船舶静力学作业

一、简述提高船体近似计算精度的方法答：〔1〕选择合适的近似计算方法〔2〕增加中间坐标〔3〕端点坐标修正〔以半宽水线图为例〕二、简述船舶的平衡条件答： 〔1〕重力=浮力；〔2〕重心G 和浮心B 在同一条铅垂线上。

三、船舶的浮态表示参数答：表示参数分别为吃水、横倾角 ，纵倾角。

四、简述船舶重量的分类答：〔1〕固定重量：包括船体钢料，木作舾装、机电设备火及武器等，它们的重量在使用过程中是固定不变的，也称空船重量或船舶自重的重量。

〔2〕 变动重量：包括货物、船员、行李、旅客、淡水、粮食、燃油、润滑油 以及弹约，这类重量的总和就是船的载重量。

〔3〕船舶排水量=空船重量LW+载重量DW 。

五、简述每厘米吃水吨数的含义并说明其用途。

答：船舶正浮时吃水增加〔或减小〕1cm 时引起排水量增加〔或减小〕的吨数称每厘米吃水吨数。

应用：已知船舶TPC 曲线便可查出吃水d 时的TPC 数值，能迅速求出卸小量货物 〔不超过排水量10%〕以后的平均吃水变化量 ， 超过10%排水量不适用，因吃水变化较大，TPC 就不能看成常数，通常利用排水量曲线求解。

六、如何利用邦戎曲线求解船舶在纵倾状态下的排水量和浮心坐标答： 〔1〕根据船舶首尾吃水，在邦戎曲线图上作出纵倾水线 分别交()S A f z =和()Oy M f z = 的曲线得i S A 、i Oy M 。

〔2〕根据量出的数值绘制横剖面面积曲线图 以及横剖面静矩曲线 图。

〔3〕根据横剖面面积曲线的特性可知道该曲线A S =f 〔z 〕下的面积及其形心纵向坐标分别为船舶在纵倾水线W 1L 1下的排水体积∇和浮心纵向坐标B x ,即22L L S A dx -∇=⎰； 2222L L LL S yOz B S xA dx M x A dx--==∇⎰⎰〔4〕通过横剖面静矩曲线 及特性可得横剖面面积对基平面的静矩曲线M Oy =f 〔z 〕下的面积等于排水体积∇对基平面的静矩xOy M ，将此静矩xOy M 除以排水体积∇后，便得出浮心垂向坐标B z ，2222LL LL Oy xOyB S M dx M z A dx--==∇⎰⎰ 七、简述船舶初稳性公式的用途及局限性。

1.[1，4，2，4，2，...，2，4，1]是()的辛氏乘数。

A.辛浦生第一法B.辛浦生第二法答案：A2.基平面与中线面的交线称为()。

A.基线B.水线C.纵剖线D.横剖线答案：A3.某船水线面按照船长分为4等分，等分间距l=0.5m，其等分点处半宽分别为3，4，5，4.5，3.5(单位m)，用梯形法算水线面面积为多少平方米?()A.6B.10C.8.375D.16.75答案：D4.基平面与中线面的交线称之为()。

A.基线B.设计水线C.中纵剖线D.中横剖线答案：A5.推进器的研究属于()的研究。

A.船舶稳性B.船舶浮性C.船舶快速性D.船舶操纵性答案：C6.下列哪些需要在型线图的纵剖线图上画出的有?()A.龙骨线B.首尾轮廓线C.甲板边线D.舷墙顶线答案：ABCD7.属于操纵性研究对象的是()。

A.推进器B.船舶航行时所遭受的阻力C.保证操纵性的设备舵D.船舶本身对操纵性能的影响答案：CD8.干舷F的大小与下列哪些因素有关?()A.型深DB.吃水dC.船长LD.甲板及其敷料的厚度答案：ABD9.平均吃水=()+()/2。

应填入的选项为()。

A.设计吃水B.首吃水C.尾吃水D.干舷答案：BC10.下列哪些需要在型线图的纵剖线图上画出的有哪些?()A.龙骨线B.首尾轮廓线C.甲板边线D.舷墙顶线答案：ABCD11.军舰通常以通过尾轮廓和满载水线交点的垂线作为尾垂线。

()A.错误B.正确答案：A12.乞贝雪夫法可用于坐标不间距相等的情形。

()A.错误B.正确答案：B13.中横剖面系数表示水线面的肥瘦程度。

()A.错误B.正确答案：A14.乞贝雪夫法不可用于坐标不间距相等的情形。

()A.错误B.正确答案：A15.中站面是船体的对称面。

()A.错误B.正确答案：A16.在船舶静力学中，型线图和型值表是计算船体形状各项参数和静水力性能的主要依据。

()A.错误B.正确答案：B17.船舶尺度比与船舶性能、强度以及经济性等有密切关系。

1-1 某海洋客船船长L=155m ，船宽B=18.0m ，吃水d =7.1m,排水体积▽=10900m 3，中横剖面面积A M =115m 2，水线面面积A W =1980m 2，试求：（1）方形系数C B ；（2）纵向菱形系数C P ；（3）水线面系数C WP ；（4）中横剖面系数C M ；（5）垂向菱形系数C VP 。

