《船舶静力学》课程设计指导书
船舶原理-邹早建-船舶静力学教学大纲
船舶原理-邹早建-船舶静力学教学大纲-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《船舶原理（静力学部分）》教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：F01140012、课程名称（中文）：船舶原理（船舶静力学）课程名称（英文）：Principles of Naval Architecture （ShipHydrostatics）3、学时/学分：35 /24、先修课程：理论力学, 流体力学5、面向对象：船舶与海洋工程专业。
6、开课院（系）、教研室：船舶与海洋工程系， 110教研室7、推荐教学参考书：《船舶原理》盛振邦、刘应中主编，上海交通大学出版社，2003年9月《Principles of Naval Architecture》, Edward V. Lewis, published by SNAME,1988二、课程的性质和任务本课程是船舶与海洋工程专业的一门重要的专业必修课，也可作为其它有关专业的选修课。
本课程是以流体静力学为基础，研究船舶与海上建筑物在各种情况时的浮态、稳性和抗沉性等问题。
通过本课程的学习，要求学生掌握船舶静力学的概念、原理和计算方法，并能运用这些知识计算船舶或海上建筑物的静水力性能、倾斜试验、各种载况下的浮态和稳性、抗沉性、船舶破损状态时的浮态和稳性和船舶下水等；分析和熟悉改善船舶浮态或稳性指标的途径或措施，为以后的《船舶设计原理》和其它专业课程以及船舶与海洋工程设计工作打好基础。
三、教学内容和要求船舶原理的教学内容分为六部分，对不同的内容提出不同的教学要求。
(数字表示供参考的相应的学时数)第一章船体形状及近似计算（2）1 主尺度、船型系数和尺度比2 船体型线图3．船体型线图要求：对主尺度、船型系数和尺度比，要求学生弄清概念，数练掌握。
对船体型线图；要求学生能识读型线图，型值表。
对船体计算的数值积分方法；要求掌握梯型法，辛氏法。
第二章浮性（3.5）1．浮性概述2．船舶重量和重心位置的计算3．排水量和浮心位置的计算4．船舶在纵倾状态下排水体积和浮心坐标的计算5．船舶在纵倾和横倾状态下排水体积和浮心坐标的计算6．在水的重量密度改变时船舶的浮态变化7．储备浮力及载重线标志要求：对浮性概述。
船舶静力性能计算书
船舶静力性能计算书船舶静力学课程设计内容1. 计算与绘制静水力曲线2. 计算与绘制邦戎曲线3. 计算与绘制稳性插值曲线4. 计算与绘制可浸长度曲线5. 计算与绘制纵向下水曲线船舶的主要尺度总长L＝米Z垂线间长L＝米bP型宽B＝米型吃水T＝米型深D＝米船舶静力学课程设计（Ⅰ）任务书一、 课程设计题目计算与绘制静水力曲线与邦戎曲线二、 作业内容1. 静水力曲线(1) 水线面积曲线 )(z f S = 比例 1cm= (2) 漂心纵向坐标曲线 )(z f x f =比例 1cm= (3) 型排水体积曲线 )(z f V =比例 1cm= (4) 型排水量曲线 )(z f =∆比例 1cm= (5) 浮心纵向坐标曲线 )(z f x c = 比例 1cm= (6) 浮心垂向坐标曲线 )(z f z c =比例 1cm= (7) 每厘米吃水吨数曲线 )(z f q = 比例 1cm= (8) 横稳心半径曲线)(z f r =比例 1cm= （或横稳心垂向坐标曲线） )(z f Z m = 比例 1cm= (9) 纵稳心半径曲线)(z f R =比例 1cm= （或纵稳心垂向坐标曲线） )(z f Z mz = 比例 1cm= (10) 每厘米纵倾力矩曲线 )(z f M om = 比例 1cm= (11) 水线面系数曲线 )()(z f C w =α比例 1cm= (12) 横舯剖面系数曲线 )()(z f C M =β比例 1cm= (13) 方形系数曲线 )()(z f C B =δ 比例 1cm= (14) 棱形系数曲线)()(z f C P =ϕ比例 1cm=2. 邦戎曲线(1) 绘制甲板边线以下的船体轮廓线(2) 计算与绘制横剖面面积曲线)(z f A = 比例 面积：1cm= 吃水：1cm=表1 S 、f x 、x I 、yf I 、α计算表水线号 n L l /== m )(32l = 吃水T ＝ m ，3)(2l =站号 半宽坐标 y i （m ） 面积 乘数 惯矩 乘数 面矩函数 （Ⅱ）×（Ⅲ） 惯矩函数 （Ⅱ）×（Ⅳ） 坐标立方y i 3 Ⅰ ⅡⅢ Ⅳ Ⅴ ⅥⅦ -1 -11 121 0（尾） -10 100 1 -9 81 2 -8 64 3 -7 49 4 -6 36 5 -5 25 6 -4 16 7 -3 9 8 -2 4 9 -1 1 10 0 0 11 1 1 12 2 4 13 3 9 14 4 16 15 5 25 16 6 36 17 7 49 18 8 64 19 9 81 20（首） 10100总和∑' 修正值ε 修正后∑符号=S ∑)(2Ⅱl(m 2) LBS=α=f x ∑∑)()(ⅡⅤl(m )23)()(2fyf x S l I ⋅-=∑Ⅵ（m 4） 42()3()x I l m =∑Ⅶ 设计结果表2V、D、δ、q计算表t = T/n = mγ= t/m3水线号吃水T i(m)水线面积S i(m2)成对和自上而下之和排水体积)(2VtVi=(m3)排水量D i=γ(Ⅵ)(t)方形系数LBTVii=δ每厘米吨数100)(Ⅲγ=iqⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ0 ————12345678910表3 x c计算表t=T/n= m水线号水线面积S i(m2)漂心坐标x fi(m)S i·x fi（Ⅱ）×（Ⅲ）成对和自上而下之和排水体积V i（m3）浮心纵坐标)(2)(ⅦⅥtxci=ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ0 ————12345678910表4 Z c计算表t=T/n= m水线号排水体积V i(m3)成对和自上而下之和)(2Ⅳt（Ⅱ）（Ⅴ）吃水T i（m）浮心垂向坐标Z ci＝(Ⅶ)－(Ⅵ)(m)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ0 ————12345678910表5 r、R、Z m、Z mz计算表水线号排水体积V i(m3)横向惯矩I xi(m4)纵向惯性I yfi(m4)横稳心半径r i=I xi/V i纵稳心半径R i=I yfi/V iZ ci横稳心垂向坐标Z mi=r i+Z ci纵稳心垂向坐标Z mzi=R i+Z ciⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ012345678910表6 M cm计算表水线号排水量△i（t）纵稳心坐标R i（m）△i·R i（Ⅱ）×（Ⅲ）船长L（m）纵倾1cm力矩)(100)(100ⅤⅣ=∆=LRM iicmⅠⅡⅢⅣⅤⅥ0 ————12345678910表7 邦戎曲线计算表 t=T/n = m横剖面 站 号 0水线第1号水线 第2号水线 第3号水线 第4号水线 第5号水线 y 0y 1σ1=(y 0+y 1)面 积A 1=σ1×ty 2σ2=σ1 +(y 1+y 2)面 积 A 2=σ2×ty 3σ3=σ 2 +(y 2+y 3)面 积 A 3=σ3×ty 4σ4=σ 3 +(y 3+y 4)面 积 A 4=σ4×ty 5σ5=σ 4 +(y 4+y 5)面 积 A 5=σ5×t艉↑ ↓ 艏0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 A 1=A 2=A 3=A 4=A 5=11 12 13 14 15 16 17 18 19 20舯横剖面系数iM T B A C ⨯=C P =C B /C M船舶静力学课程设计（Ⅱ）任务书一、课程设计题目大倾角稳性计算二、作业内容（1）绘制乞氏剖面图（9垂线）比例：1：（2）计算吃水T= m，船舶倾角θ=10°，20°，30°，40°，50°，60°时之排水体积及回复力臂。
