船舶原理题库真题

346.4 × 3.92 + 173.9 ×1.60 = 3.14m 520.3
Q
dm =
Δ 520.3 = = 8.50m ρ LB 1.020 ×10.0 × 6.0
dm ρi B2 ∴ GM = + − KG − x = 2 12d m Δ 8.50 62 1.02 × 5.83 × 9.80 = + − 3.14 − = 1.15m 2 12 × 8.50 12 × 1.02 ×10.0 × 6.0 × 8.50
x1 = x4 = −(
19.3 + 4.0 ) = −13.65m 2
L2 =
P2 SF2 19.3 = 13.18m P2 SF2 + P3 SF3
L3 = 19.3 − L2 = 6.12m x2 = −( 4 + L2 / 2 ) = −10.59m x3 = −( 4 + L2 + L3 / 2 ) = −20.24m
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P( X p − X f )
例2-4:某轮船长158m，满载矿石抵达长江口外的绿华山驳载锚地，当时船舶排水量为35000t， dF=9.7m，dA=10.08m，决定驳卸后于次日乘中浚高潮过铜沙浅滩进口。已知次日中浚高潮潮高 为3.15m，铜沙浅滩基准水深-7.00m，过浅时要求富裕水深0.70m，铜沙浅滩海水比重为1.010,
即：
⎧6000 ⋅ (7.15 − 6.52) ⋅ tg (−9°) = (−5) P左 + 5P右 ⎨ ⎩ P左 + P右 = 300 ⎧ P右 = 90.1t ⎨ ⎩ P左 = 209.9t +
3
解得：
例3-4：某轮排水量15000t,GM0=0.45m,要求GM1=0.60m，现利用二层舱的盘元(SFH=0.45m /t)和底 3 舱的棉花(SFL=2.80m /t)互换舱位来调整稳性(货物垂向移动距离为6.0m)，问各需移货多少吨？ 解：设需移二层舱货PH，底舱货PL吨。 则：
4
绿华山锚地海水比重为1.025,TPC=35t/cm,MTC=400.0tm/cm,Xf=-5.0m。 今欲在第二舱(重心距中 40m)和第六舱(重心距中-45m)开舱驳卸，问各舱应驳卸多少吨货物方可调平吃水安全过浅？ 解：设第二舱驳卸P2吨，第六舱驳卸P6吨，可调平吃水安全过浅。 思路:调平吃水： 其中：
dm 7.4m δdF’ δdA’
No.1 20cm -8cm
No.4 -9cm 16cm
t1 = 7.40 − 0.20 = 7.20m 2 t 要求的尾吃水： d A1 = d m1 − 1 = 7.40 + 0.20 = 7.60m 2 P1 P4 ⎧ ⎪ 20 100 + (−9) 100 = d F 1 − d F 0 = (7.20 − 7.20) × 100 = 0cm 则： ⎨ P P ⎪(−8) 1 + 16 4 = d A1 − d A0 = (7.60 − 7.00) × 100 = 60cm 100 100 ⎩
1
xg =
∑ Px
i =1 4
4
i i
∑P
i =1 i
=
−13.65( 750 + 500 ) + 250( −10.59 − 20.24 ) = −14.15m 750 + 500 + 250 + 250
例题2-3：某轮由标准淡水水域进入到标准海水水域，若加载175t载荷恰能使该轮在海水水域和 在淡水水域的平均吃水相等。求增加载荷后的船舶排水量？ 解： 因：
P( KG − Z p ) Δ+P
= 0.90 +
300 × (8.00 − 4.50) = 0.95m 20000 + 300
(2)船中右舷吃水dMS计算：(因吃水较小，忽略漂心修正) 加载后船中吃水：
d M1 =
dF + dA P 8.50 + 9.00 300 + = + = 8.87m 2 100TPC 2 100 × 25.50 Py 300 × 6.0 加载后船舶横倾角θ： tgθ = = = 0.0933 GM 1 (Δ + P ) 0.95 × (20000 + 300)
GM = KM − KG = KB + BM − KG d I = m + T − KG 2 ∇