解：（1）550.01.7*0.18*15510900==⋅⋅∇=d B L C B （2）612.0155*11510900==⋅∇=L A C M P （3）710.0155*0.181980==⋅=L B A C W WP （4）900.01.7*0.18115==⋅=d B A C M M （5）775.01.7*198010900==⋅∇=d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3，主尺度比为：长宽比L/B=8.0, 宽度吃水比B/d=2.63，船型系数为：C M =0.900，C P =0.660，C VP =0.780，试求：（1）船长L;（2）船宽B ；（3）吃水d ；（4）水线面系数C WP ；（5）方形系数C B ；（6）水线面面积A W 。

解： C B = C P* C M =0.660*0.900=0.594 762.0780.0594.0===VP B WP C C C d B L C B ⋅⋅∇=又因为所以：B=17.54m L=8.0B=140.32m d=B/2.63=6.67m 762.0=WP CC B =0.594 06.187467.6*780.09750==⋅∇=d C A VP W m 21-10 设一艘船的某一水线方程为：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 其中：船长L=60m ，船宽B=8.4m ，利用下列各种方法计算水线面积： （1） 梯形法（10等分）； （2） 辛氏法（10等分）（3） 定积分，并以定积分计算数值为标准，求出其他两种方法的相对误差。

船舶静力学题一、简述提高船体近似计算精度的方法答：（1）选择合适的近似计算方法（2 ）增加中间坐标（3）端点坐标修正（以半宽水线图为例）二、简述船舶的平衡条件答：（1 ）重力=浮力；（2 ）重心G和浮心B在同一条铅垂线上。

三、船舶的浮态表示参数答：表示参数分别为吃水、横倾角，纵倾角。

四、简述船舶重量的分类答：（1）固定重量：包括船体钢料，木作舾装、机电设备火及武器等，它们的重量在使用过程中是固定不变的，也称空船重量或船舶自重的重量。

（2 ）变动重量：包括货物、船员、行李、旅客、淡水、粮食、燃油、润滑油以及弹约，这类重量的总和就是船的载重量。

（3 ）船舶排水量=空船重量LW+载重量DW。

五、简述每厘米吃水吨数的含义并说明其用途。

答：船舶正浮时吃水增加（或减小）1cm时引起排水量增加（或减小）的吨数称每厘米吃水吨数。

应用：已知船舶TPC曲线便可查出吃水d时的TPC数值，能迅速求出卸小量货物（不超过排水量10% ）以后的平均吃水变化量，超过10%排水量不适用，因吃水变化较大，TPC就不能看成常数，通常利用排水量曲线求解。

六、如何利用邦戎曲线求解船舶在纵倾状态下的排水量和浮心坐标答：（1 ）根据船舶首尾吃水，在邦戎曲线图上作出纵倾水线分别交As = f Z和Moy = f Z的曲线得As、M oy i。

（2）根据量出的数值绘制横剖面面积曲线图以及横剖面静矩曲线图。

（3 ）根据横剖面面积曲线的特性可知道该曲线A s=f（z）下的面积及其形心纵向坐标分别为船舶在纵倾水线WL1下的排水体积和浮心纵向坐标x B,即1 f xA s dx V = J A s dx ; x B = ▽ = ―72J心(4 )通过横剖面静矩曲线及特性可得横剖面面积对基平面的静矩曲线叽二f ( z )下的面积等于排水体积V对基平面的静矩，将此静矩除以排水体积▽后，便得出浮心垂向坐标勺，J I A s dx七. 简述船舶初稳性公式的用途及局限性。

船舶静力学习题（一）第1章 船体形状及近似积分1、某拖船船长L=21m ，船宽B=4.5m ，船首吃水d F =1.11m ，船尾吃水d A =1.09m ，方形系数C B =0.448。

求排水体积∇。

2、某海洋客货船船长L=155m ，船宽B=18m ，吃水d=7.1m ，排水体积310900m ∇=，船中横剖面面积2115M A m =,水线面积21980W A m =。

求：（1）方形系数C B ；（2）棱形系数C P ；（3）水线面系数C W ；（4）中横剖面系数C M ；（5）垂向棱形系数C VP 。

3、某长江客货船满载吃水d=3.8m ，长宽比L/B=7.43，船宽吃水比B/d=3.53，方形系数C B =0.794。

求：（1）船长L ；（2）船宽B ；（3）排水体积∇。

4、某船的长度L=70m ，其设计水线的等间距半宽值如下表所列。

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10半宽yi （m ） 0 4.4 4.85 5.0 5.2 5.2 4.954.8 4.35 3.15 0 请按梯形法计算水线面积A W 、漂心F 的坐标fx和通过漂心的横轴的惯性矩I yf 。

