浮体静力学精品课件

1、浮体静力学第1页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五船舶原理船舶静力学船舶阻力船舶推进船舶耐波性船舶操纵性船舶动力学（流体动力学）（流体静力学）课程结构等速直线航行浮态稳性抗沉性变速运动(定常)(非定常)第2页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五课程结构航行性能优良船型:1.是否具有合理的浮态和足够的稳性2.是否属于低阻力的优良船型3.推进器的效率是否最佳4.推进器和船体与主机之间是否匹配5.是否具有良好的航向稳定性和回转性6.在风浪中航行时是否会产生剧烈的摇摆运动和抨击第3页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五浮体静力学课程性质: 本专业

2、核心课程之一 课程要求: 掌握基本理论及计算方法; 能解决工程实际问题.实践环节: 课程设计和习题课10 学时使用教材: 船舶原理(上册)参考教材: 船舶静力学盛振邦等著 上海交通大学出版社 船舶静力学蔡岭梅等著 人民交通出版社 船舶静力学朱军编 国防科技大学出版社 第4页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五船舶海洋结构物浮 体本课研究内容静水中平衡状态静水中复原能力浮体静力学第5页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五30万吨油轮浮体静力学第6页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五大型油轮浮体静力学第7页，共61页，2022年，5月20日，

3、1点54分，星期五大型油轮浮体静力学第8页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五原大连造船新厂为马士基公司建造的11万吨油轮浮体静力学第9页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五大连理工大学设计的5万吨油轮浮体静力学第10页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五集装箱船(1)浮体静力学第11页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五集装箱船(2)浮体静力学第12页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五集装箱船(3)浮体静力学第13页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五集装箱船(4)浮体静力学第14页

4、，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五航空母舰(1)浮体静力学第15页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五航空母舰(2)浮体静力学第16页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五航空母舰(3)浮体静力学第17页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五绪 论研究内容: 浮体的浮性、稳性和抗沉性 浮性-浮体在一定装载情况下 能漂浮于一定水面位置的能力稳性-在外力作用下,浮体发生倾斜 而不致倾覆的能力; 当外力作用消失后,仍能回复 到原来平衡位置的确能力.第18页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五绪 论抗沉性-船舶在一

5、舱或数舱破损进水后仍能保持一定浮性 和稳性的能力。本课学习内容:浮体几何形状(船体)船体近似积分方法前期准备第19页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五浮性稳性初稳性大倾角稳性绪 论抗沉性船舶下水第20页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五第一章 船体形状及近似计算船型表示法特征尺度型线图主尺度船型系数尺度大小肥瘦程度确切地表达了船体形状尺度比几何特征第21页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五船体外形-是用投影到三个相互垂直的基本平面来表达的 11 主尺度第22页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五三个基本投影平面中线面

6、基平面中站面11 主尺度第23页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五基平面中站面中线面船体型表面基平面中线面中站面11 主尺度第24页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五设计水线面尾首船舯甲板边线中纵剖面中横剖面左右11 主尺度第25页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五11 主尺度船长型宽型深吃水干舷总长Loa垂线间长Lpp设计水线长Lwl首吃水dF尾吃水dABDdF第26页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五图.特征尺寸定义11 主尺度第27页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五图.特征尺寸定义(续)

7、11 主尺度第28页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五总长(LOA)船体型表面首尾两端点之间的水平距离。设计水线长(LWl)设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之 间的水平距离。 垂线间长(Lpp)首垂线和尾垂线之间的水平距离， 又称两柱间长。主尺度定义：注意：在船舶静水力计算时用垂线间长； 在分析阻力性能计算时用设计水线长； 在船舶建造、靠码头或通过船闸时用总长。11 主尺度第29页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五 型宽(B)船体两侧型表面之间垂直于中线面的水平 距离，一般指中横剖面设计水线处的宽度。型深(D、H)在上甲板边线最低点，从龙骨板上表面 到上甲板

8、边线的垂直距离。尾垂线设计水线后端（舵柱后缘）； 在有舵柱时为设计水线与舵柱后缘交点； 无舵柱时为设计水线与舵杆中心线的交点； 军舰通常指尾轮廓和设计水线交点的垂线。 首垂线是通过设计水线与首柱前缘的交点所作的垂线。 11 主尺度第30页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五吃水(T、d)基线到设计水线之间的垂直距离11 主尺度设计吃水（dd）船舶设计阶段所给出的吃水；结构吃水（ds）船体机构所允许的吃水。首吃水（dF）沿首垂线从设计水线至龙骨基线的延长 线之间的距离。尾吃水（dA）沿首垂线从设计水线至龙骨基线的延长 线之间的距离。平均吃水（d）结构吃水大于设计吃水第31页，共

