船舶静力学课后习题答案 - 图文

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

某海洋客船L=155m，B=18m，d=7.1m，V=10900m3，

22

Am=115m，Aw=1980m。试求Cb, Cp, Cw, Cm, Cvp。 已知: L=155m,B=18m,d=7.1m,V=10900m,Am=115m, Aw=1980m2

求：Cb=V/LBd=10900/(155*18*7.1)=0.550 Cp=V/Lam=10900/(155*115)=0.62 Cw=Aw/BL=19800/(18*155)=0.710 Cm=Am/Bd=115/(18*7.1)=0.900

Cvp=V/Awd=10900/(1980*7.1)=0.775

3

2

7. 何谓每厘米吃水吨数

TPC，其公式TPC=（wAw/100）是如何导出的？它有什么用途？试举例说明。

8． 分别叙述水线面面积曲线Aw=f(z)和横剖面面积曲线 As=f(x)的特性。

9．排水体积曲线的特性如何？

10．分别说明型排水体积（量），总排水体积（量）和储备浮力的含义是什么？

复习思考题

11. 浮心垂向坐标zB和纵向坐标xB如何计算？ 12．何谓邦戎曲线？如何绘制？它有什么用途？

13．如何应用

邦戎曲线计算船舶具有纵倾浮态下的排水体积积和浮心位置B（xB，yB,zB）？

14．费尔索夫图谱的表达形式如何？它是如何绘出的?有什么用途？试举例说明。

15. 叙述符拉索夫曲线的由来及其用途。

如何应用符拉索夫曲线计算船舶同时具有纵倾和横倾浮态下的排水体积V和浮心位置B（xB,, yB, zB）

16. 当船舶从淡水驶进海水（或从海水驶进淡水）时，吃水有何变化？其相应的浮心和浮态又发生了什么变化？

Exercise 2-1

计算如图所示浮船坞水线面的有效面积对倾斜轴xx和 yy的惯性矩。巳知坞长L=75m，坞宽B=21m，b=2.2m。

Ixx=2{1/12*75*2.2

3

+(75*2.2)[(21-2.2)/2]}

2

=2(66.55+165*9.42) = 29291.9m4 Iyy=2*1/12*2.2*753

＝154687.5

m4

Exercise 2-1

或者：

Ixx=

2∫BB?2/b2 y2Ldy

Iy

y

xbdx

2

Exercise 2-2

某挖泥船的水线面如图，其中L=30m, B=8.2m, l=12m, b=1.5m, l1=2m, l2=1.5m, b1=1.2m, b2=1.5m。求该水线面面

积及形心坐标。

某船水线长L=100m．在正浮状态时，各站号的横剖面面积如下表所列：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 站号 0 13.3 30.4 44.4 53.8 57.3 54.3 44.7 30.1 13.5 0 面积 （1） 以适当比例画出该船的横剖面面积曲线；

80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （2） 用梯形法和辛氏第一法按表格计算排水体积V，浮心纵向坐标xB；

（3） 求纵向棱形系数Cp。 梯形法：

V=L/10*(Σy-ε)

=100/10*(0+13.3+30.4+44.4+53.8+57.3+54.3+44.7+30.1+13.5+0)

3

=3418 m

Myoz=L/10*(Σxy-ε)

=100/10*(-5*0-4*13.3-3*30.4-2*44.4-1*53.8+0*57.3

4

+1*54.3+2*44.7+3*30.1+4*13.5+5*0)*10=100 m Xb= Myoz/V=100/3418=0.029 m

辛氏1法：

V=L/30*(Σy)

=100/30*(0+4*13.3+2*30.4+4*44.4+2*53.8+4*57.3 +2*54.3+4*44.7+2*30.1+4*13.5+0)=3433 m3

方法1 方法2 Xi XiAsi Xi XiAsi 0 5.7 --68.4 0 0 12 1 8.7 -6 -52.2 6 52.2 2 11.3 0 0 12 135.6 3 10.1 6 60.6 18 181.8 4 8.8 12 105.6 24 211.2 45.6 580.8 Σ 44.6 ε 7.25 Σ’ 37.35 As 18.6 27.0 AsX Asi 方法3 计算Z Xi XiAsi Zi ZiAsi -2 -11.4 3.7 21.09 -1 0 1 2 -8.7 0 10.1 17.6 7.6 3.1 4.5 3.5 3.3 3.5 3.6 30.45 37.29 35.35 31.68 155.86 26.385 129.475 105.6 475.2 AsX AsX AsZ

Σ’ 37.35 27.0 475.2 4.5 129.475 V=δx*Σ? = 6*37.35 = 224.1 m3 P=V/1.56 = 224.1/1.56 =143.65 (t)

X?g= ?AsX*δx / ?As*δx =27/37.35 =0.723 (m) Xg=12+0.723=12.723 (m)

Zg= ?AsZ*δx / ?As*δx =129.475/37.35 =3.466 (m)

位置 0 1 As 5.7 8.7 Xi 0 6 AsXi 0 52.2 Zi 3.7 3.5 AsZi 21.09 30.45 辛氏数 1 4 Σ

Σ

Σ

Σ

2 3 4 11.3 10.1 8.8 加权 112.3 12 18 24 135.6 181.8 211.2 1418.3 3.3 3.5 3.6 37.24 35.35 31.68 390.55 2 4 1 Σ 3

V=24/12*112.3＝224.6 m

Xg=(24/12*1418.3)/224.6=12.630 m P=224.6/1.56=143.97 t

Zg=(24/12*390.55)/224.6=3.478 m

某海船各水线的排水量为10804, 8612, 6511, 4550, 2810, 1331, 263 t。各水线间距为1.2m。求吃水7.8m时的浮心垂

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