浮体静力学课程设计资料
浮体静力学(02)
M yoz x Ax dx
V Ax dx
a
b a b
b
M xoz yGx Ax dx
（1-3）
xG
M yoz V
b a
b
M xoy zGx Ax dx
a
a b
a
x Ax dx
b a
Ax dx
M y G xoz V
y Gx Ax dx
Mox A
§1~5 几何要素计算公式
面积及面积心
一边为曲 线的图形
y y2 dM ox dA dx 2 2 dx dM oy （x ) dA xydx 2
dA ydx
微单 元
M ox
M oy xydx
A ydx
a
b
1 b 2 y dx 2b a
§2~4 提高计算精度的方法
积分方法比较与总结
梯形法 辛浦生法 计 算 工 作 量 计 算 精 度
乞贝雪夫法
各种近似计算方法的精确 度，均与曲线的性质及给 定的纵坐标个数多少有关。 增加纵坐标个数，能提高 精度但增加计算量。
在实际工程计ห้องสมุดไป่ตู้中，一般沿浮体长度方向分成20等分，设计 吃水分成7—9等分来进行计算，所得的计算结果一般在工程 所允许的误差范围之内。
A
5T
0
ydz ( 2
T
6
( y0 4 y 1 y1 )
2
T
3
( y1 4 y2 2 y3 4 y4 y5 )
T 1
3
y0 2 y 1
2
3 y1 4 y2 2 y3 4 y 4 y5 ) 2
浮体静力学(10)
上海海事大学 海洋环境与工程学院 张宝吉
§4~3 初稳性公式和稳性高
M R = GM φ
复原力矩 排水量 初稳性高
排水量、 重心一定
G
M 稳心
重心 等体积倾斜水线的位置 浮力作用线的位置
§4~3 初稳性公式和稳性高
M
w w
G
w
M G
M
G B
B
B
B B
横稳性高的数值 要选取适当
§4~3 初稳性公式和稳性高
稳定平衡
不稳定平衡
中性平衡
§4~3 初稳性公式和稳性高
引起船舶横倾1 引起船舶横倾1°所需的横倾力矩公式
如有横倾力矩 M H 作 用于船上，引起的横 倾角度为
M0
GM = 57 . 3
φ=
MH M0
纵稳性公式
M RL = GM Lθ
§4~3 初稳性公式和稳性高
总排水量 k 曲线 浮心纵向坐标 x B 曲线 浮心垂向坐标 z B 曲线 水线面面积 AW 曲线 漂心纵向坐标 x F曲线 每厘米吃水吨数TPC 曲线
§4~4 船舶静水力曲线
横稳心半径 BM曲线
稳性曲线
纵稳心半径 BM L 曲线 每厘米纵倾力矩 MTC曲线 水线面系数 C WP 曲线 中横剖面系数C M 曲线
B
(a)
( b)
( c)
稳定平衡
重心在稳心之下，复原力 矩的方向与横倾的方向相 反，当外力消失后，它能 使船舶回复至原来的平衡 状态
不稳定平衡
重心在稳心之上，复原力 矩的方向与横倾的方向相 同，它使船舶继续倾斜而 不再回复至原来的平衡状 态
中性平衡
重心与稳心重合，当 外力消失后，船不会 回复至原来位置，也 不会继续倾斜
浮体静力学课程设计报告-精品
船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告课程名称：浮体静力学课程设计院（系）：运载工程与力学学部专业：船舶与海洋工程专业班级：学号：学生姓名：年月日目录一静水力曲线-----------------------------------------------------------31 设计要求---------------------------------------------------------------------------------------32 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 33 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 64 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------7二稳性横截曲线-----------------------------------------------------------------------------101 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------102 计算原理------------------------------------------------------------------------------------ 103 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------104 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------11三装载稳性计算------------------------------------------------------------------------------131 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 132 计算过程和图表------------------------------------------------------------------------- 15(1)浮态及初稳性-----------------------------------------------------------------15(2)静稳性曲线及动稳性曲线计算------------------------------------------16(3)稳性校核------------------------------------------------------------------------17(4)该载况下的浮态及稳性总结---------------------------------------------19四总结体会-------------------------------------------------------------------------------------------20一、静水力曲线1、设计要求：列出全部静水力曲线的计算公式；计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m处的以下各要素，列表计算，并绘出静水力曲线图。
浮体静力学课程设计报告..