9、61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五干舷(F)在船侧中横剖面处从设计水线到上甲板边板 上表面的垂直距离。梁拱11 主尺度舷弧第32页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五图.梁拱和舷弧11 主尺度第33页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五12 船型系数水线面系数Cwp中横剖面系数CM方形系数CB棱形系数Cp垂向棱形系数Cvp船型系数表达船体水下部分的几何特征。第34页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五水线面系数Cwp表征水线面的丰满度，主要影响稳性，也影响快速性。 12 船型系数第35页，共61页，2022年，5月20日，1

10、点54分，星期五中横剖面系数CM反映中横剖面的丰满度，大型、低速船Am接近1；快速、小型船Am较小；与舱室的容积有关。12 船型系数第36页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五方形系数CB 表表征船体水下部分丰满程度，也叫排水量系数，低速船CB较大，高速船CB较小。12 船型系数第37页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五纵向棱形系数Cp 表征排水体积沿船长方向分布情况 CP越大AM 排水体积分布均匀，船体水下部分首尾较肥胖。 CP越小AM 排水体积集中于中部，首尾比较尖瘦。该系数与船舶的快速性密切相关12 船型系数第38页，共61页，2022年，5月20日

11、，1点54分，星期五纵向棱形系数Cp 12 船型系数第39页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五垂向棱形系数Cvp 表示排水体积沿吃水方向分布情况12 船型系数第40页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五 (1)长度宽度比（LB） (2)型宽吃水比（Bd） 与快速性有关，值越大，船越细长、阻力小。稳性，快速性有关。船舶尺度比长短、肥瘦的形状特征航海性能船体结构的强弱表征船舶13 尺度比第41页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五 (4)型深吃水比（Dd）稳性，抗沉性及内容积有关。 (5)长度型深比（L/D） 与总纵强度有关，越小强度越好。

12、(3)长度吃水比（Ld）回转性，值越小，越灵活。13 尺度比第42页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五26000DWT成品油船14 船体型线图第43页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五26000DWT成品油船-三维图 14 船体型线图第44页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五船体型线图是一张完整、精确地表示船体形状的图样，是建造船舶的重要依据。 标高投影与平行剖切型线图的做图原理是根据标高投影法14 船体型线图第45页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五瓢的三视图14 船体型线图第46页，共61页，2022年，5月2

13、0日，1点54分，星期五船体上的一些基本规定：左舷和右舷的规定：船首和船尾的规定：船体制图规定：自船尾向船首看，左手一侧为左舷，右手一侧为右舷。船体左右对称是指船体左右舷型表面对称，其结构不一定对称。中站面向左为船尾方向，向右为船首方向14 船体型线图第47页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五纵剖线图 与中线面平行的辅助平面与船体型表面的截交线 投影到中线面上反映为真实型状 在其他两个投影面上为直线14 船体型线图第48页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五横剖线图与中站面平行的辅助平面与船体型表面的截交线投影到中站面上。由于船体左右对称，故只表示一半，习

14、惯上，右边绘首部，左边绘尾部真实形状在其他投影面为直线。 14 船体型线图第49页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五半宽水线图与设计水线平行的辅助平面与船体型表面的截交线。投影到设计水线面上。由于船体左右对称，故只画一半半宽水线图 反映船体真实形状。在另外两个投影面上为直线。 14 船体型线图第50页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五型值与型值表表征船体形状的型表面各点坐标值来表示，我们称之为型值，并制成表格形式，称之为型值表。 有了型线图和型值表，就完整而精确地表达了船体的形状和大小。 它是进行船体表面积、排水体积以及航行性能计算的依据 肋位号：表示结构沿船长方向的位置站号：船体分20站(民船从尾到首;军船从首到尾)14 船体型线图第51页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五26000DWT成品油船-型线图 14 船体型线图第52页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五26000DWT成品油船-尾部型线图 14 船体型线图第53页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五26000DWT成品油船-首部型线图 14 船体型线图第54页，共61页，2022年，5月20日，1点54分，星期五26000DWT成品油船-横剖