船舶靜力學(xué)作業(yè)題答案

1、1-1 某海洋客船船長(zhǎng)L=155m，船寬B=18.0m，吃水d=7.1m,排水體積=10900m3，中橫剖面面積AM=115m2，水線面面積AW=1980m2，試求：（1）方形系數(shù)CB；（2）縱向菱形系數(shù)CP；（3）水線面系數(shù)CWP；（4）中橫剖面系數(shù)CM；（5）垂向菱形系數(shù)CVP。解：（1） （2） （3） （4） （5）1-3 某海洋客貨輪排水體積=9750 m3，主尺度比為：長(zhǎng)寬比L/B=8.0, 寬度吃水比B/d=2.63，船型系數(shù)為：CM=0.900，CP=0.660，CVP=0.780，試求：（1）船長(zhǎng)L;（2）船寬B；（3）吃水d；（4）水線面系數(shù)CWP；（5）方形系數(shù)CB；（6

2、）水線面面積AW。解： CB= CP* CM=0.660*0.900=0.594 L=8.0B d= 所以：B=17.54m L=8.0B=140.32m d=B/2.63=6.67m CB=0.594 m21-10 設(shè)一艘船的某一水線方程為：其中：船長(zhǎng)L=60m，船寬B=8.4m，利用下列各種方法計(jì)算水線面積：（1） 梯形法（10等分）；（2） 辛氏法（10等分）（3） 定積分，并以定積分計(jì)算數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)，求出其他兩種方法的相對(duì)誤差。解：中的“+”表示左舷半寬值，“-”表示右舷半寬值。因此船首尾部對(duì)稱，故可只畫(huà)出左舷首部的1/4水線面進(jìn)行計(jì)算。則：，將左舷首部分為10等分，則l=30/10=3

3、.0m。站號(hào)012345678910x (m)03.06.09.012.015.018.021.024.027.030.0y (m)4.204.1584.0323.8223.5283.1502.6882.1421.5120.7980辛氏系積系數(shù)4.2016.6328.06415.2887.05612.605.3768.5683.0243.1920梯形法：總和yi=30.03，修正值(y0+y10)/2=2.10，修正后=27.93辛氏法：面積函數(shù)總和=84.00解：（1）梯形法（10等分）=4*3.0*（30.03-2.10）=12.0*27.93=335.16m2

4、（2）辛氏法（10等分） （3）定積分計(jì)算各計(jì)算方法的相對(duì)誤差：梯形法：辛氏法：2-13 某船由淡水進(jìn)入海水，必須增加載荷P=175t，才能使其在海水中的吃水和淡水中的吃水相等。求增加載重后的排水量。解： 海=淡+P=7000.00+175.00=7175.00t另解：水的密度變化引起的吃水的變化為增加載荷P引起的吃水的變化為則=0解得海=淡+P=7000.00+175.00=7175.00t2-15 某內(nèi)河客貨船的尺度和要素如下：吃水d=2.40m，方形系數(shù)CB=0.654，水線面系數(shù)CWP=0.785，假定卸下貨物重量P=8%排水量。求船舶的平均吃水（設(shè)在吃水變化范圍內(nèi)船舷是垂直的）。解：

5、在吃水變化范圍內(nèi)船舷是垂直的在該范圍內(nèi)水線面面積AW是常數(shù)。 3-3 某巡洋艦的排水量=10200t，船長(zhǎng)L=200m，當(dāng)尾傾為1.3m時(shí)，水線面面積的縱向慣性矩IL=420*104m4，重心的縱向坐標(biāo)xG=-4.23m，浮心的縱向坐標(biāo)xB=-4.25m，水的重量密度。試求縱穩(wěn)性高。解：答：該船的縱穩(wěn)性高=418.98m。3-13 某船長(zhǎng)L=100m，首吃水dF=4.2m，尾吃水dA=4.8m，每厘米吃水噸數(shù)TPC=80t/cm，每厘米縱傾力矩MTC=75tm，漂心縱向坐標(biāo)xF=4.0m。今在船上裝載120t的貨物。問(wèn)貨物裝在何處才能使船的首吃水和尾吃水相等。解：按題意要求最終的首尾吃水應(yīng)相等

