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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)
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