重庆交大船舶原理《静水力计算》课程设计
《静水力曲线计算与绘制》课程设计任务书专业船舶与海洋工程班级2013级1班学生阮永都学号631318020110指导教师孙鹏重庆交通大学2015年12月目录一、设计目的 ................................................................................................................ 1 二、设计课题 ................................................................................................................ 1 三、基本要求 ................................................................................................................ 1 四、组织方式和辅导计划 ............................................................................................ 2 五、考核方式和成绩评定 ............................................................................................ 2 六、设计进度安排 ........................................................................................................ 2 七、半宽水线图型值表 ................................................................................................ 2 八、静水力曲线计算表格 .. (4)1、表1：A w 、X f 、I T 、I L 、C wp 计算表 .............................................................. 4 2、表2：▽，▽k ，△，C B ，TPC 计算表 ..................................................... 10 3、表3：X B 计算表 ............................................................................................ 10 4、表4：Z B 计算表 (11)5、表5： ， L ，Z M ，Z ML 计算表 (11)6、表6：MTC 计算表 ........................................................................................ 12 7、表7：A M ，C M ，C P 计算表 .......................................................................... 12 九、静水力曲线图的比例的含义和坐标原点 .......................................................... 13 十、总结 . (14)BM BM静水力曲线计算与绘制任务书一、设计目的1、通过综合训练，进一步巩固所学基础知识，培养学生分析解决实际工程问题的能力，掌握静水力曲线的计算与绘制方法。
船舶与海洋工程-课程设计
设置
AutoCAD命令有以下种方式，任选其中一种即可： ➢1）使用工具栏的图标按钮； ➢2）使用菜单项； ➢3）在命令窗口键入AutoCAD命令； ➢4）使用对象的快捷菜单； ➢5）使用状态栏中的辅助工具按钮。
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3.透明命令
透明命令是在运行某个命令的过程中，插入执行的 其他命令。例如在执行用直径做园的命令中，需要滚动 屏幕以选择当前显示区外的第二个端点。
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4.用户坐标系(UCS)
1）创建用户坐标系 2）命名UCS 3）打开/关闭UCS图标显 示 4）控制UCS图标显示样式
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1）创建用户坐标系
创建用户坐标系可用以下任一方法： ➢使用工具栏； ➢使用菜单项； ➢使用UCS命令：UCS↙
命令窗口提示：
指定UCS原点或[面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界 (W)/X/Y/Z/z轴(ZA)]<世界>
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选择船舶的用途
图名 船舶线型图 船舶静水力计算及稳性校核 船舶阻力估算 船舶螺旋桨设计 船舵设计 船舶总布置图 船舶基本结构图 *船体分段设计 船舶机舱布置图 船舶电力计算及主要设备选型
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课程名称
船舶静力学
船舶阻力 船舶推进 船舶操纵与摇摆 船舶设计原理 船舶结构强度与设计 现代造船技术 船舶动力装置 船舶电气及自动化
指定第一点或[对象(O)/]: (输入2个点后学生显示：) 指定下一点或[闭合(C)/拟合公差(F)/]:<起点切向>：
对象：指定多段线段转换成样条； 闭合：将样条曲线的起点与终点闭合； 拟合公差：定义曲线的偏差值，值越大，离控制点越远； 起点切向：定义样条曲线端点切线方向。
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静水力
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核算中的静稳性曲线
核算中的静稳性曲线应当包括： 核算中的静稳性曲线应当包括： 自由液面修正 悬挂重物的修正 上层建筑的影响。 上层建筑的影响。 在此基础上计算动稳性曲线。 在此基础上计算动稳性曲线。
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舱室进水角计算
9. 舱室进水角计算 (绘制进水点布置图, Zr= Yr=) 列表插值计算对应排水量
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可浸长度计算
4. 绘制可浸长度曲线 将上述计算结果绘制成图示曲线。将应当水平量取的 将上述计算结果绘制成图示曲线。将应当水平量取的 水平量取 可浸长度竖直表示 并假定舱容中心等于舱长中心， 竖直表示， 可浸长度竖直表示，并假定舱容中心等于舱长中心，因 -1 此两端线的斜率为tg 2。 考虑渗透率的影响可浸长度将增加。 考虑渗透率的影响可浸长度将增加。
