_船舶静力学课后习题答案
船舶静力学作业题答案
1-1 某海洋客船船长L=155m ，船宽B=，吃水d =,排水体积▽=10900m 3，中横剖面面积A M =115m 2，水线面面积A W =1980m 2，试求：（1）方形系数C B ；（2）纵向菱形系数C P ；（3）水线面系数C WP ；（4）中横剖面系数C M ；（5）垂向菱形系数C VP 。
解：（1）550.01.7*0.18*15510900==⋅⋅∇=d B L C B （2）612.0155*11510900==⋅∇=L A C M P （3）710.0155*0.181980==⋅=L B A C W WP （4）900.01.7*0.18115==⋅=d B A C M M （5）775.01.7*198010900==⋅∇=d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3，主尺度比为：长宽比L/B=,宽度吃水比B/d=，船型系数为：C M =，C P =，C VP =，试求：（1）船长L;（2）船宽B ；（3）吃水d ；（4）水线面系数C WP ；（5）方形系数C B ；（6）水线面面积A W 。
解： C B = C P* C M =*= 762.0780.0594.0===VP B WP C C C d B L C B ⋅⋅∇=又因为所以：B= L== d=B/= 762.0=WP C C B = 06.187467.6*780.09750==⋅∇=d C A VP W m 21-10 设一艘船的某一水线方程为：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 其中：船长L=60m ，船宽B=，利用下列各种方法计算水线面积：（1） 梯形法（10等分）； （2） 辛氏法（10等分）（3） 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：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 中的“+”表示左舷半宽值，“-”表示右舷半宽值。
船舶静力学课后题集答案解析
1-1 某海洋客船船长L=155m ，船宽B=18.0m ，吃水d =7.1m,排水体积▽=10900m 3，中横剖面面积A M =115m 2，水线面面积A W =1980m 2，试求：（1）方形系数C B ；（2）纵向菱形系数C P ；（3）水线面系数C WP ；（4）中横剖面系数C M ；（5）垂向菱形系数C VP 。
解：（1）550.01.7*0.18*15510900==⋅⋅∇=d B L C B （2）612.0155*11510900==⋅∇=L A C M P （3）710.0155*0.181980==⋅=L B A C W WP（4）900.01.7*0.18115==⋅=d B A C M M （5）775.01.7*198010900==⋅∇=d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3，主尺度比为：长宽比L/B=8.0, 宽度吃水比B/d=2.63，船型系数为：C M =0.900，C P =0.660，C VP =0.780，试求：（1）船长L;（2）船宽B ；（3）吃水d ；（4）水线面系数C WP ；（5）方形系数C B ；（6）水线面面积A W 。
解： C B = C P* C M =0.660*0.900=0.594 762.0780.0594.0===VP B WP C C C d B L C B ⋅⋅∇=又因为所以： d=B/2.63=6.67m 762.0=WP CC B =0.594 06.187467.6*780.09750==⋅∇=d C A VP W m 2 1-10 设一艘船的某一水线方程为：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 其中：船长L=60m ，船宽B=8.4m ，利用下列各种方法计算水线面积：（1） 梯形法（10等分）； （2） 辛氏法（10等分）（3） 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。
船舶静力学习题答案
Exercise 1-3
某内河驳船的水下体积V=4400m3，吃水d=2.6m，方形系数Cb=0.815，水线面系 数Cw=0.882，求水线面面积Aw。
已知：Cb=0.815;Cw=0.882;V=4400t 解：Cvp=Cb/Cw=0.815/0.882=0.924
