船体形状及近似计算

19
二、船型系数
船型系数是表示船体水下部分面积或体 积的肥瘦程度的无因次系数，它包括：
面积系数
（1）水线面积系数[CWP , ]—— （2）中横剖面系数[CM , ]——
体积系数
（3）方形系数[CB , ]—— （4）棱形系数[CP , ]—— （5）垂向棱形系数[CVP , V]——
20
水线面积系数——是与基平面相平行的任一水 线面的面积AW与由船长L和型宽B所构成的长方形 面积之比，即
14
基本投影平面
中线面
中站面
基平面
船体型表面
型线图所表示的船体外形称为船体型表面
15
三个基本截面
中纵剖面
甲板线
中横剖面
龙骨基线
尾
首
设计水线面
船舯
船体型表面在中线面、中站面和设计吃水处的平
行于基线面的截面分别称为中纵剖面、中横剖面和
设计水线面
16
一、主尺度
主尺度表示船舶的大小，由船长、型宽和吃水等 来度量。 （1）船长[L]，有三种： 总长LOA——平行与设计水线首尾的最大距离
31
某高速艇型值表
单位: mm
站号
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 21
100
44.8 166.0 271.1 361.9 507.9 526.3 501.3 469.0 431.7 397.6 336.2 255.9 154.5 27.7 -
及稳性的基本理论）
２、实船倾斜试验（测
量实船的重量重心）
10
四、本课程的学习方法
1、牢固掌握基本理论，搞清基本概念； 2、重视理论联系实际，加强实践性环节； 3、积极思维，不放过疑难和不懂的问题 ， 认真总结提高。
11
五、《船舶静力学》课程内容
（1）船体形状及近似计算 （2）浮性 （3）初稳性 （4）大倾角稳性 （5）抗沉性 （6）船舶下水
（3）型深[D]——在甲板边线最低点处，自龙 骨基线至上甲板边线的垂直距离；
（4）吃水[d]——龙骨基线至设计水线的垂直 距离，一般指平均吃水。
d
1 2
(dF
dA)
18
船舶特征尺度
尾垂线
舷墙顶线 甲板边线
dA
LOA LWL
D dM
LPP
F
设计水线
基线
Байду номын сангаас设计水线 龙骨线
基线
dF
首垂线
B
甲板
龙骨板
D dM
-
1400
2385.5 2434.6 2464.0 2479.0 2491.6 2504.8 2517.3 2527.1 2535.8 2536.7 2537.2 2537.0 2535.3 2532.5 2528.4 2518.1 2469.5 2381.7 2089.0 1640.9 894.9 134.5
12
第一章 船体形状及近似计算
§1-1 主尺度、船形系数和尺度比
主尺度、船形系数和尺度比是表 示船体大小、形状、肥瘦程度最简明 的几何参数
13
三个主坐标平面
表达船体外形的主坐标平面用 三个相互垂直的基本平面来表示：
（1）中线面（对称面）——通过船宽中央 的纵向垂直平面； （2）中站面——通过船长中点的横向垂直 平面； （3）基平面——通过船长中点龙骨板上缘 的平行于设计水线面的平面。
-
600
2231.3 2261.1 2280.9 2295.4 2310.7 2325.6 2338.3 2351.7 2362.5 2366.5 2371.3 2353.2 2334.3 2287.3 2230.9 1702.9 1209.6 663.6
-
700 2138.6 2215.3 2259.9 2283.8 2303.1 2319.0 2333.9 2349.3 2362.0 2374.8 2384.6 2387.8 2387.8 2374.2 2351.1 2314.6 2246.6 2106.6 1745.1 857.2
-
400
1098.0 1516.7 1641.8 1735.3 1817.0 1907.2 1966.4 2005.6 2030.5 1931.8 1802.6 1647.6 1516.9 1303.0 1067.4 748.0 345.0
-
500
1102.4 1912.0
