第一章船體形狀及近似計(jì)算

1、精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt(3)抗沉性抗沉性船舶船舶破損進(jìn)水破損進(jìn)水情況下的浮性和穩(wěn)性。情況下的浮性和穩(wěn)性。精選pptWLWLRT精選pptWLWL精選ppt(6) 船舶操縱性船舶操縱性精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt第一章第一章 船體形狀及近似計(jì)算船體形狀及近似計(jì)算精選ppt基平面基平面中站面中站面中線面中線面船體外形表面船體外形表面精選ppt基平面基平面中站面中站面中線面中線面船體外形表面船體外形表面精選ppt基平面基平面中站面中站面中線面中線面船體外形表面船體外形表面精選ppt甲板線龍骨基線中橫剖面設(shè)計(jì)水線面中縱剖面尾首船舯 精選ppt精選ppt

2、精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt)(21AFddd精選ppt精選ppt精選ppt BLACWwp精選pptBdAM dBACMM精選pptdLBdBLCB精選pptddLAMAMLACMP（縱向）精選pptBdLAWdACWVP精選ppt精選ppt精選ppt1-2 船體型線圖與型值表船體型線圖與型值表精選ppt 船體型線圖所表示的船體表面稱為船體型線圖所表示的船體表面稱為精選ppt（1）橫剖線圖）橫剖線圖平行于中站面的一組橫剖面；平行于中站面的一組橫剖面；（2）半寬水線圖）半寬水線圖平行于基線面的一組水平剖平行于基線面的一組水平剖 面；面；（3）縱剖線圖）縱剖線圖平行于中線面的一組縱剖

3、面。平行于中線面的一組縱剖面。精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt361028410244001312300200100142223151610191821172080060070050011001000900A1300140012001550-1-23610284-1-28850縱剖850縱剖cBLL精選ppt 精選ppt單位: mm舷邊折角線100200300400500600700800900100011001200130014001500內(nèi)外0-2138.62207.72245.62277.02306.22334.02360.12385.5-2399.01-22

4、15.32251.02283.62314.22344.12374.02404.22434.6-2451.12-1102.42231.32259.92287.02315.42344.82374.52404.32434.12464.0-2480.23-454.61098.01912.02261.12283.82308.42335.72364.02392.62421.42450.12479.0-2494.54-399.7965.71516.72256.32280.92303.12327.32353.92381.22408.72436.32463.92491.6-2506.65-511.01076.6

5、1641.82272.42295.42319.02343.02369.22396.32423.42450.62477.72504.8-2519.6644.8622.11183.11735.32288.12310.72333.92358.22384.22410.72437.32464.02490.62517.3-2102.82277.42532.07166.0730.51276.61817.02302.42325.62349.32373.72398.72424.22449.82475.52501.32527.1-2112.22287.72541.38271.1827.41375.51907.22

6、315.52338.32362.02385.82410.52435.52460.62485.62510.72535.8-2121.72298.12549.99361.9905.11448.41966.42328.62351.72374.82398.02421.12444.22467.32490.52513.62536.7-2128.82308.22550.010507.9967.81491.02005.62339.32362.52384.62406.62428.42450.22472.02493.72515.52537.2-2136.12317.72550.011526.31015.41523

7、.02030.52345.22366.52387.82409.12430.52451.82473.12494.42515.72537.0-2146.02324.22550.012501.3978.21455.01931.82350.82371.32387.82408.92430.02451.02472.12493.22514.32535.3-2155.42329.72550.013469.0913.51358.11802.62330.82353.22374.22396.832419.42442.12464.72487.32509.92532.5-2152.32320.82550.014431.

8、7837.71242.81647.62051.62334.32351.12376.42401.72427.12452.42477.72503.12528.4-2141.82302.22549.915397.6770.71143.81516.91890.02287.32314.62343.72372.82401.82430.92460.02489.02518.1-2113.12270.42544.816336.2651.4972.31303.01656.82230.92246.62278.52310.32342.12374.02405.82437.72469.52501.42058.12212.

