船舶静力学(全套课件)

合集下载

船舶原理第章课件

船舶原理第章课件

船体型线图上还绘有上甲板边线(上甲板和船体 型表面的交线)。
纵剖线、横剖线和水线虽然是分别画在三个投影 面上,但它们的位置却都是相互对应的,即在任 何投影面上的任何一点,都应能在另两个投影面 上找到它的相对应点。
完整的型线图还包括主尺度及主要参数和型值表。 船舶原理第章课件
3、型深 型深(D):指在船长中点处,沿船舷由龙骨上
缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离。
船舶原理第章课件
主尺度
4、型吃水(d)——是船舶浸沉深度的一个度量。
为基线至设计水线的垂直距离。 平均吃水dm;首吃水df;尾吃水da;吃水差t 。 平均吃水 dm=df+da∕2 吃水差 t = df- da
抗沉性
操纵性(航向稳定性、回转性 )
船舶原理第章课件
第一章 船舶形状及近似计算
§1-1 主尺度、船型系数、尺度比 §1-2 船舶型线图 §1-3船体计算的近似积分法
船舶原理第章课件
三个基准面
中线面XOZ平面——它将船体分为 左右舷两个对称部分的纵向垂直 平面,是量度船体横向尺度的基 准面。
5、垂向棱形系数——表征排水体积沿船舶垂向的分布
情况。其数值大即水线面面积小,则表示其排水体积沿吃
水方向分布均匀。
对于同一船舶的船体系数:中横剖面系数数值最 大,棱形系数数值较小,方形系数数值最小。
水线面系数、中横剖面系数、方形系数为独立无 因次系数,而棱形系数和垂向棱形系数可以从前 三者导出。
船舶原理第章课件
船型系数
面积系数 水线面系数
CW
AW LB
中横剖面系数
CM
AM Bd
式中:AW——水线面面积;AM——中横
剖面浸水面积;V——排水体积。

船舶静力学:第2章 浮性

船舶静力学:第2章  浮性

特征: 1)
SoEF
i zd
0
Ti 0
zAW
dz
M
xoy
zB
M xoy i
SoEF i
2)由于
SoAE
Ti dz
0
SoAEF
SoEF
Tii
zBi
(Ti
zB )i
所以:
zB
T
i
1 i
Ti dz
0
3)曲线上任意一点E的切线与oz轴夹 角的正切等于E处的水线面积
tan
d dz
AWi
dxB dz
d dz
1 (xF
xB )
AW
(xF
xB )
将 xB 及 xF 绘制成如图曲线,可见 xF xB 时,
dxB 0 dz
如果以同一比例绘制该曲线,则两者交点为 xB 的极值。
2)浮心的垂向坐标曲线 由前面的讨论可知
T
zB
M xoy
0 zAW dz
T
0 AW dz
1
zB i
xAs dx
L / 2 Asdx
xydzdx
L/2 0 L/2 T
ydzdx
L/2 0
L/2
L/2 T
zB
M xoy
L / 2 z A Asdx
L/2
L / 2 Asdx
zydzdx
L/2 0 L/2 T
ydzdx
L/2 0
2、横剖面计算 可采用梯形法或辛普生法计算横剖面面积及形心垂向坐标,从而可计算出
第二章 浮性
浮性:是船舶的基本性能之一,即在一定装载情况下,船舶具有 漂浮在水面保持平衡位置的能力。
§2-1 浮性概述

