浙江海洋学院船舶静水力性能及稳性计算
船舶运动稳定性的计算与分析
船舶运动稳定性的计算与分析随着航运业的不断发展，船舶在海洋中的运行也越来越多。
但是，船舶在海上航行时，由于海浪的影响，总会产生各种各样的不稳定因素，给船舶运行带来困难和风险。
因此，确保船舶的运动稳定性显得尤为重要。
船舶的运动稳定性就是指在海上航行时，船体保持平衡，避免翻船或侧翻的概率。
要保证船舶的运动稳定性，首先需要进行计算和分析，以确保航行时侧倾角度控制在可接受的范围内。
一、船舶运动稳定性的计算与分析方法1. 船舶稳性计算方法船舶稳性计算是指通过测量、计算和分析船舶稳态和动态数据，得出船舶受到波浪力和风力时的稳态和动态特性。
主要包括稳态、动态稳定性、自由恢复性等。
船舶稳性计算主要通过计算公式和图表进行。
2. 有限元方法有限元方法是一种数学计算方法，它以船舶的结构模型作为基础，对船舶运动的三维模型进行求解，从而得到船舶的运动稳定性。
有限元方法可以考虑到船体柔性变形、复杂海浪和气象特性等，因此可以更加精确地计算船舶的运动稳定性。
3. 模拟计算方法模拟计算方法是指建立船舶运动稳定性的数学模型，通过数字仿真计算，得到船舶在风力和波浪下的受力和运动情况。
模拟计算方法包括动态稳定性分析、湍流流场计算等。
二、船舶运动稳定性的影响因素船舶的运动稳定性不仅受到自身结构的影响，还受到外部因素的影响。
1. 船舶结构因素船体的尺寸、形状、重心位置、装载状态、船尾设计等均会影响船舶的运动稳定性。
在进行船舶结构设计时，需要考虑以上因素对稳定性的影响。
2. 外部气象海况因素外部气象海况因素包括风速、浪高、浪向等。
当气象海况恶劣时，对船舶的稳定性造成的影响较大，因此需要及时掌握并采取相应的预警措施。
3. 航线选择航线上存在的航行条件也会对船舶运动稳定性造成一定的影响，如港口、卡口、水深等，需要在航行前进行详细的规划和考虑。
三、船舶运动稳定性的应对措施1. 船舶结构设计在船舶结构设计时，应根据航行的环境条件，合理选择船舶的尺寸、重心位置等参数，以优化船舶的稳定性。
船舶静力学课程设计讲解
船舶静力学课程设计讲解船舶静力学课程设计2014年12月16号目录1.船舶静水力计算 (3)1.1 成员介绍及分工情况 ....................................................................................................... 3 1.2 船型简介 ...........................................................................................................................3 1.3 程序简要说明 (3)1.4 船舶静水力曲线 ............................................................................................................... 3 1.5 邦戎曲线 ...........................................................................................................................5 1.6 稳性横截曲线 (5)1.6 i i X V 曲线 (11)1.7 费尔索夫曲线 (7)1.8 下水曲线 (8)2.稳性校核 (15)2.1 概述 .......................................................................................................................... ....... 15 2.2 船舶主尺度.....................................................................................................................15 2.3 稳性计算书说明 ............................................................................................................. 16 2.4 各种核算状态稳性总表 ................................................................................................. 16 2.5 各种核算状态重量重心计算(分项重量、重心估算) ................................................. 17 2.6 各种核算状态浮态及初稳性计算 ................................................. 错误！未定义书签。