∵Cvp=V/(Aw.d) ∴Aw=V/(Cvp.d)=4400/(0.924*2.6)=1831.5 m2
Exercise 1-1
∵Am=πr2/2 Aw=2*0.2*4r*r=4r2 V=1/3(πr2)*2r=2/3 πr3
∴Cm=Am/(2r*r)= π/4=0.785 Cp=V/(1/2πr2*4r)= 1/3=0.333 Cwp=Aw /(4r*2r)= 1/2=0.500 Cb=V/(4r*2r*r)=π/12=0.261 Cvp=V/(4r2*r)=π/6=0.522
船舶静力学作业
船舶静力学习题答案
响砂山月牙泉
Exercise 1-1
1-1 两相等的正圆锥体在底部处相连接，每个锥体的高等于其底部直径．这个组 合体浮于水面，使其两个顶点在水表面上，试绘图并计算： （1）中横剖面系数Cm，（2）纵向棱形系数Cp， （3）水线面系数Cw，（4）方形系数Cb。
V=(A *h)/3 d
Exercise 1-4源自各站型值：Bx2
y2[1(0.5L)2]
序
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
x -30
-24
-18
-12
-6
0
6
12
18
24
30
y
0
1.512 2.688 3.528 4.032 4.2 4.032 3.528 2.688 1.512
船舶静力学作业题答案解析
1-1 某海洋客船船长L=155m ，船宽B=18.0m ，吃水d =7.1m,排水体积▽=10900m 3，中横剖面面积A M =115m 2，水线面面积A W =1980m 2，试求：（1）方形系数C B ；（2）纵向菱形系数C P ；（3）水线面系数C WP ；（4）中横剖面系数C M ；（5）垂向菱形系数C VP 。
解：（1）550.01.7*0.18*15510900==⋅⋅∇=d B L C B （2）612.0155*11510900==⋅∇=L A C M P （3）710.0155*0.181980==⋅=L B A C W WP （4）900.01.7*0.18115==⋅=d B A C M M （5）775.01.7*198010900==⋅∇=d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3，主尺度比为：长宽比L/B=8.0, 宽度吃水比B/d=2.63，船型系数为：C M =0.900，C P =0.660，C VP =0.780，试求：（1）船长L;（2）船宽B ；（3）吃水d ；（4）水线面系数C WP ；（5）方形系数C B ；（6）水线面面积A W 。
解： C B = C P* C M =0.660*0.900=0.594 762.0780.0594.0===VP B WP C C C d B L C B ⋅⋅∇=又因为所以：B=17.54m L=8.0B=140.32m d=B/2.63=6.67m 762.0=WP CC B =0.594 06.187467.6*780.09750==⋅∇=d C A VP W m 21-10 设一艘船的某一水线方程为：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 其中：船长L=60m ，船宽B=8.4m ，利用下列各种方法计算水线面积： （1） 梯形法（10等分）； （2） 辛氏法（10等分）（3） 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。
船舶静力学答案20130626
3、 某 船 船 长 L=110米 ， 船 宽 =11.5米 ， 首 吃 水 dF=3.3米 ， 尾 吃 水 dA=3.2米 ， 排 水 量 =2360t， 初 稳 性 高 GM=0.8米 ， 纵 稳 性 高 GM L=110米 ， 漂 心 纵 坐 标 xF=-2.2米 ， 现 将 船 上 重 量 为 p=50吨 的 载 荷 自 位 置 1处 （ x1=25米 ， y 1=3米 ， z1=2.5米 ） 移 到 位 置 2处 （ x2=10米 ， y 2=1.5 米 ， z2=6米 ） ， 求 船 的 浮 态 和 初 稳 性 。
1 4
。
δh
=
-
0.182 4
5 )、 新 的 横 稳 性 高 为
= -0.046
h1 = h - 0.046 = 1.154米
5
6
是 不 同 水 线 下 该 站 的 横 剖 面 积 曲 线 ， A值 为 在 d吃 水 时 船 的 横 剖 面 积 。 其 大 小
∫ 可 由 下 面 的 定 积 分 表 示 ：
d
A = 2 ydz
0
