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课程设计成果说明书题目：船舶静水力性能及稳性计算学生姓名：学号：学院：船舶与建筑工程学院班级：指导教师：浙江海洋学院教务处2012年 12月 25 日浙江海洋学院课程设计成绩评定表2012 —2013学年第一学期《船舶静力学》课程设计指导书一、设计目的《船舶静力学》是船舶与海洋工程专业的一门重要专业课，在课程中学习船体几何形体的表达方法；学习船舶安全漂浮水面保持一定稳性和浮态的基本原理和计算方法以及抗沉性能的研究。
根据教学大纲要求的重点内容，本课程设计包括两方面内容★：一是运用所学基本方法和知识完成某一条船的静水力性能计算并绘制出静水力曲线图，使学生在了解和掌握基本原理的前提下实践计算流程；二是采用变排水量法计算并完成某一条船的静、动稳性曲线绘制。
通过该课程设计环节达到对课程重点内容的消化和吸收，提高学生的工程技术素养，为后续课程学习和今后从事船舶设计、建造和开发等科研工作打下结实的理论基础。
注★：第一部分内容大部分学生完成，第二部分内容指定学生完成。
1班10，2班12二、内容1、静水力性能计算。
依据提供的船型图纸资料，完成以下设计任务：选取合适方法计算并绘制浮性和稳性曲线包括：(1) 型排水体积曲线(2) 排水量曲线(3) 浮心纵向坐标x B曲线(4) 浮心垂向坐标z B(或KB)曲线(5) 水线面面积Aw曲线(6) 漂心纵向坐标x F曲线(7) 每厘米吃水吨数TPC曲线(8) 横稳心半径BM曲线(9) 纵稳心半径BM L曲线(10) 每厘米纵倾力矩MTC曲线(11) 水线面系数C wP曲线(12) 中横剖面系数C M曲线(13) 方形系数C B曲线(14) 棱形系数C P曲线2、依据提供的船型图纸资料，完成以下设计任务：采用变排水量计算法计算并绘制设计排水量时对应的静、动稳性曲线，计算后得出稳性衡准数K值。
三、要求1．静水力性能采用excel 电子表格计算，静水力曲线图用AUTOCAD在计算机上完成。
SMA1.1.4船舶静水力资料☐1.1.4.1静水力曲线图的构成及图中数据查取方法☐1.1.4.4漂心、浮心、横稳心、TPC、MTC的基本概念☐1.1.4.5船舶静水力资料的应用数据查取方法☐251.根据我国的规定，在使用静水力曲线图查取( )曲线时，其计量长度应自船中处量起。
☐A. 方形系数Cb☐B. 浮心距船中距离Xb☐C. 漂心距基线高度☐D. 横稳心M距船中距离⏹<参考答案>：B数据查取方法☐252.船舶静水力曲线图是表示船舶正浮状态下的( )与吃水的关系曲线的总称。
☐A. 船型系数☐B. 静稳性要素☐C. 浮性要素、初稳性要素☐D. A+C⏹<参考答案>：D数据查取方法☐253.在查取我国静水力曲线图中的( )曲线时，其计量长度应自船中处量起。
☐A. 重心距船中距离Xg☐B. 漂心距船中距离Xf☐C. 漂心距基线高度☐D. 水线面面积系数C曲线W⏹<参考答案>：B数据查取方法☐254.静水力曲线图上，船舶的排水量曲线呈( )形。
☐A. 略微上凸☐B. 略微下凹☐C. 直线☐D. 不规则曲线⏹<参考答案>：A数据查取方法☐255.船舶静水力曲线图的纵向坐标通常表示船舶的( )。
☐A. 平均型吃水☐B. 平均实际吃水☐C. 复原力臂☐D. 满载吃水⏹<参考答案>：A数据查取方法☐256.船舶的垂向棱形系数越大，表明船舶( )。