船舶进水后稳性计算研究
２不 同进水情况下 的计算方法 ．
第一类舱 ： 舱的顶部位于水线 以下 ， 船体破 损后 海水灌满整
水 线 以下 的 舱 柜 属 于这 种 情 况 。这 类 舱 室 用 增 加 重 量 法 进 行 计 算较方便。
但舱顶未破损 ， 因此舱 内没有 自由液面 。双层底 、 顶盖在 舱位置一般以距首或尾 １ 船长处为严重。 于低脊弧或无脊 弧 个舱室 ， ／ ４ 对
投资与创业 ２ １ ． ０ ２１
探 索与研究
船舶进 水后稳性 计算研究
兰 洋
（ 天津 海运职 业 学院
天津
３０５ ０ ３ ０）
摘
要： 近年来一 系列海难事故的发生， 使人们对船舶破损后的生存能力有 了新的认识。而稳性是衡量船舶
安全性的最重要指标之一。 船舶破损进水后 的稳性更关系着船舶和人命的安全， 因此研 究破舱稳性有着十分重要 的意义 。本 文就船舶 进水后 的稳 性计 算进行 分析 ， 出这种情 况 下破 舱稳 性 的计算 方 法 ， 得 为船舶 的 安全提 供 了一
舱 室 之渗 透 率 是 不 同 的 。 （ ） 稳 性 计 算 方 法 二 初
我们要在最短 的时间 内确定破损舱室的位 置 ， 迅速 、 准确 的计算
出船舶破损后的浮性和稳性 ，为采取 正确有效 的应急措施提供 理论依据。所以 ， 研究船舶破舱进水后稳性的计算具有重要的理
论 意 义 和 应用 价 值 。
力大小相等而方向相反 ，重心与浮心在 同一铅垂线上的原理求 得新的平衡位置 ， 即为破舱浸水后 的浮态 。 （） ２ 损失 浮力法 ： 把破 舱后 的进水 区域看成不属 于船的 ， 即 整个船舶来说 ， 其排水量不变 ， 故此法又称为 固定排水量法 。计 算破舱浸水后的剩余稳 性高度 ，采用 固定排水量法在按增加重 量法求得 的新的平衡位置下 （ 排水量 不变 ）将破损部分 作为浮 ，
船舶稳性计算公式
船舶稳性计算公式船舶稳性是指船舶在水中运行时，保持平衡和稳定的能力。
稳定性是船舶设计中非常重要的一个方面，它关系到船舶的安全性和航行性能。
船舶稳性计算公式是用来评估船舶在不同条件下的稳性情况的数学公式，通过这些公式可以计算出船舶在不同条件下的稳性参数，从而为船舶设计和运行提供参考依据。
船舶稳性计算公式的基本原理是基于阿基米德原理和力学平衡原理，通过计算船舶的浮力、重力和倾覆力矩等参数来评估船舶的稳定性。
在船舶设计和运行中，稳性计算公式被广泛应用于评估船舶的稳性情况，为船舶设计师和船舶操作人员提供了重要的参考数据。
船舶稳性计算公式涉及到许多参数，其中包括船舶的尺寸、形状、重心位置、载重情况、浸水线、气压和海况等因素。
根据这些参数，可以得出船舶的稳性曲线、倾覆角、倾覆力矩、倾覆力臂等稳性参数，从而评估船舶在不同条件下的稳定性。
船舶稳性计算公式的具体形式和计算方法根据不同的稳性理论和方法而有所不同。
在船舶设计中，常用的稳性计算方法包括静态稳性计算、动态稳性计算、气动稳性计算和波浪稳性计算等。
每种方法都有相应的计算公式和计算程序，可以用来评估船舶在不同条件下的稳性情况。
静态稳性计算是指在平静水面上，船舶在静止状态下的稳性情况。
常用的静态稳性计算公式包括浮力计算公式、重心位置计算公式、倾覆力矩计算公式等。
通过这些公式可以计算出船舶在不同载重情况下的浮力和重心位置，从而评估船舶的稳定性。
动态稳性计算是指在船舶运行时，船舶在动态条件下的稳性情况。
常用的动态稳性计算公式包括倾覆角计算公式、倾覆力矩计算公式、倾覆力臂计算公式等。
通过这些公式可以评估船舶在不同航行状态下的稳定性，为船舶操作人员提供重要的参考数据。
气动稳性计算是指在强风条件下，船舶在风力作用下的稳性情况。
常用的气动稳性计算公式包括风压力计算公式、风倾覆力矩计算公式等。
通过这些公式可以评估船舶在强风条件下的稳定性，为船舶设计师和船舶操作人员提供重要的参考数据。
船舶静力学概论 第五章 完整稳性
lg：重量稳性臂，仅取决于重心高度
l f (, KG,) ls f (,)
对于小倾角情况
GZ GM sin GM
当重量,重心一定时，曲线
l f ()
称为静稳性曲线
大倾角稳性的变排水量算法
船舶的形状稳性臂仅取决于船体的形状，和装载状态无关。 对于一条固定的船来说，当参考点S确定后，同一排水量下的
初稳性
当倾斜角很小时，浮心的移动轨迹近似于一段半径为
IT
的圆弧，轨迹圆的圆心称为稳心（Metacenter），轨迹圆
半径称为稳心半径BM。恢复力臂：
GZ
zB0
IT
(1
1 2
tan2
)
zG
sin
zB0
IT
zG
s
in
GM
s in
GM
zB0
IT
zG
为重心到稳心的垂向距离，称为初稳心高 横稳心半径估算公式
c
osydy
zB
(Tk
,)
1 (Tk
,)
(Tk
,0) z B
(TK
,0)
T
N (y )dy
0
0
I
