浮体静力学课程设计报告
浮体静力学（一）
课程设计
目录1 静水力曲线计算部分1
1.1 设计要求：1
1.2 计算原理：1
1.3 原始数据：3
1.4 计算过程和图表：3
2 稳性横截曲线4
2.1 设计要求：4
2.2 计算原理：5
2.3 原始数据5
2.4 计算过程和图表：5
3 装载稳性计算部分（载况一）6
3.1 设计要求6
3.2 计算过程和图表6
3.2.1 稳性横截曲线6
3.2.2浮态及初稳性计算7
3.2.3静稳性曲线及动稳性曲线8
3.2.4稳性校核9
4课程设计的收获11
1 静水力曲线计算部分
1.1 设计要求：
计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m 处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。
（1） 水线面面积A W （2） 漂心纵向坐标X f （3） 每厘米吃水吨数TPC （4） 型排水体积V
（5） 总排水体积(附体系数取1.006) （6） 总排水量W （7） 浮心纵向坐标X b （8） 浮心垂向坐标Z b （9） 横稳心垂向坐标BM （10） 纵稳心垂向坐标BM L （11） 每厘米纵倾力矩曲线MTC （12） 水线面系数C W （13） 方形系数C B （14） 棱形系数C P （15） 中横剖面系数C m
1.2 计算原理：
（1）水线面面积Aw 的计算：根据计算公式?-=2
22L L w ydx A ≈2δL Σ′yi ，利用梯形法计算
各个水线面面积.
（2）水线面漂心纵向坐标Xf 的计算
水线面漂心纵向坐标Xf 的计算公式为dx xy M L L oy ?-=2
2
2，?-=2
2
2L L w ydx A ，W
Oy F A M x =
，
用梯形法计算Moy ≈2*（δL ）2Σ′kjyi
式中：Σkjyi=0*y10+1*（y11-y9）+2*(y12-y8)+…+9*(y19-y1)+10*(y20-y0)-0.5*10*(y20-y0)
水线面面积为利用梯形法所求得面积. （3）每厘米吃水吨数TPC 由TPC=
100
wAw
（Aw 为利用梯形法所求得面积）得 (4)型排水体积V
由水线面面积曲线的特性可知，排水体积的积分公式是：i wi d
w l A dz A ∑?==?0
，
利用梯形法计算各个水线面面积坐标。 （5）总排水体积=V*附体系数取k(k=1.006) （6）总排水量
W=总排水体积*ω（ω=1.025t/m 3） （7）浮心纵向坐标xB
浮心纵向坐标的计算公式为：?=yoz B
M x 。
（8）浮心垂向坐标Z b
浮心垂向坐标计算公式v M S A z S A z xoy
i i s i a i s B i ∑'∑'=
?∑'??∑'=)()(。 （9）横稳心垂向坐标BM
横稳心垂向坐标KM=KB+BM ，横稳心半径公式为?
=T
I BM ，i i L
L T l y dx y I ∑?==-32
2
33232
（10）纵稳心垂向坐标BM L
L L M B B K M K +=,
纵稳心半径公式为?
=
LF L I M B ,2
F L LF Awx I I -=,i i L
L T l y dx y I ∑?==-32
2
33232,浮心垂向坐标公
式?
=
xoy B M z ， Mxoy 为各吃水体积对基线的静矩。
（11）每厘米纵倾力矩曲线MTC
L
GM MTC L 100?=
, 其中
L L BM GM ≈?是排水量，?
=LF
L I BM ,2F L LF Awx I I -=,i i L L T l y dx y I ∑?==-32
2
33232,。由梯形法
求得。
（12）水线面系数C W 由水线面系数公式：Cwp=LB
Aw
（L 为垂线间长，B 为型宽）
（13）方形系数C B
方形系数计算公式为LBd
C B ?
