重量特性估算要点
建筑工程 各种材料重量计算方法技巧
建筑工程各种材料重量计算方法技巧圆钢重量（公斤）=0.00617×直径×直径×长度方钢重量（公斤）=0.00785×边宽×边宽×长度六角钢重量（公斤）=0.0068×对边宽×对边宽×长度八角钢重量（公斤）=0.0065×对边宽×对边宽×长度螺纹钢重量（公斤）=0.00617×计算直径×计算直径×长度角钢重量（公斤）=0.00785×（边宽+边宽-边厚）×边厚×长度扁钢重量（公斤）=0.00785×厚度×边宽×长度钢管重量（公斤）=0.02466×壁厚×（外径-壁厚）×长度六方体体积的计算公式① s20.866×H/m/k 即对边×对边×0.866×高或厚度各种钢管(材)重量换算公式钢管的重量=0.25×π×(外径平方-内径平方)×L×钢铁比重其中：π = 3.14 L=钢管长度钢铁比重取7.8 所以，钢管的重量=0.25×3.14×(外径平方-内径平方)×L×7.8 * 如果尺寸单位取米（M）,则计算的重量结果为公斤（Kg）钢的密度为： 7.85g/cm3 （注意：单位换算）钢材理论重量计算钢材理论重量计算的计量单位为公斤（ kg ）。
其基本公式为：W（重量，kg ）=F(断面积mm2)×L(长度，m)×ρ(密度，g/cm3)×1/1000各种钢材理论重量计算公式如下：名称（单位）计算公式符号意义计算举例圆钢盘条（kg/m）W= 0.006165 ×d×dd = 直径mm直径100 mm 的圆钢，求每m 重量。
课件第二章船舶重量重心估算
拖船 渔船 中、小型货船 大型货船 中、小型油船
0.85--0.95 0.60—0.75 0.30—0.43 0.27—0.36 0.35—0.50
大型油船 中、小型客船
大型客船 驳船
0.20—0.35 0.50—0.70 0.45—0.60 0.20—0.30
由上表可见，空船重量占船舶排水量的相当部分， 所以空船重量估算准确度是船舶设计能否成功的关键。
在船舶稳性规范中，对各类典 型载况给出具体规定。
•满载 出港
•满载 到港
•空载 出港
• 空载 到港
2、军船
A：空载排水量 B：标准排水量 C：正常排水量 D：满载排水量 E：最大排水量
•
建造完工后的排水量
军用舰艇的设计排水量 出航时舰艇最大装载状态 超载排水量
三、重量、重心估算的重要性
重量、重心估算可能出现的情况
船底及内底骨 架
LBC b hd
电焊重量：中小型船为钢料重量的2-3%，大型油船 取1-1.5%
裕度：一般取（2-4%）Wh
三、木作舾装重量的估算
• 影响木作舾装的四类情况
• 情况1
与船舶排水量和主尺度相关的重量
• 情况2
与船员和旅客人数、生活设施相关的重量
•情况3
与船的使用特点相关的重量
• 情况4
B、平方模数法
假定Wh正比于船体结构的总面积，并用L, B, D的某种组合
来表征，最常见的形式为
Wh Ch LB D
B D可近似看成是单甲板船从龙骨到甲板中心的周长
LB D实际上表征船壳表面积及甲板表面积的一种面积特
征数
本方法对于总纵强度不突出的船，其计算结果比较准确。
C、立方模数法
重量的测量与计算
重量的测量与计算重量是物体所受到的地球引力的力量大小，是衡量物体质量的一种指标。
在日常生活和科学研究中，我们经常需要测量和计算重量。
本文将介绍重量的测量方法、常用的重量单位以及重量计算的基本原理。
一、重量的测量方法1. 弹簧测力计法：弹簧测力计是一种常见的重量测量工具，它利用弹簧的伸缩变化来测量物体所受重力的大小。
弹簧测力计的原理是胡克定律，即弹簧的伸缩变化与所受力成正比。
通过读取弹簧测力计上的刻度值，可以确定物体的重量。
2. 平衡比较法：平衡比较法是通过将待测物体与已知重量的物体放在同一平衡装置上，调整平衡点使其保持平衡，然后读取平衡点上的刻度值来确定待测物体的重量。