☐A. 水下船体形状在纵向上越肥胖☐B. 水下船体形状在纵向上越瘦削☐C. 水下船体形状在垂向上越肥胖☐D. 水下船体形状在垂向上越瘦削⏹<参考答案>：C数据查取方法☐257.船舶的方形系数越大，表明船舶: ☐A. 水下船体形状越肥胖☐B. 水下船体形状越瘦削☐C. 水下船体形状的变化趋势不定☐D. 其大小与水下船体形状无关⏹<参考答案>：A数据查取方法☐258.在静水力曲线图中，( )查出的数据相互成正比。
静水力曲线的计算与绘制一、设计目的1、通过综合训练，进一步巩固所学基础知识，培养学生分析解决实际工程问题的能力，掌握静水力曲线的计算与绘制方法。
2、通过综合训练，培养学生耐心细致的工作作风和重视实践的思想。
3、为后续课程的学习和走上工作岗位打下良好的基础。
二、设计课题150吨冷藏船静水力曲线的计算与绘制三、对设计内容的基本要求：1、正确识读设计船的型线图，熟悉其主尺度和船型。
2、根据型线图，利用梯形法列表近似计算设计船的静水力曲线要求：A、必要时进行端点修正。
B、手工计算，计算结果填入相关表格（亦可用Excel列表计算）。
C、弄清各曲线的梯形法计算原理。
3、用坐标纸（或用AutoCAD）绘制静水力曲线图（图纸幅面：A4）。
*列表计算、绘制如下曲线：1）型排水体积∇曲线；2）总排水体积∇k曲线；3）总排水量Δ曲线；4）浮心纵向坐标z B曲线；5）浮心垂向坐标x B曲线；6）水线面面积A W曲线；7）漂心纵坐标x F曲线；8）每厘米吃水吨数TPC曲线；9）横稳心半径BM曲线（或横稳心垂向坐标z M曲线）；10）纵稳心半径BM L曲线（或纵稳心垂向坐标z ML曲线）；11）每厘米纵倾力矩MPC曲线；12）水线面系数C WP曲线；13）中横剖面系数C M曲线；14）方形系数曲线C B；15）棱形系数曲线C P。
四、组织方式和辅导计划：1、方式和设计地点不定。
2、辅导答疑安排：星期一至五上午9：00－11：00，四号楼2楼小教室。
3、上机、打印等费用自理。
五、考核方式和成绩评定：1、平时随机点同学带综合训练内容面试考核，同时要求汇报进展情况。
2、星期五下午4：00前以班级为单位上交综合训练内容：A、静水力曲线计算书一份。
B、静水力曲线图一张。
C、端点修正草图及设计任务书指导书。
注意：请学习委员或科代表到教材室领取综合训练专用本和资料袋，各位同学认真填写资料袋封面。
3、综合成绩以平时考核为主、计算书及图纸质量为辅。
静水力表及静水力曲线图设绘通则1 主题内容与适用范围1.1 本通则规定了静水力表和静水力曲线的编制和设绘，本项目图表表示在各种吃水时船舶正浮于静水中的浮性要素，初稳性要素和船型系数等数值，能表示出不同吃水时的静水力性能。
1.2 本通则适用于各设计阶段指导编制船舶的静水力表和设绘静水力曲线图。
a) 引用标准及依据图纸2.1引用标准a) GB4954-85 船舶设计常用文字符号；b) GB4476-84 金属船体制图、图形符号。
2.2设绘依据图纸型线图3 基本要求静水力表或静水力曲线图，应能表示船舶在不同平浮吃水时的各项性能数值，用以提供有关人员进行计算或估算船舶在任何吃水时的静力性能。
4 内容要点静水力表或静水力曲线图应包括下列各静水力参数与吃水的关系：型排水体积、排水量、水线面面积、每厘米吃水吨数、漂心纵向坐标、浮心纵向坐标、浮心垂向坐标、横稳心垂向坐标、纵稳心垂向坐标、每厘米纵倾力矩、每厘米吃水排水量吨数、每厘米尾纵倾排水量变化（“+”为排水量增加，“-”为排水量减少）、中剖面系数、水线面系数、方形系数、棱形系数、垂向棱形系数等。
以较密的吃水间隔，用表格形式表示的称静水力表。
用绘成曲线图表示的称为静水力曲线。
以采用静水力表形式为主。
静水力图表绘制时，数据以静水力表为依据。
静水力曲线图上的曲线要光顺，舍弃小误差的拐点。
如有较大误差，要查型值输入数据。