大连理工大学船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告课程名称：浮体静力学课程设计院（系）：运载工程与力学学部专业：船舶与海洋工程专业班级：学号：学生姓名：年月日目录一静水力曲线-----------------------------------------------------------31 设计要求---------------------------------------------------------------------------------------32 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 33 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 64 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------7二稳性横截曲线-----------------------------------------------------------------------------101 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------102 计算原理------------------------------------------------------------------------------------ 103 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------104 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------11三装载稳性计算------------------------------------------------------------------------------131 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 132 计算过程和图表------------------------------------------------------------------------- 15(1)浮态及初稳性-----------------------------------------------------------------15(2)静稳性曲线及动稳性曲线计算------------------------------------------16(3)稳性校核------------------------------------------------------------------------17(4)该载况下的浮态及稳性总结---------------------------------------------19四总结体会-------------------------------------------------------------------------------------------20一、静水力曲线1、设计要求：列出全部静水力曲线的计算公式；计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m处的以下各要素，列表计算，并绘出静水力曲线图。
浮体静力学课程设计
浮体静力学课程设计院校：鲁东大学学院：交通学院专业：船舶与海洋工程班级：船舶本1102班姓名：***学号：***********指导老师：***目录Ⅰ.邦戎曲线计算Ⅱ.静力水曲线计算Ⅲ.装载稳性计算浮态及初稳性静稳性曲线及动稳性曲线稳性校核原始数据：主要尺度：船长L(m) 89.000型宽B(m) 14.600型深D(m) 7.000吃水d(m) 5.500 附件1-半宽水线型值表Ⅰ 邦戎曲线计算（1）计算原理图2-19表示某一横剖面曲线及不同吃水的半宽值，根据基本公式⎰⎰==ddzydz Moy ydz As 02;采用梯形法计算，在吃水d 时，横剖面面积'0''01'00);(21.....y 2y y y y y y y d ydz As n ni i d +-+++=≈=∑∑⎰’式中：’δ为经过断点修正后的半宽值；d δ为各水线等间距值。
横剖面面积As 对基线y O 轴的静距n ni i i i i d ny y ny y y y d zydz M +⨯-++⨯+⨯=≈=∑∑⎰'00'020(21...1y 0z z )(22oy ’‘式中：δ（2）计算过程（以0站为例）梯形法计算站号 0ZZn-Zn_1 Y1/2（Yn+Yn_1) ∑Yi AsY*Z 从n-1到n ∑Y*Z Moy=2*（l^2）∑Y*Z 各站距尾垂线距离各站距舯距离 -44.50水线 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0.25水线 0.250.25 00 0 0 0 0 0 00.5m水线0.5 0.25 0 0 0 0 0 0 0 0 0.75m水线0.75 0.25 0 0 0 0 0 0 0 0 1m水线 1 0.25 0 0 0 0 0 0 0 0 2m水线 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 3m水线 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 4m水线 4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 5m水线 5 1 1.35 0.675 0.675 1.35 6.75 3.375 3.375 6.75 6m水线 6 1 3.27 2.31 2.985 5.97 19.62 13.185 16.56 33.12 7m水线7 1 4.22 3.745 6.73 13.46 29.54 24.58 41.14 82.28用同样的方法分别计算1站，2站，3站，4站，5站，6站，7站，8站，9站，10站的横剖面面积以及对基线O轴的静距。