∆ Zg GMo GM GM’ Φe
L30 L30’
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稳性总表
序号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 项目 最大静倾角 规范要求静倾角 横摇周期 横摇角 风倾力臂 最小倾覆力臂 风倾衡准数 全速回转横倾角 极限静倾角 稳性是否合格 符号及公式 单位 o o 状态名 状态名
Φm Φm’ TΦ Φo Lf Lq1 Kf Φ回 Φj
s
o m m o o
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重量重心计算
分项重量、 5. 各种核算状态重量重心计算(分项重量、重心估算) 计算状态: (每种核算状态1张)
序号 项目 空船 船员及行李 燃油 淡水 滑油 压载水 货物 合计 P(t) Z(m) PZ(t.m) X(m) PX(t.m)
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浮态及初稳性计算
6. 各种核算状态浮态及初稳性计算
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 项目 排水量 平均吃水 重心距舯 浮心距舯 纵倾力矩 每厘米纵倾力矩 纵倾值 漂心距舯 首吃水 尾吃水 横稳心距基线 重心距基线 初稳性高 符号及公式 单位 状态名 状态名
《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
汇报人：
目录
PART One
浙江海洋学院船舶静水力性能及稳性计算
课程设计成果说明书题目：船舶静水力性能及稳性计算学生姓名：学号：学院：船舶与建筑工程学院班级：指导教师：海洋学院教务处2012年12月25 日海洋学院课程设计成绩评定表2012 —2013 学年第一学期《船舶静力学》课程设计指导书一、设计目的《船舶静力学》是船舶与海洋工程专业的一门重要专业课，在课程中学习船体几形体的表达法；学习船舶安全漂浮水面保持一定稳性和浮态的基本原理和计算法以及抗沉性能的研究。
根据教学大纲要求的重点容，本课程设计包括两面容★：一是运用所学基本法和知识完成某一条船的静水力性能计算并绘制出静水力曲线图，使学生在了解和掌握基本原理的前提下实践计算流程；二是采用变排水量法计算并完成某一条船的静、动稳性曲线绘制。
通过该课程设计环节达到对课程重点容的消化和吸收，提高学生的工程技术素养，为后续课程学习和今后从事船舶设计、建造和开发等科研工作打下结实的理论基础。
注★：第一部分容大部分学生完成，第二部分容指定学生完成。
1班10，2班12二、容1、静水力性能计算。
依据提供的船型图纸资料，完成以下设计任务：选取合适法计算并绘制浮性和稳性曲线包括：(1) 型排水体积曲线(2) 排水量曲线(3) 浮心纵向坐标x B曲线(4) 浮心垂向坐标z B(或KB)曲线(5) 水线面面积Aw曲线(6) 漂心纵向坐标x F曲线(7) 每厘米吃水吨数TPC曲线(8) 横稳心半径BM曲线(9) 纵稳心半径BM L曲线(10) 每厘米纵倾力矩MTC曲线(11) 水线面系数C wP曲线(12) 中横剖面系数C M曲线(13) 形系数C B曲线(14) 棱形系数C P曲线2、依据提供的船型图纸资料，完成以下设计任务：采用变排水量计算法计算并绘制设计排水量时对应的静、动稳性曲线，计算后得出稳性衡准数K值。
三、要求1．静水力性能采用excel 电子表格计算，静水力曲线图用AUTOCAD在计算机上完成。
2．采用电子表格进行变排水量法计算，乞氏剖面及水线、横截曲线、稳性曲线均用AUTOCAD 在计算机上完成。
船舶设计原理课程设计
本科课程设计说明书船舶设计原理课程设计学院专业学生姓名学号指导教师提交日期2011年6月26日课程设计任务书,内容如下：1.课程设计题目：一艘多用途工作船的船型方案主尺度的设计2.应完成的项目：1总体设计方案构思2船舶主尺度及排水量确定3编写课程设计说明书3.参考资料以及说明：1船舶设计原理顾敏童主编,上海交通大学出版社出版,20012船舶设计实用手册,中国船舶工业总公司编,中国交通科技出版社,20074.课程设计的基本要求：1在对设计技术任务书进行全面分析的基础上,对新船的设计方案必须有一个方案构思,提出设想和对各种可能存在的问题进行分析和思考;2对选用的母型船资料和各种估算方法应分析其合理性和适用性;3在选择新船主要要素过程中,除了考虑技术因素以外,必须考虑到新船的经济性,例如造价、营运成本等因素;本课程设计中,不要求对新船的经济性指标进行详细的计算和论证,但是在新船的主尺度选择中必须考虑经济性因素,并对此进行必要的分析和讨论;4应勾画总布置草图,区划主船体舱室等,以便能较为准确地校核布置地位和舱容;5空船重量和主要性能的估算或计算要求可靠和准确；初稳性计算至少应包括两种装载情况;6课程设计说明书应能反映设计思想和设计工作的全过程,每一部分都应有必要的说明和小结,应条理清楚,文字通顺,排版工整,要求用计算机打字成文;5.本课程设计任务书于2011年6月20日发出,应于2011年6月26日前完成目录第一章绪论5概述5研究意义 5 国内外多用途工作船的发展 6 课程设计技术任务书 6课程设计的主要工作内容和基本要求 7方案构思 8母型船资料 8第二章船舶主尺度及排水量的初步估算10确定主尺度应考虑的因素10主尺度选择的一般步骤 11主尺度的确定方法 11根据统计资料和近似计算公式来确定船长范围 11船宽的初步估算 12型深D和吃水d的确定 12方形系数的估算 12其它船型系数的确定 12船舶重量估算及载重量的估算 13船舶重量估算 13 小结 13第三章性能平衡及校核14舱容及重力与浮力平衡校核 14舱容校核 14重力与浮力平衡校核 15初稳性校核 16初稳性高度及横摇周期估算16自由航速校核 17 计算有效马力曲线 17总推进系数计算 18干舷校核 20本章小结 21第四章主尺度方案的确定22结束语 22 参考文献22第一章绪论概述本课程设计是与船舶与海洋工程专业主干课程船舶设计原理课程配套的实践性课程;它的任务是通过课程设计来加深对船舶设计原理理论知识的理解,重点是培养学生综合分析问题、解决问题的能力和实践动手能力;本课程设计要求按照技术任务书,完成一艘多用途工作船的船型方案主尺度的设计;本课程设计是在船舶设计原理的基础上,结合一学期所学内容,综合分析计算出所要求的船只;因为知识和时间的限制,本计算是较粗略的,在excel表格中计算只是大体满足了基本的要求;主尺度计算主要是通过母型船的公式,估算和校核基本依照书本所给的公式;通过最后调试和校核,最后得到是满足所给主机功率的各项数值;因为学识所限,感觉纯在着许多漏洞,希望老师在批改的时候能指正;研究意义随着海上石油和天然气开发工程的迅速发展, 为海上工程提供各种服务的特种工作船舶,已成为海上石油和天然气勘探和开采工程不可缺少的一个组成部分;其主要用途是：1作为钻井、采油、修井作业等各类平台或海上其他大型漂浮物远距离拖航的主拖船,执行拖带等作业任务；2执行钻井、采油、修井等各类平台或海上其他大型构筑物的安全守护、抢险救助任务；3执行钻井、采油、修井等各类平台供应燃油、淡水、钻井水、钻采器具、液态泥浆、水泥等物资；4为钻井、采油、修井等各类平台、浮吊进行起抛锚、移位、就位等生产施工作业;简单的说,就是物资载运、拖带、供油、供水、供水泥、消防等;这要求船舶有较好的操纵性,能够适合在各种风浪、流条件下靠离平台,适合在复杂海况下拖带平台就位;该类船上除了具备通用的拖轮设备外,安装的专用设备主要有：导管式或喷水式推进器、全回转螺旋浆、首侧推装置、大功率的消防炮、泡沫消防系统等;通过以上分析可以看到,多用途工作船具有很多的功能,并要求具有处理海上突发性事故的能力;国内外多用途工作船的发展趋势多用途工作船的发展经历了一个由不成熟到逐渐成熟的发展过程;以胜利石油管理局的多用途工作船为例,船总长米,型宽米,型深米,总吨 