5 图面要求5.1 静水力表的编制要求5.1.1初步设计及详细设计阶段只有T项、完工图阶段有T和Tk两项，吃水间隔按三个设计阶段，一般相应为较疏，较密，密。
T表示从基线（BL）计起。
Tk表示从平板龙骨下缘计起。
该两项对应同一静水力数据。
5.1.2排水量视船东需要可增加Do一项Do表示型排水量（即V×水比重）5.1.3给出船舶主要尺度主要尺度总长xxx.xm设计水线长xxx.xm型深xxx.xm垂线间长xxx.xm型宽xx.xm型深xx.xm设计吃水xx.xm结构吃水xx.xm5.1.4 给出表格的符号说明本静水力表使用上海船舶研究设计院编制的程序包括“SDAHYD”的计算打印结果（或其他程序的计算结果）。
船舶静水力曲线计算一、船舶静水力曲线计算任务书1、设计课题1）800t油船静水力曲线图绘制2）9000t油船静水力曲线图绘制3）86.75m简易货船静水力曲线图绘制4）5200hp拖船静水力曲线图绘制5）7000t油船静水力曲线图绘制6）12.5m多功能工作艇静水力曲线图绘制2、设计任务船舶静水力曲线的计算是在完成船舶静力学课程的教学任务下，按照静水力曲线计算课程设计的要求，在提供所设计船舶全套型线图纸的前提下，完成静水力曲线的计算和绘制。
3、计算方法（1）计算机程序计算（2）手工计算（包括：梯形法、辛氏法、乞氏法等）。
本课程设计计算以梯形法为例，因其原理相同，其余方法在此不做介绍，可参考教材和相关书籍。
4、完成内容静水力曲线计算书一份及静水力曲线图一张(用A3坐标纸)二、船舶静水力曲线计算指导书本静水力曲线计算指导书以内河20t机动驳计算实例为例。
（一）前言静水力曲线是表达船在静水正浮各种吃水情况下的各浮性及初稳性系数，并作为稳性计算、纵倾计算及其他计算的基础。
通过计算可得到船舶的各项性能参数，其主要内容见表1。
表1 静水力曲线图的内容（二）设计前的准备和已知条件1、设计前的预习与准备静水力曲线计算，首先是要熟悉所计算船的主尺度及各船型参数，然后是熟悉各类计算公式，选用计算方法。
其次是进行计算，按计算结果绘制曲线图，最后进行检验和修改，完成静水力曲线的计算任务。
2、已知条件20t内河机动驳型线图一套，梯形法表格一套，见静水力曲线计算书。
（三）设计的主要任务1、计算公式A=ι[(y0+y1+······+y n-1+y n)- 12（y0+y n）] 梯形法基本式A=ι[(y0+y1)+（y1+y2）+······+（y n-1+y n) ] 梯形法变上限积分式式中：ι—等分坐标间距。
船舶静力学实验船舶静水力曲线绘制实验报告专业：船舶与海洋工程09级2班姓名：***学号：**********日期：2011年11月21日一．实验目的1.在给出船体型线图和型值表之后，能及时了解该船的浮性与初稳性。
2.为使用单位提供有关技术数据，随时可以掌握在任意平浮吃水时的浮态及初稳性，进而计算其装载情况，使之安全航海。
3.复习、巩固静力学理论，熟悉计算公式及过程，熟悉各表的几何意义，训练绘图技能。
二．实验内容在计算机上根据给定的船体型线图和型值表计算船舶的静水力曲线，并完成穿舶静水力曲线的绘制，把各浮性、稳性要素，船型系数与吃水之间的关系，即15条静水力曲线，都画在一张图上，这张图就提供了在静止平浮状态、任何吃水下的浮性与初稳性资料。
其纵坐标为吃水d,横坐标为各要素。
三．实验步骤1.在型线图上进行水线和横剖线的端点修正。
①基线或0号水线，其值必须进行修正，在横剖面上进行基线端点修正。
②其它水线仅需要进行首尾两端的修正。
2. 填写水线半宽值。
3. 计算表Ⅰ、Ⅱ～Ⅶ。
4. 绘制水线面面积A W 曲线。
5. 计算表Ⅱ、表Ⅲ、表Ⅳ、表Ⅴ、表Ⅵ、表Ⅶ，然后绘制15条静水力曲线。