=，各吃水下的排水体积除以垂线间长L 、型宽B 、吃水d 的构成的长方体体积。
（14）棱形系数C P
C P =L
A V m ? （式中Am 为中横剖面在水线以下的面积，L 为垂线间长）
（15）中横剖面系数C m
中横剖面系数等于方形系数除以棱形系数
1.3 原始数据：
主尺度：总长45.0m ，垂线间长40.0m, 型宽7.2m, 型深3.6m, 设计吃水2.5m 还有附型值表。
1.4 计算过程和图表：
计算过程见excel 文件”静水力曲线计算”。 计算得各吃水下的船形系数如下表
船舶课程设计
鲁东大学交通学院 浮体静力学课程设计 实验报告 姓名翟敏 学号 20102814137 班级船舶1001 指导教师胡丽芬 日期 2012-12-25 成绩
一 邦容曲线计算及绘制 1.要求 计算以下各站处的横剖面面积及面积矩曲线，并绘出邦戎曲线图。 0站，1站，2站，3站，4站，5站，6站，7站，8站，9站，10站 注：假设甲板为平甲板 已知 船 型：油船 主尺度：船长89.00m, 型宽14.60m, 型深7.00m, 设计吃水 5.50m 型值表见附录1（提供电子版资料） 2.计算（采用梯形法计算） 横剖面面积 '220d A ydz d y s i δ=≈∑? 式中： ()'''012012i n n y y y y y y y =++++-+∑ … 横剖面面积As 对基线Oy 轴的静矩 ()()111022n i i i i oy i i i y y z z M z z z ++++??-??=-+?? ?????∑ 式中 )ny y'(ny ...y y'y Σ'k n n i i i +?-++?+?=0002110
3.列表.画图 横剖面面积As 横剖面面积As对基线Oy轴的静矩Moy
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 邦戎曲线
二 静水力曲线计算与绘制 1.要求 计算各吃水处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。 (1)线面面积Aw ⑵漂心纵向坐标Xf ⑶每厘米吃水吨数TPC ⑷水线面系数 ⑸排水体积V ⑹排水量W(附体系数取1.006) ⑺浮心纵向坐标 ⑻浮心垂向坐标 ⑼横稳心垂向坐标 ⑽纵稳心垂向坐标 ⑾每厘米纵倾力矩曲线 ⑿方形系数 计算以下各吃水：1m, 2m , 3m, 4m, 5m, 6m 2.计算 (1)水线面面积 计算原理 20222l n l i l Aw ydx yi n ε-=??==-????∑? 其中 ()012n y y ε=+
浮体静力学课程设计
浮体静力学（一） 课程设计
目录 1 静水力曲线计算部分 (1) 1.1 设计要求： (1) 1.2 计算原理： (1) 1.3 原始数据： (3) 1.4 计算过程和图表： (3) 2 稳性横截曲线 (5) 2.1 设计要求： (5) 2.2 计算原理： (5) 2.3 原始数据 (5) 2.4 计算过程和图表： (5) 3 装载稳性计算部分（载况一） (7) 3.1 设计要求 (7) 3.2 计算过程和图表 (7) 3.2.1 稳性横截曲线 (7) 3.2.2浮态及初稳性计算 (7) 3.2.3静稳性曲线及动稳性曲线 (8) 3.2.4稳性校核 (9) 4课程设计的收获 (12)
1 静水力曲线计算部分 1.1 设计要求： 计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m 处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。 （1） 水线面面积A W （2） 漂心纵向坐标X f （3） 每厘米吃水吨数TPC （4） 型排水体积V （5） 总排水体积(附体系数取1.006) （6） 总排水量W （7） 浮心纵向坐标X b （8） 浮心垂向坐标Z b （9） 横稳心垂向坐标BM （10） 纵稳心垂向坐标BM L （11） 每厘米纵倾力矩曲线MTC （12） 水线面系数C W （13） 方形系数C B （14） 棱形系数C P （15） 中横剖面系数C m 1.2 计算原理： （1）水线面面积Aw 的计算：根据计算公式?-=2 2 2L L w ydx A ≈2δL Σ′yi ，利用梯形法计 算各个水线面面积. （2）水线面漂心纵向坐标Xf 的计算 水线面漂心纵向坐标Xf 的计算公式为dx xy M L L oy ?-=22 2，?- =22 2L L w ydx A ，W Oy F A M x = ， 用梯形法计算Moy ≈2*（δL ）2Σ′kjyi 式中：Σkjyi=0*y10+1*（y11-y9）+2*(y12-y8)+…+9*(y19-y1)+10*(y20-y0)-0.5*10*(y20-y0) 水线面面积为利用梯形法所求得面积. （3）每厘米吃水吨数TPC 由TPC= 100 wAw （Aw 为利用梯形法所求得面积）得
大学实验流体静力学
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：成绩： 班级：石工10-12班学号：姓名：宋胜教师：王连英同组者：邓向飞 实验一流体静力学实验 一、实验目的 1.掌握用液式测压计测量流体静压强的技能。 2.验证不可压缩流体静力学基本方程，加深对位置水头、压力水头和测压管水头的理解。 3.观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对真空度的理解。 4.测定油的相对密度。 5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 本实验的装置如图1-1所示。 图1-1 流体静力学实验装置图 1.测压管； 2.带标尺的测压管； 3.连通管； 4. 通气阀； 5.加压打气球； 6.真空测压管；
