浮体静力学课程设计说明书

浮体静力学课程设计

目录

Ⅰ.邦戎曲线计算 (4)

Ⅱ.静力水曲线计算 (7)

水线面面积Aw (7)

漂心纵向坐标Xf (7)

每厘米吃水吨数TPC (8)

水线面系数 (8)

排水体积V (8)

排水量W(附体系数取1.006) (8)

浮心纵向坐标 (8)

浮心垂向坐标 (8)

横稳心垂向坐标 (9)

纵稳心垂向坐标 (9)

每厘米纵倾力矩曲线 (9)

方形系数 (9)

Ⅲ.装载稳性计算 (16)

浮态及初稳性 (16)

静稳性曲线及动稳性曲线 (17)

稳性校核 (20)

课程设计中均采用如1-1图所示的空间直角坐标系：

Ⅰ邦戎曲线计算

（1）邦戎曲线概念：

船体某一站号处横剖面（如下图所示），该横剖面自查船底到最高一层连续甲板在不同吃水下的横剖面面积。

（2）计算原理

图Ⅰ-1表示某一横剖面曲线及不同吃水的半宽值，根据基本公式

⎰⎰

==

d

o

d

zydz Moy ydz As ;

2;0

采用梯形法计算，在吃水d 时，横剖面

面积

为经过端点修正后的式中：0n 010

y');y (y'21

-

y '''2++++=∑≈=

∑⎰

n o i i

d

y y y y d ydz As δ

半宽值（本次计算暂不考虑端点修正）；d δ为各水线等间距值。 横剖面面积As 对基线y O 轴的静距:

)ny y (021-10'')

(22n '00'

2

0+⨯++⨯+⨯=≈=∑∑⎰n

i i i i

i

d

ny y y y k y

k d zydz Moy 式中：δ

用同样的方法分别计算1站，2站，3站，4站，5站，6站，7站，8站，9站，10站的横剖面面积以及对基线y O 轴的静距。其数值总结如表Ⅰ-2所示:

表Ι-2

（2）绘制邦戎曲线图

（3）把上述计算的结果AutoCAD绘制成邦戎曲线图。为了使图纸美观和图纸长度的使用方便，对船长，型深，面积，面积距按不同比例绘制如下图：

（4）

Ⅱ 静力水曲线计算

1.计算原理 （1）水线面面积Aw

如图Ⅱ-1所示，⎰-=22

L

L ydx Aw ；式中：y 是离Oy 轴x 处的半宽；L 是

水

线长。

为经过端点修正后的式中：0n 010

y');y (y'21

-

y '''2++++=∑≈=

∑⎰

n o i i

d

y y y y d ydz As δ

（2）漂心纵向坐标F x

⎰⎰--==22

22

L

L L

L F

ydx

xydx

Aw

Moy

x

式中：Moy 为Aw 对Oy 的静距。

（3）每厘米吃水吨数TPC

100

wAw

TPC=；式中w为水的重量密度，3

/m

t.

（4）水线面系数

BL

Aw

Cwp=

（5）排水体积▽

()()

[]⎰+

+

+

+

+

+

≈

=

∇

-

⋅

i

d

o Wi

Wi

W

W

w

w A

A

A

A

A

A

d

Awdz

i

1

2

1

1

0)

(

2

/

1

δ

（6）排水量W（附体系数取1.006）

∇

=

∇

=wk

w

W

k；式中k∇为总排水体积，∇型排水体积。

(7)浮心纵向坐标

⎰

⎰

=

∇

=

d

d

F

B

Awdz

Awdz

x

Myoz

x

式中：Myoz为对中站面yOz的体积静距。

（8）浮心垂向坐标

⎰⎰=

∇

=

d

d

B Awdz zAwdz Mxoy

z 0

式中：Mxoy 为对基平面xOy 的体积静距。 （9）横稳心垂向坐标

∇

=∇

=

⎰-dx y I BM L

L T

22

3

32

式中：T I 为水线面WL 的面积对于纵向中心轴O-O 的横向惯性矩。 （10）纵稳心垂向坐标

ydx

x I Awx I I BM L L L F

L

LF L ⎰-=∇-=∇=22

22

2

式中：LF I 为水线面面积Aw 对于通过该水线面漂心F 的横轴的纵向惯性矩；L I 为水线面面积Aw 对于通过该水线面中站处Oy 横轴的纵向惯性矩。

（11）每厘米纵倾力矩

L

BM L GM MTC L

L 100100∆≈∆=

(12)方形系数

LBD

C B ∇=

二、计算数据

1. 计算过程（以1号水线为例）