浮体静力学课程设计
大连理工大学船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告课程名称：院（系）：专业：班级：学号：学生姓名：年月日目录一静水力曲线-----------------------------------------------------------21 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------22 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 23 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 54 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------5二稳性横截曲线--------------------------------------------------------------------------------61 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------62 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 63 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------64 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------7三装载稳性计算----------------------------------------------------------------------------- 81 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 82 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。
浮体静力学(05)
xS
xS
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
浮心的纵坐标和垂向坐标： 浮心的纵坐标和垂向坐标：
xB =
M yoz V
∫ = ∫
xS
xW xS
AS xdx AS dx
oy
xW
zB =
M xoy V
∫ M dx = ∫ A dx
xW xS xW S
xS
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
结论：采用纵向积分法时，须先求出给定水线面下不同x处 结论：采用纵向积分法时，须先求出给定水线面下不同x 的横剖面面积及其对oy轴的静矩。 oy轴的静矩 的横剖面面积及其对oy轴的静矩。
V = ∫ AW dz = 2 ∫
0
T
T
0
∫
xS
xW
ydxdz
排水体积V对中站面静矩： 排水体积V对中站面静矩：
M yoz = ∫ AW xF dz = ∫ M oy dz
0 0
T
T
排水体积V对基平面静矩： 排水体积V对基平面静矩：
M xoy = ∫ AW zdz
0
T
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
用若干个与中横剖面平行的平面，把 船舶水下体积分割成若干薄片微体积， 再沿纵向积分，得船舶的排水体积。 微体积对某一个坐标平面求静矩，再 沿纵向积分，然后将其除以排水体积， 即得到浮心相对该坐标平面的坐标。
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
垂向积分计算方法
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
吃水为z处的水线面面积： 吃水为z处的水线面面积：
dM xoy = dV z A = AS z A dx
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
浮力物理方法课程设计
浮力物理方法课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握浮力的定义，理解浮力与物体在液体中排开液体体积的关系。
2. 使学生能够运用阿基米德原理计算物体在液体中的浮力，并解释日常生活中的浮力现象。
3. 引导学生了解浮力的应用，如船舶设计、密度计原理等。
技能目标：1. 培养学生运用实验方法探究浮力与物体排开液体体积关系的技能。
2. 提高学生运用数学知识解决浮力相关问题的能力。
3. 培养学生运用浮力知识进行创新设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对浮力现象的好奇心和探究精神，激发学生学习物理的兴趣。
2. 培养学生合作学习、交流分享的良好习惯，增强团队协作意识。
3. 使学生认识到浮力在科技发展和日常生活中的重要性，增强学生的科学素养。
课程性质：本课程为物理学科的一节实验探究课，通过引导学生动手实验、观察现象、分析问题，培养学生的科学思维和实验能力。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的物理知识和实验技能，好奇心强，善于观察和思考。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，培养实验操作能力和解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，提高学生的科学素养。