7.截止阀； 型测压管； 9.油柱； 10.水柱； 11.减压放水阀； 说明： （1）所有测压管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准。 （2）仪器铭牌所注B ?，C ?，D ?系测点B ，C ，D 的标高。若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则B ?，C ?，D ?亦成为C z ，C z ，D z 。 (3) 本仪器中所有阀门旋柄均以顺管轴线为开。 三、实验原理 1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。 形式一： p z γ +=const （1-1-1a ） 形式二： P=P 。+γ （1-1-1b ） 式中 z---测点在基准面以上的位置高度； P —测点的静水压强（用相对压强表示，一下同）； P 。--水箱中液面的表面压强； γ--液体的重度； h —测点的液体深度； 2.油密度测量原理。 当u 形管中水面与油水界面齐平（见图1-1-2），取油水界面为等压面时，有： P 01=w γ=0γH (1-1-2) 另当U 形管中水面与油面平齐（见图1-1-3），取油水界面为等压面时，有： P 02+W γH=0γH 即 P 02=-w γh 2=0γH-W γH (1-1-3) 图1-2 图1-3
浮体静力学课程设计
浮体静力学（一） 课程设计 姓名： 学号： 班级： 指导教 师： 完成日 期： 同组学 生：
目录 1 静水力曲线计算部分 0 1.1 设计要求： 0 1.2 计算原理： 0 1.3 原始数据： (2) 1.4 计算过程和图表： (2) 2 稳性横截曲线 (4) 2.1 设计要求： (4) 2.2 计算原理： (4) 2.3 原始数据 (4) 2.4 计算过程和图表： (4) 3 装载稳性计算部分（载况一） (6) 3.1 设计要求 (6) 3.2 计算过程和图表 (6) 3.2.1 稳性横截曲线 (6) 3.2.2浮态及初稳性计算 (6) 3.2.3静稳性曲线及动稳性曲线 (7) 3.2.4稳性校核 (8) 4课程设计的收获 (11)
1 静水力曲线计算部分 1.1 设计要求： 计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m 处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。 （1） 水线面面积A W （2） 漂心纵向坐标X f （3） 每厘米吃水吨数TPC （4） 型排水体积V （5） 总排水体积(附体系数取1.006) （6） 总排水量W （7） 浮心纵向坐标X b （8） 浮心垂向坐标Z b （9） 横稳心垂向坐标BM （10） 纵稳心垂向坐标BM L （11） 每厘米纵倾力矩曲线MTC （12） 水线面系数C W （13） 方形系数C B （14） 棱形系数C P （15） 中横剖面系数C m 1.2 计算原理： （1）水线面面积Aw 的计算：根据计算公式?-=2 2 2L L w ydx A ≈2δL Σ′yi ，利用梯形法 计算各个水线面面积. （2）水线面漂心纵向坐标Xf 的计算 水线面漂心纵向坐标Xf 的计算公式为dx xy M L L oy ?-=22 2，?- =22 2L L w ydx A ，W Oy F A M x = ， 用梯形法计算Moy ≈2*（δL ）2Σ′kjyi 式中：Σkjyi=0*y10+1*（y11-y9）+2*(y12-y8)+…+9*(y19-y1)+10*(y20-y0)-0.5*10*(y20-y0) 水线面面积为利用梯形法所求得面积. （3）每厘米吃水吨数TPC
流体静力学实验报告终结版
中国石油大学（华东）流体静力学实验报告 实验日期：成绩： 班级：石工09-8 学号：09021374 姓名：李陆伟教师：王连英同组者：李凯蒋光磊 实验一、流体静力学实验 一、实验目的 1.掌握用液式测压及测量流体静压强的技能。 2.验证不可压缩流体静力学基本方程，加深对位置水头，压力水头和测压管水头的理解。 3.观察真空度（负压）的生产过程，进一步加深对真空度的理解。 4.测量油的相对密度。 5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 本实验的装置如图1-1所示。 1. 测压管； 2. 代表吃的测压管； 3. 连通管； 4. 通气阀； 5. 加压打气球； 6. 真空测压管； 7. 截止阀；8. U型测压管；9. 油柱； 10. 水柱；11. 减压放水阀 图1-1 流体静力学实验装置图
三、实验原理 1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。 形式一： z+p/r=const (1-1-1a) 形式二： P=po+rh (1-1-1b) 式中z－测点在基准面上的位置高度； P－测点的静水压强（用相对压强表示，以下同）； Po－水箱中液面的表面压强； r－液体的重度； h－测点的液体深度； 2.有密度测量原理。 当U型管中水面与油水界面齐平（见图1-1-2），取油水界面为等压面时，有：Po1=rwh1=roH 另当U型管中水面与油面齐平（见图1-1-3），取油水界面为等压面时，有：Po2+rwH=roH (1-1-2) 即 Po2=-rwh2=roH-rwH (1-1-3) 由式（1-1-2），式（1-1-3）两式联立可解得： H=h1+h2 代入式（1-1-2）可得油的相对密度do为： do=ro/rw=h1/(h1+h2) (1-1-4) 根据式（1-1-4），可以用仪器直接测得do。 图1-2 图1-3
振动力学课程设计报告
振动力学课程设计报告 课设题目： 单位： 专业/班级： 姓名： 指导教师： 2011年12月22日
一、前言 1、课题目的或意义 振动力学课程设计是以培养我们综合运用所学知识解决实际问题为目的，通过实践，实现了从理论到实践再到理论的飞跃。增强了认识问题，分析问题，解决问题的能力。带着理论知识真正用到实践中，在实践中巩固理论并发现不足，从而更好的提高专业素养。为认识社会，了解社会，步入社会打下了良好的基础。 通过对GZ电磁振动给料机的振动分析与减振设计，了解机械振动的原理，巩固所学振动力学基本知识，通过分析问题，建立振动模型，在通过软件计算，培养了我们独立分析问题和运用所学理论知识解决问题的能力。 2、课题背景： 随着科学技术发展的日新月异，电磁振动给料机已经成为当今工程应用中空前活跃的领域，在生活中可以说是使用的广泛，因此掌握电磁振动给料机技术是很有必要的和重要的。 GZ系列电磁振动给料机广泛应用于矿山、冶金、煤炭、建材、轻工、化工、电力、机械、粮食等各行各业中，用于把块状、颗粒状及粉状物料从贮料仓或漏斗中均匀连续或定量地给到受料装置中去。特别适用于自动配料、定量包装、给料精度要求高的场合。例如，向带式输送机、斗式提升机，筛分设备等给料；向破碎机、粉碎机等喂料，以及用于自动配料，定量包装等，并可用于自动控制的流程中，实现生产流程的自动化。 GZ电磁振动给料机的工作原理： GZ电磁振动给料机的给料过程是利用电磁振动器驱动给料槽沿倾斜方向做直线往复运动来实现的,当给料机振动的速度垂直分量大于策略加速度时,槽中的物料将被抛起,并按照抛物线的轨迹向前进行跳跃运动,抛起和下落在1/50秒完成,料槽每振动一次槽中的物料被抛起向前跳跃一次,这样槽体以每分钟3000次的频率往复振动,物料相应地被连续抛起向前移动以达到给料目的。 GZ系列电磁振动给料机主要用途:
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'2 1 - 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:
流体静力学实验实验报告
《流体力学与水泵实验》实验报告 开课实验室：重庆大学第二实验楼A栋流体力学实验室年月日 教师签名： 年月曰 、实验目的 1、验证静力学的基本方程 2、学会使用测压管与 U形测压计的量测技能 3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象 4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量 二、实验原理 流体静压强具有两个基本特性： 静压强的方向垂直并指向受压面；静止流体中任一点的静压强大小与其作用面的方位无关，只与 该点位置有关。 ⑴静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等，即： Z+p/ P g=c 在重力作用下，静止流体中任一点的静压强P也可以表示为： P=P o+ p gh 上式表示，静止液体中，任意点的静压强p随淹没深度h按线性规律变化。 (2)等压面连续的同种介质中，静压强值相等的个点组成的面称为等压面。 (3)绝对压强与相对压强 绝对压强与相对压强的关系为: P=Pabs-Pa
三、使用仪器、材料 使用仪器：盛会密闭容器、连通管、测压管、U形测压管、真空测压管、通气阀、截止阀、加压打气球、减压阀等 使用材料：油、水 四、实验步骤 (1)熟悉一起的结构和使用方法，包括以下内容。 阀门的开启与关闭，加压，减压，检查仪器密闭状况 (2)记录仪器编号及各点标高，确定测试准面。 仪器编号: 测点标高: A B、C点相对于带Z标尺测压管2的零点高程(为仪器铭牌标注) ▽ A= 2.1 cm ▽ B= -2.9 cm , ▽ C= -5.9 cm 测点位能: 以容器C点所在的水平面为基准面，单位重量流体具有的位置势能为: Z A= 8 cm, Z B= 3 cm, Z C= 0 cm -3 水的容重：丫 = 9.807 X 10 N /cm3 ⑶ 测量各点静压强 ①关闭阀11,开启通气阀6，此时p o=O。记录水箱液面标高▽0和测管2液面标高^ 2， ②关闭通气阀6和截止阀8,捏压加压打气球 7,加压使p o>O,测记▽ 0 及 2 (加压三次) ③关闭通气阀6和截止阀8,开启减压放水阀11,使p o
浮体静力学课程设计报告书
理工大学 船舶与海洋工程 浮体静力学课程设计报告 课程名称： 院（系）： 专业： 班级： 学号： 学生：
年月日 目录 一静水力曲线--------------------------------------------------- --------2 1 设计要求---------------------------------------------------------------------------- ----------2 2 计算原理---------------------------------------------------------------------------- --------- 2 3 原始数据---------------------------------------------------------------------------- --------- 5 4 计算过程和图表--------------------------------------------------------------------- --------5 二稳性横截曲线---------------------------------------------------------------------- ----------6 1 设计要求---------------------------------------------------------------------------- ----------6 2 计算原理---------------------------------------------------------------------------- --------- 6 3 原始数据----------------------------------------------------------------------------
流体静力学实验报告
一、实验目的 1.掌握用液式测压计测量流体静压强的技能。 2.验证不可压缩流体静力学基本方程，加深对位置水头、压力水头和测压管水头的理解。 3.观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对真空度的理解。 4.测定油的相对密度。 5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 本实验的装置如图1-1所示。 图1-1 流体静力学实验装置图 1. 测压管 ； 2. 带标尺的测压管 ； 3. 连通管 ； 4. 通气阀 ； 5. 加压打气球 ； 6. 真空测压管 ； 7. 截止阀 ； 8. U 型测压管 ； 9. 油柱 ； 10. 水柱 ；11. 减压放水阀 说明： （1）所有测压管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准。 （2）仪器铭牌所注B ?，C ?，D ?系测点B ，C ，D 的标高。若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则B ?，C ?，D ?亦成为C z ，C z ，D z 。 (3) 本仪器中所有阀门旋柄均以顺管轴线为开。