平衡比较法适用于小型物体的重量测量，例如实验室中常用的天平。
3. 数字电子秤法：数字电子秤是一种利用电子传感器进行重量测量的仪器。
它能够快速准确地测量物体的重量，并且可以通过数字显示屏直接读取结果。
数字电子秤广泛应用于商业领域和家庭日常生活中，具有重量测量范围广、精度高等优点。
二、常用的重量单位1. 克（g）：克是国际通用的重量单位，常用于测量较小物体的重量。
1克等于1000毫克。
2. 千克（kg）：千克是国际单位制中基本的重量单位，常用于测量一般物体的重量。
1千克等于1000克。
3. 吨（t）：吨是较大重量的单位，一般用于测量货物、车辆等大型物体的重量。
1吨等于1000千克。
4. 盎司（oz）：盎司是英制中常用的重量单位，常用于测量液体或食物的重量。
1盎司等于约28.35克。
5. 磅（lb）：磅也是英制中常用的重量单位，用于测量一般物体的重量。
1磅约等于0.45千克。
三、重量计算的基本原理1. 重量与质量的关系：重量是物体所受地球引力的表现，与物体的质量有关。
质量是物体所固有的性质，与重力无关。
在地球表面，重量可以通过物体的质量与重力加速度的乘积来计算，即重量=质量×重力加速度。
2. 多个物体的重量：如果需要计算多个物体组合后的总重量，可以将各个物体的重量相加。
重量的估算认识对重量进行估算的方法
重量的估算认识对重量进行估算的方法重量的估算：认识对重量进行估算的方法随着现代工业社会的发展，对物体重量的准确估算变得越来越重要。
无论是日常生活还是特定行业领域，能够对重量进行准确的估算将带来诸多便利。
本文将介绍一些常见的估算重量的方法，并提供一些实用的技巧和注意事项。
一、比较法最常见的估算重量的方法之一是使用比较法。
这种方法用于将未知物体和已知物体进行比较，通过对比它们的大小、厚度、密度、材料等特征来估算重量。
例如，我们可以拿起一个实心的水果，比如苹果，感觉它的重量，然后拿起另一个水果，如橙子，尽量判断它的重量是否与前一个相似、更重或更轻。
需要注意的是，比较法要求对已知物体的重量要有一定的了解和掌握。
此外，选择作为比较参照的物体时，应尽量与待估算物体在大小、材料等方面尽可能接近。
二、使用工具除了比较法，我们还可以使用一些专门的工具来辅助重量的估算。
例如，使用称重器、天平、量杯等可以提供准确读数的设备。
这些工具可以直接测量物体的重量，避免了估算的不确定性。
在使用这些工具时，需要确保设备的准确度和灵敏度。
此外，对于不规则形状的物体，可以通过将其放入容器中并测量容器的重量，再减去容器本身的重量来估算物体的重量。
三、经验法经验法是一种基于个人经验和长期观察积累的估算方法。
通过多年积累的经验，人们可以对某些物体的重量有相对准确的估计。
例如，熟练的厨师在加工食材时，可以凭借经验估算出食材的大致重量，辅以称重工具的使用更加精确。
对于非常重量常见或日常生活中经常接触的物体，我们也可以根据之前的经验来估算。
例如，我们都知道一个标准的纸张大约是5克左右，一本普通大小的书大约是500克。
通过积累类似的经验，我们可以对其他物体进行较为准确的估算。
四、依托数学模型在某些特定的行业领域，人们还可以利用数学模型进行重量的估算。
例如，航空航天工程师可以通过复杂的力学公式和模拟计算来估算飞行器的重量。
这种方法需要一定的专业知识和技术背景，适用于需要高度精确估算的场景。
部件重量估算
一、 重量估算飞机起飞重量的第一次近似计算是由统计数据近似得出的，较为粗略，只能反映出飞机起飞质量的范围。
在飞机初步设计阶段，主要采用第二次近似。
方法主要是通过迭代运算使质量方程平衡，与第一次近似相比主要区别在，考虑了结构、动力装置、设备与控制系统跟起飞质量的关系。
1. 近似分类重量法设计初期，希望进行粗略的重心估算，要不然在尔后严格的估算中心还可能有大的返工。
