《船舶静力学常欣》课件

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过设计水线和艏柱交点且垂直于水线面的直线艉垂线AP:

舵杆中心线，或过设计水线面与船体尾缘交点的设计水

线面的垂线垂线间长LPP：艏艉垂线间的水平距离总长LOA：船体最前端和最尾端的水平距离水线长LWL：水线面最前端和最尾端的水平距离主尺度艏垂线FP:过设计水线和艏柱交点且垂直于水线面的直线主尺度15型外表：船舶建造时所关心的内部框架外表。排水外表：和海水接触的船体外表。注：型外表和排水外表差外板厚型外表：船舶建造时所关心的内部框架外表。16型吃水T：龙骨上外表到水线面的距离型深D：龙骨上外表到甲板边板下外表的垂向距离。干舷F：水线面到甲板边板上外表的垂向距离。最大型宽BM：所有横剖面型外表最大水平宽度的极值。型吃水T：龙骨上外表到水线面的距离171、水线面系数CWP〔α〕：船型系数船型系数反映了船体水下局部的肥瘦程度。2、中横剖面系数CM〔β〕：3、方形系数CB〔δ〕：1、水线面系数CWP〔α〕：船型系数船型系数反映了184、棱形系数CP〔φ〕：尺度比

长宽比L/B，宽吃水比B/T，型深吃水比D/T，长型深比L/D5、垂向棱形系数CVP〔φV〕：4、棱形系数CP〔φ〕：尺度比5、垂向棱形系数CVP〔φ191.2船体型线图任意曲面都可以用平面曲线的平移加变形运动的轨迹来描述。母线V船体形状非常复杂，通常用一系列截交线来表示。1.与中站面平行的横截面与船体型外表的截交线称为横剖线2.与设计水线面平行的水平截面与船体型外表的截交线称为水线3.与中线面平行的水平截面与船体型外表的截交线称为纵剖线1.2船体型线图任意曲面都可以用平面曲线的平移加变形运动的20中纵剖线横剖线水线01234561200WL2400WL设计水线船体型外表示意图中纵剖线横剖线水线01234561200WL2400WL设计21船体型线图横剖线图：一组等间距横剖线和折角线、轮廓线在yoz平面投影的集合。半宽水线图：一组等间距半宽水线和折角线、轮廓线在xoy平面投影的集合。纵剖线图：纵剖线和折角线、轮廓线在xoz平面投影的集合船体型线图横剖线图：一组等间距横剖线和折角线、轮廓线221.3型值表1.3型值表23平面形状和体积的计算浮体在静水中的六自由度运动与载荷浮体在静水中的受力分析船体的浮态和静水平衡方程浮体在静水中的稳定性等体积倾斜水线和浮心的移动稳心和稳心半径、稳心高船舶的纵倾计算，MTC的概念定积分的近似计算方法第二章几何学和力学根底平面形状和体积的计算第二章几何学和力学根底24平面形状和体积的计算对于任意连续的平面，面积xyyuydx0x1形心坐标平面形状和体积的计算对于任意连续的平面，面积xyyuydx025平面形状关于任意平行于x轴的直线的惯性矩平行轴原理：平面形状关于任意轴的惯性矩等于关于平行于该轴的中和轴(过形心的轴)的惯性矩加上面积乘两轴距离的平方。平面形状关于任意平行于x轴的直线的惯性矩平行轴原理：平面形状26关于中和轴的惯性矩关于中和轴的惯性矩27正浮时，船舶的水线面通常是对称的，假设水线面半宽为y，那么：水线面面积：水线面形心〔漂心〕：横倾惯性矩：纵倾惯性矩：正浮状态水线面面积、漂心、横倾惯性矩和纵倾惯性矩的计算正浮时，船舶的水线面通常是对称的，假设水线面半宽28正浮或纵倾时，船舶横剖面水下局部也是对称的，横剖面水下局部面积和形心坐标分别为：横剖面水下局部面积水线下横剖面面积形心纵坐标yzTy正浮或纵倾时，船舶横剖面水下局部也是对称的，横剖29例题半潜平台水线面由六个等间距正方形组成，正方形边长为a，正方形形心横向间距为B，纵向间距为L，求水线面的横倾和纵倾惯性矩。xyBLL例题半潜平台水线面由六个等间距正方形组成，正方形边长为a，正30LxBL纵倾惯性矩为水线面绕y轴的惯性矩：水线面为对称构造，水线面漂心在坐标原点，因此横倾惯性矩为水线面绕x轴的惯性矩：解：LxBL纵倾惯性矩为水线面绕y轴的惯性矩：水线面为对称构造，31船体的六自由度运动和载荷

船体的六自由度运动和载荷32船体的六自由度运动和载荷

zxy垂荡Heaven艏摇Yaw纵荡Surge横摇Roll横荡Sway纵摇Pitch

船体具有六自由度运动，其中在垂荡、横摇、纵摇三个垂直面自由度上具有回复力，这三个自由度上的位移对船舶在静水中的平衡具有重要意义。通常用这三个自由度上的位移来表示船体的浮态。船体的六自由度运动和载荷zxy垂荡Heav33吃水T：龙骨上外表到静水面的垂向距离。横倾角f：yoz平面内的角位移，右侧下沉为正。纵倾角q：xoz平面内的角位移，船首下沉为正。纵倾通常用纵倾值〔艏艉的吃水差〕来表示。tanq=(TF-TA)/LppG(xG,yG,zG)MGBMzxzyooqf吃水T：龙骨上外表到静水面的垂向距离。G(xG,yG,34

浮力：静水对船体的压力。等于船舶排开水的重量，作用点在浮心位置

重力：地球对船舶的万有引力。等于船体的总重量，作用点在重心位置风浪流载荷：海洋风浪流等环境对船舶的影响

接触载荷：拖曳力、进坞、触礁等情况下坞墩、礁石对船底的作用力等。浮体在静水中的受力分析浮体在静水中的受力分析35研究垂向力、纵倾力矩和横倾力矩对船舶浮态和稳定性的影响。根据力的等效原那么，可以将垂向载荷等效成重力，这样，船舶在静水保持静平衡的力平衡方程为：W：船体总重量;△：排水量Mtrim：纵倾力矩;Mheel：横倾力矩ltrim：纵倾回复力臂;lheel：横倾恢复力臂船体的浮态和静水平衡方程研究垂向力、纵倾力矩和横倾力矩对船舶浮态和稳定性的影响。W：36阿基米德原理：船舶的浮力等于船舶排开水的重量，浮力作用点位于水下局部排水体积的形心位置。浮心：(xB,yB,zB)重心：(xG,yG,zG)BG(xG,yG,zG)B(xB,yB,zB)MtrimGBMheelqfzxzyltrimlheel水平方向GGB矢量的投影(cosq,0,sinq)(0,cosf,sinf)垂直方向阿基米德原理：船舶的浮力等于船舶排开水的重量，浮力作用点位于37