《船舶静力学》课件

《船舶静力学》课件

要点三
现代发展
随着计算机技术和数值计算方法的进 步,船舶静力学的研究手段和方法得 到了极大的丰富和发展。现代船舶静 力学不仅关注理论分析,还注重实验 研究和数值模拟,为船舶设计和建造 提供了更加全面和准确的理论支持。
02
船舶静力学基础知识
浮力与重力平衡
浮力
当物体浸没在流体中时,流体对物体向 上的压力与物体所受的重力之差即为浮 力。
05
船舶静力学案例分析
案例一:某型船的稳性分析
总结词:该案例通过稳性分析
,评估某型船在不同装载和海
况下的稳定性。
01
详细描述
02
确定船只的排水量、重心高度
等参数。
03
使用船舶静力学公式计算初稳
性高度。
04
分析船只在不同风浪条件下的
稳性表现,包括横摇、纵摇和
垂荡运动。
05
提出改进建议,提高船只的稳
04
船舶静力学应用与实践
船舶设计中的静力学应用Fra bibliotek船舶稳定性
船舶在各种工况下的稳定性分析 ,包括横倾、纵倾和首尾摇摆等 ,以确保船舶在各种环境条件下 都能保持稳定。
浮态分析
通过静力学方法计算船舶的浮态 ,包括吃水、排水量、浮心位置 等,以优化船舶的浮态性能。
船体结构强度
利用静力学原理对船体结构进行 强度校核,确保船体结构在各种 载荷下的安全性和可靠性。
船舶静力学主要关注船舶在静态条件 下的受力分析、稳定性、浮态和承载 能力等方面的研究,为船舶设计、建 造和安全使用提供理论基础。
船舶静力学的重要性
船舶安全
船舶静力学是确保船舶安全的重要基础,通过对船舶的受力分析、稳定性等研究,可以预测和避免船舶在各种环境条 件下的倾覆、沉没等危险。

船舶静力学大倾角稳性教育课件

船舶静力学大倾角稳性教育课件

四、稳性横截曲线图
20
五、静稳性曲线
计算不同横倾角时的静稳性臂 l,据此可以绘制船舶在某一 排水量(即某一装载情况下) 时的静稳性曲线。
21
§4-3 静稳性曲线的等排水量法
• 一、基本原理 • 首先确定各倾角的等体积倾斜水线,然后分
别计算这些水线下的浮心位置,在计算各倾 角下的复原力臂并绘制该排水量时的静稳性 曲线。
• 二、具体计算方法 • 反复试算,以确定某一倾角下的等体积倾斜
水线。
22
§4-4 上层建筑与自由液面对静稳性 曲线的影响
23
24
25
自由液面对静稳性曲线的影响
26
自由液面产生了一个倾斜力矩 船舶的实际复原力矩
27
28
结论:
在接近满舱或空舱时,自由液面对稳性的影响 很小;但在半舱时,其影响较大。
外力矩主要来自风浪的作用,而风浪的大小 又与离岸距离以及水域开阔程度有关
64
34
5、静稳性曲线下的面积越大,船舶所具有可 抵抗横倾力矩的位能就越大,即船舶的稳性 就越好。
35
§4-6 动稳性
• 一、基本概念
36
1、船舶在倾斜和复原过程中的运动情况
37
2、倾斜过程中船舶的往复摆动
38
3、动倾角
只有当外力矩 所作的功完全 由复原力矩所 作的功抵消时 ,船的角速度 才变为零而停 止倾斜。根据 这个原理,确
57
2)有进 水角时 ,船舶 最小倾 覆力矩 的确定 方法。
58
§4-7 船舶稳性校核计算
• 一、稳性衡准数K • 稳性衡准数K是对船舶稳性重要基本的要求
之一。规则规定:船舶在所核算的各种装 载情况下的稳性,应满足:

《船舶静力学》课件

《船舶静力学》课件

应用:用于船舶 设计、建造、营 运和维护等各个 环节,确保船舶 的安全性和经济 性
船体几何特性和浮性要素计算
浮性要素:包括浮力、重力、 浮心、稳心等
计算方法:采用静水力计算 公式,如阿基米德原理、浮
力定律等
船体几何特性:包括船体长 度、宽度、吃水、型深等
计算结果:得到船舶的浮性 要素,如浮力、重力、浮心、
心高度等
船舶稳性计算: 通过计算船舶 的稳性曲线和 稳性力臂来确 定船舶的稳性
影响船舶稳性的因素和提高稳性的措施
船舶重量分布:重心位置、重量分布均匀性等
船舶形状:船体形状、吃水线等
船舶速度:速度对稳性的影响
船舶装载:货物装载位置、装载量等
提高稳性的措施:调整船舶重心、优化船体形状、控制船舶速度、合 理装载等
船舶浮性
船舶浮性的定义
船舶浮性是指船舶在水中保持漂浮状态的能力 船舶浮性取决于船舶的重量和浮力 船舶浮性是船舶设计的重要参数之一 船舶浮性可以分为正浮性和负浮性两种类型
船舶排水量和浮心位置的计算
船舶排水量: 船舶满载时排 开的水的重量
浮心位置:船 舶漂浮时,浮 力作用点在水 平面上的投影
计算方法:根 据船舶的排水 量和浮心位置, 可以计算出船
船舶抗沉性
船舶抗沉性的定义
船舶抗沉性是指 船舶在受到外力 作用时,保持不 沉的能力。
船舶抗沉性是船 舶安全性能的重 要指标之一。
船舶抗沉性的评 价标准包括船舶 的稳性、浮力、 抗沉性等。
船舶抗沉性的提高 可以通过优化船舶 设计、增加浮力、 提高船体强度等方 式实现。
船舶破损进水对浮态和稳性的影响
添加副标题
船舶静力学
汇报人:
目录
PART One