2256.3 2272.4 2288.1 2302.4 2315.5 2328.6 2339.3 2345.2 2350.8 2330.8 2051.6 1890.0 1656.8 1362.9 964.6 488.5
2409.1 2430.5
2408.9 2430.0
2396.83 2419.4
2376.4 2401.7
2343.7 2372.8
2278.5 2310.3
2145.9 2185.2
1794.2 1843.3
1150.2 1232.0
171.7 316.6
-
-
-
-
半宽值
1000 2277.0 2314.2 2344.8 2364.0 2381.2 2396.3 2410.7 2424.2 2435.5 2444.2 2450.2 2451.8 2451.0 2442.1 2427.1 2401.8 2342.1 2224.5 1892.5 1313.8 432.2
-
1200 2334.0 2374.0 2404.3 2421.4 2436.3 2450.6 2464.0 2475.5 2485.6 2490.5 2493.7 2494.4 2493.2 2487.3 2477.7 2460.0 2405.8 2303.1 1990.7 1477.3 663.4
86.9
-
水线
800
900
2207.7 2245.6
2251.0 2283.6
2287.0 2315.4
2308.4 2335.7
2327.3 2353.9
2343.0 2369.2
2358.2 2384.2
2373.7 2398.7
2385.8 2410.5
2398.0 2421.1
2406.6 2428.4
8
二、研究范畴和内容
1、范畴
《船舶原理》是研究船舶航海性能的一门 科学，它包括如下两部分：
船舶静力学（以流体静力学为基础）
（1）浮性 （2）稳性
船舶动力学（以流体动力学为基础）
（3）抗沉性 （4）快速性（阻力与推进） （5）适航性（耐波性） （6）操纵性
9
三、研究与判断船舶稳 性的方法
1、 理论计算（应用浮性
-
1300
2360.1 2404.2 2434.1 2450.1 2463.9 2477.7 2490.6 2501.3 2510.7 2513.6 2515.5 2515.7 2514.3 2509.9 2503.1 2489.0 2437.7 2342.4 2039.9 1559.1 779.1
-
1500 -
2501.4 2421.0 2138.1 1722.7 1010.3 284.3
-
舭部折角线
内
外
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2102.8 2277.4
2112.2 2287.7
2121.7 2298.1
2128.8 2308.2
2136.1 2317.7
2146.0 2324.2
2155.4 2329.7
1550
1400 1300
1200
1100
22
1000
21
900
20
19
800
18
17 700
16
600
15
500
14
13
400
8 10 12 300
200
100
BL
30
二、船体型值表
《船体型值表》是船舶性能计算和建造 的主要依据。为避免图纸的伸缩变形，长期 保存船型的重要数据需要给出船体型值表。
AW B
L
Cwp
AW LB
几何意义：表示水线面积的肥瘦程度
21
舯横剖面积系数CM——舯剖面在水线以下的面 积AM与由设计水线宽B和吃水d所构成的长方形面 积之比，即
B
CM
AM Bd
AM
d
几何意义：
表示水线以下的舯横剖面积的肥瘦程度
22
d
B
L
舯方形系数CB——船体在水线以下的排水体积 与由船长L、设计水线宽B和吃水d所构成的长方形体
5
船舶耐波性（适航性）
WL WL
船舶在风浪中的运动性能，此时船舶
发生摇荡运动（横摇、纵摇和升沉等）。
6
船舶操纵性
船舶操纵性包 括：航向稳定性和
回转性。
7
本课课程的特点、地位和内容
一、特点和地位
《船舶静力学》是一门古老而成 熟的，基本原理简明的，实践性强， 在船舶设计、船舶建造及船舶营运 中非常有用的学科。是船舶工程专 业的最重要的专业课，是《船舶原 理》和《船舶设计》课程的基础， 也是船舶诸多性能的基础。