当外力矩为零时，船舶处于静平衡状态时的浮心和重心位置应满足以下方程：当外力矩为零时，船舶处于静平衡状态时的浮心和重心位置应满38船舶重量和重心位置计算总重量W，重心位置(xG,yG,zG)局部重量Wi，局部重心位置(xi,yi,zi)设计时应进展重量控制，使yG=0重量重心计算通常采用列表计算固定重量～空船重量,也称空载排水量变动重量～载重量船舶的排水量船舶总重量为船上各项重量之和：重心位置按下式计算：设计载重量+空载排水量为满载排水量〔设计排水量〕船舶重量和重心位置计算总重量W，重心位置(xG,yG,zG)39浮体在静水中的稳定性

平衡类型和条件：稳定平衡：偏离平衡位置时有正回复力。中性平衡：偏离平衡位置时无回复力。不稳定平衡：偏离平衡位置时回复力为负值。船舶要求具有稳定平衡的浮态稳定平衡不稳定平衡中性平衡Hh浮体在静水中的稳定性平衡类型和条件：稳定平衡不稳定平衡中性40船舶受外力矩作用，原水线面WL变到W1L1的位置，重量W，和重心G不变，故排水量▽大小不变，但由于水下排水局部的形状发生变化，浮心由B变到B1，故复原力矩为：以使船恢复正浮状态的力矩方向为正，以下图以横摇为例说明船舶受外力矩作用，原水线面WL变到W1L1的位置，重量W，和41《船舶静力学常欣》课件42复原力矩船舶在任何方向的倾斜可分成横倾和纵倾两种根本状态.横倾力矩Mheel～使船舶产生横倾，作用平面平行于yoz平面的力距纵倾力矩Mtrim～使船舶产生纵倾，作用平面平行于xoz平面的力距静稳性～倾斜力矩逐渐加于船上，使船缓慢倾斜的稳性问题动稳性～倾斜力矩突加于船上，使船快速倾斜的稳性问题初稳性～一般指倾角小于10～15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10～15度或甲板边缘如水之后的稳性GB1MtrimGB1Mheelqfzxzyltrimlheel复原力矩船舶在任何方向的倾斜可分成横倾和纵倾两种根本状态.G43根本假定:小角度横倾，舷侧为直壁〔正浮时舷侧垂直于水线面〕。倾斜过程只受外力矩作用，倾斜时排水体积保持不变。WL0WL1yzy0KOf横倾时的等体积倾斜水线:

假设横倾时水线面绕平行于x轴的直线旋转，新水线面与原水线面交线为y=y0,z=T。倾斜后排水体积增量为：y因此：y0=0，倾斜水线与正浮水线的交线过漂心等体积倾斜水线和浮心的移动

根本假定:小角度横倾，舷侧为直壁〔正浮时舷侧44纵倾时等体积倾斜水线：

纵倾水线与原水线交线平行与y轴，纵坐标为x0x0xzzyWL0TdT取任意一个横剖面，倾斜前后横剖面水线增量为：排水体积增量：结论：小角度倾斜时，等体积倾斜水线与正浮水线的交线过漂心。纵倾时等体积倾斜水线：x0xzzyWL0TdT取任意一个横剖45当船舶小角度横倾时，横剖面入水局部形心：出水局部形心：等体积倾斜的浮心变化y2y/3T回复力臂当船舶小角度横倾时，横剖面y2y/3T回复力臂46当倾斜角很小时，浮心的移动轨迹近似于一段半径为的圆弧，轨迹圆的圆心称为稳心〔Metacenter〕，轨迹圆半径称为稳心半径BM。恢复力臂：为重心到稳心的垂向距离，称为初稳心高初稳心高GM可以作为船舶初稳性的判据，GM>0表示船舶处于稳定平衡。船舶的横倾回复力矩为：横稳心半径估算公式船舶的横稳性当倾斜角很小时，浮心的移动轨迹近似于一段半径为的47船舶纵倾时，浮心移动轨迹也近似为圆形：等体积倾斜水线面相交于过漂心的横轴；浮心移动IL～水线面对于过漂心的横向轴的惯性矩纵稳心半径船舶的纵稳性船舶纵倾时，浮心移动轨迹也近似为圆形：IL～水线面对于过漂心48船舶的纵稳性纵倾回复力矩每厘米纵倾力矩注：船舶的长宽比较大，纵稳心半径远大于横稳心半径和zB-zG近似估算公式：船舶的纵稳性纵倾回复力矩注：船舶的长宽比较大，纵稳心半径远大49如有外力矩MT作用时，那么纵倾为以上讨论中，G，B，M三者的关系尤为重要，需牢记如有外力矩MT作用时，那么纵倾为以上讨论中，G，B，M三者的50例题某箱形双体船横剖面如下图，其重心在基线以上3.875m，吃水T＝2.0m，如果要求初稳性高GM2m，求两单体中心线相隔的间距d的最小值。2m3md解：双体船的水线面惯性矩：排水体积两单体中心线相隔间距至少6m初稳心高例题某箱形双体船横剖面如下图，其重心在基线以上3.875m，51船舶的水线面通常用各等分站的半宽值来表示，因此水线面参数的计算通常采用梯形法、新普生法等数值积分方法。N等分曲线积分的梯形法2N等分曲线积分的辛普生法yyk-L/2L/2x定积分的近似计算方法

船舶的水线面通常用各等分站的半宽值来表示，因此水线面参数的计52第三章浮性和纵倾排水体积和浮心的计算TPC的概念、排水体积和浮心变化曲线邦戎曲线和费尔索夫图谱任意状态下船舶排水体积和浮心的计算：弗拉索夫曲线静水力曲线图密度变化对浮态的影响水线标记第三章浮性和纵倾排水体积和浮心的计算53正浮状态时，将船舶水下局部分成假设干平行于设计水线面的薄层，每个薄层的体积为浮心纵坐标：浮心垂向坐标：或:排水体积：〔此式的数值积分精度较高〕按水线面计算排水体积和浮心正浮状态时，将船舶水下局部分成假设干平行于设54按横剖面计算排水体积和浮心将船舶水下局部体积横向剖分：〔纵倾状态〕排水体积：浮心纵坐标：浮心垂向坐标：按横剖面计算排水体积和浮心将船舶水下局部体积横向剖分：〔纵倾55浮心纵坐标的变化率浮心垂向坐标的变化率排水量随吃水的变化量dz=1cmTPC表示每厘米吃水吨数T>zB,因此ZB随吃水的增加单调递增假设xF<xB,那么xB随吃水的增加而减小；否那么xB随吃水的增加而增大近似估算公式：TPC、排水体积和浮心变化曲线

