船舶静力学复习资料(一)
船舶静力学复习题答案
船舶静力学复习题答案
1. 船舶在静水中的平衡条件是什么？
答：船舶在静水中的平衡条件是船舶所受的浮力等于其重力，且浮力
作用线通过船舶的重心。
2. 船舶的排水量是如何定义的？
答：船舶的排水量是指船舶完全浸入水中时排开的水的质量。
3. 船舶的重心位置对船舶稳定性有何影响？
答：船舶的重心位置越低，船舶的稳定性越好。
重心位置过高会导致
船舶稳定性降低，容易发生倾覆。
4. 船舶的浮心位置是如何确定的？
答：船舶的浮心位置可以通过船舶水线面和浮力作用线的交点来确定。
5. 船舶的初稳性高度是如何计算的？
答：船舶的初稳性高度可以通过浮心位置与重心位置之间的垂直距离
来计算。
6. 船舶的横倾角如何影响船舶的稳定性？
答：船舶的横倾角越大，船舶的稳定性越差。
当横倾角超过一定限度时，船舶可能会发生倾覆。
7. 船舶的纵倾角如何影响船舶的浮力分布？
答：船舶的纵倾角会影响船舶的浮力分布，导致船舶前后部分的浮力
不平衡，从而影响船舶的稳定性和操纵性。
8. 船舶的横稳心是如何定义的？
答：船舶的横稳心是指船舶在横倾状态下，浮力作用线与船舶重心连
线的交点。
9. 船舶的纵稳心是如何定义的？
答：船舶的纵稳心是指船舶在纵倾状态下，浮力作用线与船舶重心连
线的交点。
10. 船舶的稳性曲线图是如何绘制的？
答：船舶的稳性曲线图是通过在横坐标上表示横倾角，在纵坐标上表
示相应的复原力矩，绘制出一系列的稳定曲线来表示船舶的稳定性能。
船舶静力学习题讲解1
第一章第13小题：某船的载重水线首尾对称，水线半宽可用数学方程式35.1x y =表示。
船长m L 60=，请分别采用定积分法、11站梯形法和11站辛氏第一法来求出水线面面积，并根据定积分所得答数求其它法则计算结果的相对误差。
（船舶半宽值如表1所示）解：1）定积分2303/13015.4195.144m dx x ydx S ===⎰⎰（1）梯形法 224.41237.3434m S =⨯⨯=（2）辛氏第一法 239.41598.1033314m S =⨯⨯⨯= 3）各计算方法的相对误差 （1）梯形法%7.1121=-S S S （2）辛氏第一法%86.0131=-S S S第二章第6小题：某船在吃水m d 88.5=时的排水体积是39750m ，浮心在基线之上3.54m 。
向上每隔0.22m 的每厘米吃水吨数见下表。
如水的密度3/025.1m t =ω，求在吃水为6.98m)(22.1226122.07.1141497503m V =⨯+=（4）浮心垂向坐标)(13.422.1226154.3975022.00.73446m z B =⨯+⨯=第二章第7小题：某船水线长为100m ，正浮时各站号的横剖面面积如下表1所示。
请用梯形法列表计算：①排水体积V ；②浮心纵向坐标B x ；③纵向菱形系数P C 。
)(34322,343101003m V =⨯=2）浮心纵向坐标 )(032.0101002.3431.1m x B ≈⨯=3）纵向菱形系数596.01006.573432=⨯=⨯=L A V C M P第二章第8小题：某船设计吃水为6m ，各水线号的水线面面积如下表所示，其水线间距为1.2m 。
请用梯形法列表计算：设计吃水时船的排水体积V 、浮心垂向坐标B z 和垂向菱形系数VP C 。
1）排水体积：)(1147795642.13m V ≈⨯=2）浮心垂向坐标B z)(2.39564257452.1m z B ≈⨯= 3）垂向菱形系数VP C 86.06223011477≈⨯=VP C第三章第20小题：某内河客船的主尺度和要素为：船长m L 28=，型宽m B 5=，吃水m d 9.0=，方形系数54.0=B C ，水线面系数73.0=W C ，初稳性高m h 15.1=。
船舶静力学课后习题答案
ExerciseStatics of the Ship响砂山月牙泉第一章复习思考题1．船舶静力学研究哪些内容？2．在船舶静力学计算中，坐标系统是怎样选取的？3．作图说明船体的主尺度是怎样定义的？其尺度比的主要物理意义如何？4．作图说明船形系数是怎样定义的？其物理意义如何？试举一例说明其间的关系。
5．对船体近似计算方法有何要求？试说明船舶静力学计算中常用的近似计算法有哪几种？其基本原理、适用范围以及它们的优缺点。
复习思考题6．提高数值积分精确度的办法有哪些？并作图说明梯形法、辛浦生法对曲线端点曲率变化较大时如何处理？以求面积为例，写出其数值积分公式。