通过具体的学习成果分解，使学生在掌握知识的同时，提升技能和情感态度价值观。
二、教学内容1. 浮力的定义与性质- 物体在液体中的受力分析- 浮力与物体排开液体体积的关系2. 阿基米德原理- 阿基米德原理的表述与应用- 浮力计算方法3. 浮力实验探究- 设计实验，探究浮力与物体排开液体体积的关系- 实验数据收集与分析4. 浮力的应用- 船舶设计原理- 密度计原理- 水位控制器原理5. 创新设计- 学生分组讨论，运用浮力知识进行创新设计- 分享创新设计成果教学大纲安排：第一课时：浮力的定义与性质，阿基米德原理第二课时：浮力实验探究第三课时：浮力的应用，创新设计教材章节：《初中物理》下册第四章第3节“浮力”教学内容进度：第一课时：讲解浮力的定义与性质，引导学生学习阿基米德原理第二课时：组织学生进行浮力实验探究，收集与分析数据第三课时：介绍浮力的应用，分组讨论创新设计，分享成果教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，引导学生动手实践，培养实验能力和创新精神。
浮体静力学课程设计
理工大学船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告课程名称：院（系）：专业：班级：学号：学生：年月日目录一静水力曲线-----------------------------------------------------------21 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------22 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 23 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 54 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------5二稳性横截曲线--------------------------------------------------------------------------------61 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------62 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 63 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------64 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------7三装载稳性计算----------------------------------------------------------------------------- 81 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 82 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。
浮体静力学(04)
满载排水量
最大排水量
§3~2 重量和重心坐标计算
船舶重量、重心计算 设组成船舶总重量的各个重量项目的数目为n，各项重量 为 Wi ，各项重量的重心坐标为 ( xi , yi , zi ) ，则船舶总重量W和 重心坐标 ( xG , yG , zG ) 按下式求出：
W x
i 1 n i n
正浮
正浮：浮体的基平面平行于水面时的漂浮状态，此时ox轴和 oy轴都平行于水线面。该浮态可用一个参数d来表示。
平 衡 方 程
W xG x B yG y B 0
一般情况下船舶都应处于正浮状态或略有尾倾。
§3~1 浮性基本概念
z
z
W W 水线
G
G
d
xG=xB
B
zG x
zB
船舶总重量 载重量=船上装
载的各项重量
§3~2 重量和重心坐标计算
船舶排水量=空船重量+载重量，随装载情况不同而变化。
满载排水量
民船
满载出港
典 型 载 况
空载排水量
是否装载客货：满载和空载 油水消耗情况：出港和到港
满载到港
空载出港 空载到港
§3~2 重量和重心坐标计算
对军用舰艇
空载排水量 标准排水量
x B xG tg zG z B y B yG tg zG z B
§3~1 浮性基本概念
zG zB
xG
B
水线 zG
d
x
zB
o yB
yG
G
B
o
xB
dF
y
§3~1 浮性基本概念
总结 浮性和稳性的关键问题
研 究 四 者 关 系
大学水力学浮体浮力教案
一、教学目标1. 知识目标：（1）了解浮力的概念和产生原因；（2）掌握阿基米德原理及其应用；（3）了解浮体稳定性的基本知识。
2. 能力目标：（1）能够运用阿基米德原理解决实际问题；（2）能够分析浮体稳定性问题，并提出解决方案。
3. 情感目标：（1）培养学生严谨的科学态度；（2）激发学生对水力学研究的兴趣。
二、教学内容1. 浮力的概念和产生原因；2. 阿基米德原理及其应用；3. 浮体稳定性的基本知识。
三、教学过程（一）导入1. 引入浮力的概念，提出问题：什么是浮力？浮力是如何产生的？2. 引导学生思考浮力在生活中的应用，如船只、气球等。
（二）讲解浮力的概念和产生原因1. 浮力的定义：物体在液体中受到的向上的力；2. 浮力产生的原因：物体上、下表面所受压力差；3. 阿基米德原理：物体在液体中受到的浮力等于其排开的液体的重力。
（三）讲解阿基米德原理及其应用1. 阿基米德原理的推导；2. 应用实例：计算船只、气球等浮体的浮力；3. 分析浮体浮力与液体密度、排开液体体积的关系。