按照下表提供的一种简单的统计方法，可进行粗略的重心估算。
根据过去已有飞机的每平方英尺外露面积的重量来确定机翼和尾翼的重量，机身重量也是根据机身的浸湿面积确定的；起落架的重量按其所占起飞重量的百分数来估算；装机发动机的重量，是将非装机发动机的重量乘以一个系数；最后，属于空机重量剩余项目的全部重量也可用占起飞重量的百分数估算。
本方法因为受到浸湿面积和参考系数的误差影响较大因2. 统计分类重量法更加精确的分类重量估算是运用了统计公式。
这些公式是用相当成熟的回归分析方法推到的。
为了得到用于公式的原始统计资料，重量工程师们必须尽可能多地收集近代飞机分类重量说明和详细的飞机蓝图。
由于无法以显函数形式求出，因此必须采用迭代法。
求解模型如下：()49.03.004.0006.06.020035.0758.0cos 100cos 0.1427dgZfw W W n c t Q A W S W -⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ=λ机翼()02.0043.0212.0896.0168.0414.0cos cos 1000.0442--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ=htht ht ht dg Z A s t S Q W n W λ平尾()39.0357.0249.0873.0122.0376.0cos cos 1002.010221.0--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=htvt vt vt dg Z v t As t S Q W n H H W λ垂尾()()p r e s stdg Z fW Q D L L W n S W +=--241.0072.0051.0177.0086.11327.0机身()()409.0768.0121286.0m l l L W N W =主起()()845.0566.0122421.0nl l L W N W =前起enen N W W 922.0421.2=发动机安装总重157.0242.0363.0726.0113766.0ent t i t N N V V V W ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=燃油系统()80.04371.0536.1104361.0-⨯=dg Z w W n b L W 飞控dgW W 001.0=液压()51.05331.8电子燃油系统电气W W W +=933.00078.2navW W =电子93.017.068.052.02074.0Ma W N W W p dg 电子空调和防冰=51.290582.0-=dg W W 内饰式中， 4.8=A ，为展弦比；11.2=D ，为机身直径 (m)；v t H H =0.0 常规尾翼；=1.0 T 型尾翼；4.16=L ，机身结构长度 (m)；1=m L 主起落架长度 (m)； 1=n L 前起落架长度 (m)； 9.7=t L 尾力臂 (m)； 82.0=Ma 飞行马赫数；2=en N 发动机数目；10=p N 载人数目 (成员和旅客)；6=t N 油箱数目；Z n 极限过载=1.5×限制过载；10136.672=Q 巡航时的动压 (2m N )； 2.7=ht S 水平尾翼面积 (2m )；7.6=vt S 垂直尾翼面积 (2m )； 3083.6=i V 整体油箱容积 (L)； 6167.3=t V 总油量容积 (L)； dg W 迭代初始重量 (Kg)；618.7=en W 单台发动机重量 (Kg)； 360=uav W 未装机电子设备重量 (Kg)；Λ 25%气动弦处机翼后掠角。
重量计算公式的重量计算