上述横剖面面积可以在邦戌曲线图上直接量取。在第三站处作垂线与水 线 WL相 交 于 a点 ， 从 a点 作 基 线 的 水 平 线 与 该 剖 面 的 邦 戌 曲 线 交 于 b点 ， 量 取 线 段 ab的 长 度 ， 就 是 第 三 站 的 横 剖 面 面 积 。 如 此 ， 可 以 求 得 所 有 各 站 的 横 剖 面 的 面 积 ， A0， A1，A2… A10。设 x站 的 浸 水 面 积 为 ω （ x ） ， 在 x站 单 位 长 排 水 体 积 为 ω （ x） × 1， 排 水 量 为 bs（ X） =9.81ω （ x） （ 淡 水 ） ， bs（ x） =10.06 ω （ x） （ 海 水 ） 。 即 求 得 所 有 各 站 单 位 长 度 的 浮 力 — — 浮 力 集 度 ， 把 各 站 的浮力集度的点连成曲线即为浮力曲线。
船舶静力学作业题答案
１-１某海洋客船船长L=155m,船宽B=18。
０m,吃水d=7。
1m,排水体积▽=10900m3,中横剖面面积A M＝11５ｍ2,水线面面积A W＝1９80m2,试求:(1)方形系数C B;(２)纵向菱形系数ＣP;(3)水线面系数ＣWP;(４)中横剖面系数C M;(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=8。
0,宽度吃水比B／d=2、63,船型系数为:C M＝０、9００,C P=０、66０,C VP＝0.780,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C B;(6)水线面面积A W。
解: ＣB= ＣP* C M=０。
660*０。
９0０=0.59４L=8、0B d=所以:B=1７、54m L=8.0Ｂ=１40、32md=B/2.63=6、6７mＣB=０、59４m21－10 设一艘船得某一水线方程为:其中:船长L=６0m,船宽B=8。
４ｍ,利用下列各种方法计算水线面积:（1）梯形法(10等分);（2）辛氏法(１0等分)（3）定积分,并以定积分计算数值为标准,求出其她两种方法得相对误差。
解:中得“+”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得1／4水线面进行计算。
则:,将左舷首部分为10等分,则l＝30／10＝3。
0ｍ。
梯形法:总与∑ｙi=３0。
03,修正值(y０+y1０)/２=２。
10,修正后∑｀=27、９3解:(1)梯形法(10等分)=4＊3。
0＊(3０。
03-2.10)=１2.0*27。
93=3３5。
1６m２(2)辛氏法(１0等分)(3)定积分计算各计算方法得相对误差: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,才能使其在海水中得吃水与淡水中得吃水相等。
求增加载重后得排水量。
解:∴∴△海=△淡+P＝70００、00+175、00＝7175.0０t另解:水得密度变化引起得吃水得变化为增加载荷Ｐ引起得吃水得变化为则=0解得∴△海＝△淡+P＝70０0、00+175.0０=71７５、0０t2－15 某内河客货船得尺度与要素如下:吃水d=2、４０m,方形系数ＣB＝0。
-船舶静力学课后习题答案
2/3
Exercise 1-2
∵Am=πr2/2 Aw=2*0.2*4r*r=4r2 V=1/3(πr2)*2r=2/3 πr3
∴Cm=Am/(2r*r)= π/4=0.785 Cp=V/(1/2πr2*4r)= 1/3=0.333 Cwp=Aw /(4r*2r)= 1/2=0.500 Cb=V/(4r*2r*r)=π/12=0.261 Cvp=V/(4r 2 *r)=π/6=0.522
Exercise 2-1
计算如图所示浮船坞水线面的有效面积对倾斜轴xx和 yy的惯性矩。巳知坞长L=75m，坞宽B=21m，b=2.2m。
Ixx=2{1/12*75*2.23 +(75*2.2)[(21-2.2)/2]2} =2(66.55+165*9.42) = 29291.9m 4
Iyy=2*1/12*2.2*753
Exercise 1-11
对下图所示的两个横剖面的半宽及其水线间距（单位 m）先修正其坐标，然后用梯形法计算其面积。 梯形法： 1. 修正值取：0.32
As=1*(0.32/2
+1.2+1.67+2
+2.24/2)=6.15 m 2
Exercise 1-11
2. 修正值取：-0.78 As=2*(-0.78/2+2.25+4.1+5.16+6/2)=28.24 m2
梯形法： Aw=2*L/10*(2(1.512+2.688+3.528+4.032+4.2) =2*6*27.72=322.64 m2
武汉理工大学2011级船舶静力学习题及答案.
