船舶静力学简答题

船舶静力学》简答题1、简述表示船体长度的三个参数并说明其应用场合？答：船长[L] Length 船长包括：总长，垂线间长，设计水线长。

总长Loa（Length overall ）——自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大水平距离。

垂线间长Lpp（ Length Between perpendiculars ）首垂线（F.P. ）与尾垂线（A.P. ）之间的水平距离。

首垂线：是通过设计水线与首柱前缘的交点可作的垂线（丄设计水线面）尾垂线：一般舵柱的后缘，如无舵柱，取舵杆的中心线。

军舰：通过尾轮郭和设计水线的交点的垂线。

水线长[ Lwl]（Length on the waterline）：——平行于设计水线面的任一水线面与船体型表面首尾端交点间的距离。

设计水线长：设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。

应用场合：静水力性能计算用：L pp分析阻力性能用：L wl船进坞、靠码头或通过船闸时用：Loa2、简述船型系数的表达式和物理含义。

答：船型系数是表示船体水下部分面积或体积肥瘦程度的无因次系数，它包括水线面系数C wp、中横剖面系数C M、方形系数C B、棱形系数C p（纵向棱形系数）、垂向棱形系数C vp。

船型系数对船舶性能影响很大。

（1）水线面系数C wp（）――与基平面平行的任一水线面的面积与由船长L、型宽B所构成的长方形面积之比。

（waterplane coefficient )(2)中横剖面系数[C M[]]――中横剖面在水线以下的面积A M与由型宽B吃水所构成的长方形面积之比。

(Midship sectio n coefficie nt)表达式：C mA MB d物理含义：反映中横剖面的饱满程度。

(3)方形系数[C B]――船体水线以下的型排水体积与由船长L、型宽B吃水d所构成的长方体体积之比。

(Block coefficie nt )表达式：C B----------------L B d物理含义：表示的船体水下体积的肥瘦程度，又称排水量系数(displace coefficient)(4) ------------------------------------ 棱形系数[C p ] 纵向棱形系数(prismatic coefficient)船体水线以下的型排水体积△与相对应的中横剖面面积A m、船长L所构成的棱柱体积之比。

表达式：C p船体水线以下的型体积 与相对应的水线面面积 A ，吃水d 可构成的棱柱体积之比。

3、简述船体近似计算方法的基本原理并说明其精度关系。

答：（1）梯形法（最简便的数值积分法）基本原理：用若干直线段组成的折线近似地代替曲线。

即：以若干个梯形面积之和代替曲线下的面积。

（2） 辛氏法梯形法假设曲线为折线，若假设计算曲线为抛物线，则称抛物线法，即辛氏法。

基本原理，采用等分间距以若干段二次或三次抛物线近似地代替实际曲线， 计算各段抛物线下面积的数值积分法。

（3） 乞贝雪夫法基本原理：应用不等间距的各纵坐标值之和， 再乘以一个共同的系数来得到曲线下的面积。

用n 次抛物线代替实际曲线，采用不等间距的几个纵坐标计算抛物线下的面积。

L L n A —（y 1y 2 y n ）ynn i 1物理含义： 棱形系数表示排水体积沿船长方向的分布情况。

C BC M 5、垂向棱形系数[C vp 、 v ] (Vertical prismatic coefficient)C mB dC MC PC M B d L 表达式：C vpA wd CW pL B dCwp物理含义：表示排水体积沿吃水方向的分布情况。

（具体说明，U, V 型剖面）C B（4）采用不等间距的纵坐标和不同的乘数nA ydx L（p1y1 p2y2 p n y n） L p i y ii1精度关系：梯形法〈辛浦生法〈乞贝雪夫法〈高斯法4、简述提高船体近似计算精度的方法答：（1）选择合适的近似计算方法（2）增加中间坐标（3）端点坐标修正（以半宽水线图为例）5、简述船舶的平衡条件答：船舶平衡条件：（1）重力=浮力= ；（2）重心G和浮心B在同一条铅垂线上。

6、简述船舶的浮态并说明其表示参数船舶浮于静水的平衡状态称为浮态；船舶的浮态有正浮、横倾、纵倾、任意状态（横倾+纵倾）四种，表示参数分别为吃水、横倾角，纵倾角；（1）正浮：船舶漂浮于静水面，船体中纵剖面和中横剖面都垂直于水面的一种浮态，ox,oy轴水平，无横倾和纵倾；正浮浮态表示参数：吃水d（2）横倾状态船舶自正浮状态向左舷或右舷方向倾斜的一种浮态。

ox 轴是水平的，中纵剖面与铝垂面成一角度，即正浮时水线面与横倾后的水线面的夹角（横倾角）船舶横倾的大小以横倾角表示有正负：正值，右舷方向横倾；负值，左舷方向横倾。

浮态表示参数吃水d ，横倾角（3）纵倾状态船舶自正浮位置向船尾方向或船首方向倾斜的一种浮态。

oy 轴是水平的，船体中纵剖面垂直于水面中横剖面与铝垂平面相交成一角度，即正浮时水线面与纵倾后水线面相交的角度“纵倾角”，船舶纵倾大小用首尾吃水差和纵倾角表示。

正负：首倾为正值；尾倾为负值。

pl pl浮态表示参数：平衡吃水d七丄，纵倾角（4）任意状态（横倾+纵倾）pl pl浮态表示参数：平衡吃水d七丄，，纵倾角，横倾角7、简述船舶重量的分类。

答：（1 ）固定重量：（W h W f W m）包括船体钢料，木作舾装、机电设备火及武器等，它们的重量在使用过程中是固定不变的，也称空船重量（Light Ship Weight ）或船舶自重的重量。