(y
)
s
inydy
ls yB cos zB zS sin
以上公式中，正浮时的排水体积和浮心纵坐标 (Tk ,0)和zB (TK ,0)可通过 静水力曲线图获得。
大倾角稳性的等排水量算法
基本步骤：绘乞氏横剖面；选择一系列正浮 水线和对应的旋转点；绕各自的旋转点确定 横倾水线族；在乞氏横剖面上量取各站处的 入水和出水边长度；计算排水体积和形状稳 性臂。利用稳性横截曲线获得指定排水量下 的ls()曲线。
船舶静稳性臂介绍及手动计算分析
船舶静稳性臂介绍及手动计算分析摘要：文章介绍了与船舶稳性息息相关的静稳性臂的定义，讲解了静稳性臂曲线的特征，并重点分析了在有一定的文件基础上手动计算静稳性臂并绘制静稳性曲线，进而根据此静稳性曲线来校核船舶的稳性。
标签：稳性回复力臂;静稳性臂;静稳性曲线;横倾角φ;复原力矩;自由液面船舶稳性系指船舶在外力矩（如风、浪等）的作用下发生倾斜，当外力矩消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力，其大小取决于排水量、重心和浮心的相对位置等因素。
稳性是确保船舶及各种海上浮体安全航行及作业的主要性能指标之一，船舶稳性研究是船舶业中一个非常重要的课题。
在建造，航行等过程中时刻都应受到各方的关注，船舶在小倾角稳性主要考核的是初稳性GM值，大倾角稳性主要考核的静稳性臂GZ。
文章着重介绍大倾角稳性静稳性臂以及手动计算的方法。
如图1所示，船舶原浮于水线W0L0，在一外力矩的作用下产生一个较大的角度φ，此时浮于水线WφLφ，重心G位置不变，浮心B0移动到Bφ，于是重力Δ与浮力ω▽产生了一个复原力矩MR=Δ*GZ=Δ*L，L=GZ为重力作用线与浮力作用线之间的垂直距离，称为复原力臂或静稳性臂。
对于小倾角时，GZ=GM*sinφ。
对于大倾角时，GZ=B0R-B0E。
图2为一典型静稳性曲线图，横坐标为船舶的横倾角φ，纵坐标为静稳性臂的值L，如果得知一条船舶的静稳性曲线，则可根据此曲线的特征分析此船的稳性特点，并可校核在某一工况下是否有足够的稳性。
根据上图可以得出以下结论：（1）静稳性曲线在原点处的斜率等于初稳性高GM0。
（2）静稳性曲线下的面积等于船舶倾斜后所具有的位能，或者说等于倾斜力矩所做的功。
显然，静稳性曲线的面积越大，船舶的稳性越好。
因此，静稳性曲线下的面积也是表征船舶稳性的一个重要标志。
（3）静稳性曲线上的最高点表示船舶所能承受的最大静倾斜力矩，即船体本身所具有的最大复原力臂，其对应的横倾角为φmax。
（4）复原力矩MR为0即为静稳性曲线与横轴的交点，共有两个交点。
船舶静力学计算及稳性衡准系统
船舶静力学计算及稳性衡准系统 4.1 2009年1月最新版船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.1_0901"(cyzwx) 是由中国船级社武汉规范研究所研制开发。
11全模块：静水力性能、舱容曲线、自由液面、完整稳性、倾斜试验、破舱稳性、随浪稳性、纵向下水、干舷吨位、总纵强度、应急响应4.1.1 系统界面介绍Windows应用程序的界面主要有三种，即单文档界面、多文档界面和资源管理器样式界面。
顾名思义，单文档界面指只有一个窗体的界面，其应用程序只能打开一个文档，想要打开另一个文档时，必须先关闭已打开的文档。
多文档界面指在主窗口中包含多个子窗口的界面，其应用程序允许用户同时显示多个文档，每个文档显示在它自己的窗口中，子窗口被包含在主窗口中（同时有两个或更多的窗口时，只有一个是活动的，用户可以用鼠标单击窗口的可见部分来将它激活），主窗口为应程序中的所有的子窗口提供工作空间。
资源管理样式界面是包括有两个窗格（或者区域）的一个单独的窗口，通常是由右半部分的一个树形（或者层次型）的视图和右半部分的一个显示区所组成，其应用程序类似Windows资源管理器，左边窗格为主题，而右边窗格为选中的主题细节。
本程序系统采用多文档界面，同时具有资源管理器样式界面的风格，如图4.1所示。
计算功能“船舶静力学计算及稳性衡准系统”的功能包括静水力性能计算、舱容曲线计算、自由液面修正计算、倾斜试验计算、完整稳性计算、可浸长度曲线计算、破舱稳性计算和下水计算等功能，在此基础上还将开发吨位计算、干舷计算和随浪稳性计算等功能。
1.3.1 静水力性能计算1. 计算内容：静水力曲线、邦戎曲线、费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线。
2. 计算方法：费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线采用等体积法计算；静水力曲线和横截曲线可计入初始纵倾角的影响。
1.3.2 舱容曲线计算1. 计算内容：舱室要素和舱容曲线。
2. 计算方法：采用特征点坐标描述舱室形状，自定义计算水线数目。
静水中船舶大倾角横摇稳性的理论计算方法
一步对其 在 大 风 浪 中 横 摇 运 动 的 非 线 性 进 行 研 究.