船舶静力学课件

船舶静力学课件

船舶的浮态可以用吃水d、横倾角φ和纵倾角θ三个 参数表示。但在实际应用中,船舶的纵倾角角很难直接 测出,一般都是以首尾吃水差表示,因此更普遍的船舶 浮态参数是:首吃水dF,尾吃水dA和横倾角φ。其他
有关参数可根据这三个基本浮态参数导出:
平均吃水 d=(dF+dA)/2 纵倾值 t=dF-dA 纵倾角
2 xy( x, z )dx 2 y ( x, z )dx

L/ 2
L/ 2
2 xy( x, z )dx AW ( z )
L/ 2

d
0

L/ 2 L/ 2

y(x,z)
-y(x,z)
dxdydz =

d
0 d
dz
L/ 2 L/ 2 L/ 2
dx
y(x,z)
-y(x,z)
(2-19)
M xoy

2
2
0 0
zydxdz ydxdz

d
0
z AW dz
d 0

AW dz
(2-20)
薄层微体积为:
微面积为: (y为x处水线半宽)
d AW dz
整个水线面积为:
dAW 2 ydx
排水体积为: (L为水线长)
AW 2
L/ 2
d=(dF+dA)/2
横倾角
y B-y G =( z G - z B )t g
纵倾角
某些船舶如拖船、游艇等,有时在设计时就令其 首尾吃水不同(称为有龙骨设计斜度),这是一种设计 纵倾,它与上述的纵倾概念是不相同的。 在上述船舶各种浮态的平衡方程中,重心和浮心 高度之间的关系通常是:重心G在浮心B之上,即 ZG>ZB。 一般船舶设计或正常使用情况下,都应处于正浮状 态或稍有尾倾状态。横倾、大角度纵倾状态和任意状态 是由于外力作用或船上重量位置的改变或船舶破损后进 水等引起,对船舶的使用以及航海性能不利。

船舶静力学:第六章 船舶下水

船舶静力学:第六章 船舶下水

重力式下水:下水时,船舶通过下水架坐落在滑道 上,并依靠自身重力的斜面分力滑行入水,因而称 为重力式下水。
纵向重力式下水:船舶下水的滑行方向与船体纵剖 面平行时称为纵向下水。
横向重力式下水:而滑行方向与船体纵剖面垂直时 称为横向下水。
纵向重力下水。
船舶下水时,首先将龙骨墩、边墩和支撑全部拆除,使 船舶重量移到滑板和滑道上,再松开止滑装置,船舶便 和支架、滑板等一起沿着滑道滑入水中,同时依靠船舶 自身的浮力漂浮在水面上。
一、第一阶段
常出现的问题:可能出现的问题是船舶无法滑动。 解决方法: (1)计算润滑油脂摩擦系数和承压能力,合理选用滑油; (2)借助机械驱动顶推滑板使船舶沿滑道滑动。
第二阶段
常出现的问题:船以滑道末端为支点而发生尾落现象,尾落 现象极其危险。 解决方法:(1)增加滑道水下部分的长度;
(2)在船首增加压载,使重心前移,减小重量 对滑道末端力矩;
6图819滑道末端水深示意图图819滑道连接方式图820滑板许用平均比压力曲线图图822中间支架示意图图823尾支架示意图图824杠杆式机械止滑器示意图二下水过程中消除事故的工艺措施在下水准备中必须采取有效的工艺措施以防止事故或在事故发生时能及时进行处理
第六章 船舶下水
船舶下水的主要方法和设施
纵向下水过程的分析及计算
第四阶段
船舶在这个阶段中可能发生两种情况: 1.船已完全浮起; 2.船舶的下水重量仍大于浮力,则将发生首落现象。 避免首落现象发生,可采取措施: 1.增加滑道水下部分的长度; 2.等待潮水更高时下水。
五、船舶下水计算
根据上述分析,并通过计算,可以绘制出以滑行距 离为横坐标的下水曲线图,如图8-15所示,用来预报船 舶在纵向倾斜滑道上下水时的力学过程。

船舶原理静力学课件 PPT.

