《船舶靜力學(xué)》課程設(shè)計哈工大

1、船舶靜力學(xué)船舶靜力學(xué) 課程設(shè)計課程設(shè)計一、目一、目 的：的：1 1、提高繪制、提高繪制“靜水力曲線靜水力曲線”、“邦戎曲線邦戎曲線”、“穩(wěn)性穩(wěn)性橫截曲線橫截曲線”、“靜、動穩(wěn)性曲線靜、動穩(wěn)性曲線”的技能；的技能；2 2、掌握、掌握“船舶各種裝載狀況下穩(wěn)性校核計算船舶各種裝載狀況下穩(wěn)性校核計算”的原理、的原理、方法和步驟；方法和步驟；3 3、熟悉、熟悉船舶與海上設(shè)施法定檢驗規(guī)則船舶與海上設(shè)施法定檢驗規(guī)則（20042004）第）第四篇四篇“船舶安全船舶安全”中中“完整穩(wěn)性完整穩(wěn)性”的有關(guān)規(guī)定和方的有關(guān)規(guī)定和方法。法。二、內(nèi)二、內(nèi) 容容1 1、“沿海多用途運輸船沿海多用途運輸船” 靜水力曲線、邦戎曲

2、線、靜水力曲線、邦戎曲線、穩(wěn)性橫截曲線的繪制；穩(wěn)性橫截曲線的繪制；2 2、“沿海多用途運輸船沿海多用途運輸船” 各種裝載狀況下穩(wěn)性校各種裝載狀況下穩(wěn)性校核計算。核計算。三、步三、步 驟驟（一）靜水力曲線、（一）靜水力曲線、邦戎曲線、邦戎曲線、穩(wěn)性橫截曲線穩(wěn)性橫截曲線 的繪制的繪制 1 1、備用圖紙資料、備用圖紙資料 型線圖型線圖 2 2、內(nèi)容及要求、內(nèi)容及要求 每人繪制一張靜水力曲線圖、邦戎曲線和穩(wěn)每人繪制一張靜水力曲線圖、邦戎曲線和穩(wěn) 性橫截曲線圖；性橫截曲線圖； 靜水力曲線、邦戎曲線圖用靜水力曲線、邦戎曲線圖用A3A3幅面繪制；幅面繪制； 穩(wěn)性橫截曲線圖用穩(wěn)性橫截曲線圖用A4A4幅面繪制幅

3、面繪制。 3 3、注意事項、注意事項 靜水力曲線圖靜水力曲線圖： （1 1）曲線布置均勻，比例選擇適當(dāng)；）曲線布置均勻，比例選擇適當(dāng)； （2 2）橫坐標(biāo)為等份間距，單位為厘米；）橫坐標(biāo)為等份間距，單位為厘米； 以船中為坐標(biāo)原點；船型系數(shù)另起坐標(biāo)；以船中為坐標(biāo)原點；船型系數(shù)另起坐標(biāo)； （3 3）曲線要細(xì)、）曲線要細(xì)、光順光順。 邦戎曲線圖：邦戎曲線圖： （1 1）曲線布置均勻，比例選擇適當(dāng)；）曲線布置均勻，比例選擇適當(dāng)； （2 2）曲線要細(xì)、）曲線要細(xì)、光順光順。 穩(wěn)性橫截曲線圖穩(wěn)性橫截曲線圖： 曲線要細(xì)、曲線要細(xì)、光順光順。BFxx , （二）各種裝載情況下穩(wěn)性校核計算（二）各種裝載情況下穩(wěn)性