1 方法概述
1.1 现有方法综述 由于静水中船舶初稳性的静稳性力臂 lGZ =
ZGMSin! 是根据以下假定得出的［2］： （1）等体积的斜轴通过正浮水线面的漂心； （2）浮 心 移 动 曲 线 是 圆 弧 的 一 段，其 圆 心 为
第 i 个横剖面如图 （1 e）所示 . 本文首先假设 zh 为 已知（对于每个横剖面来说 zh 的值是相同的），纵 倾角!也为已知 . 当船舶发生横倾后，对于此横剖 面来说，图 （1 e）有
T' = T - zh
（3）
其中：每个横剖面在船舶发生纵倾后没有横倾时
的静吃水 T 满足
T = T0 -（ L / 20）（11 - i）ta（n !） （4）
对静水中船舶大倾角横摇稳性的特点进行了介绍提出了一种新的计算船舶发生大倾角横摇时的静稳性力臂的计算方法在运用逐步逼近法计算每个横剖面的左右侧的浸深时考虑了在横摇过程中由于船舶首尾不对称造成的纵倾对每个横剖面浸深的影响然后根据重力与浮力平衡纵倾力矩之后为零这两个条件运用matlab数学工具语言的迭代算法求出了纵倾角以及水线面修正层厚度进而绘出了静稳性力臂曲线
精 度 大 小 要 求 来 确 定，则 每 一 等 分 为（ dm T'）/ I，其中 dm 为船舶的型深 . 把随船运动坐标 系 yOz 的 O 点移到 O' 点，则横倾后的水线在坐标
系 yO'z 中的方程为 z = y·ta（n "）. 如图 （1 f），当
zx
=
T'
+
x·
dm
I
T'
时，y（ zx）= T' / ta（n "），其中 x 是大于 0 小于 I 的 一个数，从 0 开始计数，依次加 1 . 从型值表中利用
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。
船舶静力学浮性和初稳性概要
船舶静力学浮性和初稳性概要船舶船舶静力学浮性、初稳性课程总结第二章浮性2.1 浮态和静平衡方程2.1.1 浮态的描述船舶的浮态用吃水T，横倾和纵倾角。
正浮状态：=0；=0，用吃水T描述纵倾状态：=0，用T，描述横倾状态：=0，用T，描述任意状态：用T，，描述t纵倾也可用纵倾值t TF TA表示，tanL2.1.2 静平衡方程横倾时，水平方向单位向量为jcos ksin根据矢量投影规则，重力和浮力作用线之间的距离GZ为矢量GB在水平方向的投影，当船舶在外力矩作用下达到静平衡状态时，力平衡方程（任意倾斜角）为：WMH GZ lH yB yG cos zB zG sin MT lT xB xG cos zB zG sin 当外力矩为零时：GZ方向的单位矢量：jcos +ksinMH MT 0 lH lT 0 因此有：yB yG zB zG tanxB xG zB zG tan当（平衡于正浮状态的）船舶在外力矩作用下发生小角度倾斜时：I 2L/23MH GZ GMsin zB T zG sin I ydxT L/23 其中L/2I 2IL 2 x2ydx AWxFMT GZL GMLsin zB L zG sin L/22.2 重量重心计算船舶重量重心计算采用累计求和的方法进行W WkxG,yG,zGW x,y Wkkkk,zk船舶2.3 排水体积和浮心计算船舶水下部分的体积和浮心采用积分的方法计算：dxdydzVxB1yB ydxdydzV1xdxdydz VzB1zdxdydz V具体计算时分别按三个坐标依次积分。
2.3.1 按水线面计算排水体积和浮心坐标按水线面计算排水体积和浮心坐标时，首先在y和x方向积分，计算水线面面积Aw和水线面形心（称为漂心），然后在z方向积分获得排水体积和浮心。
按水线积分时，一般假定船舶处于正浮状态。
按水线面计算方法可获得船舶静水力曲线2.3.1.1 水线面参数计算水线面面积：AW(z) dxdyWPL/2 L/22ydx水线面静矩：moy z xdxdyWPL/2L/22xydx水线面漂心（COF）：xF zmoyAW2L/23ydx (用于横稳性半径计算) 水线面横倾惯性矩：IT z 3 L/2 水线面纵倾惯性矩：IL z 22.3.1.2 排水体积和浮心坐标计算L/2L/22(用于纵稳性半径计算) x2ydx AWxF排水体积：T Aw z dzT1T浮心纵坐标(LCB)：xB T xFAWdz01T1 T 1T浮心垂向坐标(VCB)：zB T zAWdz zd T dz0 0 0浮心垂向坐标(TCB)：yB T 0 (对称性)船舶2.3.1.3排水体积和浮心坐标的导数dAW 排水体积导数：dz 浮心纵坐标(LCB)：dxBAWxF xBdz dzBAWz zBdz浮心垂向坐标(VCB)：2.3.2 按横剖面计算排水体积和浮心坐标按横剖面计算排水体积和浮心坐标时，首先在y和z方向积分计算水线以下横剖面面积As和形心ys,zs。
大学船舶静水力计算教案
