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1、1船舶与海洋工程船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告浮体静力学课程设计报告课程名称： 浮体静力学课程设计 院 （系）： 运载工程与力学学部 专 业： 船舶与海洋工程专业 班 级： 学 号： 学生姓名： 年 月 日2目录一一 静水力曲线静水力曲线-31 设计要求设计要求-32 计算原理计算原理- 33 原始数据原始数据- 64 计算过程和图表计算过程和图表-7二二 稳性横截曲线稳性横截曲线-101 设计要求设计要求-102 计算原理计算原理- 103 原始数据原始数据-104 计算过程和图表计算过程和图表-11三 装载稳性计算装载稳性计算-131 设计要求设计要求- 132 计算过程和图表计算过
2、程和图表- 15(1)浮态及初稳性-15(2)静稳性曲线及动稳性曲线计算-16(3)稳性校核-17(4)该载况下的浮态及稳性总结-19四四 总结体会总结体会-20203一、静水力曲线一、静水力曲线1、设计要求、设计要求：列出全部静水力曲线的计算公式；计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m 处的以下各要素，列表计算，并绘出静水力曲线图。（1）水线面面积 AW（2）漂心纵向坐标 Xf（3）每厘米吃水吨数 TPC（4）型排水体积 V（5）总排水体积(附体系数取 1.006)（6）总排水量 W（7）浮心纵向坐标 Xb（8）浮心垂向坐标 Zb（9）横稳心垂向坐标 BM（10）
3、纵稳心垂向坐标 BML（11） 每厘米纵倾力矩曲线 MTP（12） 水线面系数 CW（13） 方形系数 CB（14） 棱形系数 CP（15） 中横剖面系数 Cm2、计算原理：、计算原理：用 excel 表格计算，先计算及基线面的水线面面积和水线面对 Oy 轴的静矩，同时可以得到水线面面积漂心纵向坐标,同时也计算出， ，。 3和2再分别计算 0.5m 水线到 4m 水线的不同吃水时的水线面的面积和水线面面积对基线的静矩，水线面面积漂心纵向坐标,同时也计算出， ，为进一步计算做准备。在静水力曲线的计算过程中主要采用 3和2等间距梯形法和不等间距梯形法。（1）水线面面积4对于某一水线其吃水为 d，则
4、其水线面面积，其中 y 为离= 2 2Oy 轴 x 处的水线面半宽，L 是水线长。船长方向运用梯形法求水线面面积的公式如下：（2.1）= 2 2 2将船长分为 20 等分后 = 20= 20（2）漂心纵向坐标漂心纵向坐标：= 2 2 2 2Aw 已经求出，所以要求出 Moy，Moy 为水线面面积 Aw 对 Oy 轴的静矩。沿船长方向运用梯形法求 Moy，则有 = 2 2 2 2()2再计算浮心纵向坐标：= 2 2/ 2 2 /（2.2）（3）每厘米吃水吨数 TPC（2.3） =100其中，,为水的密度。 = 1.025/3（4）水线面系数（2.4）= 其中，船长 L=40m,船宽 B=7.2m
5、（5）型排水体积 =0沿吃水方向用等间距梯形法近似计算有求：（2.5） =0 0(0+ )/25（6）总排水体积(附体系数取 1.006)（2.6）= （7）排水量 W（2.7） = 其中，V 已求。 = 1.025/3（8）浮心纵向坐标（2.8）= /（2.=0 0(00+ )/29）已求。V（9）浮心垂向坐标（2.10）= /（2.11）=0 0(0+ )/2其中已求。V（10）某一吃水下的横稳心半径（2.12） = /其中为水线面面积对于纵向中心轴线的横向惯性矩，可=2 3 2 23用梯形法沿船长方向积分求出： =2 3 2 23 2 3 03(30+ 3 )/2（11）纵稳心半径（2.
6、13）= /为 Aw 对漂心的纵向惯性距，。其中= 2= 2 2 22（12）每厘米纵倾力矩曲线船舶产生吃水差 1cm 所需的外力矩叫每厘米纵倾力矩，记为 MTC，吃水差与纵倾角之间的关系为：，所以当首尾吃水差为 1cm 时，船 = tan 舶相应的纵倾角为，相应于吃水差为 1cm 的船舶复原力矩为0= 0.01/6。= /船舶产生 1cm 吃水差所需的外力矩也就等于船舶每厘米纵倾力矩 =100由于浮心和重心之间的距离与纵稳心半径相比是一个小值，可BGLBM以认为，则可以认为公式可近似写成LLBMGM（2.14） =100（13）方形系数（2.15）= 船长 L=40m,船宽 B=7.2m,排
7、水量已求得。V（14）中横剖面系数（2.16）=船宽为 B=7.2m，为所求水线下中横剖面面积。（15）棱形系数（2.17）= = =均为已求。，3.原始数据原始数据船 型：某海监船航 区：近海航区主尺度要素：总长 45.0m垂线间长 40.0m型宽 7.2m型深 3.6m设计吃水 2.5m型值表：站号半 宽7250500100015002000250030003500 -0.5 348259431373352 0 773268831953394 0.5 1166277432473428 1100881153311524285732953456 1.5100109248750184329373
8、3393482 214218844211062117301533783507 3311466101017602541316234443552 4558877159622852871328934923568 58941287207026443094338335263574 611171604241929063234344535503590 712871856269831213344350035703600 814362089290732723439355335883600 915002264306833413483356036003600 1014292210302733173476354736
9、003600 1110931979283131743389349735833600 126691577250929283178337035113586 134331187207425702897315733613508 14269875167321822564287631273334 15163626131817812179251728053049 16 43798313581726206023762658 17 3216829051198150218382181 18 24847550667994512841660 19 1913782842774587601119 19.5 164347247152239485827 20 1382872035412166466 20.3 220153 114 20.