（四）讲解浮体稳定性的基本知识1. 浮体稳定性定义：浮体在受到扰动后，能否恢复到原来的平衡状态；2. 浮体稳定性分析方法：临界角、稳定心、稳心等；3. 浮体稳定性实例分析：船只、船舶等。
（五）课堂小结1. 回顾本节课所学内容，总结浮力的概念、产生原因、阿基米德原理及其应用；2. 强调浮体稳定性的重要性。
（六）课后作业1. 阅读相关资料，了解浮力在水力学领域的应用；2. 分析生活中常见的浮体稳定性问题，提出解决方案。
四、教学评价1. 课堂参与度：评价学生在课堂上的发言、提问、讨论等表现；2. 作业完成情况：评价学生对课后作业的完成质量；3. 考试成绩：评价学生对本节课知识掌握程度。
浮体静力学(06).ppt
随吃水变化曲线
§3~4 浮性曲线
水线面面积曲线
§3~4 浮性曲线
某一吃水z处水线面面积A： A 2 曲线特征：
某一吃水T下包围的面积=该吃水下的排水体积
包围面积的形心垂向坐标=浮心垂向坐标 ZB 垂向菱形系数
No Image
L/ 2
L/ 2
ydx
V Awdz
0
d
Mxoy V
zA dz A dz
1 d 1 cm m 100
具体应用
TPC
Aw
100
TPC只与 Aw有关
如已知船舶在吃水T时的TPC值，可迅速求出装卸小量货物p No 吨（<10% 排水量）后的平均吃水变化量： Image
§3~4 浮性曲线
排水体积曲线
排水体积曲线
V 由S(z)曲线求出：
Awdz
0
z
V(z)是Aw(z)的积分曲线。积分曲线的特征：积分曲线 的坐标等于原函数的曲线所包围的面积。
z B di
di
0
Vdz
Vi
§3~4 浮性曲线
漂心 xF ( z) 和浮心 xB ( z) 纵向坐标
定义：水线面（漂心）浮心纵向坐标随吃水z变化的曲线。
漂心
计算公式：
xF
L 2 L 2 L 2 L 2
xydx l ydx
L 2 L 2 L 2 L 2
k y y
0 d 0 w w
d
§3~4 浮性曲线
每厘米吃水吨数曲线
定义：船舶正浮时吃水每增加（或减小）1厘米时，引起排水量 增加（或减小）的吨数称为每厘米吃水吨数TPC。它随吃水不同 而不同。曲线形状与水线面面积曲线完全类似。
《浮体静力学》课件
02
浮体的平衡与稳定性
浮体的平衡条件
浮体的平衡条件是指浮体在静止水面上保持平衡的条件，包括重力与浮力的平衡、 力矩平衡等。
重力与浮力的平衡是指浮体的重力与水对浮体的浮力大小相等、方向相反，使浮体 保持稳定。
力矩平衡是指浮体的重力作用线通过浮心，使得力矩为零，保证浮体的平衡不发生 倾斜。
浮体的稳定性分析
浮体静力学在环境保护领域的应用包括水 质监测浮标、污染治理设施等的设计和制 造。
浮体静力学安全保障
浮体静力学原理的应用能 够提高各种设施的安全性 和稳定性，减少事故发生 的可能性。
经济性
合理应用浮体静力学原理 能够减少材料消耗和建设 成本，提高经济效益。
可持续性
在设计和建设过程中充分 考虑浮体静力学因素，有 利于保护环境，实现可持 续发展。
构的强度和安全性。
桥梁设计中的浮体静力学应用
桥墩稳定性分析
桥梁设计中，浮体静力学被用来分析桥墩的稳定性，确保桥墩在 各种载荷条件下都能保持稳定。
桥面承载能力计算
通过浮体静力学，可以计算桥面的承载能力，了解桥面在不同载荷 下的应力分布和变形情况。
桥梁浮态监测
浮体静力学还可以用于监测桥梁的浮态，了解桥梁在不同水位下的 位置和变形情况，确保桥梁的安全运行。
海洋工程中的浮体静力学应用
1 2 3
海洋平台稳定性分析
在海洋工程中，浮体静力学被用来分析海洋平台 的稳定性，确保平台在各种风、浪、流等自然条 件下的稳定性。
海洋管道浮托分析
通过浮体静力学，可以分析海洋管道的浮托效应 ，了解管道在不同水位和流速下的承载能力和安 全性。
海洋浮体的设计优化
在海洋工程中，浮体静力学还被用于优化设计各 种浮体结构，如浮标、浮筒等，提高其稳定性和 承载能力。
浮体静力学课程设计
浮体静力学（一）课程设计目录1 静水力曲线计算 (1)1.1 计算原理 (1)1.2 计算过程 (3)1.3 计算结果 (4)2 稳性横截曲线计算 (5)2.1 计算原理 (5)2.2 计算过程 (6)2.3 计算结果 (9)3 稳性校核 (10)3.1 设计要求 (10)3.2 计算原理 (10)3.3 计算过程及结果 (10)静水力曲线插值 (10)根据静水力曲线及已知数据得到计算表格 (10)静稳性曲线及动稳性曲线 (11)稳性校核 (12)4 课程设计的收获 (14)1 静水力曲线计算1.1 计算原理采纳垂向沿吃水方向积分系统，利用梯形法列表计算。
（1）水线面面积w A222L L w A ydx -=⎰（2）漂心纵向坐标F x222L L oy M xydx -=⎰ oy F wM x A =（3）每厘米吃水吨数TPC100wA TPC ω=(31.025/t m ω=)（4）型排水体积∇0dw A dz ∇=⎰（5）总排水体积k ∇1.006k ∇=∇（6）总排水量∆k ω∆=∇（7）浮心纵向坐标B x0id yoz F w M x A dz =⎰yoz B M x =∇（8）浮心垂向坐标B z0id xoy w M zA dz =⎰xoy B M z =∇（9）横稳心纵向坐标BMTI BM =∇3221(2)12L L T I y dx -=⎰（10）纵稳心纵向坐标L BMLFL I BM =∇2222LL L I x ydx -=⎰2LF L w FI I A x =- （11）每厘米纵倾力矩MTC100LGM MTC L∆=近似写成：100LBM MTC L∆=（12）水线面系数wp Cwwp A C LB=（13）方形系数B CB C LBd∇=（14）棱形系数P CP M C A L∇=10站处02i d M A ydz =⎰（15）中横剖面系数M CMM A C Bd=1.2 计算进程面各项几何要素，要紧包括面积、面积矩、横向惯性矩、纵向惯性矩，这些数据通过计算处置后取得15条静水力曲线的具体数据。
浮体静力学课程设计报告..