7．分别写出按梯形法，辛浦拉法计算水线面面积的积分公式，以及它们的数值积分公式和表格计算方法。
(5,8,-1) 法、(3,10,-1)法的适用范围。
8．写出计算水线面面积的漂心位置和水线面面积对x轴y轴的惯性矩的积分公式。
并应用求面积的原理写出其数值积分公式和表格计算方法。
复习思考题9．如何应用乞贝雪夫法？试以九个乞贝雪夫坐标，写出求船舶排水体积的具体步骤。
10．说明积分曲线、重积分曲线与原曲线的关系．并以水线面面积曲线为例说明积分曲线、重积分曲线的应用。
Exercise 1-1已知: L=155m,B=18m,d=7.1m,V=10900m3,Am=115m2,Aw=1980m2求：Cb=V/LBd=10900/(155*18*7.1)=0.550Cp=V/Lam=10900/(155*115)=0.62Cw=Aw/BL=19800/(18*155)=0.710Cm=Am/Bd=115/(18*7.1)=0.900Cvp=V/Awd=10900/(1980*7.1)=0.775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。
Exercise 1-2两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。
船舶静力学课后习题答案
=2+165* =
Iyy=2*1/12**753 ＝ m4
Exercise 2-1
或 者：
Ixx=
∫2 BB2/b2 y2Ldy
Iyy
x2bdx
Exercise 2-2
某挖泥船的水线面如图，其中 L=30m, B=, l=12m, b=, l1=2m, l2=, b1=, b2=。求该水线面面积及形心坐标。
Exercise 1-10
B 各站型值： y=± [1
2
x2 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
y0
0
6
4
2
0
-30
-24
-18
-12
-6
0
6
12
18
24
30
精确解：
Exercise 1-10
dx
Exercise 1-10
梯形法：
V=L/10*(Σy-ε) =100/10*(0++++++++++0) =3418 m3
Myoz=L/10*(Σxy-ε) =100/10*(-5*0-4****+0*
Xb= Myoz/V=100/3418= m
辛氏 1 法：
+1*+2*+3*+4*+5*0)*10=100 m4
V=L/30*(Σy) =100/30*(0+4*+2*+4*+2*+4* +2*+4*+2*+4*+0)=3433 m3
船舶静力学复习资料(一)
第一章1. 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。
第二章1．2. 某内河船吃水d=2.4m，方形系数Cb=0.654，水线面系数Cw=0.785，卸下货物p=80%排水量，求船舶的平均吃水（设在吃水变化范围内船体为直舷）。
解：p=0.08△=0.08ωCbLBdδd=p/ωCwLB=0.08ωCbLBd/ωCwLB=0.08dCb/Cw=0.08*2.4*0.654/0.785=0.16 md1=d-δd=2.4-0.16= 2.24 m第三章1.某巡洋舰排水量△=10200t，船长L=200m，当尾倾为 1.3m时，水线面面积纵向惯性矩IL=420×104m4，重心的纵向坐标xG=-4.23m，xB=-4.25m，水的重度ω=1.025t/m3。
求纵稳性高。
解：∵tgθ=(xb-xg)/(zg-zb)=t/L∴(zg-zb)=L*(xb-xg) / t =200*(-4.25+4.23)/(-1.3)=3.078 m BML=IL/(△/ω)=420*10*1.025/10200=422.059 m∴GML=BML-(zg-zb)=422.059-3.078=419 m2. 某内河船排水量△=820t，It=2380m4，GM=1.7m，求重心在浮心上的高度。
解：BM=It/▽=2380/820= 2.902 m∵GM=zb+BM-zg∴zg-zb=BM-GM=2.902-1.7=1.202 m3. 已知某方形河船船长L=100m，宽B=12m，吃水d=6m,重心垂向坐标zg=3.6m，船中纵剖面两侧各有一淡水舱，其长l=10m，宽b=6m，深h=4m。
初始状态两舱都装满淡水。
船舶静力学题库
一、填空题（）1．通常采用的船长有三种，即：_____________________________________。
