静力学期末复习2011-12

1、船舶静力学第一章 船体形状及近似计算1.主坐标平面:中线面,中站面,基平面2. 船形系数：水线面系数 CWP中横剖面系数 CM方形系数 CB棱形系数 CP垂向棱形系数 CVP3.近似计算的方法：梯形法，新浦生法，乞贝雪夫法。第二章 浮性1.浮性:是船舶的基本性能之一,即在一定装载情况下,船舶具有漂浮在水面保持平衡位置的能力。2. 船舶平衡条件：、重力与浮力大小相等，方向相反；、重心和浮心在同一铅垂线上。3.船舶浮态：正浮，横倾，纵倾，任意浮态。船舶浮态参数：首吃水 ，尾吃水 ，横倾角4. 4-1.空船排水量=固定重量空船重量4-2.载重量=变动重量（船舶转载的重量）4-3.净载重量：船舶产生经

2、济价值的载重。4-4民用船舶：空载排水量船舶建成交船时的排水量，空船重量；满载排水量船舶装载了设计载重量时的排水量5.水线面面积曲线（即水线面面积随吃水变化的关系曲线 ）特征：5-1 在某一吃水d时，水线面面积曲线与oz轴所围成的面积等于该吃水下的排水体积5-2 水线面面积曲线与z轴所围成的面积，其形心的垂向坐标等于浮心垂向坐标ZB5-3 在吃水d以下的水线面面积曲线与oz轴所围成的面积，和以吃水d及该处的水线面面积AWd所构成的矩形面积之比等于吃水d时的垂向棱形系数CVP6. 6-1每厘米吃水吨数(TPC):船舶吃水平行于水线面增减1厘米时，引起排水量增减的吨数6-2船舶平行沉浮条件：小量载

3、荷、货物在漂心铅垂线上。6-3如装卸货物 p 吨(10%)，则吃水变化为7.横剖面面积曲线的特征：7-1 在某一吃水d时，横剖面面积曲线与x轴所围成的面积等于该吃水下的排水体积7-2 横剖面面积曲线与x轴所围成的面积，其形心的纵向坐标等于浮心纵向坐标XB7-3 横剖面面积曲线与x轴所围成的面积和船长L，船中横剖面面积Am所构成的矩形面积之比，等于船舶在吃水d时的纵向棱形系数CP 8. 邦戎曲线（船舶在纵倾状态下排水体积和浮心坐标的计算）9. 密度变化对船舶浮性的影响：船从海水进入淡水，排水量不变时，吃水增加，浮心后移、上移，产生首倾斜。船从淡水进入海水，排水量不变时，吃水减少，浮心前移、下移，

4、产生尾倾斜 。原因：10.储备浮力是指满载水线以上主体水密部分的体积。通常以满载排水量的百分数来表示。11. 载重线标志：表明船在不同航区、不同季节中航行时所允许的最大吃水线,或最小干舷线。以此规定船舶安全航行所需的最小干舷和最小储备浮力。识读：第三章 初稳性1. 稳性:船舶在外力作用下发生倾斜,当外力消失后,仍能回复到原平衡位置的能力。2. 分类：在任何方向的倾斜可分成横倾和纵倾两种基本状态.横稳性船在横倾力矩（使船舶产生横倾，作用平面平行于yoz平面的力距）作用下的稳性。纵稳性纵倾力矩（使船舶产生纵倾，作用平面平行于xoz平面的力距）作用下的稳性。静稳性倾斜力矩逐渐加于船上，使船缓慢倾斜的

5、稳性问题。（不计曲线的角加速度，无倾斜惯性）动稳性倾斜力矩突加于船上，使船快速倾斜的稳性问题。（计入曲线的角加速度，有倾斜惯性）初稳性：一般指倾角小于1015度或甲板边缘如水之前的稳性。大倾角稳性一般指倾角大于1015度或甲板边缘如水之后的稳性。3.公式：（3-7） （3-9）4.船舶的三种平衡状态1）G在M之下，MR为正值，与倾斜方向相反，外力消失后可回复到原平衡位置，则原平衡状态为稳定平衡；2）G在M之上，MR为负值，与倾斜方向一致，外力消失后，船舶在MR作用下继续倾斜，则原平衡状态为不稳定平衡；3）G与M重合，MR为零，外力消失后，船舶不动，则原平衡状态为中性平衡或随意平衡。横稳心高：是