大连理工大学船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告课程名称：浮体静力学课程设计院（系）：运载工程与力学学部专业：船舶与海洋工程专业班级：学号：学生姓名：年月日目录一静水力曲线-----------------------------------------------------------31 设计要求---------------------------------------------------------------------------------------32 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 33 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 64 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------7二稳性横截曲线-----------------------------------------------------------------------------101 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------102 计算原理------------------------------------------------------------------------------------ 103 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------104 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------11三装载稳性计算------------------------------------------------------------------------------131 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 132 计算过程和图表------------------------------------------------------------------------- 15(1)浮态及初稳性-----------------------------------------------------------------15(2)静稳性曲线及动稳性曲线计算------------------------------------------16(3)稳性校核------------------------------------------------------------------------17(4)该载况下的浮态及稳性总结---------------------------------------------19四总结体会-------------------------------------------------------------------------------------------20一、静水力曲线1、设计要求：列出全部静水力曲线的计算公式；计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m处的以下各要素，列表计算，并绘出静水力曲线图。
浮体静力学课程设计
浮体静力学（一) 课程设计目录1 静水力曲线计算部分 01。
1 设计要求： 01.2 计算原理： 01。
3 原始数据: (2)1.4 计算过程和图表： (2)2 稳性横截曲线 (4)2.1 设计要求： (4)2.2 计算原理： (4)2。
3 原始数据 (4)2.4 计算过程和图表： (4)3 装载稳性计算部分（载况一） (6)3.1 设计要求 (6)3.2 计算过程和图表 (6)3。
2。
1 稳性横截曲线 (6)3.2.2浮态及初稳性计算 (6)3。
2.3静稳性曲线及动稳性曲线 (7)3。
2.4稳性校核 (8)4课程设计的收获 (11)1 静水力曲线计算部分1.1 设计要求：计算吃水:0.5m, 1。
5m ， 2m ， 2。
5m ， 3。
0m 处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。