496吨,净吨149 吨,吃水米,主机功率 370KW×2,仅具有一定的物资供应能力和小型拖带能力,不具备拖带现有平台的能力;对钻井平台一口井位的物资供应需要多个航次,且拉运水泥需要装载水泥的专用车辆,不具备对外消防能力；而 10000HP多用途工作船是胜利油田有限公司“十五”期间海洋石油生产的重要工程之一,它的建造是为提高油田应对海域及周边海区突发性事件的紧急救助能力,减少因恶劣天气和海况对财产和生命安全造成的损失;该船具有拖力大、功能强、用途多、设备先进的特点,是目前我国自行设计建造的大马力、具有动力定位功能和强大消防功能的多用途工作船;随着能源产业和海洋工程事业的迅速发展,多用途工作船也根据海上作业需要不断发展,船舶性能逐渐改善,船舶功能逐步完善,能够满足多种海上作业需求,成为真正意义上的多用途工作船;课程设计技术任务书1船型及用途本船为双机、双桨海洋多用途拖轮,主要用于拖带、消防、港口作业等多种用途,航行于近海海域;2船级及规范本船入中国船级社,设计建造应满足中国船级社现行规范、规则及有关公约的要求; 3稳性与干舷本船稳性与干舷应满足中国海事局 2004 年颁布的船舶与海上设施法定检验技术规则·国内航行海船法定检验技术规则中对近海航区拖轮的要求;4船体结构本船为全焊接钢质拖轮,骨架形式按结构设计要求选用横骨架式,结构构件的尺寸按中国船级社钢质海船入级与建造规范 2006进行设计;5船员本船定员为14 人;6航速、拖力航速：在风力不超过蒲氏风标 3 级、主机以额定转速运转时,拖轮在满载状态静水中航行时的自由航速大于节,拖带航速 6 节;系柱拖力：～400kN;7主机、齿轮箱主机：型号 6320ZCd-6型柴油机或自选额定功率 1470kW×2额定转速 525 转/分齿轮箱：型号 GWC45·49转速范围：400～900 转/分减速比：：18续航力本船续航力为 3000 浬,能携带燃料油～500 吨,轻柴油～35 吨,滑油～9 吨,淡水～320吨;9自持力本船自持力为30 天;课程设计的主要工作内容和基本要求课程设计的主要工作内容1总体设计方案构思；2船舶主尺度及排水量确定；3编写课程设计说明书;课程设计的基本要求1在对设计技术任务书进行全面分析的基础上,对新船的设计方案必须有一个方案构思,提出设想和对各种可能存在的问题进行分析和思考;2对选用的母型船资料和各种估算方法应分析其合理性和适用性;3在选择新船主要要素过程中,除了考虑技术因素以外,必须考虑到新船的经济性,例如造价、营运成本等因素;本课程设计中,不要求对新船的经济性指标进行详细的计算和论证,但是在新船的主尺度选择中必须考虑经济性因素,并对此进行必要的分析和讨论;4应勾画总布置草图,区划主船体舱室等,以便能较为准确地校核布置地位和舱容;5空船重量和主要性能的估算或计算要求可靠和准确；初稳性计算至少应包括两种装载情况;6课程设计说明书应能反映设计思想和设计工作的全过程,每一部分都应有必要的说明和小结,应条理清楚,文字通顺,排版工整,要求用计算机打字成文;方案构思按设计任务书要求,本船为海洋多用途拖轮,应具备以下特点：1较高的自由航速；2保证优良的操纵性；3具备较大的系柱拖力；4足够的稳性和适航性；5海洋多用途拖轮应有的其他性能和设备;根据以上的特点,本船设计应做到以下几点：1本船采用双机双桨,以获得较高的自由航速,快速到达作业海域;2为保证本船优良的操纵性,应力求减小船长;3为提高本船的推进效率,增加拖力,应加大尾吃水,以增大螺旋桨的直径;4在保证足够稳性和适航性的情况下,型深不应过大,以免引起重心升高和受风面积的增大;5本船应需配备以下主要设备：大功率的自动拖缆机,相应能力的起吊设备和对外消防设备等;母型船资料一、概述本船是航行于沿海航区的2940KW 的海洋多用途拖轮;钢质结构,单连续甲板,长首楼,双机,双桨,双舵船舶,主要任务是营救遇难船舶,拖带搁浅、触礁以及失去机动能力的船舶返回安全地区;二、主尺度及主要要素船长LOA垂线间长LPP型宽B型深 D设计吃水d满载排水量Δ方形系数CB棱形系数CP舯剖面系数CM水线面系数CW浮心纵向位置XB自由航速V12kn三、主机型号6320ZCd-6型柴油机额定功率1470kW×2额定转速525 转/分齿轮箱减速比：1四、螺旋桨采用四叶外旋定螺距螺旋桨 2 个,材料为镍铝青铜;第二章船舶主尺度及排水量的初步估算确定主尺度应考虑的因素1、船长对于各类不同用途的拖轮,其船长的选择是不同的,如对于内河浅水拖轮,由于吃水过小,为了得到一定的排水量不得不加大船长,对于港作拖轮则应尽量减小船长以得到港内自身回转的灵活性,而对于长途航行的拖轮及海洋拖轮,要考虑到减小阻力以及对风浪的抵抗能力,则应适当的增加船长;本船的基本考虑因素有以下几点：1满足布置要求;主甲板以下要布置机舱、淡水舱、重油舱及首尾尖舱等,这些舱室应分布合理,使拖轮在满载和空载情况下尾部吃水变化较小,以保持车叶和舵的良好性能,必要时需考虑设置压载舱,船长应能满足以上布置的要求;2航道限制;内河拖轮,特别是运河和浅水急流航道的拖轮要考虑航道的最小曲率半径对船长的限制;3考虑阻力;拖轮在自航时,对应的速长比约为～,所以增加船长可以降低速长比,即减少了拖轮的剩余阻力;求某些要求自由航速较高的拖轮,可考虑选取较大的船长,但要注意避“峰”求“谷”,即避开阻力的峰值,请结合任务书的要求来考虑;4造价考虑;拖轮船长愈大则重量愈大,造价愈高;2、船宽拖轮船宽主要决定于稳性以及必要的甲板面积,需要考虑的因素有：1稳性要求；2航道限制；3布置要求;3、型深型深对纵向强度、剩余稳性均有很大的影响;由于型深＝设计吃水+最小干舷,故吃水为一定时, 根据最小干舷就可以决定最小型深;4、干舷干舷直接关系到船舶的剩余阻力和大倾角稳性;拖轮的干舷较一般的船舶高, 一般多在～之间,视船舶大小及航区而定;主尺度选择的一般步骤船舶主尺度的选取主要涉及到以下几个方面：① 满足承受重量所需要的浮力,即空船重量加载重量应等于船在设计吃水时的浮力； ② 满足新船所需要的布置地位舱容及甲板面积；③ 满足对新船的各项技术性能快速性、稳性、操纵性、耐波性和强度等的要求； ④ 考虑航线环境、建造与修理厂设备条件对新船主尺度的限制； ⑤ 满足用船部门对新船的有关使用要求; ⑥ 经济性好;具体步骤和方法如下： 1确定主尺度的选择范围首先根据新船的船型、布置地位、航速等和主尺度的限制条件,参考母型船资料,初步确定一个主尺度的选择范围;具体方法是：采用一些主尺度估算公式,对主尺度进行估算,大致确定新船的主尺度范围;2主尺度的第一次近似计算主尺度的初始值可以采用以下方法估算：①采用母型船换算法：采用适当的换算方法粗估新船的主尺度初始值; ②应用统计公式或经验公式：对常规船型,在选用统计公式或经验公式粗估主尺度时,特别要注意公式的适用范围,如果对这些公式的适用范围不清楚,可以用母型船资料来试算,从而了解这些公式的适用范围;3重力与浮力的平衡、舱容和布置地位的初步校核对于布置地位型船：首先校核布置地位与舱容,然后校核浮力与重力的平衡;当吃水允许改变时,用调整吃水的办法来平衡重力与浮力是比较容易的,也可以采用调整方形系数的方法;主尺度的确定方法根据统计资料和近似计算公式来确定船长范围可参考船舶设计手册,根据所给统计资料,进行选择,我选择的是4由船长和主机功率的统计公式来粗略估算：其中：14702 1.4B P KWm =⨯=,结合母型船资料船长LPP 为50m 到60m 之间;结合后面的各种校核可知LPP 为58m;船长对船造价是影响最大的,所以在可能的前提下尽可能的去减小船长;由于要达到相应的马力,所以在无耐之下增加船长从而使其达到相应的要求;船宽的初步估算对于船宽,由于拖轮在工作过程中往往受到被拖船舶的急牵,其稳性要求较高,所以船宽通常按稳性要求结合布置的情况来确定;根据统计资料和母型船来确定船宽范围由母型船换算得到型宽算的船宽为14m型深D 和吃水d 的确定拖船吃水一般由螺旋桨所需的浸沉深度、港口航道条件及对稳性影响较大的B/d 值来选定;本船一般在深水港区和近海海域,因此其吃水不受限制,故吃水的选择主要应从提高推进效率及要求一定的尾吃水和稳性角度来考虑;在一定吃水条件下,型深的大小对稳性、储备浮力等均有影响,因此型深的确定要考虑干舷的要求和型深吃水比的影响以及设计建造的方便;均采用母型船换算公式根据母型船资料, 2.86Bd= 中部吃水取 d 为根据母型船资料,L/D= 型深D 可以取为方形系数的估算沿海船舶方形系数推荐用下式计算：根据 1.08/2B C V L =-但当 1.0V L =时,B C 应减 其中：V 为自由航速,为14kn ； L 为垂线间长英尺初步算的为其它船型系数的确定1. 