4、校核計算 1 1、備用圖紙資料、備用圖紙資料 （1 1）總布置圖）總布置圖 （2 2）靜水力曲線圖）靜水力曲線圖 （3 3）艙柜容積曲線圖）艙柜容積曲線圖 （4 4）船舶排水量及重心位置計算書）船舶排水量及重心位置計算書 （5 5）穩(wěn)性橫截曲線圖）穩(wěn)性橫截曲線圖2 2、內(nèi)容及要求、內(nèi)容及要求內(nèi)容：內(nèi)容： （1 1）船舶排水量及重心位置計算）船舶排水量及重心位置計算 （2 2）船舶縱傾及初穩(wěn)性計算）船舶縱傾及初穩(wěn)性計算 （3 3）受風(fēng)面積、風(fēng)壓傾斜力臂計算）受風(fēng)面積、風(fēng)壓傾斜力臂計算 （4 4）橫搖周期、橫搖角計算）橫搖周期、橫搖角計算 （5 5）進(jìn)水角曲線）進(jìn)水角曲線 （6 6）自由液面對復(fù)原

5、力臂曲線修正計算）自由液面對復(fù)原力臂曲線修正計算 （7 7）靜穩(wěn)性及動穩(wěn)性計算）靜穩(wěn)性及動穩(wěn)性計算 （8 8）靜穩(wěn)性曲線及動穩(wěn)性曲線）靜穩(wěn)性曲線及動穩(wěn)性曲線 （9 9）穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)計算）穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)計算 （1010）穩(wěn)性匯總表）穩(wěn)性匯總表要求：要求： 四個裝載狀態(tài)四個裝載狀態(tài)： 滿載出港滿載出港： d = d = 3.253.25 m m， = 870.51 t= 870.51 t Z ZG G =3.092 m=3.092 m， X XG G = 1.410 m= 1.410 m 滿載到港滿載到港： d = d = 3.093.09 m m， = 819.18 t= 819.18 t Z ZG

6、G =3.176 m=3.176 m， X XG G = 1.434 m= 1.434 m 空載出港空載出港： d = d = 2.372.37 m m， = 590.00 t= 590.00 t Z ZG G =3.360 m=3.360 m， X XG G = 1.181 m= 1.181 m 空載到港空載到港： d = d = 2.202.20 m m， = 538.67 t= 538.67 t Z ZG G =3.514 m=3.514 m， X XG G = 1.196 m= 1.196 m 每人完成一個每人完成一個裝載狀態(tài)裝載狀態(tài)的計算資料，每一組完成的計算資料，每一組完成 一套計

7、算資料。一套計算資料。 3 3、步驟、步驟 （1 1）船舶排水量及重心位置計算船舶排水量及重心位置計算 首先計算首先計算空船排水量空船排水量及重心位置；及重心位置； 然后計算各種裝載狀態(tài)下的排水量及然后計算各種裝載狀態(tài)下的排水量及 重心位置。重心位置。 （2 2）船舶排水量及重心位置計算船舶排水量及重心位置計算 根據(jù)船舶排水量及重心位置的計算結(jié)根據(jù)船舶排水量及重心位置的計算結(jié) 果，計算各種裝載狀態(tài)下的果，計算各種裝載狀態(tài)下的船舶縱傾船舶縱傾值及值及 初穩(wěn)性值。初穩(wěn)性值。 （3 3）受風(fēng)面積、風(fēng)壓傾側(cè)力臂計算）受風(fēng)面積、風(fēng)壓傾側(cè)力臂計算 受風(fēng)面積、面積矩、面積中心距水線高受風(fēng)面積、面積矩、面積中

8、心距水線高 Z Z計算：計算： “空載到港空載到港” 狀態(tài)受風(fēng)面積、面積矩、受風(fēng)面積狀態(tài)受風(fēng)面積、面積矩、受風(fēng)面積 中心距水線高中心距水線高Z Z計算：計算： “空載到港空載到港” 狀態(tài)的數(shù)據(jù)給出如下：狀態(tài)的數(shù)據(jù)給出如下： 吃水吃水d = d = 2.202.20m m； A Af f =286.18 =286.18 ； Z = 3.27mZ = 3.27m 其他裝載狀態(tài)受風(fēng)面積、面積矩、受風(fēng)面積其他裝載狀態(tài)受風(fēng)面積、面積矩、受風(fēng)面積 中心距水線高中心距水線高 Z Z 按按“空載到港空載到港”狀態(tài)的進(jìn)行修正狀態(tài)的進(jìn)行修正 計算。計算。 2m 風(fēng)壓傾斜力臂計算風(fēng)壓傾斜力臂計算 = = （m m）