大学船舶静水力计算教案大学船舶静水力计算教案一、教学目标本课程旨在通过介绍船舶的基本结构、船舶静水力学基础知识以及静力平衡的原理和方法，使学生能够对船舶进行静水力计算，并了解船舶在静水中的稳定性和安全性。
二、教学内容1. 船舶的基本结构和分类2. 船舶静力学基础知识3. 船舶在静水中的稳定性和安全性4. 船舶静水力计算的原理和方法三、教学方法1. 授课方式：理论讲授+案例分析2. 自主学习：通过录制的视频教学内容、教材及相关文献，学生进行自主学习、思考、作业。
四、教学步骤1. 船舶的基本结构和分类（1）介绍船舶的结构和功能，如船体、船底、排水量、载重量等基本概念。
（2）分类讲解船舶的种类和特点，如货船、客船、散货船、油船等。
2. 船舶静力学基础知识（1）介绍船舶静水力学基础概念，如浮力、中心高、倾角等。
（2）讲解船舶各个部分的静力平衡关系，如船底与水位、船体与水位、船底与船体等的关系。
（3）介绍船舶稳定性的定义和计算方法，如倾斜角度、倾覆力矩、元素法、增量法等。
3. 船舶在静水中的稳定性和安全性（1）介绍船舶在静水中的稳定性和安全性。
如重心高度、稳性曲线、稳性规范等。
（2）讲解船舶的性能限制和航行限制。
4. 船舶静水力计算的原理和方法（1）介绍船舶静水力计算的原理和方法，如浮子法、平衡法、等量法等。
（2）通过案例分析，提供实际计算方法和指导。
五、教学评估1. 作业评估：通过作业考察学生掌握船舶静水力计算的方法和应用。
2. 考试评估：通过考试检验学生对船舶静水力学基础知识、船舶静力平衡的原理和方法以及船舶稳定性的掌握。
3. 师生互评：通过互动评估或小组评估，评价学生对应用技能的掌握和分析思考能力。
六、教学资源1. 静水力学教材2. 相关的故事、例子和案例分析3. 录制视频的教学内容4. 相关的计算软件和工具七、教学反馈1. 搜集学生的学习反馈和意见，并及时做出反应。
2. 设立问卷反馈环节，供学生进行教学质量的评估。
船舶静力学：第3章 初稳性
z1 )
GM L
二、重量的横向移动
重量 p 从A→ A， 距离为y1-y2，G→G1
p GG1 ( y2 y1)
tanf GG1 p( y2 y1) GM GM
应用力线平移原理，设在A加上一对共线力p，可看作G不变，而p移动导致 增加了一个力矩MH
M H p( y2 y1) cosf
对船舶而言， WL W1L1
v2 v1
浮心移动为
BB1
v1
g1g2
并且
BB1
与
g1 g 2
BB1
v1
(og1
og2
)
v1
og1
v2
og2
平行
v1 g1o
L/ L
2 /2
1 3
tan
fy13dx
v2 g2o
L/ L
2 /2
1 3
tan
fy23dx
因为
tanf f y1 y2 y
f 2.5 0.160
5) 船倾斜后的首尾吃水
TF
TF
(L 2
xf
) tan
3.3 (55 2.2) (0.00276)
3.14m
TA
TA
(L 2
xf
) tan
3.2 (55 2.2) (0.00276)
3.35m
§3-6 装卸载荷对船舶浮态和初稳性的影响
一、装卸小量载荷对船舶浮态和初稳性的影响
一初稳心公式三水面舰船的平衡状态四水下潜体的平衡状态五横倾1度所需的横倾力矩m0六纵稳心公式七纵倾1厘米力矩mtc船舶静水力曲线图全面表达了船舶在静止正浮状态下浮性和稳性要素随吃水而变化的规律
第三章 初稳性
渔油船静水力性能计算
毕业论文（设计）学院：普陀科学技术姓名：黄晓伟班级： D08船舶专业：船舶工程技术指导教师：张晓君目录摘要 (3)引言 (4)第一章型线图 (5)1.1任务书与母型船资料分析 (5)1.2主尺度的确定 (6)1.3确定型值 (7)1.4型线图的绘制 (9)................................................................. ................................................................. 第二章静水力. (11)2.1船舶静水力曲线设计 (11)2.2船舶静水力计算 (14)2.3静水力曲线绘制 (24)总结 (26)致谢 (27)参考文献....................................... 错误！未定义书签。
附录.. (30)渔油船静水力性能计算黄晓伟(浙江海洋学院普陀科技学院,浙江舟山 316004)[摘要] 本文的设计对象是一艘主要用于港口与作业渔船之间的油料运输渔油船。
船体结构和稳性满足近海航区的要求。
主要设计内容为：1) 完成主尺度的确定2）型值的确定3）型值表的绘制4）型线图的绘制5) 静水力性能计算6)静水力曲线图的绘制。
本次设计是利用型线图的数据，通过用Excel表格的计算功能进行静水力性能计算，然后通过数据用Autocad画出静水力曲线图，通过静水力曲线图可以迅速查得任一正浮吃水时的浮性、稳性、吃水差和抗沉性等计算时的诸要素。