四．15条曲线的计算公式：浮性曲线1.型排水体积型∇：⎰⎰⎰-==∇d l l dw ydxdz dz A 0220型，按型线图计算的排水体积，不包括附体、外板。
2.总排水体积k ∇：型∇=∇k k，k为系数，在1.004～1.03范围内，约为1.006左右。
3.总排水量k ∆：k k ∇⨯=∆ω，ω =1.025t/m ³。
4.浮心纵向坐标B x ：⎰⎰⎰⎰--=∇=dl l d l l yoz B ydxdzxydxdz M x 022022。
5.浮心垂向坐标B z ：⎰⎰⎰⎰--=∇=dl l dl l xoy B ydxdzyzdxdz M z 022022。
6.水线面面积W A ：⎰-=222l l Wi ydx A ，各条水线面面积。
maxsurf导出静水力曲线Maxsurf是一款流行的船舶设计软件。
在船舶设计过程中，可以使用Maxsurf进行船舶的建模、分析和优化。
其中，对于静水力特性的研究是非常重要的一项。
在Maxsurf中，可以通过导出静水力曲线来分析船舶在静水下的性能特征。
一、Maxsurf简介Maxsurf是一款功能强大的船舶设计软件，广泛应用于船舶、海洋和离岸平台等领域。
Maxsurf的最大优点是其用户友好的界面和基于草图和模型的工作流程，这使得Maxsurf对于船舶设计师和工程师来说是非常实用的。
二、静水力特性静水力是指船舶在静水下受到的各种力的作用，包括浮力、重力、阻力、推力等。
通过对船舶进行静水力特性分析，可以了解船舶在稳定状态下的性能特点，如稳性、静水面、阻力等。
三、导出静水力曲线Maxsurf支持导出静水力曲线，以帮助用户分析船舶静水力特性。
静水力曲线实际上是描述船舶在静水状态下的口令力矩和抗倾翻力矩的曲线。
在Maxsurf中，导出静水力曲线可以通过以下步骤完成：1. 选择船舶模型：打开Maxsurf软件，选择所需的船舶模型，或者创建新的船舶模型。
2. 定义静水力参数：进入上方菜单栏的“计算”选项，选择“静水力参数”，在弹出的窗口中选择所需的参数（如浸入深度、音速、水温等）。
3. 计算静水力曲线：进入上方菜单栏的“计算”选项，选择“水力计算”，在弹出的窗口中选择“静水力曲线”，即可计算船舶的静水力曲线。
四、静水力曲线分析导出静水力曲线会得到一个曲线数据表，其中包含了船舶在静水下的所有口令力矩和抗倾翻力矩的数值。
通过对这些数据进行分析，可以获得以下信息：1. 稳定性评估：通过观察曲线的斜率和拐点位置，可以判断船舶的稳定性好坏。
曲线越垂直，说明船舶越稳定；曲线拐点越高，说明船舶越容易发生倾覆。
2. 航速预测：通过分析曲线的阻力特征，可以预测航速和燃油消耗量。
曲线越高，说明航速越慢、燃油消耗越大。
3. 船舶性能改进：通过对曲线的分析，可以发现船舶在某些方面的性能不佳，比如倾覆稳定性较差、速度过慢等。
船舶静水力计算设计书船舶静水力计算设计书班级：姓名：成绩：完成日期：同组名单：一．船舶静水力计算1.船型简介(船名、线形特点、其他)2.程序简要说明(开发单位、近似计算方法、程序语言、使用情况及可信度、其他)3.列表计算指定纵倾(首、尾吃水)情况下，排水量△，浮心Xb，Zb。
并在此基础上(按组)绘制费尔索夫曲线、v i-x i曲线和纵向下水曲线。
（1）绘制费尔索夫曲线的步骤1) 在邦戎曲线上选取若干尾吃水d Ai，和若干首吃水d Fi。
构成一族倾斜水线面。
2) 计算每根倾斜水线下的排水体积▽i 及浮心的坐标x Bi。
并以首吃水为横坐标，以尾吃水为参数，绘制▽及x B 的辅助曲线图。
3) 读出排水体积▽(20)和浮心纵坐标 X B (0.0)等值线与各首吃水交点对应的尾吃水4) 在费尔索夫曲线上绘制上述各等值线。