船舶原理静力学课件 PPT.

Aw B L
物理含义:表示水线面的肥瘦程度 ;
2、中横剖面系数 如 (b) 图所示 (Midship section coefficient )
Cm
AM Bd
物理含义:表示中横剖面的肥瘦程度;
3、方型系数(Block coefficient)
CB
LBd
物理含义:表示的船体水下体积的肥瘦程度,又称排水量系数; (displacement coefficient)
2、中线面(船体的左右对称面) 中纵剖面
3、中站面
中横剖面
横剖线图
纵剖线图
二、主尺度(principal dimபைடு நூலகம்nsion)
总长 Loa (overall)
适用于码头、船坞 ;
1、船长L(Length) 垂线间长Lpp(perpendiculars)
适用于静水力性能;
水线长Lwl(waterline )
从增加舱容的角度,以增加型深最有利,因为对船体重量 的影响最小, 且不影响快速性。
§1-2 型线图
船舶外型是一个流线型体,表示其形状最基本的图形是 型线图,因此仅用船长、船宽、高三个尺度并不能说明 船舶的真实形状和大小,它是通过称为船体外型线图的 图样来表示的。
型线图所表示的船体外型为船体型表面。 钢船的型表面为外板的内表面(不包括船体外板厚度) 水泥船、木船则为船壳的外表面(包括船体外板厚度)
2、增加中间坐标
梯形法: 辛氏一法:
A 4 d ( y 0 2 y 1 2 y 1 ) 2 d ( y 1 2 y 2 2 y 3 2 y 4 y 5 )
A 0 5 Tyd 6 T z(y0 4 y1 2y 1)3 T(y 1 4 y2 2 y3 4 y4y5) 3 T(1 2y0 2 y1 22 3y 1 4 y2 2 y3 4 y4 y5)
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
V
母 线
船体形状非常复杂,通常用一系列截交线来表示。 1.与中站面平行的横截面与船体型表面的截交线称为横剖线 2.与设计水线面平行的水平截面与船体型表面的截交线称为水 线 3.与中线面平行的水平截面与船体型表面的截交线称为纵剖线
船体型表面示意图
水线
中纵剖线
3 2 1 0
设计水线
6
5
4
2400WL
1200WL
BL
军船横剖线
16700
14000 12000
10000
8700
8700
7700
7700
6600
6600
5500
5500
4400
4400
3300
3300
2200
2200
1100
1100
BL
BL
民船横剖线
绪论
常 见 的 首 尾 形 式
绪论
船 舶
船舶静力学
原 理 船舶动力学
船舶阻力 船舶快速性
船舶推进 船舶耐波性 船舶操纵性
1 船体的几何描述
• 船体各部位的名称
上层建筑:supper structure
船艉
船舯
船艏
上层建筑
艏柱
水线

主船体 龙骨
主船体:main hull 船艉:stern 船艏:bow 舵:rudder 水线:water line
龙骨:keel
左舷
艏柱:stem
左舷:port side
右舷:starboard side
型吃水T:龙骨上表面到水线面的距离 型深D:龙骨上表面到甲板边板下表面的垂向距离。 干舷F:水线面到甲板边板上表面的垂向距离。 最大型宽BM:所有横剖面型表面最大水平宽度的极值。
1.1.3 船型系数
船型系数反映了船体水下部分的肥瘦程度。
1、水线面系数 CWP(α):
CW
P
AW LB
2、中横剖面系数
10号水线 W.L 8号水线 7号水线 6号水线 5号水线 4号水线 3号水线 2号水线 1号水线 BL
折角线 20
尾封板 19 18 17 16 15 14 1213 11
0
1
2
3 4
5 6 7 8 910 11



