船舶浮性习题1

1、船舶浮性作业题1某海船中横剖面是长方形。各水线长均为L=128m，最大宽度为 B=，每隔 d 1.22m自上而下各水线面面积系数 Cwp是：0.80，0.78，0.72，0.62，0.24和0.04。试列表计算：1各水线的每厘米吃水吨数；2最高水线下的排水量和浮心垂向坐标；3自上而下第二水线下的排水量和浮心垂向坐标；4最高水线下的方形系数；5最高水线下的棱形系数。特Aw CwpLB解：由题意水线面面积系数CwpCwp自下而上各水线面为A。0.04LB0.0412815.277.824m2A10.24LB0.2412815.22466.944mA20.62LB0.6212815.21206.27

2、2m2A30.72LB0.7212815.21400.832m2A40.78LB0.7812815.21517.568m2A50.80LB0.8012815.21556.460m2(1)每厘米吃水吨数TPC，计算见下表TPC TAr水线号水线面面积AW2 mTPC tA成对和自下而上和排水体积VV2In出IVV0一一12345水线号吃水d排水体积成对和自下而上和didd V0 2z dii出In出VVvn00一一一一一12345(2)最高水线下的排水量由上表最高水线下排水体积=3那么最高水线下排水量wk 1.025 1.006 6598.697=6804.205 t浮心垂向坐标zB 3.76m

3、(3)自上而下第二水线下的排水量和浮心垂向坐标; 排水量wk 1.025 1.006 4723.528=4870.666 t浮心垂向坐标zB 3.07m(4)最高水线下的方形系数CBLBd(5)最高水线下的棱形系数。 垂向棱形系数CBAwd纵向棱形系数(注意中横剖面是长方形)56598.6970.556LBd5128 15.2 6.156598.6970.695AWd5155.48 6.1CBam d5LBd56598.697125 15.2 6.10.55660m，其水线下横剖面均为等边三角形，从尾垂线起各站的宽度值为:0.3， 1.6， 4.3， 5.0，4.6，4.0， 3.3单位为m，

4、试求：1水线面漂心位置；2排水体积;3浮心位置xB,ZB;4方形系数CB。解：由题意知2y°0.3;2y11.6內24.3;2y35.0,2y44.6;2y54.0;2y63.3y°0.15;%0.8; y22.15; y325, y2.3; ys2.0; y61.65(1)水线面漂心位置：有对称性，yF 0由梯形公式求水线面面积LAw=2 -l ydx26062y。2y1 2y2 耳 2y4 2y5 2y§2y。2y6213m2水线面对Oy轴的静矩LMoy=2 Lxydx-22603 Y02 2yi1 2y2 02y31 2y422y53 y1009.6960m

5、3XfMoyAvL2 2. xydx2LLydx29602134.51m(2)排水体积水线下横剖面均为等边三角形-bh=2所以，排水体积(3)浮心位置MyozASiA610,32Yii 0注意d600.1520.822.1522.522.322.021.652384.082m2L2l xAsdx22.32y。2y11 y；ya212y4 22y52y61981.05m4XbMyoz1981.05384.0855.16m浬5,所以2Za.36 2yiZa0 4.24m;za13.87m;za23.09m;za32.87m;za43.00m;za53.17m;za63.38m;MxoyLZaAsd

6、X260' 3 Z02 yc22Z0 y12Z2Y2Z32 2y3Z4y42Z5Y5Z641256.54mMxoy1256.54zB3.27m384.085(4)方形系数385.085CB0.296B LBd360 523某海船各水线的排水量为10804，8612，6511，4550，2810，1331，263单位为 t,各水线间距为,求在吃水为时船的浮心垂向坐标zB。解：排水量 wk ，此题排水量，可以求出各水线的排水体积wk水线 号吃水d排水体积成对和自下而上和diddzd V02切/川zBdi VIn出IVVvnvrn00一一一一一一121801.034790256710477根

7、据计算结果，绘出 zBf z图如下根据此图象，当z 7.8m时，ZB 4.68m真正要研究此问题，zBf z必须按照某种规那么，比方最小二乘曲线拟和出来， 自变量z 7.8m计算出zB值，鉴于同学没学过数值分析，不会使用最小二乘法，最后结果在均可4.某海船具有表2-5所列数据：水线号0123456水线面积m26308109361024110411641220水线间据d 1.10m，按梯形法列表计算并绘制：1排水量曲线；2每厘米吃水吨数曲线。水线号水线面积TPC t水线面积 成对和自下而上和qddz V 0 2排水量tIn出IVVvn0630一一一一18101440144079229361746

8、318631024196051464110421287274511642268954261220238411926解：排水量wk 1.025 1.006 ，每厘米吃水吨数 TPCwAw "1.025Aw100 100排水量曲线和每厘米吃水吨数曲线图略。5某货船在A港内吃水d 5.35m，要进入B港，其吃水不能超过 d1 4.60m，船在d2 5.50m时,(TPC)2 18.60t/cm，在吃水d3 4.50m时，(TPC)3 14.8t/cm，假定每厘米吃水吨数对于吃水的变化是一直线，求船进入B港前必须卸下的货物重量。解：先由条件每厘米吃水吨数对于吃水的变化得直线直线斜率TPC 2

9、TPC 318.60 14.803.80k2-d2 d35.50 100 4.50 100100直线方程TPC-18.60=k d-5.5100100kd20.9当d 5.35m时TPC=3.8d-2.30=3.8 5.35-2.3=18.03 t/cmd14.60m 时TPC1=3.8d1-2.30=3.8 4.60-2.3=15.18 t/cm卸货量1TPC+TPC 1 d d110021-18.03+15.185.35 4.60100=1245.375 t26.某船船长L 164m,船宽B 19.7m,方形系数CB0.50,水线面系数Cwp 0.73，在海水中平均吃水d 8.20m，求船进入淡水中的平均吃水。解：由方形系数得到海水中排水体积CBLBdCBLBd=0.5164 19.7 8.2=13246.38m由水线面系数得到水线面面积WPALBCwpLB=0.7316419.7=2358.484m从海水到淡水中，排水体积发生变化，但是浮力应该是相等的，由此列方程W海 kw淡 k=Aw d w淡 kw海 w淡 d=-Aww淡0.025 13246.282358.4840.1404m14.04cm平均吃水d淡 d d 8.2 0.1404 8.3404m7某船在海水中的正常吃水 d 2