6、，即 設(shè)貨物應(yīng)裝在(x,y,z)處，則裝貨后首尾吃水應(yīng)滿足：，即 （1） （2） （3） （4）將式（2）、（3）、（4）代入式（1）中得：代入數(shù)值得：解得：x=41.5m答：應(yīng)將貨物放在（41.5，0，z）處。3-14 已知某長(zhǎng)方形船的船長(zhǎng)L=100m，船寬B=12m，吃水d=6m，重心垂向坐標(biāo)zG=3.6m，該船的中縱剖面兩邊各有一淡水艙，其尺度為：長(zhǎng)l=10m，寬b=6m，深a=4m。在初始狀態(tài)兩艙都裝滿了淡水。試求：（1）在一個(gè)艙內(nèi)的水耗去一半時(shí)船的橫傾角；（2）如果消去橫傾，那們船上x(chóng)=8m，y=-4m處的60t貨物應(yīng)移至何處？解： 本題為卸載荷，設(shè)該船為內(nèi)河船。預(yù)備數(shù)據(jù)： 水耗去半

7、艙的重量：，為小量載荷裝卸。 自由液面要素： （1） 假設(shè)右舷艙的淡水耗去一半：（左傾）假設(shè)左舷艙的淡水耗去一半：（右傾）（2）假設(shè)右舷艙的淡水耗去一半，則P應(yīng)移到y(tǒng)2處，使船橫傾角：即：，（向右舷移）假設(shè)左舷艙的淡水耗去一半，則：（向左舷移）因本船B=12.0m，y=-4.0m，故將P向左舷移到-10.0m不成立。答：（1）（左傾）或（右傾）（2）應(yīng)將P向右舷移動(dòng)到y(tǒng)=2.0m處。3-15 已知某內(nèi)河船的主要尺度和要素為：船長(zhǎng)L=58m，船寬B=9.6m，首吃水dF=1.0m，尾吃水dA=1.3m，方形系數(shù)CB=0.72，縱穩(wěn)性高，為了通過(guò)淺水航道，必須移動(dòng)船內(nèi)的某些貨物，使船處于平浮狀態(tài)，

8、假定貨物從尾至首最大的移動(dòng)距離為l=28.0m，求必須移動(dòng)的貨物重量。解：設(shè)需移動(dòng)的貨物重量為P。由題意知原始狀態(tài)：，為使船處于平浮狀態(tài)，則應(yīng)使船產(chǎn)生相反的縱傾值-t： 即解得：P=5.54t答：需移動(dòng)的重量P=5.54t。4-1某船正浮時(shí)浮心垂向坐標(biāo)zB0=2.9m，重心垂向坐標(biāo)zG=4.5m，橫傾角=40°時(shí)的浮心橫向、垂向坐標(biāo)分別為yB40=1.75m和zB40=3.2m，求此時(shí)的靜穩(wěn)性臂l40。解： =1.75*0.766+(3.20-2.90)*0.643-(4.50-2.90)*0.643 =0.505m答：此時(shí)該船的靜穩(wěn)性臂l40=0.505m4-6一艘排水量=1000

9、t的干貨船之靜穩(wěn)性曲線值如下：（°）0153045607590l（m）00.2750.5150.4950.3300.120-0.100求：（1）=55°時(shí)的動(dòng)穩(wěn)性臂； （2）當(dāng)船的重心升高0.25m后損失的穩(wěn)性范圍。解：（1） （°）l（m）成對(duì)和自上至下和00000150.2750.2750.2750.036300.5150.7901.0650.140450.4951.0102.0750.272600.3300.8252.9000.380750.1200.4503.3500.43990-0.1000.0203.3700.441拋物線內(nèi)插求得（2） （°

10、） l00.250000150.250.2590.0650.2750.210300.250.5000.1250.5150.390450.250.7070.1770.4950.318600.250.8660.2170.3300.114750.250.9660.2420.120-0.122900.251.000.252-0.100-0.350由圖中，可看出重心升高0.25m后損失的穩(wěn)性范圍即為陰影部分。4-7 某船排水量=4430t，平均吃水d=5.3m，其靜穩(wěn)性曲線如下圖所示。求：（1）極限靜傾角；（2）在靜力作用下的極限傾覆力矩；（3）應(yīng)用梯形法進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)性曲線的計(jì)算，并以適當(dāng)比例繪制動(dòng)穩(wěn)性曲線；（4）船在正浮時(shí)的極限動(dòng)傾角及極限傾覆力矩；（5）船在最大擺幅0=15°時(shí)的極限動(dòng)傾角及極限傾覆力矩。解： （1）由曲線圖可量得極限靜傾角max33.0°（2）由曲線圖可量得最大靜穩(wěn)性臂lmax0.48m則靜力作用下的極限傾覆力矩為：（3）梯形法計(jì)算： （°）l（m）成對(duì)和積分和00000100.130.130.130.011200.300.430.560.049300.470.771.330.116400.460.