浮体静力学课程设计说明书.doc

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 采用梯形法计算，在吃水d时，横剖面面积
半宽值（本次计算暂不考虑端点修正）；为各水线等间距值。
横剖面面积对基线轴的静距：
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：
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，;式中：y是离Oy轴x处的半宽；L是水线长.
（2）漂心纵向坐标
式中:为Aw对Oy的静距。
（3）每厘米吃水吨数TPC
；式中w为水的重量密度,。
（4） 水线面系数
（5）排水体积▽
（6） 排水量W（附体系数取1.006）
;式中为总排水体积，型排水体积.
（7)浮心纵向坐标
式中：为对中站面的体积静距。
（8） 浮心垂向坐标
式中：为对基平面的体积静距.
（9） 横稳心垂向坐标
式中：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
式中：为水线面面积对于通过该水线面漂心F的横轴的纵向惯性矩；为水线面面积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
(12) 方形系数
二、 计算数据
1. 计算过程（以1号水线为例）
用同样的方法分别计算个水线面的个曲线数据，将计算的静水力曲线的各曲线的数据整理如下:
三、 绘制图形
将将整理计算数据用AtuoCAD绘制成静力水曲线图，如下图所示。
Ⅲ 装载稳性计算
一、 浮态及初稳性
根据给出的载况，在所计算的静力水曲线的数据中用差值法求出平均吃水、浮心纵向坐标、浮心垂向坐标、横稳心距基线高、纵稳心距基线高等数据并计算纵倾力矩、纵倾值、首尾吃水、初稳性高、纵稳心高。计算公式及数据如表Ⅲ—1所示:
表 Ⅲ—1
项目
单位
符号及公示
满载出港
标注
排水量
t
△
5519。52

平均吃水
m
d
5.6038
静
重心纵向坐标
m
Xg
—0。85
水
重心垂向坐标
m
Zg
5。02
力
浮心纵向坐标
m
Xb
1。088
图
漂心纵向坐标
m
Xf
—1.477
插
横稳心距基线高
m
Zm
6。168
值
纵稳心距基线高
m
Zml
108.646
得
纵向稳性高
m
GML=Zml—Zg
103.626

每厘米纵倾力矩
t。m
MTC=△ GML/(100L）
64。266

纵倾力矩
t。m
Mt=△(Xg-Xb)
-10696.8

纵倾值
m
dd=Mt/（100。MTC)
-1。66447

首吃水增量
m
ddF=（L/2-Xf)（dd/L)
—0。85986

尾吃水增量
m
ddA=—（L/2+Xf)(dd/L）
0.804611

首吃水
m
dF=d+ddF
4。743944

尾吃水
m
dA+d+ddA
6.408411

未修正稳心高
m
GM0=Zm-Zg
7.018

自由液面修正值
m
Dgm
不考虑

修正后初稳心高
m
GM=GM0-Dgm
不考虑

二、 静稳性曲线及动稳性曲线
根据给定的稳性横截曲线、排水量和重心高度,通过差值求出该排水量下不同倾斜角度的ls按式l=ls—(ZG—Zs）sinφ,假设Zs=0,计算各倾角下的复原力臂,并绘制静稳性曲线l=f(φ）
静稳性曲线图
由计算各倾角下的复原力臂，并绘制随变化的动稳性曲线图。如图Ⅲ—2所示.
动稳性曲线
在该吃水下，不同倾斜角对应的l、ls，计算过程如下所示：
三、稳性校核
稳性衡准数：
①横摇角的计算
经计算查表则
②最小倾覆力臂的计算
根据横摇角和动稳性曲线的对称于过O点的纵轴，绘制出在风浪联合作用下的稳性曲线，
在如图所示的在风浪联合作用下的稳性曲线图上,从原点向左量取29.3度，过该点做X轴的垂线与动稳性曲线交于A点，过点作动稳性曲线的切线AL,再从A沿水平方向取,作垂线与AL交于一点，则该点在过A点的水平线以上的纵坐标即为.
③风压力臂的计算
则
所以该船在满载情况下符合稳性要求.
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