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船舶静力性能计算书船舶静力学课程设计内容1. 计算与绘制静水力曲线2. 计算与绘制邦戎曲线3. 计算与绘制稳性插值曲线4. 计算与绘制可浸长度曲线5. 计算与绘制纵向下水曲线船舶的主要尺度总长L＝米Z垂线间长L＝米bP型宽B＝米型吃水T＝米型深D＝米船舶静力学课程设计（Ⅰ）任务书一、 课程设计题目计算与绘制静水力曲线与邦戎曲线二、 作业内容1. 静水力曲线(1) 水线面积曲线 )(z f S = 比例 1cm= (2) 漂心纵向坐标曲线 )(z f x f =比例 1cm= (3) 型排水体积曲线 )(z f V =比例 1cm= (4) 型排水量曲线 )(z f =∆比例 1cm= (5) 浮心纵向坐标曲线 )(z f x c = 比例 1cm= (6) 浮心垂向坐标曲线 )(z f z c =比例 1cm= (7) 每厘米吃水吨数曲线 )(z f q = 比例 1cm= (8) 横稳心半径曲线)(z f r =比例 1cm= （或横稳心垂向坐标曲线） )(z f Z m = 比例 1cm= (9) 纵稳心半径曲线)(z f R =比例 1cm= （或纵稳心垂向坐标曲线） )(z f Z mz = 比例 1cm= (10) 每厘米纵倾力矩曲线 )(z f M om = 比例 1cm= (11) 水线面系数曲线 )()(z f C w =α比例 1cm= (12) 横舯剖面系数曲线 )()(z f C M =β比例 1cm= (13) 方形系数曲线 )()(z f C B =δ 比例 1cm= (14) 棱形系数曲线)()(z f C P =ϕ比例 1cm=2. 邦戎曲线(1) 绘制甲板边线以下的船体轮廓线(2) 计算与绘制横剖面面积曲线)(z f A = 比例 面积：1cm= 吃水：1cm=表1 S 、f x 、x I 、yf I 、α计算表水线号 n L l /== m )(32l = 吃水T ＝ m ，3)(2l =站号 半宽坐标 y i （m ） 面积 乘数 惯矩 乘数 面矩函数 （Ⅱ）×（Ⅲ） 惯矩函数 （Ⅱ）×（Ⅳ） 坐标立方y i 3 Ⅰ ⅡⅢ Ⅳ Ⅴ ⅥⅦ -1 -11 121 0（尾） -10 100 1 -9 81 2 -8 64 3 -7 49 4 -6 36 5 -5 25 6 -4 16 7 -3 9 8 -2 4 9 -1 1 10 0 0 11 1 1 12 2 4 13 3 9 14 4 16 15 5 25 16 6 36 17 7 49 18 8 64 19 9 81 20（首） 10100总和∑' 修正值ε 修正后∑符号=S ∑)(2Ⅱl(m 2) LBS=α=f x ∑∑)()(ⅡⅤl(m )23)()(2fyf x S l I ⋅-=∑Ⅵ（m 4） 42()3()x I l m =∑Ⅶ 设计结果表2V、D、δ、q计算表t = T/n = mγ= t/m3水线号吃水T i(m)水线面积S i(m2)成对和自上而下之和排水体积)(2VtVi=(m3)排水量D i=γ(Ⅵ)(t)方形系数LBTVii=δ每厘米吨数100)(Ⅲγ=iqⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ0 ————12345678910表3 x c计算表t=T/n= m水线号水线面积S i(m2)漂心坐标x fi(m)S i·x fi（Ⅱ）×（Ⅲ）成对和自上而下之和排水体积V i（m3）浮心纵坐标)(2)(ⅦⅥtxci=ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ0 ————12345678910表4 Z c计算表t=T/n= m水线号排水体积V i(m3)成对和自上而下之和)(2Ⅳt（Ⅱ）（Ⅴ）吃水T i（m）浮心垂向坐标Z ci＝(Ⅶ)－(Ⅵ)(m)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ0 ————12345678910表5 r、R、Z m、Z mz计算表水线号排水体积V i(m3)横向惯矩I