28
船体型线图的组成：
（1）横剖线图——平行于中站面的一组 横剖面； （2）半宽水线图——平行于基线面的一 组水平剖面； （3）纵剖线图——平行于中线面的一组 纵剖面。
29
某高速船的横剖型线
-2 -1 0
1
2 3
4 6 8
A
-2 -1 0 1 8 6 43 2
850纵剖
10
cL
24 23
850纵剖
1
绪论
船舶航海性能包括：
浮性
船舶在一定装载情况下浮于一定 水面位置的能力。
2
船舶稳性
船舶在外力 作用下，船舶发 生倾斜而不致倾 覆，当外力作用 消失后，仍能回 复到原来平衡位 置的能力
3
船舶抗沉性
船舶破 损进水情况 下的浮性和 稳性
4
船舶快速性
WL
WL
T
R
船舶的速航性，其中包括：船舶阻 力性能，及船舶推进性能
-
1100 2306.2 2344.1 2374.5 2392.6 2408.7 2423.4 2437.3 2449.8 2460.6 2467.3 2472.0 2473.1 2472.1 2464.7 2452.4 2430.9 2374.0 2263.4 1941.6 1395.5 547.8
体积之比，即
CB
LBd
CB几何意义：
表示船体水线以下排水
体积的肥瘦程度。
23
L
AM
d AM
d
（纵向）棱形系数CP——船体在水线以下的排水体积 与由船长L、舯横剖面积AM所构成的棱柱体体积之比，
即
CP
AM L
CP 的几何意义：
表示船体水线以下
排水体积沿船长的
分布情况
24
B AW
d
棱垂向形系数CVP——L船体在水线以下的排水体
积与由相对应的水线面面积AW和吃水d所构成的棱
柱体体积之比，即
CVP的几何意义： CVP AW d
表示船体水线以下
排水体积沿吃水方
向的分布情况
25
三、尺度比
船舶各主要尺度比是表示船体几何特征 的重要参数，它包括：
（1）长宽比[L/B]—— （2）宽吃水比[B/d]—— （3）型深吃水比[D/d]—— （4）长深比[L/D]——
26
§1-2 船体型线图与型值表
船体外形一般都是复杂的流线型体， 表示其形状最全面，最精确的方式是用 型线图。它是船舶设计、理论计算和施 工建造的重要依据，因而是关系到船舶 全局的一张最重要的图纸。
一、船体型线图
27
船体型线图所表示的船体表 面称为船体型表面。
注意！
钢船、铝船体的型表面为外板的 内表面；水泥船、木质船和玻璃钢 船的型表面为船壳的外表面。
（进船坞、码头或过闸门市时采用） 垂线间长LPP ——首垂线与尾垂线之间的水平距离
（习惯上默指的船长，在船舶静水力计算中采用） 设计水线长LWL ——设计水线在首尾与船型表面之
交 点的水平距离（军舰及在阻力分析中常采用）；
17
（2）型宽[B]——指船体两侧型表面(不包括外 板厚度)之间的最大水平距离；
345.6 -
32
某万吨级货轮型值表
单位: mm
半宽值
站号 基线 1200 2400 水线 水线
3600 水线
4800 水线
6000 水线
7200 水线
200
399.7 511.0 622.1 730.5 827.4 905.1 967.8 1015.4 978.2 913.5 837.7 770.7 651.4 514.1 343.4 111.6
-
300
454.6 965.7 1076.6 1183.1 1276.6 1375.5 1448.4 1491.0 1523.0 1455.0 1358.1 1242.8 1143.8 972.3 789.7 543.0 219.8
2152.3 2320.8
2141.8 2302.2
2113.1 2270.4
2058.1 2212.0
1929.5 2080.7
1618.8 1742.1
1023.8 1123.5
195.1 233.0
-
-
-
-
舷边折角线
2399.0 2451.1 2480.2 2494.5 2506.6 2519.6 2532.0 2541.3 2549.9 2550.0 2550.0 2550.0 2550.0 2550.0 2549.9 2544.8 2501.4 2423.8 2146.0 1742.1 1047.8