船舶静力学
船舶静力学
Formula
计算船舶重量W及其重心(XG,YG,ZG)位置:
n
W pi i1 n
XG pixi W i1 n
YG pi yi W i1 n
ZG pizi W i1
3/7
arrangement of weight into classes
根据研究问题的要求采用不同的船舶重量分类方法。 1) 固定重量：包括船体钢料、木作舾装、机电设备、武器等。
x g may be expressed as fractions of the length of the ship L. The abscissa x g may be positive, negative or zero; its absolute value rarely exceeds 1.5 per cent of L.
5/7
The floating conditions of a ship(6)
4. 任意状态（Arbitrary）: 船浮于静水面，船体中纵剖面与铅垂面成φ(横倾角)；
中横剖面与铅垂面成θ(纵倾角)。 W = △ = ω▽ xB -xG =(zG-zB) tanθ yB -yG =(zG-zB) tanφ 状态由三参数决定：平均吃水d, 横倾角φ, 纵倾角θ。
d
0 Awdz
3/7
Tons per cm Immersion
（4）每厘米吃水吨数 当船舶吃水平行于水线面增、减1cm时，引起排水量
的变化，称为每厘米吃水吨数曲线Tpc，其值随d 变化。 Tpc=ωAw / 100 (吨/厘米)
如果排水量有一小量变化p ( ≯10%Δ)，则相应吃水的 变化为：
7/7
2.2 Weight of Ship and Coordinates of Center of Gravity
船舶静力学总结
Chapter 2
3. 船舶建造不同阶段，确定船舶重量和重心的方法
1）初步设计：用母型船或经验公式分析、估算。其中(zG=αD; xG=±0~5%L; yg=0) 2）技术设计：对船舶各项重量及其重心分组计算；然后汇总求全船的重量及重 n 心。 W pi
i 1
X G pi xi W
Chapter 3
9. 装卸小量载荷时, 船舶浮态和稳性计算公式
d
p Aw p d (d GM z ) p 2
G1M 1 GM G1M L1
当船舶倾斜后，重力与浮力产生的力矩Mr = ΔGZ
横倾：是指船体在左右舷方向的倾斜。由于受船宽的限制，船舶提供的 横向回复力矩小。船舶的横倾角大容易发生倾覆。 纵倾：是指船体在首尾方向的倾斜。由于船长大，船舶提供的纵向回复 力矩大，纵倾角一般都很小。 船舶倾角小于10~15°或甲板边缘入水前的稳性。 大倾角（横）稳性：船舶倾角超过上述范围时的稳性。
2）横倾状态: 船浮于静水面，船舯横剖面垂直于水面(无纵倾)；中纵剖面与 铅锤面成φ角(横倾角)。W = △ = ω▽；xG = xB ；yB -yG =(zG-zB) tanφ
横倾状态由两个参数决定：吃水d， 横倾角φ。 3）纵倾状态: 船浮于静水面，船中纵剖面垂直于水面(无横倾)；舯横剖面与 铅锤面成θ角(纵倾角)。W = △ = ω▽；xB -xG =(zG-zB) tanθ ；yG = yB = 0 纵倾状态由两个参数决定：平均吃水d，纵倾角θ。 4）任意状态: 船浮于静水面，船中纵剖面与铅锤面成φ(横倾角)；舯横剖面 与铅锤面成θ(纵倾角)。W = △ = ω▽；xB -xG =(zG-zB) tanθ ；yB -yG =(zG-zB) tanφ 任意状态由三参数决定：平均吃水d, 横倾角φ, 纵倾角θ。
《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
添加副标题
船舶静力学
汇报人：
目录
PART One
船舶静力学名词解释
15.浮心——水下部分静水压力的合力的作用点。也是船舶排水体积的形心。
16.浮态——船舶浮于静水中的平衡状态。
17.横倾一一船舶中横剖面垂直于静止水面，当中纵剖面与铅垂平面成一横倾角时的浮
^态。
18.纵倾一一船舶中纵剖面垂直于静止水面，当中横剖面与铅垂平面成一纵倾角时的浮
56.