xi(m4)纵向惯性I yfi(m4)横稳心半径r i=I xi/V i纵稳心半径R i=I yfi/V iZ ci横稳心垂向坐标Z mi=r i+Z ci纵稳心垂向坐标Z mzi=R i+Z ciⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ012345678910表6 M cm计算表水线号排水量△i（t）纵稳心坐标R i（m）△i·R i（Ⅱ）×（Ⅲ）船长L（m）纵倾1cm力矩)(100)(100ⅤⅣ=∆=LRM iicmⅠⅡⅢⅣⅤⅥ0 ————12345678910表7 邦戎曲线计算表 t=T/n = m横剖面 站 号 0水线第1号水线 第2号水线 第3号水线 第4号水线 第5号水线 y 0y 1σ1=(y 0+y 1)面 积A 1=σ1×ty 2σ2=σ1 +(y 1+y 2)面 积 A 2=σ2×ty 3σ3=σ 2 +(y 2+y 3)面 积 A 3=σ3×ty 4σ4=σ 3 +(y 3+y 4)面 积 A 4=σ4×ty 5σ5=σ 4 +(y 4+y 5)面 积 A 5=σ5×t艉↑ ↓ 艏0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 A 1=A 2=A 3=A 4=A 5=11 12 13 14 15 16 17 18 19 20舯横剖面系数iM T B A C ⨯=C P =C B /C M船舶静力学课程设计（Ⅱ）任务书一、课程设计题目大倾角稳性计算二、作业内容（1）绘制乞氏剖面图（9垂线）比例：1：（2）计算吃水T= m，船舶倾角θ=10°，20°，30°，40°，50°，60°时之排水体积及回复力臂。
第四章船舶稳性第一节船舶稳性的基本概念（一）船舶平衡的3种状态1、稳定平衡>0G点在M点之下，GM>0，MR2、随遇平衡G点与M点重合，GM=0，M=0R3、不稳定平衡<0G点在M点之上，GM<0，MR（二）稳性的定义船舶稳性是指船舶受给定的外力作用后发生倾侧而不致倾覆，当外力消失后仍能回复到原来的平衡位置的能力。
（三）稳性分类分类方法: 按倾斜方向、倾角大小、倾斜力矩性质、船舱是否进水┏破舱稳性稳性┫┏初稳性(小倾角稳性)┃┏横稳性┫┏静稳性┗完整稳性┫┗大倾角稳性┫┗纵稳性┗动稳性其中，倾角小于等于10－15度称为小倾角，否则称为大倾角。
倾斜力矩性质指静力或动力，或者说有无角速度、角加速度。
第二节船舶初稳性（1）（一）船舶初稳性的基本标志1．稳心M 与稳心距基线高度KM船舶小倾角横倾前、后其浮力作用线交点称为横稳心，简称稳心。
稳心M距基线的垂向坐标称为稳心距基线高度。
2．初稳性的衡准指标稳心M至重心G的垂距称为初稳性高度GM。
初稳性高度GM是衡准船舶是否具有初稳性的指标。
初稳性高度大于零，即船舶重心在稳心之下，船舶就有初稳性。
3．初稳性中的假设(对于任一给定的吃水或排水量)（1）小倾角横倾(微倾)；（2）在微倾过程中稳心M和重心G的位置固定不变；（3）在微倾过程中浮心B的移动轨迹是一段以稳心为圆心的圆弧；（4）在微倾过程中倾斜轴过漂心。
（二）初稳性高度GM的表达式GM=KB+BM-KG=KM-KG第二节 船舶初稳性（2）（三） 初稳性高度的求取1、 KM 可在静水力曲线图、静水力参数表或载重表中查取。
2、 KG 的计算式中，P i —— 组成船舶总重量（含空船重量等）的第i 项载荷，tZ i —— 载荷P i 的重心距基线高度，m3、Z i 确定（1）舱容曲线图表查取法船舶资料中通常有各个货舱和液舱的舱容曲线图或数据表，利用舱容曲线图表，可方便确定舱内散货或液货的重心高度Z i ，方法如下：i ）对于匀质散货或液货，已知货堆表面距基线高度，在图中左纵轴上对应点做水平线交舱容中心距基线高度曲线得B 点，过B 点做垂线交上横轴得C 点，对应值即为该舱货物重心距基线高度Z i 。
船舶静力学计算及稳性衡准系统 4.1 2009年1月最
新版
船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.1_0901"(cyzwx)
是由中国船级社武汉规范研究所研制开发。