2．在船舶静水力性能计算中一般采用的船长是：_______________________。
3．干舷的定义是：在船侧船中横剖面处自_______至__________的垂直距离。
4．菱形系数是船体设计水线下的____________与___________________之比。
5．船舶的一般浮态可用__________、__________和_______三个参数来表示。
6．稳性衡准数的定义是__________________和_____________________之比。
7．浮性是指船舶在一定装载情况下_____________________________的能力。
8．稳性的定义是_____________________________________________的能力。
9．___________________________________________________叫做复原力矩。
10．船舶的浮态是指船舶在静水中平衡时____________________________________。
11．描述船舶浮态时，通常采用固定在船体上的直角坐标系，坐标原点为_____________________的交点，x轴的正方向指向_____________，y轴的正方向指向__________________，z轴的正方向指向_____________________________。
12．方形系数是船体设计水线下的__________________与__________________之比。
13．每厘米纵倾力矩是指__________________________________所需要的纵倾力矩。
14．船舶在动力作用下倾斜产生的________________________________称为动倾角。
船舶静力学试题库
船舶静力学试题库（一）——判断题1. 船舶的主要尺度包括船长、型宽、型深和吃水。
（对）2. 从船的最首端至船最尾端的水平距离称垂线间长。
（错）3. 船型系数是用来表示船体肥瘦程度的无因次系数。
（对）4. 从船的首垂线至尾垂线间距离称垂线间长。
（对）5. 方形系数的大小对船的排水量、舱室容积和快速性都有影响。
（对）6. 水线面积系数是表示船体舯剖面的肥瘦程度系数。
（错）7. 棱形系数的大小对船的速航性及耐波性有影响。
（对）8. 方形系数是反映水下船体肥瘦程度的系数。
（对）9. 排水量和船舶吨位都表示船舶大小的，两者概念相同。
（错）10. 船舶排水量是指船在水中排开同体积水的重量。
（对）11. 船舶排水量的大小，即是整艘船的重量的大小。
（对）12. 满载排水量等于空船排水量加上总载重量的和。
（对）13. 空船排水量是船舶出厂交付使用时（包括粮食、淡水、燃料等）的船舶重量。
（错）14. 船舶所能载运最大限度货物的重量称总载重量。
（错）15. 满载排水量-空船排水量=净载重量（错）16. 总载重量是指货物及燃料的总重量。
（错）17. 净载重量是指船舶所能装载允许的最大限度的货（客）的重量。
（对）18. 干舷是指船在水中水线至甲板线的垂直距离。
（对）19. 干舷的大小反映储备浮力的大小，并影响到船舶安全。
（对）20. 储备浮力的大小根据船的航区而定。
（对）21. 水尺难以反映船舶吃水的大小。
（错）22. 水尺若采用公制为单位时，字的高度为15cm。
（错）23. 载重线标志是规定船舶最小吃水线。
（错）24. 载重线标志的勘划是船舶检验部门。
（对）25. 载重线标志的作用是规定船在不同航区、航段和不同季节航行时所允许的最大吃水线。
（对）26. 船在水中排开同体积水的重量的大小等于载货量的大小。
（错）27. 船舶浮力的大小始终等于整艘船的重量。
（对）28. 当船舶在静水中处于平衡时，重力大于浮力。
（错）29. 所谓船的正浮状态，即是船在水中的平衡状态。
船舶静力学复习题
2008年度船舶静力学复习题一、某海洋平台水下有两个箱型浮体，单个箱型体的尺寸为：m⨯=⨯，⨯100⨯12bdL7每箱型浮体和平台之间用4个m6⨯的立6柱连接，立柱和浮箱间为水密连接。
平台的详细尺寸如图所示。
重心高度在基线以上19m处，海水密度取1.028吨/立方米。
求：Array（1）平台的排水量和初稳心高。
（2）若A立柱受浮冰碰撞而进水，求平台在A立柱破损后的横倾角和按损失浮力法得到的初稳心高。
（3）若要将平台浮正，需要向B立柱注水，求需要注入B立柱的水量以及扶正后的初稳心高。
