浮体静力学

鲁东大学交通学院

浮体静力学课程设计

姓名:

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班级: 指导教师: 日期: 2015.1.3

Ⅰ邦戎曲线计算

Ⅱ静水力曲线计算

Ⅲ装载稳性计算Ⅰ邦戎曲线计算

（1）计算原理

根据基本公式 ??==d

zydz Moy ydz As 0

2;采用梯形法计算，在吃水d 时，y 1

以下水线横剖面面积为A 0=d δ(y 0+y 1),An=d δ（y 0+2y 1+2y 2+……+y n ）；d δ为各水线等间距值。

y 1以下水线横剖面面积As 对基线y O 轴的静距M 0=d δ(z 0y 0+z 1y 1)，Mn=d

δ（2z 0y 0+2z 1y 1+2z 2y 2+……+z n y n ）；

（2）计算过程（以0站1站为例）

10站的横剖面面积以及对基线y O 轴的静距。

（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。

图1-1 邦戎曲线

Ⅱ静力水曲线计算

1.计算原理

102345678910

（1）水线面面积Aw ，

?-=2/2/ydx w L L A (2-1)

式中：y 是离Oy 轴x 处的半宽；L 是水线长。

图2-1

（2）漂心纵向坐标F x

--==

22L L L L F ydx

xydx

Moy

x (2-2)

式中：Moy 为Aw 对Oy 的静距。（3）每厘米吃水吨数TPC

100

wAw

TPC =

(2-3) 式中：w 为水的重量密度，13/m t 。（4）水线面系数

Cwp =

(2-4) （5）排水体积▽

图2-2

()()[]

?++++++≈=?-?i

d o

Wi Wi W W w w A A A A A A d Awdz i 12110)(2/1 δ (2-5)

（6）排水量W （附体系数取1.006）

?=?=wk w W k (2-6)

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 0

(2-7)

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

0 (2-8)

式中：Mxoy 为对基平面xOy 的体积静距。（9）横稳心半径

?-dx y I BM L

L T

32 (2-9)

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,Zb 为浮心垂向坐标。

（10）纵稳心半径

ydx

x I Awx I I BM L L L F

LF L ?-=?-=?=22

2 (2-10)

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:Zb 为浮心垂向坐标。

（11）每厘米纵倾力矩

BM L GM MTC L

L 100100?≈

(2-11) （12）方形系数

LBD

C B ?

(2-12) 2.根据电子表格做出数据，画出静水力曲线

注：在画漂心纵向坐标Xf ，浮心纵向坐标Xb 时，在原数据的基础上加上44.5

米，使曲线右移，避免曲线集中。

X f （1c m =2.5m ）

Z b （1c m =2.5m ）012345678910111213141516171819202122

567T P C （1c m =2.5t /c m ）

C W P （1c m =0.1）

C b （1c m =0.1）x b （1c m =2.5m ）

排水体

积(1c m =

250m ^3）排水

量(

1c m =250t ）Z m l （1c m =25m ）

Z m （1c m =2.5m ）M T C （1c m =2

5t /c m ）A w （1c m =500m ^

2）

图2-3 静水力曲线

Ⅲ装载稳性计算

给出资料：受风面积=360m^2

受风面积形心距水线高=3.65m 稳性插值曲线

航区：近海计算载况：满载出港

(重量W=5519.52t ，重心Xg=-0.85m, Zg=5.02m) 一、浮态及初稳性

根据载况，由下图：

X f （1c m =2.5m ）

Z b （1c m =2.5m

）012345678910111213141516171819202122

4567T P C （1c m =

2.5t /c m

）

C W P （1c m =0.1）

C b （1c m =0.1）x b （1c m =2.5m ）

排水体积(1c m =250m ^3）排水

量(1c m =

250t ）Z m l （1c m =25m ）

Z m （1c m =2.5m ）M

T C （1

c m =25t /c m ）A w （

1c m =500m ^

2）

5775,61

18197,24

4298,85

12846,88

2486,6

1237,23

表3-1 浮态及初稳性

二、静稳性曲线及动稳性曲线

根据给定的稳性横截曲线,排水量图表，Zg ，以及公式()Φ--=sin S G s z z l l ，绘制静稳性曲线()Φ=f l 。如图3-2：

由Φ=?Φ

ld l d 计算各倾角下的复原力臂d l ，并绘制d l 随Φ变化的动稳性曲线图：

图3-3 动稳性曲线

三、稳性校核稳性衡准系数:

q f

q l l M M K =

(3-1)