9、02501.417255.9514.1789.71067.41362.91702.92106.62145.92185.22224.52263.42303.12342.42381.72421.01929.52080.72423.818154.5343.4543.0748.0964.61209.61745.11794.21843.31892.51941.61990.72039.92089.02138.11618.81742.12146.01927.7111.6219.8345.0488.5663.6857.21150.21232.01313.81395.51477.31559.11640.9172

10、2.71023.81123.51742.120-86.9171.7316.6432.2547.8663.4779.1894.91010.3195.1233.01047.821-134.5284.3-345.621-站號(hào)舭部折角線半 寬 值水 線精選ppt精選pptCx0DGFEdllcx1x2x3xx-1xny1y0ynyn-1y3y2-a0a1an-1a2- 10021yya1210 ncCDdaaaaA精選ppt niinnnnnnnndccCDdynLyyyyyynLyyyynLyyyyaaaaxyA001101101101210221212121dnyy 021精選ppt精選pptCy

11、2y1EDyy3Lxdxlxel)(xfy y2210)(xaxaaxfy3202210322d)(dlalaxxaxaaxyslllla0、a1、a2為常數(shù)（1-5）精選pptCy2y1EDyy3Lxdxlxel)(xfy y321yyys（1-6）當(dāng)x= l時(shí)，y1=a0-a1l+a2l2當(dāng)x= 0時(shí)，y2=a0當(dāng)x= +l時(shí)，y3=a0+a1l+a2l2精選ppt)()()()(210221002210allaalalaaalalaas）320322lala)()()(210allaa1-73/202llll34,31解聯(lián)立方程得精選ppt123(4)3lsyyy)4(S.M.)4(63

12、21321yyyLyyyLs令令L為底邊長(zhǎng)度，為底邊長(zhǎng)度，L=2l，上式成為，上式成為1-9精選pptCx0DGFEdllcx1x2x3x n-2x ny1y0y ny n-1y3y2-s1s n-1s3-x n-1y4x4efyx 012321424243nnnlSyyyyyyy (1-15)注意注意: 等分?jǐn)?shù)等分?jǐn)?shù) n 必須是必須是偶數(shù)偶數(shù)!精選ppt012321012321424324424 S.M.24nnnnnnyyyylSyyyyyyyLyyy (1-15)精選ppt nnnyyyyyyylS212222132123210實(shí)際計(jì)算總面積可寫成：實(shí)際計(jì)算總面積可寫成： nnnyyyy

13、yyyLS2122221S.M.2123210精選ppt332210)(xaxaxaaxfy4321yyyyS320332210322d)(dlalaxxaxaxaaxySllll（）（）精選pptCy2y1EDy3y4hlxolFlhyL當(dāng) x=h 時(shí)，3322101hahahaay當(dāng) x=+h 時(shí)，2340123yaa ha ha h 當(dāng) x=h/3 時(shí)，33221022719131hahahaay當(dāng) x=h/3 時(shí)，23301231113927yaa ha ha h 將上述將上述4個(gè)個(gè)y 值代入到值代入到()式，式，整理后得到：整理后得到：精選ppt)271271()9191()3131

14、()(332210hahahaaS（）0271271329191031312hh解聯(lián)立方程lhlh89438341lhlh83418943精選ppt)33(834321yyyyls)33(S.M.)33(843214321yyyyLyyyyLs（1-10）精選ppt)33233(837654321yyyyyyylS)33233(S.M.7654321yyyyyyyLS16S.M.精選ppt（1-18）（1-17） )332233(833233210nnnnyyyyyyyylS)332233(S.M.3233210nnnnyyyyyyyyLS精選ppt 面積面積S，對(duì)，對(duì)x軸靜矩軸靜矩Mox，對(duì)