浮心纵坐标的变化率浮心垂向坐标的变化率排水量随吃水的变化量d56邦戎(Bonjean)曲线

Bonjean曲线是表示船舶在各分站处的横剖面面积和横剖面面积矩的曲线族。主要用于纵倾状态排水体积和浮心的计算。横剖面面积：横剖面面积矩：邦戎(Bonjean)曲线Bonjean曲线是57

给定首尾吃水后，可由Bonjean曲线获得各站处的横剖面面积和关于基线的面积矩，利用上述积分公式得到排水体积和浮心坐标。给定首尾吃水后，可由Bonjean曲线获得各58费尔索夫〔Firsov〕图谱利用费尔索夫〔Firsov〕图谱，可直接根据首尾吃水查得排水量和浮心纵坐标。费尔索夫〔Firsov〕图谱利用费尔索夫〔Firsov〕图59任意状态下船舶排水体积和浮心的计算方法，弗拉索夫曲线将各站横剖面面积的一半a，a对中线面的静矩b及对基平面的静矩c按下式计算三组曲线，即为符拉索夫曲线在各站号处以吃水为纵坐标，a,b,c为横坐标，作出任意状态下船舶排水体积和浮心将各站横剖面面积的一半a，a对中60《船舶静力学常欣》课件61利用符拉索夫曲线计算排水体积和浮心坐标：设船中吃水为TM，倾角为θ，φ，那么x处的吃水为吃水与倾角的关系在横剖面上作倾斜水线W1L1，水线下面积可写作利用符拉索夫曲线计算排水体积和浮心坐标：吃水与倾角的关系在横62a1，a2可在符拉索夫曲线上查出，各站处的Asx求出后，绘制曲线，那么同理，利用b，c线求得那么：a1，a2可在符拉索夫曲线上查出，各站处的Asx求出后，同理63船舶的静水力性能的很多参数仅取决于船体水下局部的形状，和具体装载状态无关。在正浮状态时，这些参数仅是吃水的函数。和浮性和初稳性相关的有：水线面面积Aw、漂心纵坐标xF、TPC型排水体积、总排水体积k=k(k为修正系数)，排水量D浮性纵坐标xB、浮性垂向坐标zB稳心半径BM〔稳心垂向坐标zm〕纵稳心半径BML、MTC船型系数将这些参数以吃水为纵坐标，按不同的比例统一的画在同一张图上，以便于进展不同装载状态时船舶初稳性校核，这张图称为静水力曲线图。也可以用表格的形式给出。船舶静水力曲线图船舶的静水力性能的很多参数仅取决于船体水下局部的形状64船舶静水力曲线图船舶静水力曲线图65密度变化对浮态的影响一、吃水变化由上式可见：船舶从淡水到海水时，dw>0，那么dT<0，吃水减小船舶从淡水到海水时，dw<0，那么dT>0，吃水增加因，上式可写为：如果那么密度变化对浮态的影响一、吃水变化由上式可见：船舶从淡水到海水66二、浮心位置变化

T变化→▽变化→B变化，将式代入得到对大多数船舶，当由淡水区域进入海水区域时，dw>0，那么，而G不变，船舶尾倾；当由海水区域进入淡水区域时，dw<0，那么，船舶首倾；假设，那么dw对船舶纵倾无影响。由于当由淡水区域进入海水区域时，dw>0，那么，B下移；当由海水区域进入淡水区域时，dw<0，那么，B上移。二、浮心位置变化对大多数船舶67由海水进入淡水由海水进入淡水68由淡水进入海水由淡水进入海水69储藏浮力及载重线标记储藏浮力是指满载水线以上主体水密局部的体积。通常以满载排水量的百分数来表示。内河驳船10～15％，海船20～50％，军船100％。载重线一般标记在船舯两舷处。载重线标志储藏浮力及载重线标记储藏浮力是指满载水线以上70双体立轴潮流发电船的两个片体都是长方体，在正常工作状态下，水轮机产生的纵倾力矩为450吨米，假设船长为30m，单个片体宽度为3m，保证工作状态下船底不出水的最小吃水和排水量是多少？水流侧视图后视图TLBD=2wLBT>90吨解：潮流电站水线面漂洗纵坐标xF=0,假设船体不出水，那么纵倾值t<2T，例题双体立轴潮流发电船的两个片体都是长方体，在正常工作状态下，水71影响初稳性的主要因素〔自由液面和悬挂重量〕大倾角稳性及其计算方法上层建筑和自由液面对静稳性曲线的影响船舶的动稳性及相关概念风浪对船舶稳性的影响进水角和进水角曲线，进水角对稳性的影响船舶完整稳性标准和完整稳性校核稳性的工程应用——装卸和移动载荷的稳性计算稳性的工程应用——船舶进坞和搁浅时初稳性问题 稳性试验第四章完整稳性