5、已知一扇形面，中心角0040θ=，每隔010ϕ∆=的矢径长度如下图所示。

求：（1）中心角0040θ=范围内之扇形面积A 及其对原点o 和轴yy 之静矩O M 和oy M 的积分表达式，并用梯形法列表计算。

第2章 浮性1、某海船吃水d=5.88m 时的排水体积39750m ∇=，浮心在基线之上3.54m 。

向上每隔0.22m 的每厘米吃水吨数q 见下表：求吃水d=6.98m 时的浮心垂向坐标B Z 。

水线（m ） 5.886.10 6.32 6.54 6.76 6.98q （t/cm ） 22.823.123.323.623.723.82、某货船在A 港内吃水d=5.35 m ，要进入B 港，要求吃水不能超过d1=4.6 m ，已知船在d2= 5.5 m 时的每厘米吃水吨数218.6/q t cm =；在d3= 4.5 m 时的每厘米吃水吨数314.8/q t cm =。

ExerciseStatics of the Ship响砂山月牙泉第一章复习思考题1．船舶静力学研究哪些内容？2．在船舶静力学计算中，坐标系统是怎样选取的？3．作图说明船体的主尺度是怎样定义的？其尺度比的主要物理意义如何？4．作图说明船形系数是怎样定义的？其物理意义如何？试举一例说明其间的关系。

5．对船体近似计算方法有何要求？试说明船舶静力学计算中常用的近似计算法有哪几种？其基本原理、适用范围以及它们的优缺点。

复习思考题6．提高数值积分精确度的办法有哪些？并作图说明梯形法、辛浦生法对曲线端点曲率变化较大时如何处理？以求面积为例，写出其数值积分公式。

7．分别写出按梯形法，辛浦拉法计算水线面面积的积分公式，以及它们的数值积分公式和表格计算方法。

(5,8,-1) 法、(3,10,-1)法的适用范围。

8．写出计算水线面面积的漂心位置和水线面面积对x轴y轴的惯性矩的积分公式。

并应用求面积的原理写出其数值积分公式和表格计算方法。

复习思考题9．如何应用乞贝雪夫法？试以九个乞贝雪夫坐标，写出求船舶排水体积的具体步骤。

10．说明积分曲线、重积分曲线与原曲线的关系．并以水线面面积曲线为例说明积分曲线、重积分曲线的应用。

Exercise 1-1已知: L=155m,B=18m,d=7.1m,V=10900m3,Am=115m2,Aw=1980m2求：Cb=V/LBd=10900/(155*18*7.1)=0.550Cp=V/Lam=10900/(155*115)=0.62Cw=Aw/BL=19800/(18*155)=0.710Cm=Am/Bd=115/(18*7.1)=0.900Cvp=V/Awd=10900/(1980*7.1)=0.775某海洋客船L=155m，B=18m，d=7.1m，V=10900m3，Am=115m2，Aw=1980m2。

试求Cb, Cp, Cw, Cm, Cvp。

Exercise 1-2两相等的正圆锥体在底部处相连接，每个锥体的高等于其底部直径．这个组合体浮于水面，使其两个顶点在水表面上，试绘图并计算：（1）中横剖面系数Cm，（2）纵向棱形系数Cp，（3）水线面系数Cw，（4）方形系数Cb。

船舶静力学试题及答案一、综合填空题（每题3分共30分）1．水线面系数表达式为（CWP=AW/LB ），含义是（与基平面平行的任一水线面的面积与由船长、型宽构成的长方形面积之比）；2．辛浦生第一法的辛氏乘数为（1，4，1 ），第二法的辛氏乘数为（1，3，3，1 ）；3．写出三心（浮心、重心和稳心的垂向坐标之间的关系，即稳性高GM等于（GM=BM+KB-KG）；4．称为（引起纵倾1cm的纵倾力矩），其中L为（船长），D为（排水量），GML为（纵稳性高）；5．船舶处于横倾状态时，用参数（吃水d ）和（横倾角φ）表示该浮态；6．水线面面积曲线是以（各吃水处水线面面积）为横坐标，以（吃水）为纵坐标所绘制的一条曲线，它与纵轴所围成的面积表示（某一吃水下的排水体积）的大小，其形状反映了（船舶排水体积）沿（吃水方向）的分布情况；7．船舶的横稳心高与横稳性高是不同的概念，横稳性高表示的是（横稳心和重心）之间的距离，而横稳心高表示的是（横稳心和浮心）之间的距离；8．称为（初稳心半径），它表示的是（横稳心和浮心）两点之间的距离，其中IT 为（水线面积对于纵向中心轴线的横向惯性矩），Ñ为（排水体积）；9．储备浮力是指（满载水线以上主体水密部分的体积）；它对船舶的（稳性、抗沉性和淹湿性）有很大影响；10．大倾角静稳性臂公式l = lb - lg中lb称为（形状稳性臂）lg称为（重量稳性臂）。

二、简答题（每题8分共40分）1、抗沉性计算中，根据船舱进水情况可将船舱分为三类舱，分别作出简略介绍。

答：在抗沉性计算中，根据船舱进水情况，．可将船舱分为下列三类。

第一类舱：舱的顶部位于水线以下，船体破损后海水灌满整个舱室，但舱顶未破损，因此舱内没有自由液面．双层底和顶盖在水线以下的舱柜等属于这种情况。

第二类舱：进水舱未被灌满，舱内的水与船外的海水不相联通，有自由液面。

为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞但水还没有抽干的舱室都属于这类情况。