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制成的综合性曲线图。
一舱制船一一船舶在一个舱室破损后的破舱水线不超过限界线。
二舱制船一一船舶在相邻的两个舱室破损后的破舱水线不超过限界线。
三舱制船一一船舶在相邻的三个舱室破损后的破舱水线不超过限界线。
抗沉性一一船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定浮性和稳性的能力。
许用舱长一一可浸长度与分舱因数的乘积。
静水力曲线图一一根据船舶在静止正浮状态下浮性和初稳性的基本原理及计算结果绘
第三类舱——舱的顶盖在水线以上，舱内的水与船外海水相通，因此舱内水面与船外海 面保持同一水平面。
渗透率一一指舱室实际进水的体积Vi与空船的型体积V的比值Uv佥。
安全限界线一一舱壁甲板边线以下76mm处的与甲板边线平行的一条曲线。
最高（极限）破舱水线一一安全限界线上各点的切线。
可浸长度一一船舱的最大许可长度。
^态。
19.载重量一一除去空船外，船舶所能装载的重量，即满载出港排水量减去空船重量。
20.载货量一一除去空船与变动重量外，满载出港时船舶的重量，即载重量减去变动重量。
21.空载出港一一指燃料、润滑油、淡水、粮食以及其他给养物品按规定带足，但没装货时
第三章 船舶静力学
一、船舶主尺度
水线图
∇
∆
排水体积: 排水体积:m3 排水量: 排水量:t
CB方形系数
二、船舶性能
浮性 船舶静水 力性能 船舶静 力学
稳性
`
抗沉性 船舶技术性能
`
快速性 船舶运动 性能
`
操纵性
船舶水 动力学/ 船舶流 体力学
耐波性
`
三、浮性与稳性
浮性
W G
排开水的重量= 排开水的重量 = 船的 重量 重心与浮心永远在一 条铅垂线上（ 条铅垂线上（静止状 态下） 态下）
四、抗沉性
SWATH抗沉性优良 SWATH抗沉性优良
W
G B
状态
W
φ
G
θ
G
G B
△
d
B
yG
B
G B
△
y
o
o
yB
d
y
三、浮性与稳性
稳性
∆
∆
W W1
w G Z B B1 W (a)
L1 L
W W1
w
G
W B B1
L1 L
MR(+)
(b)
M R(-)
船在外力作用下偏离平衡位置，外力消失后， 船在外力作用下偏离平衡位置，外力消失后， 回复到原来平衡位置的能力 稳心用M表示， 稳心用 M 表示 ， 稳性高是静稳性研究的主要内 容之一。 容之一。
船舶概论
第三章 船舶静力学
——船舶的固有特性 ——船舶的固有特性
2010年 2010年8月
目录 一、船舶主尺度 二、船舶性能 三、浮性与稳性 四、抗沉性
一、船舶主尺度
纵剖面图 总长， LOA 总长，B 船宽 LWL 水线图，d 吃水 水线图，
船舶静力学基本原理
艏摇Yaw 纵摇Pitch
横摇Roll x
纵荡 Surge y
横荡Sway
吃水T： 龙骨上表面到静水面的垂向距离。
横倾角f：yoz平面内的角位移，右侧下沉为正。
纵倾角q： xoz平面内的角位移，船首下沉为正。
纵倾通常用纵倾值（艏艉的吃水差）来表示。
tanq=(TF-TA)/Lpp
常见的浮态的描述 • 正浮状态：横倾角f=0，纵倾角q=0 • 横倾状态：纵倾角q=0 • 横倾状态：横倾角f = 0 • 任意状态：
3.3 排水体积的横剖面积分
将船舶水下部分体积横向剖分：（纵倾状态）
L/2
L/2 T (x)
排水体积： = Asdx = dx 2ydz
-L / 2
-L / 2
0
浮心坐标：
横剖面面积
xB
=
1
L/2
xAsdx
-L / 2
T (x)
As = 2ydz
0
zB
=
1
L/2
zs Asdx
船舶在静水的力平衡方程为：
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
• 阿基米德原理：船舶的浮力等于船舶排开水的重量，浮力 作用点位于水下部分排水体积的形心位置。
-L / 2
=
1
L/2 T (x)
dx 2yzdz
-L / 2
0
横剖面关于 基线的静矩
T (x)
M soy= 2yzdz
0
3.4 等体积倾斜水线 ——倾角变化对浮心位置的影响
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。
T41 船舶静力学
大连海事大学硕士研究生入学考试大纲考试科目：船舶静力学一、船体形状及近似计算考试内容船舶几何形状的表示方法；面积、体积及形心的计算方法；面积惯性矩的计算方法；梯形法和辛浦生法；型线图的相关知识和概念。
考试要求1.理解船舶几何形状的表示方法，包括船舶主尺度、船型系数和尺度比。
2.掌握利用梯形法、辛浦生法计算船体几何形状的面积、体积、形心及惯性矩的方法。
3.了解船体型线图的概念。
二、船舶浮性考试内容船舶的平衡条件；船舶的浮态方程；船舶重量的分类及定义；排水量和浮心位置的计算；船舶浮性曲线；邦戎曲线；水密度改变时船舶浮态的计算；储备浮力和载重线标志。
考试要求1.理解浮性的概念，掌握船舶的平衡条件。
2.掌握各状态船舶的浮态方程：正浮状态、横倾状态、纵倾状态、任意状态。
3.了解船舶重量与重心位置的计算，掌握船舶重量分类与定义，理解船舶各载况排水量的定义。
4.掌握船舶排水量和浮心位置的计算方法。
5.理解邦戎曲线的定义并会运用。
6.会计算在水的密度改变时船舶的浮态变化。
7.了解船舶储备浮力和载重线标志的定义。
三、船舶初稳性考试内容船舶复原力矩的形成过程；稳心和稳心半径；初稳性公式和初稳性高；船舶静水力曲线；重量移动对船舶浮态及初稳性的影响；装卸载荷对船舶浮态及初稳性的影响；自由液面对船舶初稳性的影响；悬挂重量对船舶初稳性的影响；船舶倾斜试验。
考试要求1.掌握船舶初稳性原理及计算方法。
2.理解船舶静水力曲线的定义，组成及计算方法。
3.掌握重量移动对船舶浮态及初稳性的影响计算方法。
4.掌握装卸载荷对船舶浮态及初稳性的影响计算方法。