影响初稳性的主要因素〔自由液面和悬挂重量〕第四章完整稳性72当倾斜角很小时，浮心的移动轨迹近似于一段半径为的圆弧，轨迹圆的圆心称为稳心〔Metacenter〕，轨迹圆半径称为稳心半径BM。恢复力臂：为重心到稳心的垂向距离，称为初稳心高初稳心高GM可以作为船舶初稳性的判据，GM>0表示船舶处于稳定平衡。船舶的横倾回复力矩为：横稳心半径估算公式初稳性当倾斜角很小时，浮心的移动轨迹近似于一段半径为的73当船体倾斜时，非满载液舱内液体流动造成液舱重心移动，产生横倾力矩，使船舶的稳性降低。时液面,在a点加一对共线力，可看作G不变，而增加了一个横倾力矩与浮心移动的情况类似，可看作圆弧自由液面面积对其倾斜轴的惯性矩自由液面对初稳性的影响当船体倾斜时，非满载液舱内液体流动造成液舱重心移动，产生横倾74船舶的复原力矩：所以有：自由液面对稳心高的修正值同理：如同时存在多个自由液面，那么：可见自由液面的影响是减小船的稳心高，降低了船的初稳性。为减小其影响可减小ix，设纵舱壁为有效方法。船舶的复原力矩：所以有：自由液面对稳心高的修正值同理：如同时75如原为的矩形自由液面，惯性矩为加一纵舱壁那么可见ix减小至1/4，如将液面三等分，那么ix减小至1/9，进一步推得，用纵舱壁将液面n等分，ix减小至1/n2如原为的矩形自由液面，惯性矩为76悬挂重量对船舶初稳性的影响悬挂重物p，悬线长l，重心D，如图在D加一对共线力，那么可看作G不变，而有故有从而同理悬挂重量对船舶初稳性的影响悬挂重物p，悬线长l，重心77大倾角稳性船舶的大倾角稳性是指船舶大幅横摇时的稳定性问题。船舶的横倾回复力矩回复力臂可分为两个局部：S为参考点，通常可取正浮时的浮心位置；ls：形状稳性臂，仅取决于船体形状lg：重量稳性臂，仅取决于重心高度，大倾角稳性船舶的大倾角稳性是指船舶大幅横摇时的稳定性问题。回78对于小倾角情况当重量,重心一定时，曲线称为静稳性曲线对于小倾角情况当重量,重心一定时，曲线称为静稳性曲线79大倾角稳性的变排水量算法船舶的形状稳性臂仅取决于船体的形状，和装载状态无关。对于一条固定的船来说，当参考点S确定后，同一排水量下的形状稳性臂就唯一确实定了，假设能绘制不同排水量的l=f(Φ)曲线族，那么可通过插值获得任意排水量时的形状稳性臂曲线，然后通过重量稳性臂修正l=ls-(zG-zS)sinΦ就可获得任意装载状态的静稳性曲线。变排水量法的目的就是计算形状稳性臂曲线族。当船大倾角横倾时，很难确定其等体积倾斜水线。在变排水量法中，首先确定一系列不同吃水Tk和横倾角Φj组合的水线，计算不同组合状态时排水量D(Tk,Φj)和ls(Tk,Φj)，然后通过插值获得任意排水量Di时的ls(Di,Φ)曲线.大倾角稳性的变排水量算法船舶的形状稳性臂仅取决于船80根本步骤：绘乞氏横剖面；选择一系列正浮水线和对应的旋转点；绕各自的旋转点确定横倾水线族；在乞氏横剖面上量取各站处的入水和出水边长度；计算排水体积和形状稳性臂。利用稳性横截曲线获得指定排水量下的ls(f)曲线。根本步骤：绘乞氏横剖面；选择一系列正浮水线和对应的旋转点；绕81稳性横截曲线计算4～5根水线下的及，绘成左图，再以▽为横坐标，为纵坐标绘制稳性横截曲线，由它可求得任意排水量下的静稳性曲线。稳性横截曲线计算4～5根水线下的及，绘成左82cyfab2a/3yz根本公式：对于给定的正浮水线Tk和旋转点c，不同倾斜水线的排水体积和浮心坐标可按以下公式计算，具体计算时通常采用列表计算的方法：以上公式中，正浮时的排水体积和浮心纵坐标可通过静水力曲线图获得。cyfab2a/3yz根本公式：以上公式中，正浮时的排水体积83大倾角稳性的等排水量算法等排水量法需要确定不同横倾角时的等体积倾斜水线。在确定等体积倾斜水线后，可根据不同水线面的横倾惯性矩〔旋转轴过漂心且平行于x轴〕计算静稳性曲线。根据船体水下局部形状的不同，有两种计算方法。大倾角稳性的等排水量算法等排水量法需要确定不同横倾角时的等841、第一法〔U形剖面适用〕：船舶水上和水下体积相近，假定各倾斜水线都过正浮水线面和中纵剖面的交线，计算由于为小量，因而实际水线和假定水线相差不远，为小量，可认为实际水线面面积不变，故有>0，实际水线在假定水线之下，反之，实际水线在假定水线之上。yzWL0WL1WL2WL3e1、第一法〔U形剖面适用〕：由于为小量，因而852、第二法：很大，很大不能用第一法计算假定过漂心，计算及的漂心至的距离由于很小，及也较小可用前述公式算出后，求得。再过作的假定水线，并认为，算出的，及，找到及，依此类推，其中2、第二法：假定过漂心，计算86影响大倾角稳性的因素一、上层建筑的影响计入要求：构造强度及其水密性符合标准的要求，且当其封闭时，有通向机舱及其它工作处所和上一层甲板的内部出入口。上层建筑入水局部的体积为v，形心为(x,y,z)计入上层建筑之后，变排水量法计算形状稳性臂的公式变为：影响大倾角稳性的因素一、上层建筑的影响87二、自由液面的影响液体的倾斜力矩：原复原力矩为现复原力矩为其中：二、自由液面的影响液体的倾斜力矩：原复原力矩为现复原力矩为其88某些标准只计算时的，时取，内按线性变化选取，如此工作量减少，而对计算精度影响不大。标准规定：1〕液体取50％；2〕液体>95%或<5%时，不计影响；3〕时可不予计算液舱大角稳性修正值的近似算法(按50%装载量计算)M：自由面修正力矩(t.m)V：液舱总容积(m3)b：液舱最大宽度(m)r：液体密度(t/m3)d：液舱方形系数=V/lbhl：液舱最大长度(m)h：液舱最大深度(m)某些标准只计算时的，894.5静稳性曲线的特征1〕原点处的斜率为初稳心高2〕倾覆力矩曲线与静稳性曲线有两个交点，第一交点A为稳定平衡点，第二交点C为不稳定平衡点；3〕甲板边缘入水角和静稳性曲线的拐点E对应；4〕静稳性曲线具有极大值lmax，对应的横倾角为fmax5〕静稳性曲线和横坐标轴的第二交点对应的横倾角称为稳性消失角fv，两个交点剑的距离也称为稳距6〕静稳性曲线下的面积等于回复力矩所作的功〔系统的位能〕4.5静稳性曲线的特征1〕原点处的斜率为初稳心高2〕倾907〕典型的静稳性曲线内河船海船破损船舶7〕典型的静稳性曲线内河船海船破损船舶914.6动稳性一、根本概念前面已讨论了船舶的静稳性。实际上船舶常受到突然作用的外力矩，而以一定的角速度迅速倾斜。船舶受静力和动力作用的情况与上述情况类似当船舶受动力作用时：1〕，，船舶在MH作用下加速倾斜；2〕，，船舶在MR作用下减速倾斜，直到角速度为零，船舶停顿倾斜。复原过程与倾斜过程类似。船舶往复运动，由于阻尼作用最终将平衡于处。动横倾角～船舶在动力作用下的最大横倾角4.6动稳性一、根本概念船舶受静力和动力作用的情况与上述92动稳性曲线回复力矩所作的功称为动稳性臂回复力矩所做的功转化为系统的势能。动稳性臂ld应等于重心和浮心铅垂方向距离的增量。因此GBDCAFEyzfWL0WL1动稳性曲线动稳性曲线回复力矩所作的功称为动稳性臂回复力矩所做的功转化为93动态载荷作用下船舶的横摇可以看做时一个能量转换的过程，假设不考虑横摇阻尼和耦合运动，船舶的横摇角速度w和风倾力矩MH，回复力矩MR之间应满足以下方程：w0：初始横摇角速度J：转动惯量f0：初始横倾角假设加载前船舶处于静止状态(w0=0)，由于船舶到达动倾角位置时(w=0)，动倾角fd可通过如下方程求解：利用动稳性曲线，上式可改写为：动倾角的计算假设横倾力矩为常数，那么有：or动态载荷作用下船舶的横摇可以看做时一个能量转换94采用静稳性曲线：作水平线AD使,作垂线CD使，即得。采用动稳性曲线：在处垂直量取得N点，连接oN，那么oN与曲线交点点对应动倾角fd阵风对动倾角的影响：采用静稳性曲线：作水平线AD使阵风对动倾角的影响：95阵风作用下船舶的极限风倾力矩Mfmax(lfmax)在静稳性曲线上，作水平线FK使,K落在曲线的下降段那么，K对应在动稳性曲线上，过o点作曲线的切线，切点为K’，处切线的纵坐标为Mfmax，K’对应阵风作用下船舶的极限风倾力矩Mfmax(lfmax)在静稳96风浪联合作用下的极限风倾力矩Mfmax(lfmax)当船舶受到风浪作用，横摇至最大摆幅时，受到倾斜一方的阵风作用，此时，船舶最危险。根据船舶的对称性，将静、动稳性曲线向反方向延长。风浪联合作用下的极限风倾力矩Mfmax(lfmax)当船舶974.7进水角和进水角曲线水线到达最先进水的非水密开口的倾斜角度为进水角.