棱形系数P C沿海船舶的棱形系数和速长比关系采用蒋慰昌公式：1.10/2P C V L =-上式适用于/V L 以下;2. 中剖面系数M C/M B P C C C ==3. 水线面系数W C沿海船舶的水线面系数W C 和方形系数的关系可以用以下表示：0.730.30W B C C =+=4. 浮心纵向坐标B X5.56.5B X V =-拖轮的浮心位置一般在船舯之后,可取在2%--3%LPP 处; 这些均为初步估算,具体校核下面会提及;船舶重量估算及载重量的估算根据同类型船的情况,分别找出各部分的重量系数;1、船体钢料重量H H W C LBD =,系数H C 取自母型船； 为2、舾装重量2/30()O W C LBD =,系数0C 取自母型船； 为3、机电设备重量0.5(/0.7355)M M D W C P =,系数M C 取自母型船；为360t4、排水量裕度取空船重量LW 的5%,综上所述,空船重量LW=105%W H +Wo +W M =1372t1、人员及行李：每人平均重65kg,船员行李50kg; 共2、食品及淡水：食品每人每天4kg,淡水每人每天200kg;可算出食品重量,另外,任务书给出携带淡水～320t; 共353t 3、燃料油+轻柴油：任务书给出携带燃油～535 t; 共535t 4 滑油：任务书给出携带滑油～9t 共9t 5、备品及供应品：该部分通常取为%～1%LW ; 共11t 综合以上,可求出载重量DW ; DW= LW+DW =船舶重量估算根据浮性方程式kLBd B C ρ∆=,由初步选取的主尺度参数计算新船的排水量；Δ=小结由这一章可以大体算出主要尺寸和相关系数以及船体重量;但是这些数据是不可靠的,换需要从新去校核换算;Lpp =58m B =14m d = D =C B = C P = C M = C W = X B =第三章 性能平衡及校核舱容及重力与浮力平衡校核舱容校核一、新船所能提供的舱容的估算主船体总容积的估算,据主尺度包括方形系数,可粗估垂线间长范围内的主船体的型容积1H BD PP V C L BD ==^3BD C 为计算到型深的方形系数,11d d BD B B C C C =+-（）（D-）/(C ）,其中1C 取4;1D 为计入舷弧和梁拱的相当型深,10.7C M D D S =++=; 二、分项舱容的校核1、机舱容积V M机舱所需容积实际上由机电设备布置地位所需的机舱长度L M 和机舱位置所决定;拖轮机舱位置布置在船长中部;已知机舱所需长度L M 和位置时可按下式估算机舱容积：V M =K M L M B D-h DM式中：K M 为机舱体积丰满度系数,取K M =1；h DM 为机舱双层底高度,取h DM = ;机舱长度：L M= l m + C式中：l m =,系数C= ;求得：V M =658m 3 ;2、压载水舱容积V B 压载平均吃水d B =+已知要求的压载航行平均吃水d B 后,可按下式计算压载排水量ΔB,d d BWC C B B =∆∆（） 2-6-4求得： ΔB=<LW= ,即暂时无需压载水舱;求得：V B =0m 33、油水舱容积V OW船上油水舱包括燃油舱、淡水舱、轻柴油和滑油舱等;这些舱所需容积可按储存量来计算：OW i V V =∑ i ci·k ii W V ρ= 2-6-3 式中：i W 为油、水等储存量t ；i ρ为油水的密度t/m 3ci k 为容积折扣系数,对于水舱可取结构折扣系数,对油舱再考虑膨胀系数,重油最后可知道V OW =4、其他舱室容积V A主船体其他舱室还有首尖舱、尾尖舱等等,此范围内上述舱室的容积约占总容积的5%；另外,防污染公约规定,污油、污水舱的舱容不得小于油水舱容积的3%;即可知道V A 占总舱容5%三、全船舱容的校核综上所述需要的总容积为1724m^3小于所能提供的垂线间型容积2908m^3;重力与浮力平衡校核根据初步估算的空船重量LW 和载重量DW 计算出船舶的重力；根据初步选取的L 、B 、D 、d 及B C计算出新船的排水量；比较重力与浮力,采用诺曼系数法进行平衡,最终浮力应略大于重力,并应满足平衡条件的要求;由于排水浮力太过大于船重,不满足要求;因此要进行重力与浮力的平衡校核,采用诺曼系数法进行平衡;采用修正B C来平衡,则诺曼系数： 式中：α= ,β=0 ,γ=0 ;求得：N = ；则δΔ=N ·DW δ= ；再次平衡可知浮力Δ=2281t,略大于LW+DW =,满足条件; 并且从新估算了航速(1.08)B V C =-⨯=此时圆圈P=F R /处在有利“干扰区”初稳性校核拖船的稳性对其安全性和使用效能均有重要的影响,且受稳性规范的约束,是设计中要很好处理的一项重要技术性能;在开始确定主要尺度及船型系数时,就必须给予重视;在此仅考虑初稳性的校核;初稳性高度及横摇周期估算1、满载出港根据船舶静力学,初稳性高 GM=KB+BM-KG亦可化为：212g GM=a d a dB Z +- 式中：g Z =KG 表示重心高度,并且求得：1a =,2a =;最后估算出初稳性高是GM= 横摇周期估算：我国法规的完整稳性规则非国际航行船舶中,横摇周期按下式估算：2240.58f B KG T GM φ+= 3-1-3式中：f=1+B/=,因为B/d>；0GM 为未计及自由液面修正的初稳性高;可求得：T φ=>9s 故,船舶满载时能满足规范对初稳性和横摇性能要求; 2、压载到港`∆≈1789t,/1'('/)0.53w B C C B B C C d d -== ；/1'('/)0.67w B C C W W C C d d -==11 2.53BW C a C ⎛⎫=- ⎪⎝⎭= ；22(0.170.13)W W B C C a C +== 符合法规对我国沿海船只的初稳性高的要求对于3a ,参考相近的船型得出30.78a =,故此时初稳性高有2212314'0.571 4.040.0760.78 5.9 1.37'4B GM a d a a D m d =+-=⨯+⨯-⨯=符合法规对我国沿海船只的初稳性高的要求f= 则横摇周期有：22224144 4.040.580.5818.811.37O B KG T fs GM φ++⨯==⨯=满载和压载都大于8s,符合我国法规自由航速校核计算有效马力曲线Lpp 58 B 14 T Δ B/T Cb xcL/Δ^1/3 Δ^速度13 14 15 Vs/√gLC0 265 220 195 CbcCb%Cb 修正Cb修正数Δ1已修正Cb之C1B/T修正%=-10CbB/T-2%B/T修正数量,Δ2已修正B/T之C2标准xc,%L,船中前或后实际xc,%L,船中前或后相差%L,船中前或后xc修正%xc修正数量,Δ3已修正xc之C3长度修正%=/Lwl长度修正数量,Δ4已修正长度C4Vs^3 2197 2744 3375 Pe可知道,当V=的时候,其有效马力为1501kw总推进系数计算推进系数为：0.H R S P C ηηηη=以上各项效率分别为：船身效率ηH ；敞水效率η0；相对旋转效率ηR ；轴系传送效率S η1螺旋桨敞水效率:22340(75.880.8450.827100.32510)/100P P P B B B η--=-+⨯-⨯1/21/22.52.5525(2940/0.7457)(/0.7457)2.467124.34(14.46(10.145))P a N P B V ⨯===⨯-P —螺旋桨收到功率 N —螺旋桨a V =V1-w即敞水效率: 00.57η=2船身效率(1)(1)H t w η-=- 由海克休公式有0.70.30.70.5760.30.153p w C =-=⨯-=0.500.180.500.5760.180.108P t C =-=⨯-=(1)10.1081.05(1)10.153H t w η--===--3 相对旋转效率ηR ：取4轴系传送效率S η：取,有减速箱;故估算推进系数: 0. 