Ⅰ 300
1500
1500
1500
1500
CL
12号水线
10号水线 W.L
8号水线 7号水线 6号水线 5号水线 4号水线 3号水线 2号水线 1号水线
右舷
1.1 船体的相关定义
1.1.1 主坐标平面的定义
• 设计水线面(载重水线面) 设计状态时船体与静水面的截交面。
• 中线面:船舶水下部分的对称面 • 中站面:船舯位置的横向截面 • 基平面:和设计水线面平行且过龙骨线与中站面交点的水平面.
X轴:中线面与基平面的交线,船头为正 Y轴:中站面与基平面的交线,右舷为正 Z轴:中站面与中线面的交线,向上为正
平面形状和体积的计算
对于任意连续的平面,面积
y yu
A dx dxxy01 yu(x)yd(x)dx x0 s
形心坐标
x1
x yd
xc1 ASxd x1 A dxx 0 1y xyu(x)yd(x)dx
1
ycAS
ydxd 1y x1yu2(x)yd2(x)dx
Ax0
2
平面形状关于任意平行于x轴的直线的惯性矩
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
16700
14000
12000
10000 8700 7700 6600 5500 4400 3300 2200 1100 BL
民船纵剖线、水线
绪论
常 规 排 水 式 船 舶 的 线 型 特 点
甲板边线
舷墙边线 舷墙折线
甲板边线
12号水线
1.1.2 主尺度
• 艏垂线FP: 过设计水线和艏柱交点且垂直于水线面的直线 • 艉垂线AP: 舵杆中心线,或过设计水线面与船体尾缘交点的设计水
线面的垂线 • 垂线间长LPP:艏艉垂线间的水平距离 • 总长LOA: 船体最前端和最尾端的水平距离 • 水线长LWL:水线面最前端和最尾端的水平距离
型表面:船舶建造时所关心的内部框架表面。 排水表面:和海水接触的船体表面。 注:型表面和排水表面差外板厚
绪论
船体几何形状
船体几何要素 船体船型系数 船体型线图绘制
船舶排水量与浮心
船 船体浮性 舶
船体吃水与浮态 储备浮力
静 船体稳性
船体横倾时恢复正浮的能力
力 (完整与破损时) 船上载荷移动及舱内液体对稳性影响 学 风等外力对船舶稳性的影响
船体抗沉性 船体破损进水时的不沉能力 船体下水计算 船舶建造完工组等间距横剖线和折角线、轮廓线在yoz平面 投影的集合。
半宽水线图:一组等间距半宽水线和折角线、轮廓线在xoy平 面投影的集合。
纵剖线图: 纵剖线和折角线、轮廓线在xoz平面投影的集合
船体型线图
1.3 型值表
第二章 几何学和力学基础
• 平面形状和体积的计算 • 浮体在静水中的六自由度运动与载荷 • 浮体在静水中的受力分析 • 船体的浮态和静水平衡方程 • 浮体在静水中的稳定性 • 等体积倾斜水线和浮心的移动 • 稳心和稳心半径、稳心高 • 船舶的纵倾计算,MTC的概念 • 定积分的近似计算方法
I (yy0)2dxdy(yycycy0)2dxdy
CM(β):
CM
AM BT
3、方形系数 CB(δ):
CB LBT
4、棱形系数 CP(φ):
CP
CB AML CM
5、垂向棱形系数 CVP(φV):
CVPAWT
CB CWP
尺度比 长宽比 L/B,宽吃水比 B/T, 型深吃水比 D/T,长型深比 L/D
1.2 船体型线图
任意曲面都可以用平面曲线的平移加变形运动的轨迹来描述。
绪论
船 舶 浮 性
船舶排水量与浮心 船体吃水与浮态 储备浮力
绪论
船 舶 稳 性
船体横倾时恢复正浮的能力 船上载荷移动及舱内液体对稳性影响 风等外力对船舶稳性的影响
绪论
船 舶 抗 沉 性
船体破损进水时的不沉能力
第一章 船体几何形状描述
• 船舶与海洋平台的外形特性,船体各部分的名称 • 船舶型表面和排水体积表面的概念 • 船体的主尺度和坐标平面、船型系数、尺度比 • 曲面形状的描述,船体型线图、型值表
船舶静力学
哈尔滨工程大学 船舶工程学院 常欣 盛其虎
绪论
常 规 排 水 式 船 舶 的 线 型 特 点
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
军船纵剖线、水线
8700 7700 6600 5500 4400 3300 2200 1100 BL
相关文档
最新文档