（2）计算vi–xi曲线。
1) 绘制极限破舱水线在邦戎曲线上绘出核算水线和安全限界线，并在安全限界线的最低点处画水平的极限破舱水线PP，然后在首尾垂线向下取Z≈1.6D-1.5d，并将其3~4等分，过各分点做限界线的切线，得到一组极限破舱水线。
2) 计算各极限破舱水线下体积▽i 及对舯的体积静矩Mi用邦戎曲线分别计算▽, M, ▽i, M i，并用下式计算vi = ▽i - ▽xi = (Mi - M) / vi将结果绘成vi–xi 曲线。
（3）下水曲线计算1）尾浮前用邦戎曲线计算船舶浮力和浮心。
以滑程X为参数，根据龙骨坡度β确定倾斜水线。
尾浮以后船体浮力和浮心的计算：2）尾浮后以滑程X为参数，按龙骨坡度β确定最高倾斜水线。
适当选择几个低尾吃水，分别计算船体排水体积和浮心，做辅助图，用浮力对前支架力矩等于重力对前支架力矩确定实际尾吃水和浮力。
二．稳性校核1．概述(船名、船舶类型，依据规范，航区)2．船舶主尺度：Loa,Lpp,Lw,B,D,d,f(梁拱),Pe(功率),V(航速),W(货船载重量),Ab(舭龙骨),其他3．稳性计算书使用说明经校核本船虽满足稳性要求, 但船长应根据装载、天气、水流等情况谨慎驾驶，确保船舶航运安全。
船舶静水剪力和弯矩的计算及分析船舶静水剪力和弯矩是船舶稳定性分析的关键性要素，它们可以帮助船舶企业或设计者了解船舶的屈服状态及其结构性能。
此外，这些计算结果还可以帮助船舶设计者实现最优设计。
船舶静水剪力计算可以采用水动力过程，帮助船舶分析师对船舶行驶过程中受力状况进行分析，绘制拖拉力曲线，并计算船舶设计师所需要的力矩和力矩。
船舶弯矩计算可以帮助船舶分析师准确地模拟船舶碰撞、拖曳斜堤以及转向的情况，以及在船舶行驶过程中的耗能。
船舶静水剪力和弯矩的计算包括三个主要步骤： firstly, 进行船舶航行路线的分析，确定船舶在路线不同时间点的航行参数，并计算相应的拖拉力、弯矩和功率； secondly, 计算改变船舶航行路线和参数时的拖拉力、弯矩和功率； three, 绘制最后的静水剪力和弯矩图表，并对计算结果分析。
此外，船舶静水剪力和弯矩的计算还与船舶结构特性有关，不同船舶的结构特性可能会影响到计算的结果。
因此，在计算过程中，应该考虑到不同结构特性会对静水剪力和弯矩造成的影响，从而提高计算精度。
综上所述，船舶静水剪力和弯矩的计算和分析，对于船舶制造业具有重要的意义，它能够帮助船舶设计者准确地测试船舶在不同航行参数下的动力性能，并且能够有效地提高船舶制造设计的精度。
同时，为
了确保结果的准确性，必须注意不同的船舶结构特性对计算结果的影响。
船舶静水力曲线计算
一、船舶静水力曲线计算任务书
1、设计课题
1）800t油船静水力曲线图绘制
2）9000t油船静水力曲线图绘制
3）86.75m简易货船静水力曲线图绘制
4）5200hp拖船静水力曲线图绘制
5）7000t油船静水力曲线图绘制
6）12.5m多功能工作艇静水力曲线图绘制
2、设计任务
船舶静水力曲线的计算是在完成船舶静力学课程的教学任务下，按照静水力曲线计算课程设计的要求，在提供所设计船舶全套型线图纸的前提下，完成静水力曲线的计算和绘制。
3、计算方法
（1）计算机程序计算
（2）手工计算（包括：梯形法、辛氏法、乞氏法等）。
本课程设计计算以梯形法为例，因其原理相同，其余方法在此不做介绍，可参考教材和相关书籍。
4、完成内容
静水力曲线计算书一份及静水力曲线图一张(用A3坐标纸)
二、船舶静水力曲线计算指导书
本静水力曲线计算指导书以内河20t机动驳计算实例为例。
（一）前言