最终画出型线图和静水力曲线图，静水力曲线图（Hydrostatic Curves plan）表示船舶正浮状态时的浮性要素、初稳性要素和船型系数等与吃水的关系曲线的总称，它是由船舶设计部门绘制，供驾驶员经常使用的一种重要的船舶资料。
通过此次的设计，我们可以得到型线图和静水力曲线图，[关键词] 渔油船；型值表；静水力；曲线图引言随着现代科技的迅速发展，在船舶的要求有很大的要求，既要保证船员和船舶的安全，又要保证船舶航行时的稳性，让乘客感到舒适。
船舶静力学概论 第七章 海洋平台稳性
其中：V为设计风速，m/s。
3、风载荷计算： F = ChCsSP kN
其中：Ch ： 高度系数，和构件形心高度有关 Cs ： 受风构件形状系数，和构件截面形状有关 S ： 迎风面积，m2 P ：风压，kPa
6.2 平台稳性衡准（CCS）
平台在各种作业工况下的完整稳性均应符合以下衡准： 1、对水面式和自升式平台，至第二交点或进水角处的复
原力矩曲线下的面积， 取其中的较小者，至少应比至 同一限定角处风倾力矩曲线下面积大40%。
2、对柱稳式平台，至第二交点或进水角处的复原力矩曲 线下的面积中的， 取其较小者，至少应比至同一限 定角处风倾力矩曲线下面积大30%；
3、对坐底式平台，至第二交点或进水角处的复原力矩曲 线下的面积，取其中的较小者，至少应比至同一限定 角处风倾6.1 平台风载荷计算
1、设计风速：
对无限作业区域的平台，其最小设计风速应为： ➢ 自存工况：51.5m/s（100kn） ➢ 正常作业工况：36m/s（70kn）
对具有营运限制附加标志的平台，其正常作业工况的风 速可适当减小，但应不小于25.8m/s（50kn）。
2、风压计算： P = 0.613×10-3V 2 kPa
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。
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：浙江海洋学院教务处2012年 12月 25 日浙江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。
注★：第一部分内容大部分学生完成，第二部分内容指定学生完成。
1班10，2班12二、内容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。
船舶静力性能计算书
船舶静力性能计算书蔡岭梅编船名班级姓名成绩武汉理工大学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＝米LZ垂线间长＝米LbP型宽＝米B型吃水＝米T型深＝米D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比例面积：1cm=)(z f A =吃水：1cm=(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=表1、、、、计算表S f x x I yf I α水线号=mn L l /==)(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 3ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ-1-111210（尾）-101001-9812-8643-7494-6365-5256-4167-398-249-11100011111224133914416155251663617749188641998120（首）10100总和Σ′修正值ε修正后∑符号=S ∑)(2Ⅱl (m 2)LBS =α=fx ∑∑)()(ⅡⅤl(m )23)()(2fyfxS 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3x 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4Z 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)(2Ⅳ×t（Ⅱ）（Ⅴ）吃水T i（m）浮心垂向坐标Z ci＝(Ⅶ)－(Ⅵ)(m)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ0————12345678910表5r、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6M 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 i icmⅠⅡⅢⅣⅤⅥ0————12345678910-7-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=σ2+(y 2+y 3)面积A 3=σ3×ty 4σ4=σ3+(y 3+y 4)面积A 4=σ4×ty 5σ5=σ4+(y 4+y 5)面积A 5=σ5×t艉↑↓艏012345678910A 1=A 2=A 3=A 4=A 5=11121314151617181920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。