5.掌握自由液面对初稳性的影响计算方法。
6.掌握悬挂重量对初稳性的影响计算方法。
7.理解船舶倾斜试验的原理与试验方法。
四、大倾角稳性考试内容船舶静稳性曲线的变排水量计算法；稳性横截面曲线；上层建筑及自由液面对静稳性曲线的影响；静稳性曲线的特征；动稳性；船舶各种装载情况下的稳性校核计算；船体几何要素等对稳性的影响。
船舶静力学第二章船体浮性
船体浮性的应用
船舶稳定性
船舶设计
船体浮性是船舶稳定性的基础，通过 合理设计船体的浮态和重量分布，可 以保证船舶在风浪中保持稳定。
在船舶设计阶段，需要充分考虑船体 的浮性和重量分布，以确保船舶的安 全性和经济性。
船舶装载
通过调整船体的浮态和重量分布，可 以合理装载货物和燃料，保证船舶的 载重量和航行性能。
合理设计船体重心位置，降低重心高度，提高船舶的抗风浪能力。
合理装载货物和压载水
均衡装载
合理安排货物的装载位置和重量分布， 保持船舶重心稳定。
控制压载水
根据船舶航行需求，适当调整压载水 的数量和位置，提高船舶的浮性和稳 定性。
增加浮力辅助设备
使用浮筒
在船舷两侧安装浮筒，增加船体的浮 力，提高船舶的稳定性。
船体浮性的应用
船体浮性是船舶设计和建造的基础，确保船舶在各种情况下都能保 持稳定漂浮状态，保证航行安全。
船体浮性的原理
阿基米德原理
物体在液体中所受到的浮力等于物体所排开的液体重 量。
船体浮性原理
船体在水中所受到的浮力等于船体重量时，船体会保 持漂浮状态。
船体浮性原理的应用
通过调整船体重量和浮力之间的关系，可以改变船舶 的吃水深度和航行状态。
数值模拟实验具有无损、可重复性高、节省实验成本等优点，但需要建立准确的数学模型和边界条件，对计算资源要求较高 。
THANKS
感谢观看
装载情况的影响
装载情况对船体浮性的影响主要体现 在货物、燃料和水的重量以及货物的 分布上。货物的重量和分布直接影响 到排水量和浮心位置。
燃料和水重量对船体浮性的影响也较 大，因为它们会改变船体的排水量。 装载时，应合理安排货物、燃料和水 的位置，以保持船体的平衡和稳定。
船舶静力学
一、名词解释（共30分）1. 浮性与稳性浮性：船舶在一定装载情况下具有漂浮在水面（或浸没在水中）保持平衡位置的能力；稳性：船舶在外力作用下偏离其平衡位置而倾斜，当外力消失后，能自行回复到原来位置的能力称为稳性。
2.菱形系数与方形系数菱形系数：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；方形系数：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所构成的长方体体积之比。
3.稳定平衡状态（1）、重力与浮力的大小相等而方向相反；（2）、重心和浮心在同一铅垂线上。
4.进水角船舶横倾至水开始由开口进入船内时的横倾角。
5.静稳性与动稳性静稳性——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；动稳性——倾斜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。
6. 空船重量船舶在全部建成后交船时的排水量。
二、简答题（共40分）1. 在图中标明三个主坐标平面，并用文字表述。
（8分）2. 在下图中标明：设计水线、基线、首垂线、尾垂线、首吃水、尾吃水、型深、船长。
（8分）3. 给出船体横倾的三个平衡方程。
（8分）W ω=∆=∇B G x x =()tan B G G B y y z z φ-=-4. 在哪些情况下需要考虑船的浮心及重心的变化。
（8分）横倾； 纵倾； 重量移动； 装卸载荷；自由液面；悬挂重量。
5. 船舶的回复能力是如何形成的？（8分）①、已知初始平衡位置（浮态）；②、由于外力矩M(倾角)作用，浮态发生变化；③、可以求出新的浮态倾斜前后重量、重心位置不变，倾斜前后，排水体积不变，但浮心位置发生变化；④、浮心位置发生变化，浮力作用线与重力作用线不在同一铅垂线上，因此产生回复力矩。
三、计算题（30分）1. 已知某船设计水线面半宽尺寸，船长100米，求1）梯形法求水线面面积；（10分）4）梯形法求水线面形心的x坐标（20分）X站号0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10水线半0.0 6.3 8.6 9.2 9.4 9.0 8.1 6.7 4.6 2.4 0.2宽y(m)答：站号水线半宽乘数面积乘积矩臂面矩乘积0 0 0.5 0 -5 01 6.3 1 6.3 -4 -25.22 8.6 1 8.6 -3 -25.83 9.2 1 9.2 -2 -18.44 9.4 1 9.4 -1 -9.45 9.0 1 9.0 0 06 8.1 1 8.1 1 8.17 6.7 1 6.7 2 13.48 4.6 1 4.6 3 13.89 2.4 1 2.4 4 9.610 0.2 0.5 0.1 5 0.5 总和64.4 -33.4 水线面面积：2*10*64.4=12882m水线面面矩：2*10*10*（-33.4）=-66803m漂心纵向坐标：x=-6680/1288= -5.34mF。
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
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01
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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(新版教材)