式中：Mq 为最小倾覆力矩，Ld 最小倾覆力臂：Mf 为风压倾斜力矩，Lf 为风压倾斜力臂。

1.Mq(Lq)的计算 ①横摇角的计算

为系数。

、、、式中43213

241028.15C C C C C C C C =φ (3-2)

经计算查表。取，取，取，取101138.068.0248.04321C C C C 则 3.290=φ

②最小倾覆力臂Ld 的计算

根据横摇角和动稳性曲线的对称性绘制出在风浪联合作用下的稳性曲线，如图3-4所示：

图3-4 在风浪联合作用下的稳性曲线

解得Lq=0.265

2.Mf （Lf ）的计算

Lf=pAfZ/9810△ (3-3)

式中：Af 为船舶受风面积360m 2

，Z 为受风面积形心距水线高=3.65m ，由于近航区，查表得p=630N/m.,△=w/1.006=5486.6m 3。

解得Lf=0.0154.

因为Lq/Lf>1,所以船有足够的稳性，不会倾覆。

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

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)

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:

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----------------------------------------------------------------------------

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。

关于浮体的平衡与稳定性

关于浮体的平衡与稳定性)1 谢建华 (西南交通大学牵引动力国家重点实验室) 摘要：本文讨论了浮体的平衡与稳定问题，介绍了定倾中心的定义，并结合一个具体的例子，给出了定倾高度的三种不同的计算方法，最后，根据能量方法说明了用定倾高度判定浮体稳定性的理论依据。关键词：浮体；平衡；稳定性浮体的平衡与稳定问题研究是一个非常有实际意义的课题，是船舶与海洋平台设计的理论基础，在其它工程中也有广泛的应用。在浮体稳定性研究中，定倾中心是一个重要的概念，但是，笔者认为有一些教科书或文献对此概念的定义是不够明确的，例如，有的认为，当船体发生微小摇晃时浮力的作用线交对称轴线（浮轴）于一定点，此点即为定倾中心]2[],1[，也有的认为实验表明前述两直线交于一点]3[。另外，在用力系简化方法推导定倾高度的过程中也有含糊不清之处]1[，或在稳定性判定上发生错误]4[。笔者带着这些疑问查阅了若干参考书，特别是[5]、[6]和[7]。根据这些材料，本文介绍了定倾中心的明确定义，并结合一个具体的例子，给出了定倾高度三种不同的计算方法，最后，根据能量方法说明了用定倾高度判定浮体稳定性的理论依据。如果物体的比重比水小，物体在水中漂浮平衡时，有一部分将露出水面，这样的物体称为浮体。浮体要满足以下两个条件才能平衡：(i) 受水的浮力等于浮体的重量；(ii)浮心(浮力的作用点)与浮体重心的连线和水平面垂直，如图1(a)所示。浮体平衡位置还要满足稳定性条件才能具体实现。图1(b)表示一个长方形物块平躺和竖立平衡位置发生了微小的扰动，其中，左边的物块上作用的重力和浮力阻碍了物块进一步偏离其平衡位置，因此平衡是稳定，而右边的物块则相反，其上作用的重力和浮力加剧了偏离其平衡位置，平衡是不稳定。以下来分析浮体平衡和稳定的条件。图1 浮体的平衡假设浮体有一个对称面，平衡位置发生扰动时，浮体上各点的位移均平行于对称面，浮体作平面运动。容易说明浮体对铅直和水平扰动是稳定的，仅需考虑浮体对转动方向扰动的稳定性问题。平衡时，浮体与水平面的交面称浮面，记为S。先建立一个与浮体固连的坐标 )1国家自然科学基金资助项目(10772151)