1.050.5970.980.93120.57H R S P C ηηηη==⨯⨯⨯= 而由有效功率曲线知：Pe=则: 1501.0.5112940Pe P C P === 两者相近,符合要求干舷校核按国内航行海船法定检验技术规则.2004进行计算校核 1、 基本干舷0f 按下式计算：查B 型船舶的基本干舷 得0f =544mm<100m 的B 型船舶干舷修正值1f取封闭上层建筑有效长度E 为 所以1f =03. 方形系数对干舷的修正2f当实船的方形系数CB<=时,取2f =0所以本船2f =04.型深对干舷的修正值3f 当D1>L/15时31(/15)f D L R =- mm R=L/ 可以求得3f =5. 有效上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值4f 4f =K 4f K= 可求得4f =6.舷弧对干舷的修正值5f50.7522F A S S l f S L +⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ mm S=SF,SA 的求值如下表50.7522F A S S l f S L +⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=综上所述知最小干弦：012354400263.580.6877.8804.6F F f f f mm =+++=+++-+=而本船干弦:590049001000f D B mm =-=-= 大于最小干弦,是符合规定的;本章小结经过重力与浮力调整,舱容校核与调整后,新船的有关参数如下： 排水量∆=2281m 3,空船重量LW=1372t ,载重量DW=机舱容积V M =653m 3,油水舱容积V OW =984m 3,其他舱室容积V A = C B = C P = C M = C W = D 1=第四章 主尺度方案的确定本船的主要要素：58PP L m = 14B m = 5.9D m = 4.9d m = 0.556B C = 0.576P C = 0.706w C = 0.965M C = 2.26%b PP X L =- 2280.98t ∆= 14.46V kn =结束语：本课程设计是在船舶设计原理的基础上,结合一学期所学内容,综合分析计算出所要求的船只;因为知识和时间的限制,本计算是较粗略的,在excel 表格中计算只是大体满足了基本的要求;主尺度计算主要是通过母型船的公式,估算和校核基本依照书本所给的公式;通过最后调试和校核,最后得到是满足所给主机功率的各项数值;因为学识所限,感觉纯在着许多漏洞,希望老师在批改的时候能指正;参考文献：船舶原理上下册盛振邦、刘应中主编,上海交通大学出版社出版,2003；船舶设计原理顾敏童主编,上海交通大学出版社出版,2001；船舶设计实用手册,中国船舶工业总公司编,中国交通科技出版社,2007；国内航行海船法定检验技术规则中华人民共和国海事局 2004 ;。
船舶静力学课程设计小结
船舶静力学课程设计小结一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握船舶静力学的基本概念、原理和公式，能够分析和解决船舶静力学问题。
技能目标要求学生能够运用船舶静力学知识进行计算和设计，具备一定的实验操作能力。
情感态度价值观目标要求学生培养对船舶静力学的兴趣和热情，树立科学的世界观和价值观。
二、教学内容教学内容主要包括船舶静力学的基本概念、原理、公式及应用。
教材的章节安排如下：第一章，船舶静力学基本概念和原理；第二章，浮力原理和浮船的稳定性；第三章，船舶重量的计算和分配；第四章，船舶浮态的调整和控制；第五章，船舶静力学在实际工程中的应用。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
讲授法用于传授基本概念和原理，讨论法用于激发学生思考和探讨，案例分析法用于分析实际问题，实验法用于验证理论和提高实践能力。
通过多样化教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材为学生提供基本的学习内容，参考书为学生提供更多的扩展知识，多媒体资料为学生提供图像和视频资料，实验设备为学生提供实践操作的机会。
教学资源的选择和准备应充分支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估教学评估主要通过平时表现、作业和考试等方式进行。
平时表现包括课堂参与度、提问和讨论等，占总成绩的20%。
作业包括课后习题和案例分析等，占总成绩的30%。
考试包括期中和期末考试，占总成绩的50%。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排教学安排规定了教学进度、教学时间和教学地点等。
教学进度按照教材的章节进行，确保在有限的时间内完成教学任务。
教学时间安排在每周的周一和周三下午，每次课2小时。
教学地点选择在教室或实验室，根据教学内容进行调整。
七、差异化教学差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平进行设计。
《船舶静力学》课程设计指导书 A 初稳心试验
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
大学船舶静力学教案
大学船舶静力学教案船舶静力学教案一、课程基本情况授课对象：大学海洋类专业的本科生课程名称：船舶静力学课程学时：36学时授课方式：面授教材名称：《船舶静力学》教学目标：1. 了解船舶静态时的平衡条件2. 掌握船舶的各类计算方法3. 理解各种船舶设计参数的影响4. 学会根据给定的条件进行船型设计5. 培养学生的分析和解决问题能力二、课程教学安排第一章：导论1.1 船舶静力学简介1.2 船舶设计需求分析1.3 船型设计与船体修理第二章：浮力、单载荷条件下的平衡2.1 浮力、位移和重心2.2 平衡条件和杠杆原理2.3 软装置和硬装置的应用第三章：多载荷量和多坐标系机理的平衡3.1 载荷与船舶稳定性的关系3.2 偏心的影响以及偏心计算3.3 荷物、货物或人员的装卸和平衡第四章：垂直和侧向的稳定性以及条件4.1 侧倾、滚动和吃水线4.2 地面的稳定性和规划4.3 沉船、拯救和物流第五章：计算方法、模拟和模型试验以及大型船舶设计的应用5.1 数字计算、六自由度模拟5.2 模型试验和试验船5.3 船型设计和性能特征分析三、教学方法1. 讲授法：通过老师的授课讲解课程知识和教学要点，使学生建立起系统化、全面化的课程知识体系。
2. 互动法：充分调动学生学习兴趣，启发学生思考，引导学生积极思辨和探究。
老师鼓励学生针对某一问题会集思广议，帮助学生形成相互合作的学习方式。