三、实验原理 1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。 形式一： p z γ +=const （1-1-1a ） 形式二： P=P 。+γ （1-1-1b ） 式中 z---测点在基准面以上的位置高度； P —测点的静水压强（用相对压强表示，一下同）； P 。--水箱中液面的表面压强； γ--液体的重度； h —测点的液体深度； 2.油密度测量原理。 当u 形管中水面与油水界面齐平（见图1-1-2），取油水界面为等压面时，有： P01=w γ=0γH (1-1-2) 另当U 形管中水面与油面平齐（见图1-1-3），取油水界面为等压面时，有： P02+W γH=0γH 即 P02=-w γh2=0γH-W γH (1-1-3) 图1-2 图1-3 四、实验要求 1．记录有关常数 实验装置编号No. 12 各测点的标尺读数为： B ?= 2.1 -210m ?； C ?= -2.9 -210m ?； D ?= -5.9 -210m ?； 基准面选在 测压管的0刻度线处 ； C z = -2.3 -210m ?； D z = -5.9 -210m ?； 2．分别求出各次测量时，A 、B 、C 、D 点的压强，并选择一基准验证同一
静力学的发展
静力学的发展 古代自然科学经过古希腊的辉煌时代，随着罗马帝国的崛起并且于公元前2世纪征服希腊而逐渐失去了光芒。而紧接着却是西方长达一千年的黑暗的中世纪。在这漫长的历史时期中，每一代都是优者亡劣者存，国民素质代代下降，愚昧变成了大家恭维的德性，人类已经远离古希腊对生活的乐观态度，禁欲主义变成了人类精神枷锁。 处在埃及北边，地中海沿岸的亚力山大城，在古希腊时期，由于与希腊毗连，希腊人、埃及人、阿拉伯人混居，就一直受希腊文化的影响而成为古希腊文化的一部分。在希腊被征服后，起到了延续与保存希腊文化的作用。 在欧洲处于黑暗时代，阿拉伯吸收了古希腊文化并将它保存了下来。文艺复兴后，许多古希腊失传的书籍如欧几里得的《几何原本》，从阿拉伯文翻译回去。阿拉伯这个地区，在人类文明史上起了东西交流的作用，中国的发明如火药、印刷术也是经过阿拉伯传入欧洲的。 从14世纪末开始了的欧洲文艺复兴时期，科学精神又逐渐复活。在力学中出现了空前的景象，它以致于成为整个自然科学最活跃的中心。 这一时期在力学上的主要进展乃是：静力学体系的建立与完成；哥白尼日心说的提出与胜利；第谷、开普勒对天体运行的精密观测；伽利略、牛顿关于动力学基本原理的建立等等。本章我们先就静力学的成就作一介绍。内容基本上是17世纪的成果。 1 埃及与阿拉伯的古代的科学技术与力学 1．1 亚力山大的希罗与帕普斯 亚力山大的希罗（Hero of Alexandria,约公元62年前后）是一位埃及人，关于他的生活事迹除了他留下的著作外什么也不知道。连他的名字也不确实，一说是Heron。 希罗留下的重要著作有两本，一本是《气体力学》（Pneumatics），另一本是《力学》（Mechanics）。这两本书的名字说明他是一位著名的力学家，书的内容说明他可能在亚力山大一带的大学里教授过数学、物理、气体力学与力学。 《气体力学》这本书很像是一本教学随笔，其中涉及有真空、水与空气的压力、虹吸管、一种火泵、水乐器、大量玩具、室内魔术用具等内容，其中有些玩具是用热空气或水蒸汽来驱动的。气体力学的理论部分有对有错，不过还是当时理论的最高水平。
重大流体力学实验1(流体静力学实验)
《流体力学》实验报告 开课实验室：年月日 学院年级、专业、班姓名成绩 课程名称流体力学实验 实验项目 名称 流体静力学实验 指导教 师 教师 评语教师签名： 年月日 一、实验目的 1、验证静力学的基本方程； 2、学会使用测压管与U形测压计的量测技能； 3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象； 4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量。 二、实验原理 流体的最大特点是具有易动性，在任何微小的剪切力作用下都会发生变形，变形必将引起质点的相对运动，破坏流体的平衡。因此，流体处于静止或处于相对静止时，流体内部质点之间只体现出压应力作用，切应力为零。此应力称静压强。静压强的方向垂直并指向受压面，静压强大小与其作用面的方位无关，只与该点位置有关。 1、静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等，即：z + p /ρg=c 在重力作用下， 静止流体中任一点的静压强p也可以写成：p=p + ρg h 2、等压面连续的同种介质中，静压强值相等的各点组成的面称为等压面。质量力只为重力时， 静止液体中，位于同一淹没密度的各点的静压强相等，因此再重力作用下的静止液体中等压面是水平面。若质量有惯性时，流体做等加速直线运动，等压面为一斜面；若流体做等角速度旋转运动，等压面为旋转抛物面。 3、绝对压强与相对压强流体压强的测量和标定有俩种不同的基准，一种以完全真空时绝对压强 为基准来计量的压强，一种以当地大气压强为基准来计量的压强。
三、使用仪器、材料 使用仪器：盛水密闭容器、连通管、U 形测压管、真空测压管、通气管、通气阀、截止阀、加 压打气球、减压阀 材 料：水、油 四、实验步骤 1、熟悉一起的构成及其使用方法； 2、记录仪器编号及各点标高，确立测试基准面； 测点标高a ?=1.60CM b ?=-3.40CM c ? =-6.40CM 测点位能a Z =8.00CM b Z = 3.00CM c Z =0.00CM 水的容重为a=0.0098N/cm 3 3、测量各点静压强：关闭阀11，开启通气阀6，0p =0，记录水箱液面标高0?和测管2液面标高2?（此时0?=2?）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使0p > 0，测记0?及2?（加压3次）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使0p < 0（减压3次，要求其中一次，2?< 3?），测记0?及2?。 