（1） 水线面面积A W （2） 漂心纵向坐标X f （3） 每厘米吃水吨数TPC （4） 型排水体积V（5） 总排水体积(附体系数取1.006) （6） 总排水量W （7） 浮心纵向坐标X b （8） 浮心垂向坐标Z b （9） 横稳心垂向坐标BM （10） 纵稳心垂向坐标BM L （11） 每厘米纵倾力矩曲线MTC （12） 水线面系数C W （13） 方形系数C B （14） 棱形系数C P （15） 中横剖面系数C m1.2 计算原理：（1）水线面面积Aw 的计算：根据计算公式⎰-=222LL 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 ⎰-=222，⎰-=222L L w ydx A ,WOy F A M x =,用梯形法计算Moy ≈2*(δL ）²Σ´kjyi式中：Σkjyi=0*y10+1＊（y11-y9）+2＊(y12—y8)+…+9*(y19-y1)+10＊（y20-y0）—0。
浮体静力学二给学生简版
§2~7 客舱分舱和破舱稳性计算
IMO A.265 对客船的分舱和破舱稳性要求（概率论方法）
二. 主要衡准 分舱
所有舱室应保证一舱不沉， 但对于船长大于100米的船，首尖舱和其相邻舱组成的舱组 应满足 两舱不沉。
§2~7 客舱分舱和破舱稳性计算
§2~7 客舱分舱和破舱稳性计算
稳性和浮性 ①在进水最终阶段：
基础
①对实船的海难资料作破损统计，得出破损范围（长度和深度）及 位置的分布函数，再求得某一舱或舱组进水概率的计算公式（求pi）
②以模型试验及船舶碰撞时的海况报告为基础，得出某一舱或舱组进 水后船舶不致倾覆或沉没的概率计算公式。（求si）
③最后，船舶破损后残存的概率 = 进水概率pi ×不致倾覆或 沉没的概率si 之总和。
§2~4 可浸长度的计算
快速计算进水舱的可浸长度及其位置
代替所有极 限破舱水线
§2~4 可浸长度的计算
(4) 绘制可浸长度曲线 已知：各进水舱的l和x
实际的可浸长度曲线
渗透率=1时的可浸长度曲线
§2~5 分舱因数及许用舱长
分舱因数F决定许用舱长
许用舱长=实际的可浸长度 分舱因数= l F
许用舱长反映了各类船舶在抗沉性方面要求的不同 F≤1
§2~5 分舱因数及许用舱长
一舱制船
两舱制船
三舱制船
如果船舶在一舱破损 如果相邻两舱破 相邻三舱破损后 后最终平衡水线不超 损后最终平衡水 仍能满足不沉性 过限界线，两舱破损 线不超过限界线，要求的船 后最终平衡水线超过 则满足两舱不沉 限界线，则该船的抗 的要求 沉性只能满足一舱不 沉的要求
1.0>=F>0.5
B型船 定义
浮力实验课程设计方案模板
一、实验背景浮力是物理学中的一个重要概念，它描述了物体在流体中受到的向上的力。
为了让学生更好地理解浮力的原理和应用，我们设计了本浮力实验课程。
二、实验目标1. 让学生了解浮力的基本概念和原理；2. 培养学生运用实验方法探究物理现象的能力；3. 培养学生的团队合作精神和创新思维。
三、实验器材1. 弹簧测力计2. 细线3. 烧杯4. 水槽5. 橡皮泥6. 小石块7. 量筒8. 水族箱（可选）四、实验步骤1. 测量物体在空气中的重力G（1）用细线拴住物体，悬挂在弹簧测力计下方；（2）读取弹簧测力计的示数，即为物体在空气中的重力G。
2. 测量物体在水中的浮力F（1）将物体浸没在水中，确保物体完全浸没；（2）读取弹簧测力计的示数，即为物体在水中的浮力F。
3. 测量物体排开水的体积V排（1）将物体放入量筒中，读取量筒的初始液面高度；（2）将物体取出，读取量筒的液面高度；（3）计算物体排开水的体积V排。
4. 计算物体的密度ρ（1）根据公式ρ=m/V，计算物体的密度ρ；（2）其中m为物体的质量，V为物体的体积。
五、实验数据处理与分析1. 对比物体在空气中的重力和在水中的浮力，分析浮力的产生原因；2. 分析物体排开水的体积与浮力的关系；3. 讨论物体密度对浮力的影响。
六、实验总结1. 总结浮力的基本概念和原理；2. 分析实验结果，验证浮力公式；3. 讨论实验过程中可能存在的问题及改进措施。
七、实验拓展1. 研究不同形状物体的浮力；2. 探究浮力与物体表面粗糙程度的关系；3. 研究浮力在实际生活中的应用。
通过本实验课程，学生可以深入了解浮力的基本原理，掌握实验方法，提高物理实验能力，为今后的学习打下坚实基础。
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浮体静力学课程设计
院校：鲁东大学
学院：交通学院