15、，對(duì)y軸靜矩軸靜矩Moy，對(duì)，對(duì)x軸慣軸慣性矩性矩Iox，對(duì)，對(duì)y軸慣性矩軸慣性矩Ioy，可以統(tǒng)一表示為：，可以統(tǒng)一表示為：面積S靜矩Moy靜矩Mox慣性矩Ioy22( , )( , )( , )/ 2( , )oyoxoyA x yyMx yxyMx yyIx yx yLdxyxfI0),(精選ppt/220/233200() 2 () 1223LyoxyLLyIy ydydxydxyyydxydxdx 慣性矩Iox精選ppt 采用梯形法，辛普生法求定積分的公式統(tǒng)一地寫成如下形式：NiiiiLyxfcLdxyxfI00),(),()21, 1,.,1 , 1 ,21(1Nci上式中上式中ci

16、為系數(shù)，為系數(shù)，N為節(jié)點(diǎn)數(shù)，當(dāng)為節(jié)點(diǎn)數(shù)，當(dāng)xi等分點(diǎn)時(shí)等分點(diǎn)時(shí)1(1,4,2,4,2,.2,4,1)3icN梯形法梯形法辛普生第一法辛普生第一法精選ppt梯形法，辛普生法的總結(jié)梯形法，辛普生法的總結(jié)梯形法的優(yōu)點(diǎn)：梯形法的優(yōu)點(diǎn)：方法直觀，便于變上限積分方法直觀，便于變上限積分，但是精度較差。，但是精度較差。辛普生法的優(yōu)點(diǎn)：辛普生法的優(yōu)點(diǎn)：精度較高，精度較高，但是公式較為復(fù)雜。但是公式較為復(fù)雜。精選pptCEDy0y1y2llxyS0-1S1-2（1-19）曲線曲線CD下的總面積：下的總面積：)85(12121010yyylS)58(12121021yyylS)4(312102110yyylSS

17、【 5，8，1 】 法法（只適用于求面積）（只適用于求面積）精選pptCEDy0y1y2llxyS0-1S1-20 102012023012d()d1123llsy xaa xa xxa la la l 0 1012syyy 當(dāng)當(dāng)x= 0時(shí)，時(shí)，y0=a0當(dāng)當(dāng)x= l時(shí)，時(shí)，y1=a0+a1l+a2l2當(dāng)當(dāng)x= 2l時(shí)，時(shí)，y2=a0+a1 2l+a2 4l2精選ppt2243lll 0 10122012 =()(2 ) +(4 ) syyyal al a 230 10121123sa la la l 帶入51281212lll 精選pptCEDy0y1y2llxyS0-1S1-2（1-20）

18、)103(241210210yyylM 【 3，10，1 】法（只適用于求靜矩）】法（只適用于求靜矩） )310(241210221yyylM 精選ppt(3) 不等距辛普生法不等距辛普生法 這是辛浦生第一法這是辛浦生第一法(等間距等間距)的通式，在辛浦生第的通式，在辛浦生第一法的推導(dǎo)中，若取一法的推導(dǎo)中，若取x1為為x0 x 2區(qū)間內(nèi)的任意值，區(qū)間內(nèi)的任意值，并令并令LIx1-x0 ，L2x2-x1，Lx2-x0則可求得曲線則可求得曲線CD下的面積下的面積CEDy0y1y2L1xyS0-1S1-20121122(3)()(3)6LLLLLSyyyLLLL L2精選pptx0 x2x3x5x

19、1/2y1y0y 5y 6y3y2x6y4x4x 3/2x1y0=1589.7y1/2=2040.5y1= 2319.6y3/2=2483.8y2= 2602.6 y3= 2733.6y4= 2818.4y5= 2867.9y6= 2898.9 l= 3000mm精選pptx0 x2x3x5x 1/2y1y0y 5y 6y3y2x6y4x4x 3/2x165432104242431yyyyyyylSOB)4.04.0(2425)58(121)33(83)85(1216543216545432321yyyyyylyyylyyyylyyylSCB精選pptx0 x2x3x5x 1/2y1y0y 5

20、y 6y3y2x6y4x4x 3/2x1)424232221(31654322/312/10yyyyyyyyylSOB)424(31)424(61654322112/1021yyyyylyyyyylSOB精選ppty 值(1)(2)(3)(1)(2)(3)(mm)坐標(biāo)系數(shù)坐標(biāo)系數(shù)坐標(biāo)系數(shù)曲線OB曲線CB曲線OB1/22040.5240811 1/22483.82496801589.711/2159079512319.642/519279928232022602.6211 1/252052603390432733.64141093527341093542818.42125637281856375