随排水体积的变化曲线称为进水角曲线.4.7进水角和进水角曲线水线到达最先进水的非水密开口的倾斜98进水角对稳性的影响进水角对稳性的影响994.8稳性衡准数稳性衡准数是对船舶稳性的重要根本要求之一。或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。稳性衡准数利用静稳性曲线或动稳性曲线，应考虑上层建筑、自由液面及进水角的影响。风浪情况下的初始横摇角0可按标准进展计算。稳性衡准数4.8稳性衡准数稳性衡准数是对船舶稳性的重要根本要求之一。1004.9船舶稳性标准和稳性校核风倾力矩计算IMO规定国际航行船风倾力矩计算公式：P=504N/m2,有限航区可适当减少；AW:水线以上船体和甲板货的侧投影；Z：面积AW的形心之吃水一半处的距离。稳定风突风CCS规定的非国际航行船舶风倾力矩计算方法：航区风力作用臂Z11.522.533.544.555.566.5>=7远海8299059761040109911451185121912491276130213241347近海448493536574603628647667683698711724736沿海、遮蔽228248268284301314326336343350357363368非国际航区风压计算表〔CCS〕4.9船舶稳性标准和稳性校核风倾力矩计算P=504N/m2101横摇角计算

IMO规定的横摇角计算方法：100ABK/LB0.001.001.502.002.503.003.50>=4尖舭K1.000.980.950.880.790.740.720.700.70K与舭龙骨面积ABK有关：X1与B/T有关B/T<=2.42.52.62.72.82.933.13.23.33.4>=3.5X11.000.980.960.650.930.910.900.880.860.840.820.80X2与方形系数有关CB<=0.450.50.550.60.65>=0.7x20.750.820.890.950.971S按横摇周期计算Tf(s)<=67812141618>=20S0.110.0980.930.0650.0530.0440.0380.035OG:重心至水面的距离横摇角计算IMO规定的横摇角计算方法：100ABK/LB0102稳性衡准IMO规定的通用稳性衡准f>=30处的最大横稳性臂lmax>=0.2mfmax>30(推荐),fmax>25(必须)GM>=0.15m〔经自由液面修正〕突风和横摇衡准〔气象衡准〕K>=1稳性衡准IMO规定的通用稳性衡准103临界初稳心高曲线临界初稳心高：各种装载状态下能满足稳性衡准的最小初稳心高。极限重心高度：为了满足稳性衡准的要求，船舶恰好能满足稳性要求时的高度称为极限重心高度，船舶营运时，重心高度不得超过此极限。临界初稳心高曲线临界初稳心高：104完整稳性校核完整稳性校核初稳性校核大倾角稳性校核重量重心计算纵倾计算初稳心高计算(包含自由液面修正)风倾力矩计算静稳性臂曲线计算〔含自由液面修正〕稳性衡准校核完整稳性校核完整稳性校核初稳性校核大倾角稳性校核重量重心计算105移动载荷对初稳性和浮态的影响在正浮状态时，重量的垂向移动不产生倾覆力矩，但是会改变船舶的重心位置，因此对初稳心高有影响。重量p从A移到A1，垂向位置变化从z1到z2，全船的重心变化量为初稳心高变化量：新的初稳心高：纵稳心高的变化可以忽略不计垂向移动载荷移动载荷对初稳性和浮态的影响在正浮状态时，重量的垂向移动不产106水平方向移动载荷重量从

移动到产生的横倾力矩为当船舶再次处于平衡态时水平方向移动载荷重量从移动到107重量从移动到，产生纵倾力矩

or纵向移动载荷那么浮态变化为重量从移动到108等体积倾斜水线绕漂心旋转，首尾吃水变化量新的首尾吃水为：纵向移动载荷等体积倾斜水线绕漂心旋转，首尾吃水变化量新的首尾吃水为：纵向109重量沿任意方向的移动重量从该移动可分解为，沿z向：沿y向：沿z向：1)新的稳心高为重量沿任意方向的移动重量从1)新的稳心高为1102)横倾角为3)纵倾角为4)首尾吃水的变化为5)最后船的首尾吃水2)横倾角为3)纵倾角为4)首尾吃水的变化为5)最后111装卸载荷对初稳性和浮态的影响装卸载荷可分为装卸大量载荷和装卸小量载荷。小量载荷：p<10%~15%D，装卸小量载荷时，船舶的吃水变化较小，水线面近似不变〔xf，TPC，IT，MTC不变〕。在(x,y,z)处装卸小量载荷p，可分两步计算：〔1〕在过漂心的垂线上加载，加载点(xf,0,z)，排水量增加，稳心高变化，但浮态不变。〔2〕将载荷进展水平移动，从，稳心高不变，浮态变化。装卸载荷对初稳性和浮态的影响装卸载荷可分为装卸大量载荷和装卸112新的重心高度：平均吃水的变化：新的浮心高度：第一步：计算新的平均吃水和稳心高yzpdDdTWL0WL1新增重量(xf,0,z)新增浮力形心(xf,0,T+dT/2),T新的重心高度：平均吃水的变化：新的浮心高度：第一步：计算新的113新的稳心半径新的稳心高新的纵稳心高新的稳心半径新的稳心高新的纵稳心高114第二步：载荷移动横倾角：纵倾角：纵倾引起的首尾吃水增量：船舶新的首尾吃水：第二步：载荷移动横倾角：纵倾角：纵倾引起的首尾吃水增量：船舶115大量装卸载荷的计算当装卸载荷时，应按大量载荷计算。需根据静水力曲线计算船舶的浮态和初稳性的变化。条件为：装卸量，装载位置，装卸前排水量，重心位置为以及船舶静水力曲线图。装载后重量：装载后重心：第一步：计算装载后的重量重心。第二步：根据静水力曲线图得到装载后船舶的平均吃水T1、及对应的ZB1，MTC1，BM1，xF1,xB1。大量装卸载荷的计算当装卸载荷116