船舶静力学习题（一）第1章 船体形状及近似积分1、某拖船船长L=21m ，船宽B=4.5m ，船首吃水d F =1.11m ，船尾吃水d A =1.09m ，方形系数C B =0.448。
求排水体积∇。
2、某海洋客货船船长L=155m ，船宽B=18m ，吃水d=7.1m ，排水体积310900m ∇=，船中横剖面面积2115M A m =,水线面积21980W A m =。
求：（1）方形系数C B ；（2）棱形系数C P ；（3）水线面系数C W ；（4）中横剖面系数C M ；（5）垂向棱形系数C VP 。
3、某长江客货船满载吃水d=3.8m ，长宽比L/B=7.43，船宽吃水比B/d=3.53，方形系数C B =0.794。
求：（1）船长L ；（2）船宽B ；（3）排水体积∇。
4、某船的长度L=70m ，其设计水线的等间距半宽值如下表所列。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10半宽yi （m ） 0 4.4 4.85 5.0 5.2 5.2 4.954.8 4.35 3.15 0 请按梯形法计算水线面积A W 、漂心F 的坐标fx和通过漂心的横轴的惯性矩I yf 。
5、已知一扇形面，中心角0040θ=，每隔010ϕ∆=的矢径长度如下图所示。
求：（1）中心角0040θ=范围内之扇形面积A 及其对原点o 和轴yy 之静矩O M 和oy M 的积分表达式，并用梯形法列表计算。
第2章 浮性1、某海船吃水d=5.88m 时的排水体积39750m ∇=，浮心在基线之上3.54m 。
向上每隔0.22m 的每厘米吃水吨数q 见下表：求吃水d=6.98m 时的浮心垂向坐标B Z 。
水线（m ） 5.886.10 6.32 6.54 6.76 6.98q （t/cm ） 22.823.123.323.623.723.82、某货船在A 港内吃水d=5.35 m ，要进入B 港，要求吃水不能超过d1=4.6 m ，已知船在d2= 5.5 m 时的每厘米吃水吨数218.6/q t cm =；在d3= 4.5 m 时的每厘米吃水吨数314.8/q t cm =。
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A=δφ[∑yi-(y0-yn)/2]=0.524*(3.723-0)=1.956
2.辛浦森法:
Exercise 1-8
2.辛普森法：
半宽yi 辛普森数 乘积
0 0 1 0
30 0.5 4 2
60 0.866 2 1.732
90 1 4 4
120 0.866 2 1.732
150 0.5 4 2
180 0 1 0
Exercise 2-1
计算如图所示浮船坞水线面的有效面积对倾斜轴xx和
yy的惯性矩。巳知坞长L=75m，坞宽B=21m，b=2.2m。
Ixx=2{1/12*75*2.23 +(75*2.2)[(21-2.2)/2]2} =2(66.55+165*9.42)
= 29291.9m
4
Iyy=2*1/12*2.2*753
Exercise 1-2
∵Am=πr2/2
Aw=2*0.2*4r*r=4r2 V=1/3(πr2)*2r=2/3 πr3
∴Cm=Am/(2r*r)= π/4=0.785
Cp=V/(1/2πr2*4r)= 1/3=0.333
Cwp=Aw /(4r*2r)= 1/2=0.500 Cb=V/(4r*2r*r)=π/12=0.261 Cvp=V/(4r 2 *r)=π/6=0.522
∴Aw=V/(Cvp.d)=4400/(0.924*2.6)=1831.5 m2
Exercise 1-7
某军舰 L=92m;B=9.1m;d=2.9m;Cb=0.468;Cm=0.814 求排水体积V、舯横剖面面积、纵向棱形系数。 解：V=Cb.LBd=0.468*92*9.1*2.9=1136.25 m3 Am=Cm.Bd=0.814*9.1*2.9=21.48 m2 Cp=Cb/Cm=0.468/0.814=0.575
X y 0
0.000 1
0
3
2.163 4
8.653
6
2.726 2
5.451
9
4
12
2
15
3.699 4
14.797
18
2
7.862
21
4
16.554
24
4.327 2
8.653
27
4.500 4
18.000
30
4.661 36.700 1
4.661
3.120 3.434
3.931 4.138
30
2. 辛氏法(十等分)，3.
Exercise 1-10
x2 各站型值： y = ± [1− ] 2 2 (0.5L)
B
3 序 x y
6 4 2 0
-30 -24 -18 -12
-6
10 -30 -24 -18 -12 -6 12 18 24 30 0 1.512 2.688 3.528 4.032 4.2 4.032 3.528 2.688 1.512 0
103.981
12.481 6.868
Exercise 1-10
x2 B y=± [1− ] 设一艘船的某一水线方程为： 2 2 (0.5L) 其中：船长L=60m，船宽B=8.4m，利用下列各种方法计
算水线面面积：1. 梯形法(十等分)
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。并分别试用增加和插入等分点、进行端点修正等 方法，提高梯形法的计算精度。
解：∵Cb=V/LBd=V/(5B*B*B/2.7)
∴B=((2.7*25)/(5*0.52))1/3=2.96 m
L=5*B=14.8 m d=B/2.7=2.96/2.7=1.10 m