船舶稳性知识点讲解（word）资料
船舶稳性知识点讲解（word）资料第一节稳性的基本概念一、稳性概述1. 概念：船舶稳性(Stability)是指船舶受外力作用发生倾斜，当外力消失后能够自行回复到原来平衡位置的能力。
2. 船舶具有稳性的原因1)造成船舶离开原来平衡位置的是倾斜力矩，它产生的原因有：风和浪的作用、船上货物的移动、旅客集中于一舷、拖船的急牵、火炮的发射以及船舶回转等，其大小取决于这些外界条件。
2)使船舶回复到原来平衡位置的是复原力矩，其大小取决于排水量、重心和浮心的相对位置等因素。
S M GZ =?? (9.81)kN m ?式中:GZ ：复原力臂，也称稳性力臂，重力和浮力作用线之间的距离。
◎船舶是否具有稳性，取决于倾斜后重力和浮力的位置关系，而排水量一定时，船舶浮心的变化规律是固定的(静水力资料)，因此重心的位置是主观因素。
3. 横稳心(Metacenter)M ：船舶微倾前后浮力作用线的交点，其距基线的高度KM 可从船舶资料中查取。
4. 船舶的平衡状态1)稳定平衡：G 在M 之下，倾斜后重力和浮力形成稳性力矩。
2)不稳定平衡：G 在M 之上，倾斜后重力和浮力形成倾覆力矩。
3)随遇平衡：G 与M 重合，倾斜后重力和浮力作用在同一垂线上，不产生力矩。
如下图所示例如：1)圆锥在桌面上的不同放置方法；2)悬挂的圆盘5. 船舶具有稳性的条件：初始状态为稳定平衡，这只是稳性的第一层含义；仅仅具有稳性是不够的，还应有足够大的回复能力，使船舶不致倾覆，这是稳性的另一层含义。
6. 稳性大小和船舶航行的关系1)稳性过大，船舶摇摆剧烈，造成人员不适、航海仪器使用不便、船体结构容易受损、舱内货物容易移位以致危及船舶安全。
2)稳性过小，船舶抗倾覆能力较差，容易出现较大的倾角，回复缓慢，船舶长时间斜置于水面，航行不力。
二、稳性的分类1. 按船舶倾斜方向分为：横稳性、纵稳性2. 按倾角大小分为：初稳性、大倾角稳性3. 按作用力矩的性质分为：静稳性、动稳性4. 按船舱是否进水分为：完整稳性、破舱稳性三、初稳性1. 初稳性假定条件：1)船舶微倾前后水线面的交线过原水线面的漂心F；2)浮心移动轨迹为圆弧段，圆心为定点M(稳心)，半径为BM(稳心半径)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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：
浙江海洋学院教务处
2012年 12月 25 日
浙江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。
注★：第一部分内容大部分学生完成，第二部分内容指定学生完成。
1班10，2班12
二、内容
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。
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。
3．设计结果要求输出打印，按规定格式，以A4幅面整理成设计说明书。
内容包括船型和14条静水力曲线数据的直接计算表格及所绘制静水力曲线图；横截曲线、稳性曲线的直接计算表格及所绘制曲线；设计后的总结与感想等。
文本书写工整划一，言语规范，绘图标准。
4．所有设计相关计算表格及数据、曲线汇总于课程设计电子稿版本中与设计说明书一并提交。
四、时间
１周（2012-12-17到2012-12-21）,各班班长于21日下午17:00前收齐上交。
五、型船资料
设计船型线图、总布置图等
六、其他
如发现设计数据、图纸存在雷同，设计作废并重新就其他船舶完成相关设计，课程设计成绩计算基准减半。
以下为成果说明书基本格式，正文字体：宋体，字号：小四，行间距：18磅。
内容见推荐目录。
摘要静水力图全面表达了船舶在静止正浮状态下浮性和稳性要素随吃水而变化的规律。
静、动稳性曲线是为了反映船舶在大倾角的状态下受到的力矩，以及倾斜力矩所做的功。
这两张图反映了船舶的性能以及安全性，是非常重要的两张图。
关键词：静水力图、曲线
目录：（参考）
一、封面 (1)
二、浙江海洋学院课程设计成绩评定表 (2)
三、任务书 (3)
四、摘要 (5)
五、目录 (6)