答案：20544)720(687121002)(8222=-⨯⨯+⨯⨯⨯=-+=∇d T a Lbd 排水量：21119=∇=∆w 吨 浮心纵坐标：m d T a Lbd z b 322.520544)720(64712100)(422222222=-⨯⨯+⨯⨯=∇-+=水线面惯性矩：3536643536126812824224=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=c a a I T m 4 初稳心高：m z I z GM g T b 537.31920544353664322.5=-+=-∇+= A 支柱按第三类舱室破损后，可采用损失浮力法计算船的横倾角和初稳心高。
损失排水体积及型心位置：322468)720(6)(m d T a v =-⨯=-=；35-=y ；5.13=z新的水线面面积：222252677m a A W=⨯==' 吃水增量：m A v T w 857.1713252468==='=δ 新的漂心横坐标：m A c a y W f 525235622=⨯='='新的水线面惯性矩303156525230945612722224=⨯-=''-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='f W T y A c a a I 新的浮心纵坐标：492.520544)928.020(468322.5)2/(=+⨯+=∇-++='z T T v z z b bδm浮心横坐标：m y y v y f b911.020544)355(468)(=+⨯=∇-'='新的横稳心高：m z I z M G g T b248.11920544303156492.5=-+=-∇'+'='横倾角730.0248.1911.0tan -==''-=M G y b φ;︒-=1.36φ若要将平台扶正，在B 桩的注水体积为v 2，注水量的横坐标为y 2=35，当船扶正至正浮状态时，船的横倾力矩为零，重力，浮力的力矩平衡方程为0222=+'-'∇-y wv y wv y w f b624535)355(468)(222=-+⨯='--'='-'∇=f f f by y y y v y y y v m 3吃水增量：m A v T W 476.225262422=='=δ 注水深度m a v H 333.173662422===（相当于AB 立柱内的水面齐平） 注水量的重心高度为：m H d z 666.152/333.1772/2=+=+=扶正后的初稳心高：mv a M G z T T v v M G M G 425.16242054412/6248.1666.152476.27132062420544624248.112/24242222=+-⎪⎭⎫⎝⎛--++⨯++=+∇-⎪⎭⎫ ⎝⎛'--+'+∇+'=''δ在最后一步的初稳心高计算结果，B 支柱的注水量是作为增加重量计算的，若将B 支柱的注水量也作为浮力的损失，则计算结果为1.468m 。
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第一章
1. 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。
第二章
1．
2. 某内河船吃水d=2.4m，方形系数Cb=0.654，水线面系数Cw=0.785，卸下货物p=80%排
水量，求船舶的平均吃水（设在吃水变化范围内船体为直舷）。
解：p=0.08△=0.08ωCbLBd
δd=p/ωCwLB=0.08ωCbLBd/ωCwLB
=0.08dCb/Cw=0.08*2.4*0.654/0.785=0.16 m
d1=d-δd=2.4-0.16= 2.24 m
第三章
1.某巡洋舰排水量△=10200t，船长L=200m，当尾倾为1.3m时，水线面面积纵向惯性矩
IL=420×104m4，重心的纵向坐标xG=-4.23m，xB=-4.25m，水的重度ω=1.025t/m3。
求纵稳性高。
解：∵tgθ=(xb-xg)/(zg-zb)=t/L
∴(zg-zb)=L*(xb-xg) / t =200*(-4.25+4.23)/(-1.3)
=3.078 m BML=IL/(△/ω)=420*10*1.025/10200=422.059 m
∴GML=BML-(zg-zb)=422.059-3.078=419 m