重量计算公式的重量计算重量是物体所受的引力的大小，是判断物体轻重的一个重要指标。
在不同的领域和行业中，重量计算涉及到不同的公式和方法。
下面将介绍一些常见的重量计算公式。
1.密度公式：物体的重量可以通过密度公式计算。
密度是物质单位体积的质量，可以用公式ρ=m/V表示，其中ρ为密度，m为物体的质量，V为物体的体积。
根据这个公式，如果已知物体的密度和体积，可以通过乘法计算得到物体的重量。
2. 重力公式：物体的重量也可以通过重力公式计算。
重力是物体受到的引力，可以用公式F = mg表示，其中F为重力，m为物体的质量，g为重力加速度。
重力加速度在地球上约为9.8米/秒²。
根据这个公式，如果已知物体的质量和重力加速度，可以通过乘法计算得到物体的重量。
3.万有引力公式：如果物体不在地球上，而是在其他天体上，可以使用万有引力公式计算重量。
万有引力是一种相互之间具有引力的物体之间的力，可以用公式F=G(m₁m₂/r²)表示，其中F为引力，G为万有引力常数，m₁和m₂分别为两个物体的质量，r为两个物体之间的距离。
根据这个公式，如果已知物体的质量、距离和万有引力常数，可以通过计算得到物体的重量。
4.电子秤重量测量：电子秤是一种常见的重量测量工具，在商店、家庭和工业中广泛使用。
它通过重量传感器和电子元件来测量物体的重量。
电子秤的原理是根据物体受到的重力大小来计算物体的重量。
当物体放在电子秤上时，重量传感器感应到物体的重力，并将其转换为电信号。
电子元件通过处理这个电信号，最终得到物体的重量。
需要注意的是，重量是一个相对的概念，取决于物体所处的环境和参考系。
在不同的地方和条件下，物体的重量可能会有所变化。
因此，在重量计算中需要考虑环境和参考系对重量的影响。
总结起来，重量计算可以通过密度公式、重力公式、万有引力公式以及电子秤等方法进行。
这些公式和方法都是根据不同的物理原理来计算物体的重量，根据具体的情况选择合适的公式和方法进行重量计算。
重量 计算公式
重量计算公式重量是物体所具有的质量大小。
在物理学中，重量可以通过下列公式进行计算：重量 = 质量× 重力加速度其中，质量是物体所具有的物质量大小，通常使用千克（kg）作为单位；重力加速度是指物体在地球表面上由于引力作用而获得的加速度，通常使用米每秒平方（m/s²）作为单位。
在地球上，重力加速度的近似值为9.8 m/s²。
因此，我们可以将上述公式简化为：重量≈ 质量× 9.8这个近似值是在地球表面上计算物体重量的常用方法。
然而，需要注意的是，在不同的地方，由于重力加速度的变化，同一个物体的重量也会发生改变。
在计算重量时，我们需要确定物体的质量。
质量可以通过多种方法进行测量，例如使用天平或称重器。
通常情况下，我们可以将物体放在天平上，通过测量天平的示数来得到物体的质量。
需要注意的是，重量和质量是不同的物理量。
质量是物体所固有的属性，不会随环境的改变而改变；而重量则是受到重力作用而发生变化的物理量。
因此，在不同的天体上，同一个物体的质量是不变的，但其重量会发生变化。
除了上述的重量计算公式外，还可以通过其他方法来计算物体的重量。
例如，在工程学中，我们经常使用称为“牛顿第二定律”的公式来计算物体的重量。
根据牛顿第二定律，物体的重量等于物体受到的力除以物体的加速度。
这个公式可以表示为：重量 = 力÷ 加速度通过这个公式，我们可以根据物体所受的力和加速度来计算物体的重量。
这种方法在工程学和力学中经常使用，特别是在研究物体在运动过程中所受力和重量的情况下。
综上所述，重量是物体所具有的质量大小。
在地球上，重量可以通过质量乘以重力加速度来计算。
然而，重量和质量是不同的物理量，需要通过不同的方法进行测量和计算。
在实际应用中，我们可以根据具体的情况选择合适的计算方法来计算物体的重量。
重量计算方法