工程力学课后习题答案静力学基本概念与物体的受力分析答案

第一章静力学基本概念与物体的受力分析下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。 1.1 试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。解：如图 (g) (j) P (a) (e) (f) W W F F A B F D F B F A F A T F B A 1.2画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。解：如图 F B B (b)

(j) B Y F B X B F X E (k) 1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成，如题1.3图所示。在定滑轮上吊有重为W的物体H。试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。解：如图 'F D 1.4题1.4图示齿轮传动系统，O1为主动轮，旋转方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。解：

1 o x F 2 o x F 2 o y F o y F F F ' 1.5 结构如题1.5图所示，试画出各个部分的受力图。解：第二章汇交力系 2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。其中F 1＝2kN ，F 2=3kN ，F 3=lkN ， F 4=2.5kN ，方向如题2.1图所示。用解析法求该力系的合成结果。解 0 0001 423cos30 cos45cos60cos45 1.29Rx F X F F F F KN = =+--=∑ 00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑ 2.85R F KN == 0(,)tan 63.07Ry R Rx F F X arc F ∠== 2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知F 1＝1kN ，F 2=2kN ，F 3=l.5kN 。求该力系的合成结果。解：2.2图示可简化为如右图所示 023cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑ 013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑ 2.77R F KN ==

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

工程流体力学_倪玲英_教学大纲

《流体力学》教学大纲英文名称：Fluid Mechanics 课程编码：0222014 学分：4.0 参考学时：64 实验学时：8 适用专业：工程力学大纲执笔人：孙宝江系主任：周晓君 5※ 一、课程目标流体力学是力学中的一个分支，是研究流体的运动和平衡规律以及流体和固体之间相互作用的一门科学。本课程的任务是通过各种教学环节，使学生掌握流体力学的基本知识、原理和计算方法，包括流体的基本性质，流体平衡及运动的基本规律，简单的管路计算，能运用基本理论分析和解决实际问题，并掌握基本的实验技能，为从事专业工作、科研和其他专业课的学习打下基础。 5※ 二、基本要求本课程要求学生具备较好的数学、物理和力学基础。需先修课程应包括高等数学、大学物理学、理论力学等。后续课程包括渗流力学、石油钻采工艺概论、石油钻采机械概论等。教学过程中要求侧重于流体力学分析问题、解决问题的方法培养，同时还应注意结合实验和工程实际问题进行讲解，全面培养学生解决实际问题的能力。 5※ 三、教学内容与学时分配建议（一）绪论 4学时 1．流体的概念 2．连续介质假设 3．流体的物理性质 4．作用在流体上的力 5．常用单位制简介（二）流体静力学

10学时 1．流体静压强及其特性 2．流体平衡微分方程式 3．流体静力学基本方程及其应用 4．相对平衡 5．流体作用在平面上的总压力 6．流体作用在曲面上的总压力 7．浮体与潜体的稳定性（三）流体运动与动力学基础14学时 1．研究流体运动的两种方法 2．流体运动的基本概念 3．连续性方程 4．欧拉运动微分方程 5．伯努利方程及其应用 6．拉格朗日方程及其意义 7．稳定流动量方程及应用（四）液流阻力与水头损失12学时 1．液流阻力产生的原因及分类 2．流体的两种流动状态 3．相似原理和因次分析 4．圆管层流流动 5．圆管湍流流动 6．湍流沿程水头损失的分析及计算 7．局部水头损失分析及计算（五）压力管路的水力计算10学时 1．简单长管的水力计算 2．复杂管路的水力计算 3．孔口与管嘴泄流 4．水击现象及水击压力的计算 5．习题课（六）非牛顿流体运动基础6学时 1．非牛顿流体及其流变方程 2．非牛顿流体运动的研究方法 3．塑性流体的流动规律 4．幂律流体的流动规律 5．判别非牛顿流体流动的Z值方法 6．非牛顿流体的物理参数测定（七）实验课 8学时 1．水静压强实验