11全模块：静水力性能、舱容曲线、自由液面、完整稳性、倾斜试验、破舱稳性、随浪稳性、
纵向下水、干舷吨位、总纵强度、应急响应
4.1.1 系统界面介绍
Windows应用程序的界面主要有三种，即单文档界面、多文档界面和资源管理器样式界面。顾名思义，单
文档界面指只有一个窗体的界面，其应用程序只能打开一个文档，想要打开另一个文档时，必须先关闭已
打开的文档。多文档界面指在主窗口中包含多个子窗口的界面，其应用程序允许用户同时显示多个文档，
每个文档显示在它自己的窗口中，子窗口被包含在主窗口中（同时有两个或更多的窗口时，只有一个是活
动的，用户可以用鼠标单击窗口的可见部分来将它激活），主窗口为应程序中的所有的子窗口提供工作空
间。资源管理样式界面是包括有两个窗格（或者区域）的一个单独的窗口，通常是由右半部分的一个树形
（或者层次型）的视图和右半部分的一个显示区所组成，其应用程序类似Windows资源管理器，左边窗格
为主题，而右边窗格为选中的主题细节。
本程序系统采用多文档界面，同时具有资源管理器样式界面的风格，如图4.1所示。
计算功能
“船舶静力学计算及稳性衡准系统”的功能包括静水力性能计算、舱容曲线计算、自由液面修正计算、倾
斜试验计算、完整稳性计算、可浸长度曲线计算、破舱稳性计算和下水计算等功能，在此基础上还将开发
吨位计算、干舷计算和随浪稳性计算等功能。
1.3.1 静水力性能计算
1. 计算内容：
静水力曲线、邦戎曲线、费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线。
2. 计算方法：
费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线采用等体积法计算；静水力曲线和横截曲线可计
入初始纵倾角的影响。
1.3.2 舱容曲线计算
1. 计算内容：
舱室要素和舱容曲线。
2. 计算方法：
采用特征点坐标描述舱室形状，自定义计算水线数目。
1.3.3 自由液面修正计算
1. 计算内容：
水线面惯性矩和自由液面横倾力矩。
2. 计算方法：
对“舱室要素表C2”中的舱柜，采用详细方法计算；对非“舱室要素表C2”中的舱柜，采用IMO推荐方法
计算。
1.3.4 倾斜试验计算
1. 计算内容：
倾斜试验和空船浮态。
2. 试验方法：
仪器法、挂锤法和连通玻璃管法。
3. 计算方法：
用移动力矩法或倾斜力矩法计算倾斜试验；用浮态方程计算空船浮态。
1.3.5 完整稳性计算
1. 计算内容：
各种装载状况下的稳性计算、最大许用重心高度曲线和谷物装运船许用倾侧力矩曲线。
2. 计算方法：
用浮态方程直接计算或用静水力数据计算。
3. 衡准规范：
《内河船舶法定检验技术规则》，适用内河船；
《非国际航行海船法定检验技术规则》，适用海船；
《IMO 749完整稳性规则》，适用海船。
1.3.6 可浸长度曲线计算
1. 计算内容：
可浸长度曲线和进水舱容曲线。
2. 计算方法：
建立可浸长度计算的微分方程，并直接求解；自动变换极限破损水线，使可浸长度曲线分布全船。
1.3.7 破舱稳性计算
1. 计算内容：
各种装载状况下的破舱稳性、破舱许用重心高度曲线和分舱指数。
2. 计算方法：
采用浮态平衡方程按损失浮力法计算。
3. 衡准规范
《国际海上人命安全公约》，适用海船（客船）；
《客船分舱和破舱稳性等效规则》，适用海船（客船）；
《货船分舱和破舱稳性规则》，适用海船（货船）；
《非国际航行海船法定检验技术规则》，适用海船；
《1996年国际载重线公约》，适用海船；
《73/78防污公约》附件I，适用海船（油船）；
《国际高速船安全规则》，适用海船（高速客船、高速货船）；
《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》，适用海船、液化气船）；
《国际散装运输危险化学品船舶构造与设备规则》，适用海船（化学品船）；
《近海供应船设计和建造指导性文件》，适用海船（供应船）；
《特殊用途船安全规则》，适用海船（特殊用途船）；
《内河散装运输液化气体船舶构造与设备规范》，适用内河船（液化气船）；
《内河散装运输危险化学品船舶构造和设备规范》，适用内河船（化学品船）；