=
dm d LB 3 B2 + − KG = m + − KG 2 12 LBd m 2 12d m
2
Q
∴
(2) 沉箱内灌
dm =
Δ 346.4 = = 5.66m ρ LB 1.020 ×10.0 × 6.0
Δρ s 1 1 19000 × 1.025 1 1 ( − )= ( − ) = −0.11m 100 × 25.5 1.023 1.008 100TPC ρ1 ρ 0
d F = 8.55 − 0.11 = 8.44m d A = 9.05 − 0.11 = 8.94m
所以：
例题2-2：某轮第四舱底舱积载计划如右图,铝矾土 3 3 500t (SF4 = 0.91 m /t),纸250t (SF2 = 2.69 m /t)， 3 重烧镁250t(SF3= 1.25m /t)， 苦杏仁750t(SF1 =1.98 3 m /t)。该舱长19.3m，前舱壁距船中为-4.0 m，试 求每票货和全舱货物的重心距中距离？ 解：设四票货距中距离分别为X1、X2、X3和X4。 显然：
代入数据后得：
d A1 = d A0 +
其中：
δt =
L/2+ X f P − δt 100TPC L P( X P − X f ) 100 MTC
h m
Ph 即：最早可修理的时间: T = 06 00 + 50
答案： P = 115t, T = 08 18
h m
例4-2:某轮排水量20000t，首吃水8.50m，尾吃水9.00m，船舶无横倾角。现打算在No.2右舷 压载舱注满300t压载水，该舱舱容中心横向距中6m，纵向距中50m，距基线4.50m。试求船舶 的GM1、船中右舷吃水、首平均吃水和尾平均吃水。(已知：船长150m，船宽25m，KM=8.90m， GM=0.90m，Xf=-4.0m，TPC=25.5t/cm和MTC=220tm/cm) 解：先将压载水P=300t加载在(Xf,y0,KG)即(-4.0,0,8.0)，仅产生排水量变化,再将其移至 液舱中心(50,6,4.5),引起GM、θ和t变化。 (1)GM1计算： GM 1 = GM +
B 25.0 tgθ = 8.87 + × 0.0933 = 10.04m 2 2
即：q = 5°20'(右倾) 所以：船中右舷吃水： d MS = d M 1 +
(3)船舶首平均吃水和尾平均吃水计算：
δt =
300 × (50 + 4.0) = 0.74m 100MTC 100 × 200 L/2− X f P d F1 = d F 0 + + δt L 100TPC 300 150 / 2 + 4.0 = 8.50 + + × 0.74 = 9.01m 100 × 25.5 150.0 d A1 = d F 1 − t1 = d F 1 − (t + δt ) = = 9.01 − (−0.5 + 0.74) = 8.77 m
∑ Pz
Δ
i i
= 5.50 −
17500 = 0.50m 3500
x
（2）抵港时： GM 2 = GM 1 +
∑ P( KG − KP) − ∑ ρi Δ +∑P Δ +∑P
其中油柜： i x =
1 l ⋅ b 3 1 7 × 14 3 = × = 400.2m 4 4 12 4 12
l ⋅ b 3 2 × 63 淡水柜： i x = = = 36.0m 4 12 12
联立解（a）和(b)式得：P2 = -809t ,P6 = -1291t
例4-4:某轮装载至dF0=7.20m,dA0=7.00。该轮满载吃水 dm1=7.40m，同时要求吃水差t1=-0.4m。现使用吃水差比 尺在No.1和No.4舱进行调整， 试问各舱应装多少吨货物 才能满足吃水差的要求？(TPC = 24 t/cm,Xf = 0) 解：设在No.1舱装P1吨，No.4舱装P4吨。 要求的首吃水： d F 1 = d m1 +
∇淡水＝∇ 海水
Δ 淡水 ＝
即： 又： 所以：
1.000
Δ 海水 1.025
Δ淡水 +175＝Δ 海水 Δ 海水＝7175.0t