6、衡量初稳性的主要指标，也是决定船舶摇摆快慢的重要参数。大，初稳性好，摇摆快，摇摆性差。5.5-1： ，Mo表示引起横倾一度所需的横倾力矩。如有外力矩MH作用时，倾角为5-2： MTC（每厘米纵倾力矩）表示船舶纵倾1cm时所需的纵倾力矩。 如有外力矩MT 作用时，则纵倾为6. 船舶静水力曲线图7.重量移动对船舶浮态和初稳性的影响装卸载荷对船舶浮态和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8. 船舶倾斜试验8-1目的：确定船舶的重量和重心位置，以便用下式求得精确的稳心高8-2原理：将A点的p移至A1，则 到 若已知，p，l，测出 ，则可算出从而可由下式计算重心坐标8-3方法

7、：利用摆锤测量，读出k值第四章 大倾角稳性1. 为B0沿水平横向移动的距离，由排水体积形状决定，故称形状稳性臂由重心位置决定，故称重量稳性臂2. 初稳性假设: 1) 等体积倾斜轴线过正浮水线面的漂心;2) 浮心移动曲线是一圆弧,圆心为初稳心M,半径为初稳心半径3) 初稳心M保持位置不变3.p84旋转点的选取：4.规范规定（p90）：1）在计算大倾角自由液面影响时，舱内液体一律取舱容的 50；2）舱内液体在接近满舱（95%以上） 或 空舱（5%以下 ）时，可不计其自由液面对初稳性的影响，因为此时产生的倾斜力矩很小3）舱内因存在自由液面而产生的倾斜力矩符合下列条件时可不予计算，即： 5.p91 4

8、-5 4 -6 节5-1静稳性曲线特征1）静稳性曲线在原点处的斜率等于初稳心高； 2）稳定平衡与不稳定平衡 3）甲板边缘入水角 4）最大静稳性臂及其对应的横倾角 5）稳性消失角及稳距 6）静稳性曲线下的面积等于倾斜力矩所作的功 5-2综上所述，静、动稳性的特点可概括如下：静力作用下，倾斜角速度近似为零， 时，达到平衡，所以静稳性是由复原力矩来表达的；动力作用下，倾斜角速度较大， 时，停止倾斜，所以动稳性是由复原力矩所作的功来表达的5-3静动稳性曲线的联系5-4 静稳性和动稳性曲线的应用1）动倾角的确定2）船舶所能承受的最大动外力矩 Mfmax(lfmax)3）风浪联合作用下，船舶所能承受的最大

9、动外力矩 Mfmax(lfmax)5-6最小倾覆力矩Mq：船舶所能抵抗的最大外力矩，使船倾斜的最小力矩6. +p102， 表示风压倾斜力矩小于使船舶倾覆所必需的最小倾覆力矩时，船舶不致倾覆，故认为有足够的稳性。7.8. 极限重心高度曲线定义：船舶恰能满足稳性要求的重心高度Zgmax船舶在不同装载情况（下）下，Zgmax 的连续曲线Zg实 Zgmax 。稳性满足要求Zg实 Zgmax 。稳性不满足要求9. 船体几何要素对稳性的影响及改进稳性的措施9-1一、船体几何要素对稳性的影响1、干舷高度对稳性的影响2、船宽对稳性的影响3、横剖面形状对稳性的影响4、横剖面低部升高的影响低部升高使出水契形的体积

10、和移动距离减少，使复原力臂和稳距减少。二、重心位置对稳性的影响9-2改善稳性措施（1）提高船舶的最小倾覆力矩 Mq （ 或力臂 Lq ）； 降低船的重心； 增加干舷，有效措施之一，稳性不足的老船载重线降低以增加干舷。 增加船宽：提高初稳性有效措施之一（加装相当厚的护木、浮箱）。 增加水线面系数，与增加船宽类似。 减小自由液面和悬挂重量。 注意船舶水线以上水密性，提高船的进水角。 （2）减小船舶所受到的风压倾斜力矩 Mf （或力臂 Lf ）； 减小受风面积，即减小上层建筑长度和高度 。第五章 抗沉性1.抗沉性指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。 它是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的水密舱段来保证的。 抗沉性问题包括：1）船舶在一舱或数舱进水后浮态和稳性的计算；2）从保证抗沉性出发，计算分舱的极限长度，即可浸长度的计算2. 两种处理方法：增加重量法，损失浮力法3. 安全限界线：舱壁甲板以下76mm处一条甲板边线相平行的线极限破舱水线：可浸长度：满足安全限界线要求的最大许可长度 4. 分舱因数