4、测定油容量 （1）开启通气阀6，使0p =0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，加压打气球7，使0p > 0，并使U 形测压管中的油水界面略高于水面，然后微调加压打气球首部的微调螺母，使U 形测压管中的油水界面齐平水面，测记0?及2?，取平均值，计算 0?-2?=H 1。设油的容重为r ，为油的高度h 。由等压面原理得：01p =a H=r h （1.4） a 为水的容重 （2）开启通气阀6，使0p =0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，开启放水阀11减压，使U 形管中的水面与油面齐平，测记0?及2?，取平均值，计算0?-2?=H 2。得：02p =-a H 2=(r-a)h （1.5） a 为水的容重 式（1.4）除以式（1.5），整理得：H 1/ H 2=r/(a-r) r= H 1a/( H 1+ H 2)
浮体静力学课程设计资料
浮体静力学课程设计 院校：鲁东大学 学院：交通学院 专业：船舶与海洋工程 班级：船舶本1102班 姓名：杜兆阳 学号：20112814551 指导老师：胡丽芬
目录 Ⅰ.邦戎曲线计算 Ⅱ.静力水曲线计算 Ⅲ.装载稳性计算 浮态及初稳性 静稳性曲线及动稳性曲线 稳性校核
原始数据： 主要尺度：船长L(m) 89.000 型宽B(m) 14.600 型深D(m) 7.000 吃水d(m) 5.500 附件1-半宽水线型值表
Ⅰ 邦戎曲线计算 （1）计算原理 图2-19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 d zydz Moy ydz As 0 2;采用梯形法计算，在吃水d 时，横剖面面积 ' 0''01'00);(2 1.....y 2y y y y y y y d ydz As n n i i d +-+++=≈=∑∑?’式中：’δ为经过断点修正后的半宽值；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 n n i i i i i d ny y ny y y y d zydz M +?-++?+?=≈=∑∑?' 00'020(2 1...1y 0z z )(22oy ’‘式中：δ（2）计算过程（以0站为例） 梯形法计算
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 O轴的静距。 y （3）绘制图表 把计算的结果用AutoCAD绘制成邦戎曲线。为了缩短图纸的长度和使用方便，在绘制时，对船长和型深采用不同的比例，因此图上的船型显得短而长。 Ⅱ静力水曲线计算 1.计算原理 （1）水线面面积Aw
计算力学课程设计
计算力学课程设计说明书 班级 姓名 学号 日期2015年12月25日
桁架的有限元计算方法 引言 有限元分析是求取复杂微分方程近似解的一种非常有效的工具，是现代数字化科技的一种重要的基础性原理。将它应用于工程技术中，可成为工程设计和分析的可靠工具。而在桁架结构中，运用有限元的方法，通过现代有限元分析软件如MATLAB，ANSYS等可轻易的求得各个杆件的内力等。例如下图的桁架结构，运用有限元法可十分清晰的了解各杆件的受力状况。 1基本力学模型 如下图1所示 图1 2有限元计算原理 首先，明确Matlab程序要实现的5个重要模块分别为：单元刚度矩阵的求解、单元组装、节点位移的求解、单元应力的求解、节点力的求解。下面给出这5个模块的实现。 （1）单元刚度矩阵求解 定义函数Bar2D2Node_Stiffness，该函数计算单元的刚度矩阵，输入弹性模量E，横截面积A，两个节点坐标输出单元刚度矩阵k(4X4)。具体代码如下： function k=Bar2D2Node_Stiffness(E,A,x1,y1,x2,y2) L=sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1)); x=acos((x2-x1)/L); C=cos(x);
k=E*A/L*[C*C C*S -C*C -C*S;C*S S*S -C*S -S*S;-C*C -C*S C*C C*S;-C*S -S*S C*S S*S]; （2）单元组装 定义函数Bar2D2Node_Assembly，该函数进行单元刚度矩阵的组装，输入单元刚度矩阵k，单元的节点编号i、j。输出整体刚度矩阵KK，具体代码如下： function z=Bar2D2Node_Assembly(KK,k,i,j) DOF(1)=2*i-1; DOF(2)=2*i; DOF(3)=2*j-1; DOF(4)=2*j; for n1=1:4 for n2=1:4 KK(DOF(n1),DOF(n2))= KK(DOF(n1),DOF(n2))+k(n1,n2); end end z=KK; （3）节点位移的求解 定义函数Bar2D2Node_Disp(KK,num,p)，该函数输入KK为总体刚度矩阵；num为活动自由度编号数组；p为活动自由度方向上的节点力；输出节点位移列阵。具体代码如下： function u=Bar2D2Node_Disp(KK,num,p) k=KK(num,num); u=k\p; （4）单元应力的求解 定义函数函数Bar2D2Node_Stress(E,x1,y1,x2,y2,u)，该函数计算单元的应力输入弹性模量E，第一个节点坐标（x1,y1），第二个节点坐标（x2,y2）单元节点位移矢量u，返回单元应力标量stress 。具体代码如下： function stress=Bar2D2Node_Stress(E,x1,y1,x2,y2,u) L=sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1)); x=acos((x2-x1)/L); C=cos(x); S=sin(x); stress=E/L*[-C -S C S]*u; （5）计算节点力 定义函数Bar2D2Node_Forces(KK,q)，该函数用于计算节点力，KK为刚度矩阵，q为节点位移阵列。function P= Bar2D2Node_Forces(KK,q)
浮体静力学课程设计报告-精品
船舶与海洋工程 浮体静力学课程设计报告 课程名称：浮体静力学课程设计 院（系）：运载工程与力学学部 专业：船舶与海洋工程专业 班级： 学号： 学生姓名： 年月日