Part I 数学和力学基础部分第1章 流体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z 1x 1y 1z 2 x 2y 2o 1o 2 P 图1.2 平移变换()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）展开后为：cz z b y y a x x +-+=+=212121 （1.2）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。
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。
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dF 首垂线
船舶静力学
（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；
（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。
F 设计水线
基线
B 甲板
龙骨板
D dM
二、船型系数
船体型线图的组成：
船舶静力学
（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。
某高速船的横剖型线
船舶静力学
-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
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
船舶静力学
1550
1400
1300
A
1200
8643210--12
0--12
三个基本截面
甲板线
中纵剖面
船舶静力学
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
船舶静力学
主尺度表示船舶的大小， 包括船长、型宽和吃水等
（1）船长[L]，有三种： 总长LOA——平行与设计水线首尾的最大距离
船舶静力学
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]——
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
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
三、尺度比
船舶静力学
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]
二、研究范畴和内容
船舶静力学
船舶静力学（以流体静力学为基础）
（1）浮性 （2）稳性 （3）抗沉性
三、研究与判断船舶稳性的方法
1、 理论计算（应用浮性及稳 性的基本理论）
２、实船倾斜试验（测量实 船的重量重心）
船舶静力学
四、本课程的学习方法
船舶静力学
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。
2020年4月25日星期六
船舶静力学
第一章 绪论
船舶静力学
船舶航行6大性能
浮性
船舶在一定装 载情况下浮于 一定水面位置 的能力。
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
船舶静力学
抗沉性
船舶静力学
船舶破损进水 情况下的浮性 和稳性
快速性
船舶静力学
船舶的速航性，其中包括：船舶阻 力性能，及船舶推进性能
船舶静力学
耐波性（适航性）
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）。
操纵性
船舶静力学
船舶操纵性包括： 航向稳定性和回转性。
本课课程的特点、地位和内容
船舶静力学
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。
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
船舶静力学
第一章
船舶静力学
船体形状及近似计算
船体型表面 型线图所表示的船体外形称为船体型表面
§1-1
船舶静力学
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
体积之比，即
CB L B d
CB几何意义：
表示船体水线以下排水体积的肥瘦程度。
AM
d
船舶静力学
L
（纵向）棱形系数CP——船体在水线以下的棱柱体体积之
比，即
CP 的几何意义：
CP
AM L
表示船体水线以下排水体积沿船长的分布情况
AW
d
L
棱垂向形系数CVP——船体在水线以下的排水体
§1-2 船体型线图与型值表
船舶静力学
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
船舶静力学
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。
三个 主坐标平面
船舶静力学
表达船体外形的主坐标平面 是 三个 相互垂直的基本平面
船舶静力学
（1）中线面（对称面）——通过船宽中央 的纵向垂直平面
中线面
船舶静力学
（2）中站面——通过船长中点的横向垂直 平面
中站面
船舶静力学
基平面
（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。
AW
B
L
Cwp
AW LB
几何意义：表示水线面积的肥瘦程度
船舶静力学
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
d
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
（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）；
尾垂线
舷墙顶线 甲板边线 dA
LOA LWL
D dM
LPP
设计水线 龙骨线