21、2867.94141147228681147262898.912/51289911602899470151311047009面積(mm2)470153864096852647008821l(mm):3000序號(hào)Excel 電子計(jì)算表格電子計(jì)算表格精選pptyx精選ppt表1-5 【例2 】計(jì)算表格精選ppt22222 982874.73WAydx 222222 22 ( 54)348483yMxydx 米米3484812.128747yFWMxA 米米2422222 22 22 544.477290003Ix ydx 米米水線面面積面積AW對(duì)船中oy軸的靜矩漂心縱向坐標(biāo)面積AW對(duì)oy軸的慣性矩

22、精選ppt面積AW對(duì)通過(guò)其漂心并平行于oy鈾的慣性矩面積AW對(duì)ox軸的慣性矩(漂心在ox軸上)22477290002874.7 ( 12.1) =7309000LWFIIA x 米米341122222 6240.161000333TIy dx 米米精選pptniinynLyyynLS121)(（1-24）三、乞貝雪夫法三、乞貝雪夫法精選ppt（1-25）假定用三次拋物線代替曲線假定用三次拋物線代替曲線CD，即，即y=a0+a1x+a2x2+a3x3式中：式中：a0，a1，a2，a3為常數(shù)。為常數(shù)。曲線曲線CD下面積將由積分公式給出：下面積將由積分公式給出：230332210322d)(dall

23、axxaxaxaaxySllll（1-26）精選ppt所設(shè)的三次拋物線在所設(shè)的三次拋物線在E、F和和G三點(diǎn)有三點(diǎn)有 x=x1 時(shí)， y1=a0a1x1a2x12a3x13 x= 0時(shí)， y2=a0 x= x1 時(shí)， y3=a0a1x1a2x12a3x13將上式代入（將上式代入（1-25）式，得）式，得 S=p(3a02a2x12)=3pa02px12a2由于式（由于式（1-26）與式（）與式（1-27）代表同一面積，故兩式中的）代表同一面積，故兩式中的a0、a2各項(xiàng)系數(shù)應(yīng)分別相等，即各項(xiàng)系數(shù)應(yīng)分別相等，即32132223lpxlpllxlp7071.021321解聯(lián)立方程解聯(lián)立方程（1-27）

24、精選ppty3y-2y1y2y4y-3y-1y0y-4x-2x2x4x-3x-1x0 x-4llLx3x1)(32321yyylS或)(3321yyyLS（1-29）（1-28）由此得曲線CD下的面積精選ppt對(duì)于n =212時(shí)的縱坐標(biāo)位置（書(shū)表1-2）niinnynLyyyynLS1121)(（1-30）對(duì)于n個(gè)縱坐標(biāo)的乞貝雪夫公式為精選ppt采用不等間距的縱坐標(biāo)和不同的乘數(shù)采用不等間距的縱坐標(biāo)和不同的乘數(shù)niiinnypLypypypLydxS12211)(（1-30） 高斯法具有比辛高斯法具有比辛浦生法或乞貝雪夫浦生法或乞貝雪夫法更為精確的優(yōu)點(diǎn)，法更為精確的優(yōu)點(diǎn)，如五個(gè)縱坐標(biāo)的高如五個(gè)縱

25、坐標(biāo)的高斯法可達(dá)到九個(gè)縱斯法可達(dá)到九個(gè)縱坐標(biāo)的辛浦生法或坐標(biāo)的辛浦生法或九個(gè)縱坐標(biāo)的乞貝九個(gè)縱坐標(biāo)的乞貝雪夫法的同樣精度。雪夫法的同樣精度。四、高斯法四、高斯法精選ppt式中：式中：L曲線底邊總長(zhǎng)；曲線底邊總長(zhǎng)；n 縱坐標(biāo)數(shù)；縱坐標(biāo)數(shù)；y i 不等間距的縱坐標(biāo)值；不等間距的縱坐標(biāo)值；pi 縱坐標(biāo)前的乘數(shù)；縱坐標(biāo)前的乘數(shù)；l底邊半長(zhǎng)。底邊半長(zhǎng)。精選ppty0y1y2y3y4/12/6/4/3y= t g x（1）精確解22064. 0coslndtg3/03/ 0 xxxS坐標(biāo)號(hào)橫坐標(biāo)(x)縱坐標(biāo)(y)梯形乘數(shù)( T . M .)面積函數(shù)000.000001/20.000001pi/120.26

