基于Excel_VBA的大型船舶纵向下水计算通用程序设计_张光发
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船舶排水体积计算公式
船舶的排水体积计算可是个挺有意思的事儿!
咱先来说说啥是船舶的排水体积。简单来讲,船舶排水体积就是船舶排开的水的体积。这就好比一个人站在游泳池里,身体所占的那部分空间,就是排开的水的体积,对于船也是一样的道理。
那为啥要算这个排水体积呢?这可太重要啦!通过计算排水体积,我们能知道船有多重,能装多少货,还能判断船在水里稳不稳当。
计算船舶排水体积的公式有好几种,咱先说说常见的一种:排水体积 = 水的密度 × 排水重量 ÷ 重力加速度。
这里面,水的密度一般取 1000 千克/立方米。重力加速度呢,通常取 9.8 米/秒²。那排水重量又咋算呢?这就得看船在水里的状态啦。
给您讲个我之前的经历,有一次我去造船厂参观,正好看到一艘新船在做下水前的测试。工人们在船身上装了好多测量仪器,就是为了准确算出排水体积。我好奇地凑过去,看到他们认真记录着各种数据,还不停地在本子上计算。
我就问其中一个工人师傅:“师傅,这算排水体积可真麻烦啊!”师傅笑着说:“这算啥,算准了才能保证船的安全和性能呢!”
接着说排水体积的计算。如果我们知道了船的吃水深度和船的外形尺寸,也能算出大概的排水体积。比如说,船的形状是个长方体,那排水体积就等于长×宽×吃水深度。但实际的船可没这么简单,大多是不规则的形状。
这时候,就得用到更复杂的方法,比如积分法或者通过模型试验来测量。积分法听起来挺高大上,其实就是把船分成好多小块,一块一块地算体积,然后加起来。模型试验呢,就是先做个小船的模型,放到水里测试,再根据比例推算出大船的排水体积。
在实际操作中,还得考虑很多因素。比如海水和淡水的密度不一样,在不同的水域,排水体积也会有细微的差别。还有,船装了货物或者油之后,排水体积也会变化。
总之啊,船舶排水体积的计算虽然有点复杂,但却是造船和航运中非常关键的一环。就像我们盖房子要先打牢地基一样,算准了排水体积,船才能在大海上稳稳地航行。
下水曲线计算
一. 下水时的主要数据
船厂L=33.6m
下水重量Wc=130t
重心位置:11.5站处
前支架位置:18站
重心距前支架:10.92m
龙骨坡度=滑道坡度:3°=0.0523 rad
下水前尾部距离滑道末端15m
二.下水计算
1.第二阶段:船体尾部接触水面到船尾开始上浮为止
首吃水:dF=dA-L*0.0523=-1.757+0.0523x
尾吃水:dA=0.0523x
重心到滑道末端距离:Sg=x-(15+11.5*1.68)
浮心到前支架距离:lb=18*1.68-Xb’
浮心到滑道末端距离SB=x-(15+Xb’)
Xb’为浮心到尾垂线距离
利用不同滑行距离的收尾吃水,结合邦戎曲线和辛普森计算第一法,可计算得到每一水线下的浮力和浮心纵向位置。
下水第二阶段计算表如下
从图中可得出结论
(1) 在x1=34.65m处船尾开始上浮
(2) 船尾上浮时前支架受力R=65.4t
(3) 第二阶段中Mv>Mw,故不会发生尾落现象
2.第三阶段:自船尾开始上浮至前支点离开滑道
船尾上浮后,前支点滑动,船体绕前支点转动,故收尾吃水不确定,采用如下方法确定某一下滑时刻的排水:对于某一行程假设一尾吃水,分别算该吃水下排水和矩,利用图形确定真实尾吃水。辅助表格和辅助曲线如图。
图中可得M’w与M’v相交是排水量wv=61.19t
同理,43m,46m时可得排水量分别为68.76t,70.51t,即可做出尾上浮之后的曲线。
从图中可知,前支架完全离开滑道末端后,重力依旧大于浮力,因此会出现较为严重的首落。
二. 曲线分析
此下水情况下,会出现严重的首落,并且Mv与Mw交点与X1距离很近,实际工程中极容易发生尾落,因此可加大滑道入水部分长度,即,采用更高的水位。
备注:美观起见,下水曲线的绘制采取了如下比例
下滑距离X100
重力对前支点矩X1
浮力对前支点矩X1
重量对滑道末端矩X0.2