第三步：计算初稳心高和浮态：新的横稳心高横倾角：纵倾值:新的首尾吃水:注：该方法同样适用于小量装卸载荷的情况。第三步：计算初稳心高和浮态：新的横稳心高横倾角：纵倾值:新117搁浅对初稳性和浮态的影响船舶在航行时中搁浅，假设船底不破，纵倾较小时，可以看做是船底卸载小量载荷，为了脱险，必须根据搁浅前后的浮态计算搁浅载荷和作用点位置。首先根据平均吃水的变化计算搁浅载荷,分别为搁浅前后首尾吃水的变化量。下标0表示搁浅前的状态，1表示搁浅后的状态。搁浅对初稳性和浮态的影响船舶在航行时中搁浅，假118根据搁浅前后纵倾值的变化计算搁浅点的纵坐标其中横稳心高：搁浅点横坐标:根据搁浅前后纵倾值的变化计算搁浅点的纵坐标其中横稳心高：搁浅119进坞对初稳性和浮态的影响船舶进坞时，通常是尾柱首先接触坞墩，在龙骨整体接触坞墩的瞬间，尾柱受力到达极值，进坞的过程相当于一个尾部卸载的过程，初稳性变差，一般进坞前应计算尾柱受力和初稳心高。进坞对初稳性和浮态的影响船舶进坞时，通常是尾柱首先接触坞墩，120假设进坞前船舶的纵倾角为，龙骨完全座墩的瞬间，纵倾角为零，根据纵倾变化可确定尾柱受力。平均吃水变化量：初稳心高：注：船舶的MTC根本不变，DGML为常数假设进坞前船舶的纵倾角为，龙骨完全座墩的121船舶倾斜试验一、目的确定船舶的重量和重心位置二、原理如图，将A点的p移至A1，那么假设Δ，p，l，测出，那么可算出从而可由下式计算重心坐标船舶倾斜试验一、目的二、原理122三、试验方法

1、测量TF，TA,w，求得；

2、如图位置安排4

组移动载荷为使

要求

三、试验方法1233、利用摆锤测量，读出k值

4、为提高试验精度，按一定次序，将各组载荷移动屡次，每次移动后，计算M及，共记录n次，可取的平均值或取3、利用摆锤测量，读出k值124各种装载状态下浮态和初稳性的计算船舶的初稳性应满足标准要求，由于船舶装载对初稳性有很大的影响，因此需要对包含最危险状态的典型装载状态进展初稳性计算。各种装载状态下浮态和初稳性的计算船舶的初稳性应满足标准125《船舶静力学常欣》课件126《船舶静力学常欣》课件127抗沉性的概念破舱的类型渗透率的概念破舱后的浮态和初稳性计算可浸长度的计算破舱稳性校核第五章破舱稳性

抗沉性的概念第五章破舱稳性128抗沉性

抗沉性：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。通过用水密舱壁将船体分隔成适当数量的水密舱段来保证。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。抗沉性抗沉性：船舶在一舱或数舱129破舱的类型根据进水情况将船舱分为三类:第一类舱：舱顶在水线下，破损后水灌满整个舱室，但舱顶未破，因而无自由液面；第二类舱：进水舱未被灌满，舱内的水与船外的水不相联通，存在自由液面；第三类舱：舱顶在水线以上，舱内的水与船外的水相通，舱内水面与船外水保持在同一水平面。破舱的类型根据进水情况将船舱分为三类:130由于舱壁构造、货物、舱内舾装占据了一定的空间，破损舱室的实际体积要小于舱室型体积，两者的比值称为体积渗透率。实际进水面积和空舱面积之比称为面积渗透率。体积渗透率面积渗透率渗透率由于舱壁构造、货物、舱内舾装占据了一定的空间，破损131为了计算方面，标准规定舱室的各种渗透率取同一值。舱室名称渗透率起居舱0.95机舱和设备舱0.85货仓0.60重货舱0.80液舱0或0.95空舱0.98舱室渗透率一览表为了计算方面，标准规定舱室的各种渗透率取同一值。舱室名称渗透132计算抗沉性的两种根本方法假设进水量如小于10～15％△，那么可应用初稳性有关公式计算船舱进水后的浮态和稳性。有两种处理方法：1、增加重量法：把破舱后进入船内的水看成是增加的液体载荷；2、损失浮力法：把破舱后的进水区域看成是不属于船的，即该局部浮力已损失，并由增加吃水来补偿。这两种方法的计算所得的最后结果完全一致，但算出的稳心高不同。破舱后的浮态和初稳性计算计算抗沉性的两种根本方法破舱后的浮态和初稳性计算133一、第一类舱室可用增加重量法或损失浮力法进展计算.进水前船舶各参数为：破损后的进水量为p=vw，体积形心在c(x,y,z)处一、第一类舱室可用增加重量法或损失浮力法进展计算.134增加重量法损失浮力法1〕平均吃水的增量1〕平均吃水的增量2〕新的横稳心高2〕浮心高度变化3〕新的初稳心高GML近似不变3〕新的纵稳心高增加重量法损失浮力法1〕平均吃水的增量1〕平均吃水的增量2〕1354〕横倾角：5〕纵倾角：6〕首尾吃水增量：7〕船舶新的首尾吃水：4〕横倾角：5〕纵倾角：6〕首尾吃水增量：7〕船舶新的首尾吃水：4〕横倾角：6〕首尾吃水增量：7〕船舶新的首尾吃水：4〕横倾1361〕平均吃水的增量：2〕新的初稳心高：

3〕新的纵稳心高：仍可用增加重量法或损失浮力法计算，但要考虑自由液面的影响。二、第二类舱室1〕平均吃水的增量：仍可用增加重量法或损失浮力法计算，但要考1376〕首尾吃水增量：7〕船舶新的首尾吃水：4〕横倾角：5〕纵倾角：假设采用损失浮力法，排水量取D，初稳心高和纵稳心高分别为：6〕首尾吃水增量：7〕船舶新的首尾吃水：4〕横倾角：假设采用138进水量由最终的水线确定,不宜用增加重量法,宜用损失浮力法计算,并认为排水量及重心不变。进水前船舶各参数为：