26、79510.267952pi/60.5773510.577353pi/41.0000011.000004pi/31.732051/20.866032.71133（2）梯形法22594. 071133. 212)22(dtg432103/ 0yyyyylxxS精選ppt（3）辛浦生第一法坐標(biāo)號(hào)橫坐標(biāo)(x)縱坐標(biāo)(y)辛氏乘數(shù)(S.M.)面積函數(shù)000.0000010.000001pi/120.2679541.071802pi/60.5773521.154703pi/41.0000044.000004pi/31.7320511.732057.9585522107. 095855. 71231)42

27、4(31d tg432103/ 0yyyyylxxS精選ppty= t g x0.37454(/6)0.83250(/6)/3/6（4）乞貝雪夫法坐標(biāo)號(hào)橫坐標(biāo)(x)縱坐標(biāo)(y)100.0879320.3397230.5773540.8765551.426823.30837)6/(83250. 06/)6/(83250. 06/6/)6/(37454. 06/)6/(37454. 06/22056. 030837. 35/35d tg513/ 0iiyLxxS精選ppt精選ppt五、增加中間坐標(biāo)和端點(diǎn)坐標(biāo)修正五、增加中間坐標(biāo)和端點(diǎn)坐標(biāo)修正精選ppty0y1y2y3y4y5543211/2T)42

28、423221(3)424(3)4(6543212/105432112/1050yyyyyyyTyyyyyTyyyTydzST1. 1.增加中間坐標(biāo)增加中間坐標(biāo)y1/2精選ppt2. 端點(diǎn)坐標(biāo)修正端點(diǎn)坐標(biāo)修正 前面所述的數(shù)值積分方法都是以等間距情況為例前面所述的數(shù)值積分方法都是以等間距情況為例加以說(shuō)明的，但在船體實(shí)際計(jì)算中，往往所要計(jì)算的加以說(shuō)明的，但在船體實(shí)際計(jì)算中，往往所要計(jì)算的曲線的端點(diǎn)并不正好在曲線等距點(diǎn)處，因此需另加處曲線的端點(diǎn)并不正好在曲線等距點(diǎn)處，因此需另加處理。其處理的基本方法和原則有：理。其處理的基本方法和原則有： (1)采用不等間距辛浦生法計(jì)算整條曲線。采用不等間距辛浦生法計(jì)

29、算整條曲線。 (2)用不等間距辛浦生法計(jì)算端點(diǎn)部分，用等間距辛用不等間距辛浦生法計(jì)算端點(diǎn)部分，用等間距辛 浦生法計(jì)算等間距部分浦生法計(jì)算等間距部分精選ppt (3)用梯形法分段計(jì)算曲線。用梯形法分段計(jì)算曲線。 (4)對(duì)端點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行修正，目的是使端點(diǎn)坐標(biāo)在參加對(duì)端點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行修正，目的是使端點(diǎn)坐標(biāo)在參加 數(shù)值積分時(shí)能盡量準(zhǔn)確地計(jì)算出端點(diǎn)部分的面積數(shù)值積分時(shí)能盡量準(zhǔn)確地計(jì)算出端點(diǎn)部分的面積。精選ppt 端點(diǎn)部分曲線端點(diǎn)部分曲線OC的面積如直接用端點(diǎn)坐標(biāo)的面積如直接用端點(diǎn)坐標(biāo)y0，則則 ，顯然比實(shí)際面積要小，所以0011()2AL yy 需將端點(diǎn)修正為y01，此時(shí)面積 恰好等于實(shí)際面積，y01稱為端點(diǎn)