2. 某内河船排水量△=820t，It=2380m4，GM=1.7m，求重心在浮心上的高度。
解：BM=It/▽=2380/820= 2.902 m
∵GM=zb+BM-zg
∴zg-zb=BM-GM=2.902-1.7=1.202 m
3. 已知某方形河船船长L=100m，宽B=12m，吃水d=6m,重心垂向坐标zg=3.6m，船中纵剖面两侧各有一淡水舱，其长l=10m，宽b=6m，深h=4m。
初始状态两舱都装满淡水。
试求一舱内淡水消耗一半时船的横倾角。
4. 某内河船做倾斜试验时，排水量△=7200t，吃水d=6m，水线面面积Aw=1320m2，移动载
荷p=50t，移动距离l=9.25m，摆锤长λ=3.96m，摆动距离k=0.214m。
试验后还须加装850t的燃油，燃油重心z=5.18m，ω1=0.86t/m3,自由液面ix=490m2。
求最后的横稳性高G1M1。
解：tgφ-1=pl/△GM=50*9.25/(7200GM)=k/λ=0.214/3.96
∴GM=0.214*7200/(3.96*50*9.25)=0.841 m
加装燃油p1=850t,
δd=p1/ωAw=850/1*1320=0.644 m
G1M1=0.841+850(6+0.644/2-5.18-0.841)/(7200+850)-0.86*490/(7200+850)= 0.820 m
5.若船靠岸时有80名乘客集中一舷，已知乘客移动的距离l=4m，每乘客重60kg，船横倾1度力矩Mo=8.2t.m，求船的横倾角。
解：M客＝80*0.06*4＝19.2 tm
Φ= M客/Mo=19.2/8.2=2.34°
第四章
1.某船在横倾30o时的复原力臂l=
2.6m，动稳性臂ld=0.73m，重心高zg=10.58m，正浮时
重心在浮心上a=5.99m，求30o时的浮心高度zb。
解：BZ=ld+a=0.73+5.99= 6.72 m
Zb=zg-(BZcos30o-GZsin30o)
=10.58-(6.72cos30o-2.6sin30o)
=6.06 m
2. 某船正浮时浮心垂向坐标zB=2.9m，重心垂向坐标zg=1.5m，横倾角φ=40o时的浮心横向、垂向坐标分别为yB40=1.75m和zB40=
3.2m，求此时的静稳性臂l40。
解：l =YbCos40°+[(Zb-Zbo)-(Zg-Zbo)]Sin40°
=YbCos40°+(Zb-Zg)Sin40°
=1.75Cos40°+(3.2-4.5)Sin40°
=0.505
第五章
名词解释：
舱壁甲板：用于核算不沉性的连续水密甲板。
限界线：舱壁甲板边线下76mm处的界线。
渗透率：舱室进水后浸水体积与舱室容积之比的百分数。
可浸长度：使舱室浸水后平衡水线恰好与限界线相切的舱
室长度。
分舱因数：按抗沉性规范要求的小于1的分舱系数。
许用舱长：分舱因数与可浸长度的积。
1.某内河船的数据为:△=800t, d=
2.2m, TPC=5.7t/cm,GM=1.75m, 求该船破损后的浮态和稳
性高.已知进水舱的进水体积v=90m2, x=xF, y=2.4m, z=1.2m, 自由液面积为l*b=12.5*5m.
2.已知某船的数据为：L=95m，B=12.4m，dF=5.8m,dA=6.3m，Cb=0.7，Cw=0.78，xF=1.4m，
GM=0.42m，GML=125m。
因船体损伤，双层底舱淹水，该舱的体积v=60m3，形心坐标x=20m，y=2.7m，z=0.4m。
求该船损伤后的横倾角和首尾吃水。
解：
第一类舱：
d=0.5(dF+dA)=0.5*(6.3+5.8)=6.05 m
Δ=ωLBd=1.025*0.7*95*12.4*6.05=5113.6 t
Aw=CwLB=0.78*95*12.4=918.8 m2
P=1.025*60=61.5 t; p+Δ=61.5+5113.6=5175.1 t
δd =p/ωAw=61.5/(1.025*918.8)=0.065 m
G1M1=GM+p/(p+Δ)(d+δd/2-GM-Z)
=0.42+61.5/5175.1(6.05+0.065/2-0.4-0.42)=0.482 m
G1ML1= ΔGML/(p+Δ)
=5113.6*125/5175.1=123.5 m
tgΦ=py /(p+Δ)G1M1
=61.5*2.7/(5175.1*0.482)=0.067 (3.8°)
tgθ=p(x-xf)/ (p+Δ)G1ML1
=61.5*(20-1.4)/(5175.1*123.5)=0.0018 (0.1°)。