进水体积v

，重心在(x,y,z)处，进水面积a

，形心在(xa,ya)处,进水后损失了浮力wv，需增加吃水来补偿。三、第三类舱室进水量由最终的水线确定,不宜用增加重量法,宜用损失浮力法计算1392〕剩余水线面面积〔AW-a〕的漂心F’：3〕(AW-a)对过F’轴的惯性矩：4〕浮心位置的变化浮力wv由1〕平均吃水的增量：2〕剩余水线面面积〔AW-a〕的漂心F’：4〕浮心位置的1405〕纵、横稳心半径的变化：6〕纵、横稳心高的变化：7〕新的稳心高：5〕纵、横稳心半径的变化：6〕纵、横稳心高的变化：7〕新的稳1419〕纵倾角：10〕首尾吃水增量：11〕船舶新的首尾吃水：8〕横倾角：9〕纵倾角：10〕首尾吃水增量：11〕船舶新的首尾吃水：8〕142四、一组舱室进水的情况先转化为等值舱，再进展计算。1〕等值舱的进水体积：2〕等值舱的重心位置：3〕损失的水线面积：4〕等值舱损失的水线面积的形心位置：5〕第二类舱计算自由液面，第三类舱计算水线面惯性矩损失，建议采用损失浮力法。四、一组舱室进水的情况先转化为等值舱，再进展计算。1〕等值舱143舱室大量进水时计算方法舱室进水量很大时，可采用静水力曲线图和舱容曲线进展计算。进水情况如下表：舱室类型进水体积形心液面惯性矩液面面积、形心第一类舱V1(x1,y1,z1)--------------第二类舱V2(x2,y2,z2)ix2，iy2a2,xf2,yf2第三类舱V3(T)(x3,y3,z3)ix3，iy3a3,xf3,yf3

正浮状态时，等值舱的进水体积为v=v1+v2+v3(T)，v3(T)可根据舱容曲线获得。利用(T)曲线可获得进水后的平均吃水T1。根据静水力曲线图还可获得进水后完整船体的，MTC，BM，zB，xB，xF，AW。舱室大量进水时计算方法舱室进水量很大时，可采用静水力1440v1+v2v3(T)zbMTCBMxbxfAW0v1+v2v3(T)zbMTCBMxbxfAW145采用损失浮力法计算破损船体的浮心：破损船体的水线面面积：破损后水线面漂心：采用损失浮力法计算破损船体的浮心：破损船体的水线面面积：破损146考虑自由液面修正后的破损水线面惯性矩和稳心半径横倾惯性矩纵倾惯性矩横稳心半径每厘米纵倾力矩考虑自由液面修正后的破损水线面惯性矩和稳心半径横倾惯性矩纵倾147初稳心高纵倾值横倾角首尾吃水zG不变初稳心高纵倾值横倾角首尾吃水zG不变148可浸长度的计算?标准?规定：船舶在破损后应有76mm的干舷。故甲板边线以下76mm处的一条曲线称为平安限界限，其上各点的切线表示所允许的最高破舱水线为极限破舱水线。为使水线不超过平安限界限，需限制舱长。船舶的最大许可长度称为可浸长度，它表示进水后船舶的破舱水线恰与平安限界限相切。可浸长度的计算?标准?规定：船舶在破损后应有76149一、根本原理

如图，上两式中各量可根据邦戎曲线图，用数值积分法求得，这样，可浸长度的计算转化为由和求船舱的长度和位置的问题。一、根本原理如图，上两式中各量可根据邦戎曲线150二、可浸长度曲线的计算1、绘制极限破舱水线；2、计算及，绘曲线；二、可浸长度曲线的计算1、绘制极限破舱水线；1513、计算可浸长度；在横剖面面积曲线上x处截取CD＝vi,并使那么A，B间的水平距离为可浸长度，其中点至船中的距离为该舱的位置。3、计算可浸长度；1524、绘制可浸长度曲线

根据上面算得的各进水舱的可浸长度及其中点至中横剖面的距离，在船体侧视图上标出各进水舱的中点；并向上作垂线，然后截取相应的可浸长度为纵坐标并连成曲线，记得可浸长度曲线。4、绘制可浸长度曲线根据上面算得的各进水舱的可浸153分舱因数及许用舱长?标准?规定，由分舱因数F决定许用舱长：许用舱长=可浸长度l×分舱因数F分舱因数及许用舱长?标准?规定，由分舱因数F决定许用舱长154分舱因数F不同反映了各类船对抗沉性的不同要求:F=1.0时，许用舱长为l，船在一舱破损后恰浮于破舱水线而不漂浮；F=0.5时，许用舱长为l／2，船在两舱破损后恰浮于破舱水线而不漂浮；F=0.33时，许用舱长为l／3，船在三舱破损后恰浮于破舱水线而不漂浮。一舱制船，0.5<F1.0二舱制船，0.33<F0.5三舱制船，0.25<F0.33分舱因数F不同反映了各类船对抗沉性的不同要求:155船舶破舱稳性有确定性方法和概率论方法两种。一、确定性方法：1、规定破损范围和破舱位置2、规定破损前状态，确定一个或多个最危险舱组3、规定残存船的浮态和稳性要求4、要求计算满足上述要求的船舶破损前极限初稳心高，任何状态都应满足稳性要求。破舱稳性校核船舶破舱稳性有确定性方法和概率论方法两种。破舱稳性校核156二、概率论方法：1、规定船舶破损的最大范围，该范围内纵向、横向和水平分隔都可考虑，不限制破损部位。2、规定了计算时相应的破损前状态，对每种状态计算一系列可能对破损后的“生存能力〞有奉献的破损舱组。3、规定了残存船的浮态、稳性指标与生存概率的关系。4、根据各种舱或舱组的破损概率以及破损进水后残存船舶的生存概率到达的分舱指数，并与要求的分舱指数相比较，允许某些舱组破损进水后船舶的残存能力能力低于衡准的要求〔生存概率为0或小于1〕。二、概率论方法：157对于破舱后的稳性，?海船抗沉性标准?要求：1、用损失浮力法求得的GM必为正值，客船和科研船2、不对称进水时，客船和科研船的，其它船，同时水线的最高位置不得超过任何开孔的下缘300mm；3、扶正后，客船和科研船，其它船，同时破舱水线的最高位置不得超过限界限。对于破舱后的稳性，?海船抗沉性标准?要求：158海洋平台的稳性海洋平台一般由规那么形体组成，排水体积和静稳性曲线的计算相比照较简单。但是由于平台长宽比较小，需对多个倾斜方向进展稳性校核。海洋平台的稳性海洋平台一般由规那么形体组成，排水体159排水体积水线面面积浮心位置漂心位置稳心半径静稳性臂《船舶静力学常欣》课件1606.1平台风载荷计算1、设计风速：对无限作业区域的平台，其最小设计风速应为：自存工况：51.5m/s〔100kn〕正常作业工况：36m/s〔70kn〕