静力学—受力分析(完成)

一.分解合成的基本模型 1.二力合成 2.三力平衡（合力0 F ）二.受力分析的基本步骤 1.确定研究对象（整体法、隔离法） 2.具体受力分析（重力、弹力、摩擦力、其他力） 3.检验正误（把受力情况和运动情况作对比） 4.建立直角坐标系，列方程、解方程 F 1 F 2 F F 3 F 1 F 2

题型1.判断合力的范围例1.N F 31=、N F 42=，求合力的范围。分析：N F N 71≤≤ 例2.N F 31=、N F 42=，N F 53=，求合力的范围。分析：N F 120≤≤ 练习1.N F 31=、N F 42=，N F 123=，求合力的范围。练习 2.N F 31=，N F 42=，N F 53=，N F 71=，N F 92=，N F 113=，求合力的范围。练习 3.N F 31=，N F 42=，N F 53=，N F 71=，N F 92=，N F 613=，求合力的范围。题型2.求最小值和最小夹角例1.已知合力F 的方向水平向右，分力N F 41=，方与水平向右的方向成?30夹角，求分力2F 的最小值为多少？分析：如图2F 取最小值时必与合力垂直，N F 2min 2= 练习1.已知分力N F 51=的方向水平向右，分力N F 32=，问分力2F 的方向为多少才能使合力与1F 的夹角最大？题型3.整体法隔离法在受力分析中的灵活运用例 1.如图，水平杆是粗糙的，竖直杆是光滑的。两个质量分别为1m 和2m 的小球穿在杆上，并用细线连在一起。当两个小球都平衡时，细线与竖直方向的夹角为θ，求：（1）1m 所受支持力为多大？（2）细线中的张力为多大？分析：（1）整体分析水平杆上小球所受支持力为g m m )(21+ F 1 F g m m )(21+ 1 N F 2 N F f F 1 m 2m

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

静力学受力分析答案(新)

学号班级姓名成绩静力学部分物体受力分析（一）一、填空题 1、作用于物体上的力，可沿其作用线移动到刚体内任一点，而不改变力对刚体的作用效果。 2、分析二力构件受力方位的理论依据是二力平衡公理 . 3、力的平行四边形法则，作用力与反作用力定律对__变形体___和____刚体__均适用，而加减平衡力系公理只是用于__刚体____. 4、图示AB 杆自重不计，在五个已知力作用下处于平衡。则作用于B 点的四个力的合力F R 的大小R F =F ，方向沿F 的反方向__. 5、如图(a)、（b ）、（c ）、所示三种情况下，力F 沿其作用线移至D 点，则影响A 、B 处的约束力的是图___（c ） _______. (c ) 第4题图第5题图二、判断题 ( √ )1、力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。 ( × )2、凡是合力都比分力大。 ( √ )3、一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值、反向、共线。 ( × )4、等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。 2 F 3

( √ )5、二力构件约束反力作用线沿二力点连线，指向相对或背离。三、改正下列各物体受力图中的错误四、画出图中各物体的受力图，未画出重力的物体重量均不计，所有接触处为光滑接触。（必须取分离体） N F B x F B y F Ax F A y F B F A F Ax F A y F Ax F A y F

(e) B F T F A F B F Ax F A y F C x F C y F A F Ax F A y F B F

静力学受力分析答案精编

学号 _ _____________ 班级 ___________________ 姓名 ______________ 成绩 ________ 静力学部分物体受力分析（一）一、填空题 1、作用于物体上的力，可沿 _其作用线—移动到刚体内任一点，而不改变力对刚体的作用效果。 2、分析二力构件受力方位的理论依据是二力平衡公理 . 3、力的平行四边形法则，作用力与反作用力定律对变形体—和 ______ 刚体均适用，而加减平衡力系公理只是用于 __刚体 4、图示AB 杆自重不计，在五个已知力作用下处于平衡。则作用于 B 点的四个力的合力 F R 的大小F R = F_，方向沿F 的反方向 5、如图（a ）、（b ）、（ c ）、所示三种情况下，力 F 沿其作用线移至 D 点，则影响A 、B 处的约束力的是图—（C ） ______ . 、判断题（V ）1、力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。（X ）2、凡是合力都比分力大。（V ）3、一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值、反向、共线。（X ）4、等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。第5题图第4题图 (a) (b ) (c)