目录 一静水力曲线-----------------------------------------------------------3 1 设计要求---------------------------------------------------------------------------------------3 2 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 3 3 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 6 4 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------7 二稳性横截曲线-----------------------------------------------------------------------------10 1 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------10 2 计算原理------------------------------------------------------------------------------------ 10 3 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------10 4 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------11 三装载稳性计算------------------------------------------------------------------------------13 1 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 13 2 计算过程和图表------------------------------------------------------------------------- 15 (1)浮态及初稳性-----------------------------------------------------------------15 (2)静稳性曲线及动稳性曲线计算------------------------------------------16 (3)稳性校核------------------------------------------------------------------------17 (4)该载况下的浮态及稳性总结---------------------------------------------19 四总结体会-------------------------------------------------------------------------------------------20
静力载荷 试验
一、静力载荷试验 1.试验的目的及意义 （1）确定地基土的临塑荷载，极限荷载，为评定地基土的承载力提供依据；（2）确定地基土的变形模量；（3）估算地基土的不排水抗剪强度；（4） 确定地基土基床反力系数； 2.试验的适用范围 浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平板载荷试验适用于埋深等于或大3m 和地下水位以上的地基土；螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土。载荷 试验可适用于各种地基土，特适用于各种填土及碎石的土。 本节主要介绍浅层平板静力载荷 试验。 本实验为浅层平板载荷试验 。 3.试验的基本原理 平板载荷试验是在拟建建筑场地上将一定尺寸和几何形状（方形或圆形）的刚性板，安 放在被测的地基持力层上， 逐级增加荷载，并测得相应的 稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载（p ） －沉降（s ）曲线（即 p-s 曲线）。典型的平板载荷试验 p-s 曲线可以划分为三个阶段，如右图所示。 通过对p-s 曲线进行计算分析，可以得到地基土的承载力特征值 ak f 、变形模量 E 和基床反力系数 s k 。 平板载荷试验所反映的相当于承压板下 1.5～2.0倍 承压板直径（或宽度）的深度范围内地基土的强度、变形 的综合性状。 浅层平板载荷试验适用浅层天然地基土，包括各种填土、含碎石的土等。也用于复合地 基承载力评价。 破坏阶段 剪切变形阶段 直线变形阶段
4.试验仪器及制样工具 仪器设备：载荷试验的设备由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部件组合而成。目前，组合型式多样，成套的定型设备已应用多年。 （1）承压板，有现场砌置和预制两种，一般为预制厚钢板(或硬木板)。对承压板的要求是，要有足够的刚度，在加荷过程中承压板本身的变形要小，而且其中心和边缘不能产生弯曲和翘起；其形状宜为圆形(也有方形者)，对密实粘性土和砂土，承压面积一般为 1000～5000cm2。对一般土多采用2500～5000cm2。按道理讲，承压板尺寸应与基础相近，但不易做到。 （2）加荷装置，加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。加荷方式可分为两种，即重物加荷和油压千斤顶反力加荷。 1)重物加荷法，即在载荷台上放置重物，如铅块等。由于此法笨重，劳动强度大，加 荷不便，目前已很少采用(图4－3)。其优点是荷载稳定，在大型工地常用。 图3 载荷台式加压装置 (a)木质或铁质载荷台；(b)低重心载荷台；1—载荷台； 2—钢锭；3—混凝土平台；4—测点；5—承压板 2)油压千斤顶反力加荷法，即用油压千斤顶加荷，用地锚提供反力。由于此法加荷方 便，劳动强度相对较小，已被广泛采用，并有定型产品（图4－4）。采用油压千斤 顶加压，必须注意两个问题：①油压千斤顶的行程必须满足地基沉降要求。②下入 土中的地锚反力要大于最大加荷，以避免地锚上拔，试验半途而废。
浮体静力学课程设计报告..