静水力曲线是表达船在静水正浮各种吃水情况下的各浮性及初稳性系数，并作为稳性计算、纵倾计算及其他计算的基础。
通过计算可得到船舶的各项性能参数，其主要内容见表1。
表1 静水力曲线图的内容
（二）设计前的准备和已知条件
1、设计前的预习与准备
静水力曲线计算，首先是要熟悉所计算船的主尺度及各船型参数，然后是熟悉各类计算公式，选用计算方法。
其次是进行计算，按计算结果绘制曲线图，最后进行检验和修改，完成静水力曲线的计算任务。
2、已知条件
20t内河机动驳型线图一套，梯形法表格一套，见静水力曲线计算书。
（三）设计的主要任务
1、计算公式
A=ι[(y0+y1+······+y n-1+y n)- 1
2
（y0+y n）] 梯形法基本式
A=ι[(y0+y1)+（y1+y2）+······+（y n-1+y n) ] 梯形法变上限积分式
式中：ι—等分坐标间距。
注：y1表示各站号的纵坐标值（i=1，···，n）
2、静水力曲线计算表格及算例
在实际的计算中，采用下述表格很方便。
表中附20t内河机动驳计算实例，供同学自己推演。
静水力曲线计算书
船名：20t内河机动驳平均吃水d：1. 00m
总长L OA：17.70m 站距ι：0.80m
垂线间长L：16.00m 水线间距h：0.25m
型宽B：4.00m 水的密度ρ：（淡水）1t/m³型深D：1.35m 附属体系数μ：1.006
表2 计算资料表
注：填写数据时需作端点修正，如5号水线的0#站半宽3580超过船之半宽是由于端点修正造成的。
表3 水线面各参数计算表水线号：1号d=0.25
注：计算时本表所需张数与选取水线数目相同。
表4 静水力曲线计算结果汇总表
表5 垂向积分计算表
注：成对和即前项数字的上一行与本行之和数，下同
表6 x B计算表
表7 z B计算表
表8 z m及z M计算表
表9 M cm计算表
表10 C M、C P计算表
水线号水线半宽成对和自下至上和A Mi（Ⅱ）×d i C Mi C Bi C Pi （Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）（Ⅴ）（Ⅵ）（Ⅶ）（Ⅷ）（Ⅸ）
0 1.04 ———————
1 1.88 2.9
2 2.92 0.7
3 0.9
4 0.777 0.567 0.73
2 1.99 3.87 6.79 1.70 1.99 0.85
3 0.630 0.74
3 2.00 3.99 10.78 2.70 3.00 0.898 0.677 0.75
4 2.00 4.00 14.78 3.70 4.00 0.924 0.671 0.73
5 2.00 4.00 18.78 4.70 5.00 0.939 0.679 0.72
6
7
8
9
计算公式A Mi=h·（Ⅳ）C Mi=
A
Mi
（Ⅵ）
C
Pi
=
C
Bi
C
Mi
（2）静水力曲线的绘制
静水力曲线图见下图，一般采用坐标纸绘制。
图上纵坐标为吃水，横坐标为厘米读数。
图中曲线分布要均匀，不宜挤在一起造成混淆，比例要选择适宜，既要种类少，又要尽可能使图上读到的数字易于换算。
绘制曲线的数据均汇总在表4中。
表12 横剖面面积及其对基线面面积力矩计算表横剖面站号：3#
注：本表共需21张。
平行中体部分可合并一张计算。
3、设计的计划安排
三、船舶静水力曲线计算参考资料
1 荀治国主编：船舶原理（上册）.人民交通出版社，1996.
2 朱珉虎主编. 船舶内河设计手册.中国标准出版社,1995.
3 盛振邦主编. 船舶静力学.国防工业出版社,1979.
四、设计文件的整理与装订
静水力曲线计算书一份,静水力曲线图一张.。