3. 课程设计：通过给学生出课程项目练习，让学生能够把课程所学的知识运用到实操上，提升学生的实际操作能力。
四、考试方式期中考试50分，期末考试50分五、教学评价1. 导入及概述：应该强调该环节，初期每次课前应对教学点进行重点梳理。
2. 学生的分析和解决问题能力的培养：根据学生的实际情况提供实际问题进行分析与解决。
3.思考能力的训练：通过教育引导，鼓励学生思考，避免死记硬背。
4. 在线交流：鼓励学生发表自己的见解，让学生形成相互互相交流，深入进行课堂讲解。
《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
船舶静力学大倾角稳性PPT教案
20
一般地增加船宽能有效的改善船舶稳性 问题六：对船舶整体性能而言，初稳性 高越大越好吗？为什么？
第19页/共31页
21
3、横剖面形状对稳性的影响
一般地V型剖面船的稳性比U型剖面船好
第20页/共31页
22
二、重心位置对稳性的影响
问题七：重量的垂向移动对船舶初稳性有什 么影响？
第6页/共31页
8
1、满足初稳性高度要求的极限重心高度的计算
式中
可根据排水量在船舶静水力曲
线图上查得。
第7页/共31页
9
因此，极限重心高度为：
（问题四：自由液面对船舶稳性的有什么影 响影响？怎样消除其影响？）
第8页/共31页
10
2、满足复原力臂和极限静倾角要求的极限 重心高度的计算
先假定几个重心高度，然后根据重心高度、 排水量及稳性横截曲线求出静稳性曲线（每 一假定重心高度有一根静稳性臂曲线）。从 而可以得到 的数值。
船舶静力学大倾角稳性
会计学
1
回顾上次课主要学习内容
一、动稳性 1、基本概念 2、动稳性曲线 （问题一：动稳性和静稳性之间的关系？） 3、静稳性和动稳性曲线的应用 （问题二：在工程实际中，我们总是依据什么
来进行大倾角稳性的校核？简要说明原因。） 4、进水角与进水角曲线
第1页/共31页
2
问题五：干舷与吃水、型深之间有何关系？
第15页/共31页
17
增加干舷高度的影响：
1）在大倾角时，倾斜水线 面的惯性矩增大，稳性半 径增大，致使形状稳性臂 和静稳性臂也都增大，对 改善大倾角稳性有利。
2）甲板从A升到B，甲板边缘进水角增大，则最 大静倾角增大，消失角也相应增大，使静稳性 曲线下的面积增大，对改善大倾角稳性有利。 3）在干舷甲板A浸水之前，初稳性高度不变。
《船舶静力学》课程设计指导书PPT28页
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
12船舶2班 陈杜炼 指导书及成果说明书
课程设计成果说明书题目：船舶静水力性能及稳性计算学生姓名：陈杜炼学号：学院：船舶与海洋工程学院班级：12船舶2班指导教师：王化明浙江海洋学院教务处2014年6月12 日浙江海洋学院课程设计成绩评定表20 13 —20 14学年第二学期《船舶静力学》课程设计指导书一、设计目的《船舶静力学》是船舶与海洋工程专业的一门重要专业课，在课程中学习船体几何形体的表达方法；学习船舶安全漂浮水面保持一定稳性和浮态的基本原理和计算方法以及抗沉性能的研究。
根据教学大纲要求的重点内容，本课程设计包括两方面内容★：一是运用所学基本方法和知识完成某一条船的静水力性能计算并绘制出静水力曲线图，使学生在了解和掌握基本原理的前提下实践计算流程；二是采用变排水量法计算并完成某一条船的静、动稳性曲线绘制。
通过该课程设计环节达到对课程重点内容的消化和吸收，提高学生的工程技术素养，为后续课程学习和今后从事船舶设计、建造和开发等科研工作打下结实的理论基础。
二、内容（注★：第一部分内容为必做，第二部分内容为选做。
）1、静水力性能计算。
依据提供的船型图纸资料，完成以下设计任务：选取合适方法计算并绘制浮性和稳性曲线包括：(1) 型排水体积曲线(2) 排水量曲线(3) 浮心纵向坐标x B曲线(4) 浮心垂向坐标z B(或KB)曲线(5) 水线面面积Aw曲线(6) 漂心纵向坐标x F曲线(7) 每厘米吃水吨数TPC曲线(8) 横稳心半径BM曲线(9) 纵稳心半径BM L曲线(10) 每厘米纵倾力矩MTC曲线(11) 水线面系数C wP曲线(12) 中横剖面系数C M曲线(13) 方形系数C B曲线(14) 棱形系数C P曲线2、依据提供的船型图纸资料，完成以下设计任务：采用变排水量计算法计算并绘制设计排水量时对应的静、动稳性曲线，计算后得出稳性衡准数K值。
三、要求1．静水力性能采用excel 电子表格计算，静水力曲线图用AUTOCAD在计算机上完成。
“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。
12船舶2班 陈杜炼 指导书及成果说明书
课程设计成果说明书题目：船舶静水力性能及稳性计算学生姓名：陈杜炼学号：121306221学院：船舶与海洋工程学院班级：12船舶2班指导教师：王化明浙江海洋学院教务处2014年6月12 日浙江海洋学院课程设计成绩评定表20 13 —20 14学年第二学期《船舶静力学》课程设计指导书一、设计目的《船舶静力学》是船舶与海洋工程专业的一门重要专业课，在课程中学习船体几何形体的表达方法；学习船舶安全漂浮水面保持一定稳性和浮态的基本原理和计算方法以及抗沉性能的研究。
根据教学大纲要求的重点内容，本课程设计包括两方面内容★：一是运用所学基本方法和知识完成某一条船的静水力性能计算并绘制出静水力曲线图，使学生在了解和掌握基本原理的前提下实践计算流程；二是采用变排水量法计算并完成某一条船的静、动稳性曲线绘制。
通过该课程设计环节达到对课程重点内容的消化和吸收，提高学生的工程技术素养，为后续课程学习和今后从事船舶设计、建造和开发等科研工作打下结实的理论基础。
二、内容（注★：第一部分内容为必做，第二部分内容为选做。
）1、静水力性能计算。
依据提供的船型图纸资料，完成以下设计任务：选取合适方法计算并绘制浮性和稳性曲线包括：(1) 型排水体积曲线(2) 排水量曲线(3) 浮心纵向坐标x B曲线(4) 浮心垂向坐标z B(或KB)曲线(5) 水线面面积Aw曲线(6) 漂心纵向坐标x F曲线(7) 每厘米吃水吨数TPC曲线(8) 横稳心半径BM曲线(9) 纵稳心半径BM L曲线(10) 每厘米纵倾力矩MTC曲线(11) 水线面系数C wP曲线(12) 中横剖面系数C M曲线(13) 方形系数C B曲线(14) 棱形系数C P曲线2、依据提供的船型图纸资料，完成以下设计任务：采用变排水量计算法计算并绘制设计排水量时对应的静、动稳性曲线，计算后得出稳性衡准数K值。
三、要求1．静水力性能采用excel 电子表格计算，静水力曲线图用AUTOCAD在计算机上完成。
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容
1、“沿海运输船”静水力曲线、稳性横截曲 线的绘制； 2、“沿海运输船” 各种装载状况下稳性校 核计算。
三、步
骤
（一）静水力曲线、稳性横截曲线的绘制
1、备用图纸资料 型线图 2、内容及要求 用电算结果，每人绘制一张静水力曲线 图和稳性横截曲线图； 静水力曲线图用50×35cm坐标纸绘制； 稳性横截曲线图用25×17cm坐标纸绘 制。
M N 16 DRAFT 10.00 17 11.00 18 12.00 19 13.00 20 14.00 21 15.00 22 16.00 23 17.00 24 18.00 25 19.00 26 20.00 27 28 0 STATION Stern-Y Stern-X
1 BOTTOM
2 BASE LINE
2、内容及要求
内容： （1）船舶排水量及重心位置计算 （2）船舶纵倾及初稳性计算 （3）受风面积、风压倾斜力臂计算 （4）横摇周期、横摇角计算 （5）进水角曲线 （6）自由液面对复原力臂曲线修正计算 （7）静稳性及动稳性计算 （8）静稳性曲线及动稳性曲线 （9）稳性衡准数计算 （10）稳性汇总表
