y轴的正方向指向__________________,z轴的正方向指向_____________________________。
12.方形系数是船体设计水线下的__________________与__________________之比。
13.每厘米纵倾力矩是指__________________________________所需要的纵倾力矩。
14.船舶在动力作用下倾斜产生的________________________________称为动倾角。
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船舶静力学题
一、简述提高船体近似计算精度的方法
答:(1)选择合适的近似计算方法
(2)增加中间坐标
(3)端点坐标修正(以半宽水线图为例)
二、简述船舶的平衡条件
答: (1)重力=浮力;
(2)重心G 和浮心B 在同一条铅垂线上。
三、船舶的浮态表示参数
答:表示参数分别为吃水、横倾角 ,纵倾角。
四、简述船舶重量的分类
答:(1)固定重量:包括船体钢料,木作舾装、机电设备火及武器等,它们的重量在使用过程中是固定不变
的,也称空船重量或船舶自重的重量。
(2) 变动重量:包括货物、船员、行李、旅客、淡水、粮食、燃油、润滑油 以及弹约,这类重量
的总和就是船的载重量。
(3)船舶排水量=空船重量LW+载重量DW 。
五、简述每厘米吃水吨数的含义并说明其用途。
答:船舶正浮时吃水增加(或减小)1cm 时引起排水量增加(或减小)的吨数称每厘米吃水吨数。
应用:已知船舶TPC 曲线便可查出吃水d 时的TPC 数值,能迅速求出卸小量货物 (不超过排水量
10%)以后的平均吃水变化量 , 超过10%排水量不适用,因吃水变化较大,TPC 就不能
看成常数,通常利用排水量曲线求解。
六、如何利用邦戎曲线求解船舶在纵倾状态下的排水量和浮心坐标
答: (1)根据船舶首尾吃水,在邦戎曲线图上作出纵倾水线 分别交()S A f z =和()Oy M f z = 的曲线得i S A 、
i Oy M 。
(2)根据量出的数值绘制横剖面面积曲线图 以及横剖面静矩曲线 图。
(3)根据横剖面面积曲线的特性可知道该曲线A S =f (z )下的面积及其形心纵向坐标分别为船舶在
纵倾水线W 1L 1下的排水体积∇和浮心纵向坐标B x ,即。