大连理工大学 船舶与海洋工程 浮体静力学课程设计报告 课程名称：浮体静力学课程设计 院（系）：运载工程与力学学部 专业：船舶与海洋工程专业 班级： 学号： 学生姓名： 年月日
目录 一静水力曲线-----------------------------------------------------------3 1 设计要求---------------------------------------------------------------------------------------3 2 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 3 3 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 6 4 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------7 二稳性横截曲线-----------------------------------------------------------------------------10 1 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------10 2 计算原理------------------------------------------------------------------------------------ 10 3 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------10 4 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------11 三装载稳性计算------------------------------------------------------------------------------13 1 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 13 2 计算过程和图表------------------------------------------------------------------------- 15 (1)浮态及初稳性-----------------------------------------------------------------15 (2)静稳性曲线及动稳性曲线计算------------------------------------------16 (3)稳性校核------------------------------------------------------------------------17 (4)该载况下的浮态及稳性总结---------------------------------------------19 四总结体会-------------------------------------------------------------------------------------------20
工程仿真课程设计
课程设计说明书 工程结构仿真课程设计 学院（部）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 201 年0 月日
安徽理工大学 课程设计成绩评定 1、专业班级： 2、姓名： 3、完成日期： 4、设计题目：平面桁架问题门铰链位置优化分析 5、成绩评定： 日期：年月日
目录 1.前言 (2) 1.1引言 (2) 1.2结构静力学分析 (2) 1.3 课程设计的目的和要求 (2) 2.平面桁架问题分析 (3) 2.1问题阐述 (3) 2.2理论分析 (4) 2.3有限元分析 (5) 2.4本章小结 (8) 3.实体模型分析 (9) 3.1模型材料与几何参数 (9) 3.2有限元模型的建立 (9) 3.3 结果与分析 (11) 4.心得体会 (18) 5.参考文献
1 前言 1.1引言 有限元法（finite element method）是一种高效能、常用的数值计算方法。科学计算领域，常常需要求解各类微分方程，而许多微分方程的解析解一般很难得到，使用有限元法将微分方程离散化后，可以编制程序，使用计算机辅助求解。有限元法在早期是以变分原理为基础发展起来的，所以它广泛地应用于以拉普拉斯方程和泊松方程所描述的各类物理场中（这类场与泛函的极值问题有着紧密的联系）。自从1969年以来，某些学者在流体力学中应用加权余数法中的迦辽金法(Galerkin)或最小二乘法等同样获得了有限元方程，因而有限元法可应用于以任何微分方程所描述的各类物理场中，而不再要求这类物理场和泛函的极值问题有所联系。基本思想：由解给定的泊松方程化为求解泛函的极值问题。 1.2结构静力学分析 通过进行结构静力学的分析，我们能更加熟悉已学过的结构求解，结构受力的情况，结构静力学的分析不仅仅关系到我们的课程作业，也与我们日常生活，我们的工作密切相关，熟练的掌握结构静力学分析能帮助我们解决许多生活、工作中遇到的静力学问题。 1.3 课程设计的目的和要求 课程设计能更好的让我们把所学的各科知识联系起来，把书本上的知识与生活实际所面对的问题联系起来，能有效的提高我们解决实际问题的能力。通过做课程设计，能有效的提高学生自主学习的能力，提高学生查阅书刊杂志，自主选择查找相关资料的能力，进行独自分析解答的能力。 本次课程设计有两个问题，第一个为桁架的静力学分析，第二个为ANSYS设计模型要求采用理论计算和ANSYS软件两种方法分别进行分析，这是进一步让我们熟悉使用ANSYS软件，并对有限元理论进行更好的总结，让我们学习更好。