专业：船舶与海洋工程
班级：船舶本1102班
姓名：杜兆阳
学号：20112814551
指导老师：胡丽芬
目录
Ⅰ.邦戎曲线计算
Ⅱ.静力水曲线计算
Ⅲ.装载稳性计算
浮态及初稳性
静稳性曲线及动稳性曲线
稳性校核
原始数据：
主要尺度：船长L(m) 89.000
型宽B(m) 14.600
型深D(m) 7.000
吃水d(m) 5.500 附件1-半宽水线型值表
Ⅰ 邦戎曲线计算
（1）计算原理
图2-19表示某一横剖面曲线及不同吃水的半宽值，根据基本公式
⎰⎰==d d
zydz Moy ydz As 0
2;采用梯形法计算，在吃水d 时，横剖面面积
'
0''01'00);(2
1.....y 2y y y y y y y d ydz As n n
i i d +-+++=≈=∑∑⎰’式中：’δ为经过断点修正后的半宽值；d δ为各水线等间距值。
横剖面面积As 对基线y O 轴的静距
n n
i i i i i d ny y ny y y y d zydz M +⨯-++⨯+⨯=≈=∑∑⎰'
00'020(2
1...1y 0z z )(22oy ’‘式中：δ（2）计算过程（以0站为例）
梯形法计算
用同样的方法分别计算1站，2站，3站，4站，5站，6站，7站，8站，9站，10站的横剖面面积以及对基线
O轴的静距。
y
（3）绘制图表
把计算的结果用AutoCAD绘制成邦戎曲线。
为了缩短图纸的长度和使用方便，在绘制时，对船长和型深采用不同的比例，因此图上的船型显得短而长。
Ⅱ静力水曲线计算
1.计算原理
（1）水线面面积Aw
如图所示，⎰-=2
/2/ydx w L L A 式中：y 是离Oy 轴x 处的半宽；L 是水线长。
（2）漂心纵向坐标F x
⎰
⎰
--==
22
22L L L L F
ydx
xydx
Aw
Moy
x
式中：Moy 为Aw 对Oy 的静距。
（3）每厘米吃水吨数TPC
100
wAw
TPC =
；式中w 为水的重量密度，3/m t . （4）水线面系数
BL
Aw
Cwp =
（5）排水体积▽
()()[]
⎰++++++≈=∇-⋅i
d o Wi Wi W W w w A A A A A A d Awdz i 12110)(2/1 δ
（6）排水量W （附体系数取1.006）
∇=∇=wk w W k ；式中k ∇为总排水体积，∇型排水体积。
(7)浮心纵向坐标
⎰
⎰
=
∇
=d d
F B Awdz
Awdz
x Myoz x 0
式中：Myoz 为对中站面yOz 的体积静距。
（8）浮心垂向坐标
⎰⎰=
∇
=d d
B Awdz zAwdz Mxoy z 0
式中：Mxoy 为对基平面xOy 的体积静距。
（9）横稳心垂向坐标
∇
=∇
=
⎰-dx y I BM L
L T
22
3
32
式中：T I 为水线面WL 的面积对于纵向中心轴O-O 的横向惯性矩。
（10）纵稳心垂向坐标
ydx
x I Awx I I BM L L L F
L
LF L ⎰-=∇-=∇=22
22
2
式中：LF I 为水线面面积Aw 对于通过该水线面漂心F 的横轴的纵向惯性矩；L I 为水线面面积Aw 对于通过该水线面中站处Oy 横轴的纵向惯性矩。
（11）每厘米纵倾力矩
L
BM L GM MTC L
L 100100∆≈
∆=
(12)方形系数
LBD
C B ∇=
二、计算数据
将计算的静水力曲线各曲线的数据整理在表
三、绘制图形
将计算的数据用AtuoCAD 绘制成静力水曲线图，如图所示。
Ⅲ装载稳性计算
一、浮态及初稳性
根据给出的载况，在静力水曲线图中查出平均吃水、浮心纵向坐标、浮心垂向坐标等数据并计算首尾吃水、横倾角、纵倾角以及初稳性高、纵稳心高。
计算公式及数据如表
二、静稳性曲线及动稳性曲线
根据给定的稳性横截曲线、排水量和重心高度G z 按式()Φ--=s i n S G s z z l l ，计算各倾角下的复原力臂，并绘制静稳性曲线()Φ=f l 。
如图所示。
由Φ=⎰Φ0ld l d 计算各倾角下的复原力臂d l ，并绘制d l 随Φ变化的动稳性曲线图。
三、稳性校核
横准系数:f q f q
l l M M K ==
①横摇角的计算
为系数。
、、、式中43213
241028.15C C C C C C C C =φ
经计算查表。
取，取，取，取101138.068.0248.04321C C C C 则 3.290=φ
②最小倾覆力臂q l 的计算
根据横摇角和动稳性曲线的对称性绘制出在风浪联合作用下的稳性曲线，如图所示.。