《内河高速船建造与检验规定》，适用内河船（高速船）。
1.3.8 下水计算
1. 计算内容
纵向下水。
2. 计算方法
采用浮态平衡方程计算下水的各个阶段。
运行计算程序时，以随机文件的方式记录计算结果（即建立计算数据文件），供程序之间相互调用和打印
程序读取
计算结果
中文显示和打印输出所有计算结果,适用各种型号的打印机。显示和打印之前，可通过“页面设置”调整幅
面。
1.4.1 静水力性能计算书
静水力性能的计算结果包括邦戎曲线、静水力曲线、费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角
曲线。（由于可浸长度曲线的计算内容比较少，将其与静水力性能的计算结果一齐打印。）
1. 型值表。型值表包括常规型值表、非对称型值表和隧道型值表。
2. 邦戎曲线值。邦戎曲线包括面积、面积矩和湿周长。
3. 静水力曲线值。静水力曲线包括吃水、型排水体积、型排水量、总排水量、浮心垂向坐标、浮心纵向坐
标、浮心横向坐标、水线面面积、漂心纵向坐标、漂心横向坐标、横稳心垂向坐标、纵稳心垂向坐标、浸
湿面积、水线至主甲板受风面积、受风面积形心垂向坐标、每厘米吃水吨数、每厘米纵倾力矩、每厘米纵
倾排水量变化、方形系数、水线面系数、舯横剖面系数、纵中剖面系数、纵向棱形系数、垂向棱形系数、
横向棱形系数、水线船宽、水线船长等。并包含主甲板或上甲板(含梁拱)下的体积参数和上层建筑的体积
参数。
打印形式有两种：一种是按型值表中的吃水打印静水力曲线；另一种是用户自行选择吃水间距和吃水范围
打印静水力曲线。
4. 费尔索夫曲线值。
5. 横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线值。打印形式有两种：一种是按程序计算的排水体积打印横截
曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线；另一种是用户自行选择排水体积间距和排水体积范围打印截面曲线、
进水角曲线和极限静倾角曲线。
6. 可浸长度曲线和进水舱容曲线。
7. 静水曲线图、横截曲线图以及进水角曲线和极限静倾角曲线图。
1.4.2 舱容曲线计算书
舱容曲线包括吃水、型舱容、净舱容、装载重量、重心垂向坐标、重心横向坐标、重心纵向坐标、方形系
数、水线面面积和水线面惯性矩等参数。
舱容曲线计算书的内容有：
1. 舱室要素；
2. 舱室组成；
3. 舱容曲线值；
4. 舱容曲线图。
1.4.3 舱柜自由液面修正计算书
舱柜自由液面修正计算书的内容有：
1. 舱柜要素及水线面惯性矩；
2. 舱柜自由液面横倾力矩。
1.4.4 船舶稳性计算书（完整稳性）
船舶稳性计算书的内容有:
1. 概述(选用规范,船舶种类,航区,主要要素,计算说明,结论)；
2. 使用说明；
3. 船舶稳性总结表和许用重心高度曲线；
4. 受风面积计算；
5. 自由液面修正计算；
6. 各种装载况下的稳性计算；
7. 复原力臂曲线和动稳性曲线图。
1.4.5 倾斜试验报告书
倾斜试验报告书的内容有:
1. 船舶主尺度；
2. 试验时的情况；
3. 倾斜试验记录；
4. 试验数据分析计算；
5. 空船重量重心计算。
1.4.6 破舱稳性计算书
破舱稳性计算书的内容有：
1. 概述(选用规范，船舶种类，航区，主要要素，计算说明，结论)；
2. 各种装载状况的破舱稳性计算：
1) 船舶重量和重心位置；
2) 破损舱室要素；
3) 平衡状态计算和剩余复原力臂曲线计算；
4) 破舱稳性衡准计算；
5) 剩余复原力臂曲线和动稳性曲线图。
3. 破舱许用重心高度曲线。
1.4.7 分舱指数计算书
分舱指数计算书的内容有：
1. 概述；
2. 每个舱或舱组破损后，达到的分舱指数计算：
1) 破损概率影响因数a、p的计算；
2) 各中间吃水下，浮态、剩余稳性和残存概率影响因数si的计算；
3) 残存概率影响因数s的计算；
4) 达到的分舱指数aps的计算；
3. 达到的分舱指数计算汇总表；
4. 分舱指数衡准计算。
1.4.8 纵向下水计算书
纵向下水计算书内容有：
1. 基本数据；
2. 计算结果；
3. 下水曲线和滑道压力计算。