要求： 四个装载状态：
0.300 0.350 1.040 1.595 1.200 1.655 2.055 2.440
2.825 3.205 3.450 3.655 --------------------2.780
4.180 4.285 ----0.000 6.800 --------0.0003.040
10 4.00 11 5.00 12 6.00 13 7.00 14 8.00 15 9.00 16 10.00 3.00
1 BOTTOM
2 BASE LINE
-----
-----
-----
0.100
0.100
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
3、注意事项
静水力曲线图： （1）曲线布置均匀，比例选择适当； x （2）横坐标为等份间距，单位为厘米； F , x B 以船中为坐标原点；船型系数另起坐标； （3）曲线要细、光顺。 稳性横截曲线图： （1）曲线要细、光顺。
（二）各种装载情况下稳性校核计算
1、备用图纸资料 （1）总布置图 （2）静水力曲线图 （3）舱柜容积曲线图 （4）船舶排水量及重心位置计算书 （5）稳性横截曲线图
6 WATERLINE 1.950 -22.760
7 WATERLINE 2.600 -22.920 8 WATERLINE 3.250 -25.800 9 WATERLINE 3.900 -26.790 10 MainDECK y 11 UP DECK y 12 HEIGHT z ----- -27.120 ---------10.000 -----------------
0.000 -24.300
0.100 0.100 0.150 0.150 0.150 -------------
3 WATERLINE 0.325 -22.950 4 WATERLINE 0.650 -22.750 5 WATERLINE 1.300 -22.810
0.765 1.145 1.925 2.680 3.355 3.875 4.225 4.405 4.480 4.480
BASIC
1 M 2 N 3 TXb 4 Lw1 5 Lpp 6 B
DATA
7 d 8 F 9 γ 10 K 11 H
〈沿海多用途货船〉
15
28
0.00
50.1
48.6
9.0
3.25
0.15
1.025
1.006
0.07
12 Zb 0.0
13 S 0.0
14 Mc 0.0
15 Nc 0.0
16 N2 0 .0
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 6.725 6.650 6.605 6.575 5.450 4.300 4.300 4.300 4.300 -------------------------------------
13 MainDECK z ----14 UP DECK z ----15 ST----MID x -----
（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25×17cm坐 标纸绘制（每人绘一张）。 在动稳性曲线上,作图确定最小倾覆力 臂l q 。
（9）稳性衡准数计算
k=
lq lf
（10）稳性汇总表 将以上计算结果填入稳性汇总表， 得出稳性衡准结果。
----0.100 0.100 0.100 0.100
---19.440 21.415 22.170 23.040
3 WATERLINE 0.325 4 WATERLINE 0.650 5 WATERLINE 1.300
6 WATERLINE 1.950
7 WATERLINE 2.600 8 WATERLINE 3.250 9 WATERLINE 3.900 10 MainDECK y ----11 UP DECK y 12 HEIGHT z ---------
本船舭龙骨总面积 Ab = 8.16 m 2 Ab / （L×B）% = 1.9%
（5）进水角曲线
进水口位置： 缘，位于 进水口坐标： y = 3.50 Z = 6.98 门槛高：0.38 救生甲板上舷侧门槛上 #19肋位； m m m
进水角曲线计算及绘制：
绘制进水口位置的示意图，由进水口量 至不同吃水旋转点的连线的倾角，由稳性横 截曲线电算结果，取出相应吃水、倾角、排 水量的数值，然后插值计算进水角与对应的 排水量，由此绘制进水角曲线: θj = f（Δ）曲线。 进水角曲线用25×17cm坐标纸绘制（每 组绘一张）。
①受风面积、面积矩、面积中心距水线高 Z计算： “空载到港” 状态受风面积、面积矩、受风面
积
中心距水线高Z计算：
“空载到港” 吃水d = 2.20m； Af =286.18 ； Z = 3.27m 其他装载状态受风面积、面积矩、受风面积 中心距水线高 Z 按“空载到港”状态的进行修
正 计算。
m 状态的数据给出如下：
17 d1 1.3
18 d2 1.95
19 d3 2.60
20 d4 3.25
21 d5 3.90
22 E 0
OFFSETS
M N 0 1 2 3 4 0.00 5 0.50 6 1.00 7 1.50 8 2.00 9 0 STATION DRAFT SternX SternY -0.50
TABLE
( 6) 自由液面对复原力臂曲线修正计算
自由液面对复原力臂曲线修正按《国际 海事组织》推荐的公式计算：
M δGZ =
i
fi
（m）
9 . 81
Mf i = Vbρk
（KN.m）
详细计算请参照《规则》。
本船需要考虑自由液面对复原力臂曲线修 正的液舱有： 淡水舱（左、右）： V = 14.50 m 3， l = 7.20 m， b = 2.20 m 3 h = 0.90 m， ρ= 9.81 kN/ m ， δ= 1.00， b/h = 2.44 燃油舱（左、右）： 3 V = 17.20 m ， l = 2.40 m， b = 2.20 m 3 h =4.40 m， ρ= 0.84×9.81 kN/ m δ=0.94， b/h = 0.64
6.080 6.000 ---------
5.945 5.885 ---------
----- -25.515 -24.300 -23.085 -21.870 -20.655 -19.44 -17.01 -14.58 -12.15 -9.72 -7.29 -4.860 -2.430 0.000
FOREBODY
----0.000
3.125
0.100 4.005 4.295 4.480
2.785
0.100 3.745 4.095 4.365
2.290
0.100 3.330 3.745 4.110
1.710
0.100 2.810 3.305 3.735
1.150
0.100 2.270 2.710 3.225
0.700
2
②风压倾斜力臂计算
lf =
pA f z 9810
（m）
单位计算风压 p 查表。
绘制风压倾斜力臂曲线 l f
= f（Δ），用
5×17cm 坐标纸绘制（每组绘 一 张）。
（4）横摇周期、横摇角计算
Tθ= 0.58 f
B
2
4 KG GM
0
2
（S）
C2 C3
θ1 = 15.28 C1 C2
（°）
0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.275 0.310 0.390 0.480 0.700 1.200 1.775 2.360 2.890 3.370 3.725 3.970 4.005 0.575 0.855 1.475 2.150 2.770 3.320 3.780 4.100 4.280 4.295