30、修正坐標(biāo)。010111()2AL yy精選ppt六、六、積分曲線特性積分曲線特性y2y1y1dxdy1y2yxG(a)(b)(c)xyyd1xyyd12B1B2xG精選ppty2y1y1dxdy1y2yxG(a)(b)(c)xyyd1xyyd12B1B2cAxy0d常數(shù) xxyxy01d)(xfy 原曲線（導(dǎo)數(shù)曲線）一次積分曲線/面積曲線精選ppty2y1y1dxdy1y2yxG(a)(b)(c)xyyd1xyyd12B1B2 xxyxy01dxyyd/d1 原曲線在原曲線在x軸上的交點(diǎn)軸上的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)積分曲線的極大值或?qū)?yīng)積分曲線的極大值或極小值極小值（即在o和c 兩點(diǎn)導(dǎo)數(shù)變號(hào)dy1 /dx=

31、0 ）。精選ppt0dd212xydxyd 原曲線的極大值或原曲線的極大值或極小值對(duì)應(yīng)積分曲線的極小值對(duì)應(yīng)積分曲線的拐點(diǎn)拐點(diǎn)M ，即在該點(diǎn)有：，即在該點(diǎn)有：0ddxyy2y1y1dxdy1y2yxG(a)(b)(c)xyyd1xyyd12B1B2P1Q1Q2P2 原曲線的二次積分原曲線的二次積分曲線曲線oP2B2稱為稱為靜矩曲線靜矩曲線精選ppt xxxxxyxyy00012ddd)(dddd1222xyxyxyy2y1y1dxdy1y2yxG(a)(b)(c)xyyd1xyyd12B1B2P1Q1Q2P2 靜矩曲線靜矩曲線的二次的二次導(dǎo)數(shù)曲線是原曲線導(dǎo)數(shù)曲線是原曲線精選ppty2y1y1dx

32、dy1y2yxG(a)(b)(c)xyyd1xyyd12B1B2P1Q1Q2P2 原曲線原曲線oPc下的面下的面積對(duì)通過(guò)積對(duì)通過(guò)c點(diǎn)的縱坐標(biāo)點(diǎn)的縱坐標(biāo)cB的靜矩的靜矩M0等于其積分曲等于其積分曲線線oP1B1下的面積?；蛘呦碌拿娣e。或者等于其重積分曲線等于其重積分曲線oP2B2所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)cB2 。xyxocMcd00211100d1cBBoPyxocMB下的面積精選pptGcoccBBoPcBBoPocoPcBoPocAMocxococxoGG11122211)(的縱坐標(biāo)積分曲線的縱坐標(biāo)重積分曲線下的面積原曲線下的面積積分曲線 從積分曲線和重積分從積分曲線和重積分曲線可以求出

33、原曲線下的曲線可以求出原曲線下的面積形心縱坐標(biāo)面積形心縱坐標(biāo)x G :y2y1y1dxdy1y2yxG(a)(b)(c)xyyd1xyyd12B1B2P1Q1Q2P2GxGcB2/Gc=tg =cB1cB2/ cB1 =Gc精選pptWGB結(jié)論結(jié)論精選pptI. Category of Ocean VehiclesBy Support (restoring) Forces -Supported by buoyancy force Conventional displacement ship - Supported by Hydrodynamic force - Hydrofoil ships

34、and Planning Hull ships, at Full Speed. -Supported by Aerostatic force (pressure) - Air cushion vehicles at full speed -Ground supported- Ocean drilling platform (median and shallow water)精選ppt By Missions -Military Purpose: Aircraft carrier, Cruiser, Destroyer, Service vessel, Patrol boat (gun boat

35、), Landing craft. -Non-military Purpose: a. Transportation: Passenger ship, Container ships, Bulk carrier (wheat, coal, ore, mineral), Oil tanker (very large), Specific vessel (LNG, etc.)I. Category of Ocean Vehicles精選ppt By Missions (continues)-Non-military Purpose: b. Work Platform: Offshore drilling; Oil and gas production; Oceanography research; Electronic tracking and surveillance satellite, communication, weather monitoring and navigation assistance;