Exercise 1-6
某内河驳船的水下体积V=4400m3，吃水d=2.6m，方 形系数Cb=0.815，水线面系数Cw=0.882，求水线面面积 Aw。 已知：Cb=0.815;Cw=0.882;V=4400t 解：Cvp=Cb/Cw=0.815/0.882=0.924 ∵Cvp=V/(Aw.d)
Exercise 2-3
(1)
某船水线长L=100m．在正浮状态时，各站号的横剖面面 积如下表所列：
站号 面积
0 0
1 2 3 4 5 13.3 30.4 44.4 53.8 57.3
6 7 8 9 54.3 44.7 30.1 13.5
10 0
（1）以适当比例画出该船的横剖面面积曲线；
80 60 40 20 0
Exercise 1-1
某海洋客船L=155m，B=18m，d=7.1m，V=10900m3， Am=115m2，Aw=1980m2。试求Cb, Cp, Cw, Cm, Cvp。
已知: L=155m,B=18m,d=7.1m,V=10900m 3,Am=115m2,
Aw=1980m 2 求：Cb=V/LBd=10900/(155*18*7.1)=0.550
等于其底部直径．这个组合体浮于水面，使其两个顶点
在水表面上，试绘图并计算： （1）中横剖面系数Cm，（2）纵向棱形系数Cp， （3）水线面系数Cw，（4）方形系数Cb。
V=(Ad*h)/3
Exercise 1-2
已知：Lpp =315 ft =96.012 m; B =45 ft 6 in =13.868 m; d =18 ft 8 in =5.690 m;Δ= 4618 t (海水); Aw=10700 sq. ft =994.03 2; m Am=828 sq. ft =76.921 2. m 解: Cp = Δ/ω/(Am*Lpp)
＝154687.5 m4
Exercise 2-1
或者：Ixx=2
∫
B/2
B−2b 2
y 2 Ldy
3
L = 12 [B 3 −(B−2b)
]
= 29291.9;(m 4 )
L/2
Iyy=2 ∫ L/2 x 2bdx −
1 3 = bL 6
=154687.5Байду номын сангаас(m 4 )
Exercise 2-2
某挖泥船的水线面如图，其中L=30m, B=8.2m, l=12m, b=1.5m, l1=2m, l2=1.5m, b1=1.2m, b2=1.5m。求该水线面 面积及形心坐标。
画出该水线面，先进行端点修正，再并计算其面积。
10 8 6 4 2
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
站号
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
71.41
y(m) 1.2
6.35 8.55 8.67 8.67 8.67 8.67 8.60 7.55 4.18 0.3
梯形法：A=δL(∑-ε)=12*(71.41-(1.2+0.3)/2)=847.92 m2
4/4
Exercise 1-3
某海洋客货轮排水体积V=9750m3，长宽比L/B=8，宽
度吃水比B/d=2.63，船型系数Cm=0.9, Cp=0.66, Cvp= 0.78，试求：（1）船长L；（2）船宽B;（3）吃水d；（4） 水线面系数Cw；（5）方形系数Cb；（6）水线面面积Aw。
解：Cp=V/CmBdL=V/CmB(B/2.63)(8B)=2.63V/8CmB3 ∴B=((9750*2.63)/(8*0.66*0.9))1/3=17.54m
5.000 0.000
3
x 表示。
1.用比例绘出0至30m的一段水线面形状；
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
Exercise 1-9
1.精确解：A= ∫ 1.53 xdx=1.5( 3 x ) 30 =104.869 0 4 0
30
4 3
2.梯形法：A=δL(∑-ε)=3*(36.700-(0+4.661)/2)=103.109 3.辛普森：A=L ∑/ ∑sm =30*103.981/30= 103.981
Exercise 1-11
对下图所示的两个横剖面的半宽及其水线间距（单位
m）先修正其坐标，然后用梯形法计算其面积。 梯形法： 1. 修正值取：0.32 As=1*(0.32/2
+1.2+1.67+2
+2.24/2)=6.15 m
2
Exercise 1-11
2. 修正值取：-0.78
As=2*(-0.78/2+2.25+4.1+5.16+6/2)=28.24 m2
Exercise 1-8
设曲线方程为y=sin x，利用下列各种方法计算 ∫0 sin xdx 。 并与精确到小数点5位的精确解比较，计算其误差。
1. 梯形法，2.辛浦森法（三坐标）
0 0 30 0.5 60 0.866 90 1 120 0.866 150 0.5 180 0
π
1. 梯形法：δφ=30/57.3=0.524 rad
18 11.464
A=L*∑/ ∑sm=3.14*11.464/18 =2.000
π 3. 精确解 ∫ sinxdx= −cosx 0 =2 π
0
Exercise 1-9
某水线半宽可用下列方程 y=
2.用定积分求其面积； 3.用10等分梯形法计算其面积； 4.用10等分辛浦森法计算其面积； 解：
X y 0
Cp=V/Lam=10900/(155*115)=0.62
Cw=Aw/BL=19800/(18*155)=0.710