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1、2011年船舶与海洋工程结构物静力学（船舶B卷）标准答案一. 简答题（共40分）(1). 船体的中线面是如何定义的？（3分）【答】：船体的中线面是船舶主船体唯一的对称平面，将船舶主船体分成左右对称的两个部分。(2). 型深D=7m、吃水T=3m、甲板厚度t=10mm，求干舷。（3分） 【答】： F=D-T+t =4.01m(3). 已知某船的方形系数为0.6，水线面系数为0.8，中横剖面系数为0.9，求棱形系数。（3分）【答】：(4). 主船体重量为600吨，重心位置(x,y,z)=(-2,0,3)，上层建筑重量400吨，重心位置(-1.25,0,9)，求该船的排水量和重心位置。（5分）【答】
2、：排水量D=600+400=1000吨 重心 xg = 600*(-2)+400*(-1.25)/1000= -1.7m 重心 yg = 0 重心 zg = 600*3+400*9/1000= 5.4m (5). 什么是Bonjean曲线，有何用处（3分）【答】： Bonjean曲线是由主船体各站处横剖面水下部分面积和关于基线面积矩随吃水变化的函数曲线组成的曲线图，可用于计算船舶在纵倾状态的排水体积和浮心位置。(6). 某长方体船，重心高度m，求该船的横稳心高和纵稳心高。（5分）【答】：(7). 某船重心高度，横倾角30时的浮心位置，正浮时浮心高度，求30时的横倾恢复力臂和动稳性臂。（6分）【
3、答】：静稳性臂：动稳性臂：(8). 某水线面第2,3,4站出的半宽依次为6m,8m,9m，站距为3m，分别用梯形法和辛普生第一法计算该水线面第2站和第4站之间的水线面面积（6分） 【答】：梯形法： 辛普生第一法：(9). 什么是极限破舱水线（3分）【答】：规范所规定的船舶甲板边线以下76mm处的安全限界线的切线代表了船舶所能允许的最高破舱水线，称为极限破舱水线。(10). 什么是许用舱长（3分）【答】：船舶满足船舶抗沉性要求所能允许的最大舱室长度。二. 计算题（10分）半潜平台水线面由六个等间距正方形组成圆柱体半径r=3m，形心横向间距为B=40m，纵向间距为L=30m，平台排水量为，求水线面
4、面积、横倾惯性矩和纵倾惯性矩。，已知圆关于自身中和轴的惯性矩为：xyBLL第二题图【答】：水线面面积：，由于水线面前后对称，漂心位置在坐标原点，横倾惯性矩：横倾惯性矩：三. 计算题（20分）某MW级海上浮式风力机工作时的风倾力矩为500吨米，载体平台由三个圆柱体提供浮力，圆柱体成正三角形排列，风力机在三角形型心处，每个浮筒的直径为6m，高度为10m。风力机重量为100吨，重心高度为基线以上60m，载体及压载的重量为300吨，重心高度在基线以上5m。若要求风力机在工作状态下的静水中的静态倾角不超过5度，问圆柱体对称轴间的最小距离a。a侧视图俯视图第三题图【答】：排水量： tons 重心高度：m水
5、线面面积：m2吃水：m由于水下部分为柱体，浮心高度：水线面纵倾惯性矩：纵稳心半径：纵稳心高：根据要求：因此有：若水的密度取1，则，四. 计算题（13分）某内河驳船D1100 ton，平均吃水d2.0m，每厘米吃水吨数TPC6.50 ton/cm，六个同样的舱内装石油，每个舱内都有自由液面，油舱为长方形，其尺度为l15.0m，b6.0m，这时船的初稳性高为GM1.86m，若把右舷中间的一个舱中重量p120ton的油完全抽出，其重心垂向坐标ZC0.80m，求船的横倾角。已知石油的密度r0.9ton/m3。【答】：考虑到卸载以后船舶减少了一个自由液面，卸载后船舶的初稳心高船舶的横倾角船舶的横倾角为左
6、倾9.48。五. 计算题（17分）某船的排水量为6000吨，进水角fE=60，大倾角稳性曲线如下表所示：f05101520253035l00.20.40.5740.720.8320.9341.024ld00.0090.0350.0770.1340.2020.2790.364f4045505560657075l1.0971.1341.0920.9640.7550.5080.228-0.072ld0.4570.5540.6510.7410.8160.8710.9030.910求：（1）该船的初稳心高。（2）最大回复力矩。（3）静水中，船舶在1500吨.米的风倾力矩作用下是否会倾覆？如不会倾覆，求动
7、倾角（4）风浪条件下，船舶的初始横倾角为，环境的极限风倾力矩为3000吨米，求该船的稳性衡准数。注：若采用图解法求解，应在答题纸上给出求解示意图，详细数据应从数据表中插值或查表获得。【答】：（1）该船的初稳心高：m（2）最大静稳性臂为：最大回复力矩为： ton.m（3） 作图发现，静水中的极限动倾角在60度左右，和进水角非常接近，静水中的极限风倾力矩为：ton.m风倾力矩小于极限风倾力矩，不会倾覆。动倾角计算：静水中动风倾力臂（风倾力矩做功/排水量）曲线为10度时，15度时，插值得到动倾角：（4）作图发现，15度初始横摇角时，不考虑进水角时的极限动倾角大于进水角，因此极限动倾角实取进水角60度极限风倾力矩为：ton.m稳性衡准数为：备注：本题也可用图解法在图上取得具体数值。
