船舶静力学作业题答案

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--内页可以根据需求调整合适字体及大小--船舶静力学作业题答案(共18页)1某海洋客船船长L=155m，船宽B=，吃水d=,排水体积▽=10900m3，中横剖面面积AM=115m2，水线面面积AW=1980m2，试求：（1）方形系数CB；（2）纵向菱形系数CP；（3）水线面系数CWP；（4）中横剖面系数CM；（5）垂向菱形系数CVP。解：（1）（2）（3）（4）（5）1-3某海洋客货轮排水体积▽=9750m3，主尺度比为：长宽比L/B=,宽度吃水比B/d=，船型系数为：CM=，CP=，CVP=，试求：（1）船长L;（2）船宽B；（3）吃水d；（4）水线面系数CWP；（5）方形系数CB；（6）水线面面积AW。解：CB=CP*CM=*=L=d=L=d=所以：B=L==d=B/=CB=m21-10设一艘船的某一水线方程为：其中：船长L=60m，船宽B=，利用下列各种方法计算水线面积：梯形法（10等分）；辛氏法（10等分）定积分，并以定积分计算数值为标准，求出其他两种方法的相对误差。解：中的“+”表示左舷半宽值，“-”表示右舷半宽值。因此船首尾部对称，故可只画出左舷首部的1/4水线面进行计算。则：，将左舷首部分为10等分，则l=30/10=。站号012345678910x(m)0y(m)0辛氏系积系数0梯形法：总和∑yi=，修正值(y0+y10)/2=，修正后∑`=辛氏法：面积函数总和∑=解：（1）梯形法（10等分）=4**（）=*=（2）辛氏法（10等分）（3）定积分计算各计算方法的相对误差：梯形法：辛氏法：2-13某船由淡水进入海水，必须增加载荷P=175t，才能使其在海水中的吃水和淡水中的吃水相等。求增加载重后的排水量。解：∴∴△海=△淡+P=+=另解：水的密度变化引起的吃水的变化为增加载荷P引起的吃水的变化为则=0解得∴△海=△淡+P=+=2-15某内河客货船的尺度和要素如下：吃水d=，方形系数CB=，水线面系数CWP=，假定卸下货物重量P=8%排水量。求船舶的平均吃水（设在吃水变化范围内船舷是垂直的）。解：∵在吃水变化范围内船舷是垂直的∴在该范围内水线面面积AW是常数。∴3-3某巡洋舰的排水量△=10200t，船长L=200m，当尾倾为时，水线面面积的纵向惯性矩IL=420*104m4，重心的纵向坐标xG=，浮心的纵向坐标xB=，水的重量密度。试求纵稳性高。解：答：该船的纵稳性高=。3-13某船长L=100m，首吃水dF=，尾吃水dA=，每厘米吃水吨数TPC=80t/cm，每厘米纵倾力矩MTC=75tm，漂心纵向坐标xF=。今在船上装载120t的货物。问货物装在何处才能使船的首吃水和尾吃水相等。解：按题意要求最终的首尾吃水应相等，即设货物应装在(x,y,z)处，则装货后首尾吃水应满足：，即（1）（2）（3）（4）将式（2）、（3）、（4）代入式（1）中得：代入数值得：解得： x=答：应将货物放在（，0，z）处。3-14已知某长方形船的船长L=100m，船宽B=12m，吃水d=6m，重心垂向坐标zG=，该船的中纵剖面两边各有一淡水舱，其尺度为：长l=10m，宽b=6m，深a=4m。在初始状态两舱都装满了淡水。试求：（1）在一个舱内的水耗去一半时船的横倾角；（2）如果消去横倾，那们船上x=8m，y=-4m处的60t货物应移至何处？解：本题为卸载荷，设该船为内河船。预备数据：水耗去半舱的重量：，∴为小量载荷装卸。自由液面要素：假设右舷舱的淡水耗去一半：（左倾）假设左舷舱的淡水耗去一半：（右倾）（2）假设右舷舱的淡水耗去一半，，则P应移到y2处，使船横倾角：即：，（向右舷移）假设左舷舱的淡水耗去一半，，则：（向左舷移）因本船B=，y=，故将P向左舷移到不成立。答：（1）（左倾）或（右倾）（2）应将P向右舷移动到y=处。3-15已知某内河船的主要尺度和要素为：船长L=58m，船宽B=，首吃水dF=，尾吃水dA=，方形系数CB=，纵稳性高，为了通过浅水航道，必须移动船内的某些货物，使船处于平浮状态，假定货物从尾至首最大的移动距离为l=，求必须移动的货物重量。解：设需移动的货物重量为P。由题意知原始状态：，为使船处于平浮状态，则应使船产生相反的纵倾值-t：即解得：P=答：需移动的重量P=。4-1某船正浮时浮心垂向坐标zB0=，重心垂向坐标zG=，横倾角Φ=40°时的浮心横向、垂向坐标分别为yB40=和zB40=，求此时的静稳性臂l40。解：=*+=答：此时该船的静稳性臂l40=4-6一艘排水量△=1000t的干货船之静稳性曲线值如下：Φ（°）0153045607590l（m）0求：（1）Φ=55°时的动稳性臂；（2）当船的重心升高后损失的稳性范围。解：（1）Φ（°）l（m）成对和自上至下和∑00000153045607590抛物线内插求得（2）Φ（°）l00000153045607590由图中，可看出重心升高后损失的稳性范围即为阴影部分。4-7某船排水量△=4430t，平均吃水d=，其静稳性曲线如下图所示。求：（1）极限静倾角；（2）在静力作用下的极限倾覆力矩；（3）应用梯形法进行动稳性曲线的计算，并以适当比例绘制动稳性曲线；（4）船在正浮时的极限动倾角及极限倾覆力矩；（5）船在最大摆幅Φ0=15°时的极限动倾角及极限倾覆力矩。解：（1）由曲线图可量得极限静倾角Φmax≈°（2）由曲线图可量得最大静稳性臂lmax≈则静力作用下的极限倾覆力矩为：（3）梯形法计算：Φ（°）l（m）