对具有营运限制附加标志的平台，其正常作业工况的风速可适当减小，但应不小于25.8m/s〔50kn〕。6.1平台风载荷计算1、设计风速：1612、风压计算：

P=0.613×10-3V

2kPa

其中：V为设计风速，m/s。3、风载荷计算：

F=ChCsSPkN

其中：Ch：高度系数，和构件形心高度有关

Cs：受风构件形状系数，和构件截面形状有关

S：迎风面积，m2

P：风压，kPa2、风压计算：1626.2平台稳性衡准〔CCS〕

平台在各种作业工况下的完整稳性均应符合以下衡准：1、对水面式和自升式平台，至第二交点或进水角处的复原力矩曲线下的面积，取其中的较小者，至少应比至同一限定角处风倾力矩曲线下面积大40%。6.2平台稳性衡准〔CCS〕平台在各种作业工况下的1632、对柱稳式平台，至第二交点或进水角处的复原力矩曲线下的面积中的，取其较小者，至少应比至同一限定角处风倾力矩曲线下面积大30%；3、对坐底式平台，至第二交点或进水角处的复原力矩曲线下的面积，取其中的较小者，至少应比至同一限定角处风倾力矩曲线下面积大40%；4、复原力矩曲线，从正浮至第二交点的所有角度范围内，均应为正值。且在所有漂浮作业工况的整个吃水范围内，经自由液面修正后的初稳性高度应不小于0.15m。2、对柱稳式平台，至第二交点或进水角处的复原力矩曲线下的面积1647.课程设计1、提高绘制“静水力曲线〞、“稳性横截曲线〞、“静、动稳性曲线〞的技能；2、掌握“船舶在各种装载情况下稳性校核计算〞的原理、方法和步骤；3、熟悉?船舶与海上设施法定检验规那么?(2004)第四篇“船舶平安〞中“完整稳性〞的有关规定和方法。7.1目的7.课程设计1、提高绘制“静水力曲线〞、“稳性横截曲线〞、“1657.2内容1、“沿海多用途运输船〞静水力曲线、稳性横截曲线的绘制；2、“沿海多用途运输船〞各种装载情况下稳性校核计算7.2内容1、“沿海多用途运输船〞静水力曲线、稳性横截曲线1667.3步骤1、备用图纸资料型线图(用于静水力计算)2、内容及要求用电算结果，每人绘制一张“静水力曲线图〞和“稳性横截曲线图〞。静水力曲线图用A3：50×35cm绘制；稳性横截曲线图同A4：25×17cm绘制。3、本卷须知静水力曲线图：(1)、曲线布置均匀，比例选择适当；(2)、横坐标为等分间距，单位为厘米；xF,xB以船中为坐标原点；船型系数另起坐标；(3)、曲线要细、光顺。稳性横街曲线图：(1)、曲线要细、光顺。静水力曲线、稳性横截曲线的绘制7.3步骤1、备用图纸资料静水力曲线、稳性横截曲线的绘制167各种装载情况下的稳性校核计算1、备用图纸资料

(1)、总布置图

(2)、静水力曲线图

(3)、舱柜容积曲线

(4)、稳性横截曲线图2、内容及要求内容：

(1)、船舶排水量及重心位置计算

(2)、船舶纵倾及初稳性计算

(3)、受风面积、风压倾斜力臂计算

(4)、横要周期、横摇角计算

(5)、进水角曲线各种装载情况下的稳性校核计算1、备用图纸资料1682、内容及要求内容〔续〕(6)、自由液面对复原力臂曲线修正计算(7)、静稳性及动稳性计算(8)、静稳性曲线及动稳性曲线(9)、稳性横准数计算(10)、稳性汇总表要求四个满载状态：满载出港：d=3.25m,Δ=870.51t,ZG=3.092m,XG=-1.410m满载到港：d=3.09m,Δ=819.18t,ZG=3.176m,XG=-1.434m空载出港：d=2.37m,Δ=590.00t,ZG=3.360m,XG=-1.181m空载到港：d=2.20m,Δ=538.67t,ZG=3.514m,XG=-1.196m每人完成一个装载状态的计算，每一组完成一套计算资料。2、内容及要求1693、步骤(1)、船舶排水量及重心位置计算首先计算空船排水量及重心位置；然后计算各种装载状态下的排水量及重心位置(2)、船舶纵倾及初稳性计算根据船舶排水量及重心位置计算结果，计算各种装载状态下船舶纵倾值及初稳性值。(3)、受风面积、风压倾斜力臂计算i.受风面积Af、面积矩、受风面积中心距水线高Z计算“空载到港〞状态受风面积Af、面积矩、受风面积中心距水线高Z计算数据给出如下：吃水d=2.20m；Af0=286.18m2；Z=3.27m；Mf0=934.96m4其他装载状态受风面积Af、面积矩、受风面积中心距水线高Z按“空载到港〞状态的进展修正计算。ii.风压倾斜力臂计算

单位计算风压p查表绘制风压倾斜力臂曲线，用A4：25×17cm绘制(每人绘制一张)。3、步骤170(4)、横摇周期Tθ、横摇角θ1计算

本船舭龙骨总面积Ab=8.16m2(5)、进水角曲线进水口位置：救生甲板上舷侧门槛上缘，位于19#肋位；进水口坐标：y=3.50mz=6.98m

门槛高0.38m

进水角曲线计算及绘制：绘制进水口位置的示意图，由进水口量取至不同吃水旋转线的切线的倾角，由稳性横截曲线电算结果，取出相应吃水、倾角、排水量的数值，然后插值计算进水角与对应的排水量，由计算结果绘制进水角进水角曲线用A4：25×17cm绘制(每人绘制一张)。(4)、横摇周期Tθ、横摇角θ1计算171(6)、自由液面对复原力臂曲线修正计算自由液面对复原力臂曲线修正按?国际海事组织?推荐的公式计算：

详细计算请参照?规那么?。本船需要考虑自由液面对复原力臂曲线修正的液舱有：淡水舱〔左、右〕：V=14.50m3,l=7.20m,b=2.20mh=0.90m,γ=9.81kN/m3,δ=1.00,b/h=2.44燃油舱〔左、右〕：V=17.20m3,l=2.40m,b=2.20mh=3.45m,γ=9.81×0.84kN/m3,δ=0.94,b/h=0.64供给淡水舱〔左、右〕：V=105.00m3,l=12.00m,b=2.30mh=4.40m,γ=9.81kN/m3,δ=0.86,b/h=0.52(6)、自由液面对复原力臂曲线修正计算172(7)、静稳性及动稳性计算由稳性横截曲线，查得每一排水量各倾角的假定重心高度Zs=0的静稳性臂ls；计算实际重心下的静稳性臂及动稳性臂。Lq=ls-(Zg-Zs)sinθ(8)、绘制静稳性曲线及动稳性曲线由实际重心下的静稳性臂及动稳性臂，绘制静稳性曲线及动稳性曲线。静稳性曲线及动稳性曲线用A4：25×17cm绘制(每人绘制一张)。在动稳性曲线上作图确定最小倾覆力臂lq(9)、稳性横准数计算(10)、稳性汇总表将以上计算结果填入稳性汇总表，得出稳性横准结果。(7)、静稳性及动稳性计算173?船舶静力学常欣?PPT课件本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！?船舶静力学常欣?PPT课件本课件PPT仅供大家学习174主要内容1.绪论2.船体的几何描述3.浮性4.初稳性5.大倾角稳性6.海洋平台稳性7.抗沉性主要内容1.绪论175军用舰艇军船瘦长、首尖、舭圆、方尾民船肥胖、