六、正文
（一）静水力计算
1、船型、主尺度及计算方法 (7)
2、计算列表汇总 (7)
3、曲线绘制 (8)
（二）稳性校核
1、船型、主尺度及计算方法 (9)
2、剖面定位及计算列表汇总 (9)
3、稳性横截曲线 (10)
4、静稳性曲线 (10)
5、动稳性曲线 (11)
（三）设计总结分析 (12)
（四）参考文献 (13)
绘制静水力曲线的船，其垂线间长为92.3m，船体型宽为15.8m，型深7.4米，设计吃水5.9m，排水量7089.92t，方形系数0.796。
首先，通过读取船的型值表，得到500WL，1000WL，1500WL，2000WL，3000WL，4000WL，5000WL，6000WL，7000WL。
这些水线在各站线上的型值，将它们填入excel表格，通过梯形法计算出各水线面的面积Aw，并注意进行端点修正。
在表格中，通过公式，我们可以得到水线面面积对船中的静矩，通过各水线面对中站的静矩除以水线面面积便得到各水线面的漂心Xf。
通过静矩的值，可以得到船体水线面对通过船中的横轴的纵向惯性矩，减去Xf²×Aw的积便得到水线面对于通过漂心的横向轴的纵向惯性矩IL。
通过半宽，求横向惯性矩It。
然后，由于知道各水线面面积以及各水线之间的间距，通过表格中相邻水线面面积的成对和的自上至下的和与水线之间的间距的积求出各水线面下的排水体积，并求得排水量。
在知道漂心位置Xf和水线面面积Aw后，我们通过各水线的Xf与Aw的乘积的成对和的自上至下的和与水线之间的间距的积求出各各水线面下的排水体积的浮心纵向坐标Xb。
而浮心的垂向坐标Zb我们可以通过各水线面对基平面的静矩值利用与计算浮心纵坐标相同的方法求得。
在上面计算中，已得到IL和It和排水体积，我们便可以通过公式得到各水线面的纵、横惯性矩除以各水线下的排水体积得到横、纵稳心半径BM和BML。
最后利用水线面每厘米纵倾力矩MTC，水线面系数Cwp，每厘米吃水吨数TPC，方形系数Cb，棱形系数Cp，中横剖面系数Cm的公式求得这些系数值。
有关公式：
L
=δd/2(V)
W
)
L
3
/(LBd)
横剖面站号水线半
宽（m)
面矩
乘数
惯矩
乘数
面矩函数
（Ⅱ)×(
Ⅲ)
惯矩函数（Ⅱ）
×（Ⅳ）
水线半宽立方
（m3)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0 -0.1 -10 100 1 -10 -0.001 1 0.204 -9 81 -1.836 16.524 0.008 2 0.546 -8 64 -4.368 34.944 0.163 3 1.369 -7 49 -9.583 67.081 2.566 4 3.3 -6 36 -19.8 118.8 35.937 5 5.575 -5 25 -27.875 139.375 173.274 6 6.656 -4 16 -26.624 106.496 294.876 7 6.74 -3 9 -20.22 60.66 306.182 8 6.74 -2 4 -13.48 26.96 306.182 9 6.74 -1 1 -6.74 6.74 306.182
10 6.74 0 0 0 0 306.182 11 6.74 1 1 6.74 6.74 306.182 12 6.74 2 4 13.48 26.96 306.182 13 6.74 3 9 20.22 60.66 306.182 14 6.74 4 16 26.96 107.84 306.182 15 6.74 5 25 33.7 168.5 306.182 16 6.255 6 36 37.53 225.18 244.727 17 4.818 7 49 33.726 236.082 111.841 18 2.701 8 64 21.608 172.864 19.705 19 0.55 9 81 4.95 44.55 0.166 20 -0.415 10
100
-4.15
-41.5
-0.071
总和Σ’ 92.119 0
770.000
64.238 1575.456 3638.830
修正值ε -0.258 修正后Σ 92.377 计算公式 Aw=2δL ΣⅡ(㎡)
计算结果 852.635
0.585 3.209 300925.758 11196.679
通过本次课程设计首先使我们更进一步的掌握Auto CAD 的应用，更重要的是对《船舶静力学》有了更深入的了解。
在了解和掌握基本原理的前提下，通过实践计算绘图达到对课
程重点内容的消化和吸收，这使我们的工程技术素养得到了提高，并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。
在图形的输出上也遇到了不少困难，虽然过程烦琐，但结果令人欣慰。
工作的严谨性需要在以后的生活和工作中保持下去。