(V )5、二力构件约束反力作用线沿二力点连线，指向相对或背离。、改正下列各物体受力图中的错误四、画出图中各物体的受力图，未画出重力的物体重量均不计，所有接触处为光滑接触。 (必须取分离体) ⑷ F Ay e 丿

B (f)（9 ） (h )

物体受力分析（二）一、填空题 1、柔软绳索约束反力方向沿绳索方向丄背离 ________________ 物体? 2、光滑面约束反力方向沿_接触表面的公法线方向」__________指向物体? 3、光滑铰链、中间铰链有_1_个方向无法确定的约束反力，通常简化为方向确定的_2_个反力. 4、只受两个力作用而处于平衡的刚体，叫_二力—构件，反力方向沿_两点连线_ 二、画出以下指定物体的受力图? (c)

静力学受力分析答案

学号_____________ 班级____________________ 姓名 _____________ 成绩_________ 静力学部分物体受力分析（一）一、填空题 1、作用于物体上的力，可沿_其作用线—移动到刚体内任一点，而不改变力对刚体的作用效果。 2、分析二力构件受力方位的理论依据是_二力平衡公理_? 3、力的平行四边形法则，作用力与反作用力定律对变形体—和_____ 刚体均适用，而加减平衡力系公理只是用于刚体 ___ ? 4、图示AB杆自重不计，在五个已知力作用下处于平衡。则作用于B点的四个力的合力F R的大小F R =F，方向沿F的反方向 5、如图（a）、（b）、（c）、所示三种情况下，力F沿其作用线移至D点，则影响A、B处的约束力的是图—（C）_________ ? 第4题图第5题图、判断题（V ）1、力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。（X ）2、凡是合力都比分力大。（V ）3、一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值、反向、共线。（X ）4、等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。

(V )5、二力构件约束反力作用线沿二力点连线，指向相对或背离。、改正下列各物体受力图中的错误四、画出图中各物体的受力图，未画出重力的物体重量均不计，所有接触处为光滑接触。取分离体) (必须

F A F ey

8 -F C D A； L （9 ）

学号_____________ 班级____________________ 姓名 ______________ 成绩 ________ 物体受力分析（二）一、填空题 1、柔软绳索约束反力方向沿绳索方向丄背离_________________ 物体? 2、光滑面约束反力方向沿_接触表面的公法线方向」__________ 指向 _____ 物体? 3、光滑铰链、中间铰链有_1_个方向无法确定的约束反力，通常简化为方向确定的_2_个反力. 4、只受两个力作用而处于平衡的刚体，叫_二力—构件，反力方向沿_两点连线_ 二、画出以下指定物体的受力图? (^)

船舶静力学课程设计

浮体静力学课程设计大纲一．内容： a．邦戎曲线计算 b．静水力曲线计算 c．装载稳性计算二．算例船型：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）三．总体要求 a.近似计算可采用梯形法或其他方法 b.端点修正暂不考虑 c. 尽量利用Microsoft Excel工具计算 d. 提交报告的纸张统一用A4大小的纸 e. 提交报告包括计算原理，原始数据，计算过程和图表等四．具体要求 a．邦戎曲线计算部分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 b.静水力曲线计算部分计算各吃水处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。 ⑴水线面面积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 c. 装载稳性计算部分

给出资料：受风面积=360m^2 受风面积形心距水线高=3.65m 稳性插值曲线航区：近海计算载况：满载出港 (重量W=5519.52t，重心Xg=-0.85m, Zg=5.02m) 计算内容：浮态及初稳性静稳性曲线及动稳性曲线稳性校核（注：自由液面修正及进水角暂不考虑）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

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