空船重量LW W h W f W m（2）变动重量：包括货物、船员、行李、旅客、淡水、粮食、燃油、润滑油以及弹约，这类重量的总和就是船的载重量。

（Displaceme nt Weight ）船舶排水量=空船重量LW载重量DW8简述排水量和浮心坐标计算的方法。

答：计算方法有两种：O 1水下体积沿oz轴垂向分割；②水下体积沿0X轴纵向分割。

即根据：C1水线面计算排水体积；0横剖面计算排水体积。

9、简述每厘米吃水吨数的含义并说明其用途。

答：船舶吃水平行于水线面增加（或减小）1cm时引起排水量增加（或减小）的吨数称每厘米吃水吨数。

TPC A（t3）100 /mTPC每厘米吃水吨数，只与A w有关（一常数）100由于A w随d变化而变化，固此TPC也将随吃水不同而异，将TPC随吃水的变化绘制成曲线TPC f（z），称为每厘米吃水吨数曲线，该曲线的形状与水线面面积曲线完全相似。

应用：已知船舶TPC曲线便可查出吃水d时的TPC数值，能迅速求出卸小量货物pt （不P/装货超过排水量10%以后的平均吃水变化量 d —，PTPC ［卸货超过10%排水量不适用，因吃水变化较大，TPC就不能看成常数，通常利用排水量曲线求解。

10、如何利用邦戎曲线求解船舶在纵倾状态下的排水量和浮心坐^标。

答：步骤如下：①根据船舶首尾吃水d F和d A，在邦戎曲线图上作出纵倾水线W1L1分别交A si和②根据量出的数值绘制横剖面面积曲线A s f x以及横剖面静矩曲线M oy f xM oy0 f Z的曲线得A s0,A s1 A sn , M oy1, M oy2③根据横剖面面积曲线的特性可知道AsdxM yoz 1122xAsdx④通过横剖面静矩曲线M oy f x及特性可得Z B M xoy1 21 2M oy dX1 21 2Asdx11、简述船舶的平衡状态。

答:(b) 图：重心G在稳心M之上，倾斜力矩与M R同向，加大倾斜，原来的平衡状态不稳定，为不稳定平衡GM 0(c) 图：重心G和稳心M重合，GM 0 M R0外力消失不会回复也不会倾斜，原来的平衡状态是中性的，为中性平衡或称随遇平衡12、简述船舶初稳性公式的用途及局限性。

答：初稳性公式M R GM Sin可见横稳性高或初稳性高越大，抵抗倾斜力矩能力越大。

小角度时，Sin M R GM(取决于排水量，重心高度浮心移动的距离)(1) 初稳性公式的用途X B1122 Asdx(a) 图：重心G在稳心M之下：M R方向与倾斜力矩相反为稳定平衡，GM 0①判别水面船舶能否稳定平衡，其衡准条件是GM 0;②船舶在营运过程中，应用初稳性方程式处理船内重物移动以及装卸重物后，调整船舶的浮态，确定新的初稳性高。

（2）初稳性公式的局限性①对于水面船舶，当它满足稳定平衡时，仅能说明船舶在倾斜力矩消失后，具有能自行从微倾状态恢复到初始平衡位置的能力，并不标志着船舶同时满足不至倾覆的条件；②只能应用于小倾角稳性的研究，对于大倾角稳性不适用。

13、船舶静水力曲线包括哪几类哪些曲线？答：①浮性曲线（8条）型排水体积（Volume of displacement）曲线、总排水量曲线，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A W（Area of waterplane）曲线，漂心纵向坐标X F曲线，每厘米吃水吨数TPC （Tons per one cm immersion）曲线。

②稳性曲线（3条）横稳性半径曲线；纵稳性半径B M L曲线；每厘米纵倾力矩MTC（momentto changetrim one cm ）曲线③船型系数曲线（4条）水线面系数C WP曲线；中横剖面系数C M曲线；方型系数C B系数；棱形系数C P曲线14、简述减小自由液面对初稳性影响的措施。

答：（1）结构措施G1M GM 丄减小船的初稳性高，降低了船的初稳性可见自由液面面积越大，ix亦很大，失掉初稳性，为了减小自由液面对初稳性的不利影响，使自由液面的面积惯性矩ix尽量小，所以在船内设置纵向舱壁。

①判别水面船舶能否稳定平衡，其衡准条件是GM 0;说明一个设置纵向舱壁对减小自由液面影响的效果：水舱都要设置纵向舱壁。

（2）营运过程中的措施在配载时应根据各液体舱柜的装载情况，进行自由液面对初稳心高度影响的修正。

在营运过程中，使用各舱柜时应注意尽可能使其装满或空舱，以减少具有自由液面的舱 柜数。

在开航前应认真检查上甲板两舷排水口是否畅通， 并防止航行过程中堵塞。

注意纵向水密分隔是否有漏水连通现象。

注意各舱室是否有不必要的积水。

甲板上浪和实际自由液面大 于计算时假定情况，是导致初稳心高意外地严重降低， 从而发生倾覆事故的重要原因。

航行 中遭遇严重上浪。

应恰当采取减速改向措施，并注意排除排水口堵塞障碍。

15、简述船舶倾斜试验的目的和注意事项。

答：倾斜试验的目的是确定船舶的重量和重心位置，试验的结果要求精确可靠。

注意事项 1 •风力不大于2级，晴天，地点应选在静水的遮蔽处所，尽可能使船首正对风向和水 流方向，最好在坞内，2 •不妨碍船的横倾，系泊缆绳全部松开。

3•自行移动的物体应设法固定，机器停止运转，试验无关的人员均应离船，在船上的 人员都应固定，不能随意走动。