重量计算方法重量是物体所具有的质量和受到的地球引力的结果。
在工程、科学、商业等领域，对物体的重量进行准确计算是非常重要的。
本文将介绍几种常见的重量计算方法，希望能够帮助读者更好地理解和运用这些方法。
首先，最基本的重量计算方法是使用物体的质量和地球引力加速度进行计算。
地球引力加速度通常取9.8米/秒^2，而物体的质量则可以通过称重或者其他方式获得。
通过将物体的质量乘以地球引力加速度，即可得到物体的重量。
这种方法简单直接，适用于大多数情况。
其次，对于不规则形状的物体，可以利用浮力计算其重量。
根据阿基米德原理，物体在液体中受到的浮力等于其排开液体的重量，而液体的密度可以通过测量得到。
因此，可以将物体浸入液体中，通过测量排开液体的重量来计算物体的重量。
这种方法适用于密度较大的物体，对于轻质物体则效果不佳。
另外，对于需要在空气中进行测量的物体，可以利用气体比重计算其重量。
根据气体比重的原理，可以通过将物体悬挂在天平上，在空气和真空中进行测量，从而得到物体的重量。
这种方法适用于需要在特殊环境下进行测量的情况，但需要注意环境的温度、湿度等因素对测量结果的影响。
最后，对于大型物体或者需要长期监测的情况，可以考虑使用称重传感器进行重量计算。
称重传感器通过将物体放置在传感器上，利用传感器测量物体受到的压力来计算其重量。
这种方法适用于需要自动化、连续监测的情况，但需要注意传感器的准确性和稳定性。
综上所述，重量计算是工程、科学等领域中的重要问题，而不同的情况和要求需要采用不同的计算方法。
通过选择合适的方法，可以更准确地计算物体的重量，为相关工作提供可靠的数据支持。
希望本文介绍的几种方法能够对读者有所帮助，也欢迎读者在实际应用中根据具体情况进行灵活运用。
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10.4 估算结果的修正
种类 重量类别
机翼 尾翼 先进复合材料 机身／短舱 起落架 进气系统 舰载机 机身和起落架
“软糖系数” (相乘系 数)
0.85-0.90 0.83-0.88 0.90-0.95 0.95-1.0 0.85-0.90 1.2-1.3
杂项（通用项目）重量
导弹、火箭、航炮 座椅 仪表 卫生间 拦阻装置、弹射装置等
（参考教材表10.2及方案中所选的有效载荷实际重量值）
12
10.3 统计分类重量法
估算结果应按照类似于分类表的形式给出，如：
如果空机重量大于预计的重量值，则所装的燃油 可能就不足以完成设计任务。此时必须修改飞机 参数和尺寸，而不是简单地在设计起飞总重基础 上增加燃油重量
1.3 0.17
1.4 0.10
发动机重量 起飞重量 40%-50% 机身长
6
1前起落架占15%，主起落架占
85%
10.2 近似分类重量法
可以把重心估算的结果，与期望的相对于机 翼气动力中心的重心位置比较
尾翼在后的稳定飞机，机翼的最初位置应使飞机重 心位于30% MAC处；考虑机身和尾翼的影响后，重 心应大致在25% MAC处 有后尾翼的不稳定飞机，机翼位置取决于所选择的 不稳定水平，通常应使重心位于MAC的40%处 对于鸭式飞机，由于鸭翼下洗对机翼的影响，这些 经验法则很不可靠。对于带有计算飞控系统的操纵 型鸭翼(即不稳定飞机)，机翼最初应布置在使飞机重 心位于机翼MAC大约15~20%处
10.3 统计分类重量法
可选的统计公式
教材P.298-P.301
• 战斗机重量估算公式
Raymer, D. P. Aircraft Design: A Conceptual Approach, 3rd, 1999. （89年版的中译本：《现代飞机设计》,1992）
• 战斗机／攻击机重量估算公式 • 货机／旅客机重量估算公式 ——英制单位！ （详见课程网站上的补充材料）
着陆极限过载Nl
N除以着陆重量， 不同类型飞机所允许 的N起落架典型值见右表