5l卷第2期(总第190期) 2010年6月 中 国 造 船 SH【PBUILDING OF CH【NA Vo1 51 No.2(Serial No.190) Julle.2010
文章编号:1000—4882(2010)02—0242—06
集装箱船纵向下水计算与实船测试
周执平
(上海爱德华造船公司上海200125)
摘 要
4250TEU集装箱船采用两根钢珠滑道纵向下水,这是一种创新的下水方式。因箱位多、下水重量大 和艏艉线形瘦削,采用此种工艺下水会带来风险。对于这种下水方式,通过弹性支座下水横梁压力的实船 测试,测得准确的受力状态、滑道反力分布和时间规律。 测试结果与理论计算非常吻合。这项测量是对
经典下水理论的验证和补充,为大型、大吨位船舶的安全和如期下水提供了成功实例和借鉴。
关 键 词:船舶、舰船工程;集装箱船;纵向下水计算;实船测试 中图分类号:U671.5 文献标识码:A
0前言
无艏支架船舶纵向下水的全过程在理论上可 分为两个阶段。在第一阶段即船体入水前,船体
被搁在可滑动滑板上多个弹性支座上,此时可将
船体视为刚性体。在第二阶段即船体入水后船体 浮力逐步取代支座支承力的这段时间过程,首先 在船艉处产生浮力,船艉开始上浮;除船艉一些
支座可能会随着滑板滑出船台滑道末端外,在一
定船长范围内仍有许多支座支撑着船体;在浮力、
支座反力以及重力的作用下,可将船体视为弹性 体。船台滑道的支承反力并非仅作用在艏部前支
点一个支座上,可认为支承反力分布在艏端一些 独立的弹性支座上【】 J。
4250TEU船是一艘箱位多、速度快的集装箱 船。该船的下水质量超过18000t,而艏、艉线型比
较瘦削,平直船底不到船长的一半,下水尚有一定
的风险。对该船采用先进的无污染、负载大、耐压 久的钢珠滑道下水,这在国内外都属罕见【3 J。
. 经典的下水理论难以确定滑道支座反力的
收稿日期:2008.12.24;修改稿收稿日期:2009.04.12 分布和出现时间,也难以预料下水过程中可能会 出现的各种未知情况。目前也尚无类似集装箱下
希望对大家有所帮助,多谢您的浏览!
授课:XXX (据Excel2000和Excel2003)
目录EXCEL_VBA工程计算述要 1
0 引言 1
1 入门 1
2 进阶 2
3 代码 4
4 精度 5
5 复数 6
6 矩阵 6
7 应用 7
8 帮助 10
9 发布 10 EXCEL工作表资源选录 11
1 工件表运算符 11
2 工件表数学函数 11
2 工件表逻辑函数 12
4 工程函数及其它函数 12
EXCEL_VBA资源选录 13
1 VB数据类型 13
2 VB运算符 13
3 VB内部函数(部分) 14
4 VB语句(部分) 14
使用Excel Link 15
1 Excel Link的安装和和设置 15
2 Excel Link函数使用方法 15
3 Excel Link函数表 15
4 Excel Link函数应用举例 17
EXCEL工作表工程计算规则 19
1 工作表主要规格 19
2 “帮助”菜单的使用 19
3 数据 19
4 公式 20EXCEL_VBA工程计算述要
0 引言
一个工程计算题目的算法,如果可以用一个或几个EXCEL数学表达式描述,显然,这个题目可以在EXCEL工作表中求得结果。所谓EXCEL数学表达式,是仅包含常数,EXCEL单元格(作为变量),EXCEL工作表数学函数和逻辑函数,EXCEL数学运算符(+,-,*,/,%,^,共 6种),等4类表达式元素的数学表达式。逻辑函数主要用于按条件选择算法的问题,例如按自变量分段计算,就需要使用包含if函数的EXCEL表达式。
如果工程计算题目的算法的逻辑结构比较复杂,例如包含循环嵌套,分枝嵌套,循环和分枝互相嵌套等,在这种情况下,一般说来,不能或不方便用EXCEL数学表达式描述,这时,可以借助于EXCEL_VBA程序,求得题目的计算结果。
使用VBA计算题目有3种办法:
a. 在工作表上放置命令按纽,原始数据在工作表上,VBA程序进行计算,计算结果在工作表上显示。