浮体静力学课程设计报告书

理工大学

船舶与海洋工程

浮体静力学课程设计报告

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目录

一静水力曲线---------------------------------------------------

--------2

1 设计要求----------------------------------------------------------------------------

----------2

2 计算原理----------------------------------------------------------------------------

--------- 2

3 原始数据----------------------------------------------------------------------------

--------- 5

4 计算过程和图表---------------------------------------------------------------------

--------5

二稳性横截曲线----------------------------------------------------------------------

----------6

1 设计要求----------------------------------------------------------------------------

----------6

2 计算原理----------------------------------------------------------------------------

--------- 6

3 原始数据----------------------------------------------------------------------------

----------6

4 计算过程和图表---------------------------------------------------------------------

-------7

三装载稳性计算----------------------------------------------------------------------

------- 8

1 设计要求----------------------------------------------------------------------------

------- 8

2 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------

----8

一、静水力曲线计算部分

1、设计要求：

计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.1m, 3.5m,4.0m处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。

⑴水线面面积Aw

⑵漂心纵向坐标Xf

⑶每厘米吃水吨数TPC

⑷水线面系数 ⑸排水体积V

⑹排水量W(附体系数取1.006) ⑺浮心纵向坐标 ⑻浮心垂向坐标 ⑼横稳心垂向坐标 ⑽纵稳心垂向坐标 ⑾每厘米纵倾力矩曲线 ⑿方形系数

2、计算原理：

（1）水线面面积Aw 的计算：根据计算公式⎰

-=2

2

2L L w ydx A ≈2δL Σ′yi ，利用梯形法计

算各个水线面面积.

（2）水线面漂心纵向坐标Xf 的计算

水线面漂心纵向坐标Xf 的计算公式为dx xy M L L oy ⎰-=2

22，⎰

-

=2

2

2L L w ydx A ，W

Oy F A M x =

，

用梯形法计算Moy ≈2*（δL ）²Σ´k j y i

式中：Σk j y i=0*y 10+1*（y 11-y 9）+2*(y 12-y 8)+…+9*(y 19-y 1)+10*(y 20-y 0)-

0.5*10*(y 20-y 0)

水线面面积为利用梯形法所求得面积. （3）每厘米吃水吨数TPC 由TPC=

100

wAw

（Aw 为利用梯形法所求得面积）得 (4) 水线面系数

由水线面系数公式：Cwp=

LB

Aw

（L 为垂线间长，B 为型宽） （5）排水体积

由水线面面积曲线的特性可知，排水体积的积分公式是：i wi d

w l

A

dz A ∑⎰==∇0

，

利用梯形法计算各个水线面面积坐标。

（6）排水量

排水量由排水体积乘以附体系数1.006得到。 （7）各个吃水下的浮心纵向坐标x B 浮心纵向坐标的计算公式为：∇

=

yoz B

M x 。 （8）浮心垂向坐标

浮心垂向坐标计算公式v

M S A z S A z xoy

i i s i a i s B i ∑'∑'=

⨯∑'⨯⨯∑'=)()(。 （9）横稳心垂向坐标 横稳心垂向坐标

KM=KB+BM ，横稳心半径公式为∇

=

T

I BM ，i i L L T l y dx y I ∑⎰==

-3

2

2

33

232 浮心垂向坐标公式∇

=xoy B M z 。

纵稳心垂向坐标

L L M B B K M K +=,

纵稳心半径公式为∇

=

LF L I M B ,2F L LF Awx I I -=,i i L

L T l y dx y I ∑⎰==-3

2

2

33232,浮心垂向坐

标公式∇

=

xoy B M z ， M xoy 为各吃水体积对基线的静矩。

（10）每厘米纵倾力矩曲线

L M B MTC L 100∆=

, ∇

=LF L I M B ,2F L LF Awx I I -=,i i L L T l y dx y I ∑⎰==-3

2

2

33232,。由梯形法

求得。

（12）方形系数 方形系数计算公式为LBd

C B ∇

=

，各吃水下的排水体积除以垂线间长L 、型宽B 、吃水d 的构成的长方体体积。

3、原始数据：主尺度：总长53.6m ，垂线间长48.6m, 设计水线长50.1m ，型宽8.00m, 型深4.30m, 设计吃水 3.1m 还有附型值表。

4、计算过程和图表：