飞机类型
大型轰炸机 商用飞机 通用航空飞机 空军战斗机
N起落架
2.0~3 2.7~3 3 3.0~4
海军战斗机
5.0~6
11
10.3 统计分类重量法
7
10.3 统计分类重量法
更加准确的分类重量估算使用的是用回归分 析方法推导的统计公式，各大飞机公司都有 自己的公式 为了得到用于公式的原始统计资料，重量工 程师们必须尽可能多地收集已有飞机的分类 重量说明和详细的飞机蓝图 直到第一架飞机上天，各项重量的估算才会 有“正确”的答案。一种好的估算方式是采 用几种不同的公式计算每个部件的重量，然 后取其平均值 8
10.0
5.5 5.5 5.0 0.043
{49}
{27} {27} {24}
2.5
2.0 2.0 1.4 0.057
{12}
{10} {10} {7}
S外露面积
S外露面积 S外露面积 S浸湿面积 起飞总重
40%MAC
40%MAC 40%MAC 40%-50% 机身长
发动机装机 空机其余部分
1.3 0.17
其他资料
9
10.3 统计分类重量法
对大作业而言，统计公式的使用只要求到 结构类 设计起飞总重是估算的重要原始数据之一 设计限制过载
战斗机 教练机和攻击机 轰炸机 运输机和货机 8~9，也有取7.33 5~6 3~4 1.5~2.5
10
极限过载=1.5 ×设计过载
10.3 统计分类重量法
飞机总体设计第十讲
重量特性估算
飞机设计教研室
第十讲 重量特性估算
10.1 飞机重量分类
10.2 近似分类重量法
10.3 统计分类重量法
10.4 估算结果的修正
10.5 重心定位与调整
1
10.1 飞机重量分类
不同等级的重量分析方法
在给定起飞重量的条件下，可采用粗略的统计计 算方法估算空机重量，它只适用于“初始方案” 的分析 较成熟和更完善的重量估算方法可以分别算出飞 机各部件的重量，然后总加起来得到空机重量 • 根据平面形状面积、浸湿面积和总重百分数， 大致估算出部件重量，可用于检验用详细统计 方法估算的结果 • 用详细的统计公式估算各类部件的重量
5
10.2 近似分类重量法
战斗机 项目
Lb/ft2 {kg/m2}
运输机和 轰炸机
Lb/ft2 {kg/m2}
通用航空飞机 相乘系数
Lb/ft2 {kg/m2}
近似重心 位置
机翼
平尾 垂尾 机身 起落架1
9.0
4.0 5.3 4.8 0.033 海军: 0.045
{44}
{20} {26} {23}
3
10.1 飞机重量分类
结构重量分类
机身（含座舱盖） 机翼 平尾（含转轴）／前翼 立尾（含腹鳍） 起落装置
• 主起落架 • 前起落架／尾轮 • 减速伞系统／着陆拦阻装置
进气道 短舱（发动机装在机身里时，该项属于机身）
4
10.2 近似分类重量法
根据过去已有飞机的单位外露面积的重量来 确定机翼和尾翼的重量 根据机身的浸湿面积确定机身重量 起落架的重量按其所占起飞总重的百分数来 估算 装机发动机的重量，是将非装机发动机重量 乘以一个系数 属于空机重量剩余项目的全部重量也可用占 起飞总重的百分数估算
13
10.4 估算结果的修正
上述的统计公式是基于现有飞机的数据库， 但是采用新颖的飞机构型或者某项先进技术 （复合材料结构）的情况下，如果仍采用上 述的公式或相类似的公式，就会有较大误差 可以采用“软糖系数（ Fudge factor ）”来 修正统计公式估算的结果 ——软糖系数是一个可改变的常数，用它乘 以估算值，得到正确的结果
2
10.1 飞机重量分类
世界航空发达国家都制定了重量分类标准 （如美国的MIL-STD-1374 ），而不同的飞 机公司也常从自己的具体情况出发进行分类 在方案设计阶段，重量报告只要按“简要分 类说明”分类即可（教材表10.1），其中的 空机重量可以划分为三种主要类别
结构类 动力装置类 固定设备类