例3-1：某轮出港时垂向总力矩为17500tm,设排水量为3500t时,KM为5.50m，试求出港时的GM值？ 若该轮抵目的港燃油消耗量50t，其KP为0.7m，淡水消耗量30t，KP为3.0m，使油、水柜产生自由 液面，设燃油比重0.85g/cm3,油柜长7m,宽14m，中间有纵向隔舱壁；淡水柜长2m，宽6m，试求抵 港时的GM值？ 解：（1）出港时： GM 1 = KM −
联立解得：P1 = 217.7t, P4 = 483.9t 例5-6:某船在标准海水密度水域中第3舱(长25m,宽21m,双层底高0.78m,舱方形系数0.97)破 损进水，现舱内外水已处于同一水平，平均吃水由7.68m增至8.75m(对应的TPC=25.3t/cm)， 试计算该舱的实际渗透率为多少？ 解：该舱渗透率：
例3-3：某轮当时排水量6000t，因装货造成右倾9°，KG为6.52m，现在二层柜内加装300t棉花， 其重心高度为10.8m，分装于纵向中心线左右两翼各5.0m处，其KM为7.15m，求左右两翼各装多少 吨货才能使船舶保持正浮状态？ 解：设左右各载P左,P右吨棉花。
⎧ ⎪Δ ⋅ GM ⋅ tgθ = ∑ Py ⎨ ⎪ ⎩ P左 + P右 = 300
所以：GM 2 = 0.5 +
− 50(5.0 − 0.7) − 30(5.0 − 3.0) − 0.85 × 400.2 − 36.0 × 1.0 = 0.31m 3500 − 50 − 30
例题3-2： 某重346.4t(重心高度3.92m)混凝土小沉箱尺寸如 左图，问当其内未灌水置于水比重1.020水中是否保持稳定 漂浮？若在其内打入3.00m高比重1.020水， 则其经修正自由 液面的GM为多少？ 解：(1)沉箱内未灌水时GM计算：
5.66 6.02 + − 3.92 = −0.56m 2 12 × 5.66
水3.0m高后GM计算：
GM =
W水 = 1.02 × 9.80 × 5.80 × 3.0＝173.9t
KG水 = 1.50 + 0.1 = 1.60m
沉箱内灌水后：
Δ = 346.4 + 173.9 = 520.3t
KG =
N h = GM 1 − GM 0 = 0.60 − 0.45 = 0.15m
因：
⎧ PH ⋅ SFH = PL ⋅ SFL ⎨ ⎩ N h ⋅ Δ = ( PH − PL ) Z
3
PL = 71.8t PH = 446.8t 例4-1：某轮舵柱损裂，进港卸货后准备修理。清晨0600时，除No.1舱外，其他舱均已卸空。 此时排水量6300t，首吃水4.80m，尾吃水2.60m，并开始以50t/h的速度向首尖舱打压载水。 问该轮最早何时才能使尾吃水达到2.4m开始修理？ （已知:船长150m， Xf=2.0m， TPC = 22.0t/cm， MTC=147.0t.m/cm，首尖舱舱容中心距船中65.0m） 解题思路：设首尖舱打压载水前后尾吃水分别为dA0和dA1,则：
《船舶原理基础》例题
一、计算题
例题1-1：计算图示船舶的各种船形系数：
解：
水线面面积系数Cw =1.0 船中剖面系数Cm =0.5 方形系数Cb =0.5 棱形系数Cp =1.0 垂向棱形系数Cvp =0.5
例题1-2、例题1-3见讲义。 例题2-1：已知某轮船长148m，某装载状态下D = 19000t，首吃水8.55m，尾吃水9.05m，水密 3 3 度1.008g/cm 。试求该轮航行至水密度为1.023g/cm 水域时的首尾吃水各为多少？(设此时 Xf=-4.20m,TPC = 25.5t/cm) 解： 因： δd =
100 N t MTC = P2 ( X p 2 − X f ) + P6 ( X p 6 − X f )
（a）
N t = 0 − t 0 和 t 0 = d F 0 − d A0 (b) 安全过浅： 100 ⋅ δd ⋅ TPC = P2 + P6 δd = d m1 − d m 0 ( ρ = 1.010) 和 d m1 = Dd + H w − Da 其中： Δρ s 1 1 d + d A0 X f t 0 ( − ) d m0 = F 0 + + δd ρ ( ρ = 1.010) 和 δd = 100TPC ρ1 ρ 0 2 Lbp