9、 單位計算風(fēng)壓單位計算風(fēng)壓 p p 查表。查表。 繪制繪制風(fēng)壓傾斜力臂風(fēng)壓傾斜力臂曲線曲線 = = f f（），）， 用用A4A4幅面繪制（每人繪幅面繪制（每人繪 一一 張）。張）。9810zpAfflfl（4 4）橫搖周期、橫搖角計算）橫搖周期、橫搖角計算 T= 0.58 f （S） 1 = 15.28 C1 C2 （） 本船舭龍骨舭龍骨總面積 Ab = 8.16 Ab / （LB）% = 1.9%2m0224GMKGB 32CC （5 5）進(jìn)水角曲線）進(jìn)水角曲線 進(jìn)水口位置進(jìn)水口位置： 救生甲板上舷側(cè)門檻上救生甲板上舷側(cè)門檻上 緣，位于緣，位于 #19#19肋位；肋位； 進(jìn)水口坐標(biāo)進(jìn)水口坐

10、標(biāo)： y = 3.50 my = 3.50 m Z = 6.98 m Z = 6.98 m 門檻高門檻高：0.38 m0.38 m 進(jìn)水角曲線計算及繪制進(jìn)水角曲線計算及繪制： 繪制進(jìn)水口位置的示意圖，由進(jìn)水口量繪制進(jìn)水口位置的示意圖，由進(jìn)水口量至不同吃水旋轉(zhuǎn)點的連線的傾角，據(jù)穩(wěn)性橫至不同吃水旋轉(zhuǎn)點的連線的傾角，據(jù)穩(wěn)性橫截曲線電算結(jié)果，取出相應(yīng)吃水、傾角、排截曲線電算結(jié)果，取出相應(yīng)吃水、傾角、排水量的數(shù)值，然后插值計算進(jìn)水角與對應(yīng)的水量的數(shù)值，然后插值計算進(jìn)水角與對應(yīng)的排水量，由此繪制進(jìn)水角曲線排水量，由此繪制進(jìn)水角曲線: : j j = = f f（）曲線。）曲線。 進(jìn)水角曲線進(jìn)水角曲線用用A

11、4A4幅面繪制（每人繪一張）。幅面繪制（每人繪一張）。主甲板救生甲板救生甲板上舷側(cè)門檻(#19)進(jìn)水角示意圖1.30m1.95m2.60m3.25m3.90m12345( 6) ( 6) 自由液面對復(fù)原力臂曲線修正計算自由液面對復(fù)原力臂曲線修正計算 自由液面自由液面對復(fù)原力臂曲線修正按對復(fù)原力臂曲線修正按國際國際海事組織海事組織推薦的公式計算：推薦的公式計算： GZ =GZ = （m） Mf i = Vbk （KN.m） 詳細(xì)計算請參照詳細(xì)計算請參照規(guī)則規(guī)則。 81. 9ifiM 本船需要考慮自由液面對復(fù)原力臂曲線修本船需要考慮自由液面對復(fù)原力臂曲線修正的液艙有：正的液艙有： 淡水艙（左、右）

12、淡水艙（左、右）： V = 14.50 ， l = 7.20 m， b = 2.20 m h = 0.90 m， = 9.81 kN/ ， = 1.00， b/h = 2.44 燃油艙（左、右）燃油艙（左、右）： V = 17.20 ， l = 2.40 m， b = 2.20 m h =4.40 m， = 0.849.81 kN/ =0.94， b/h = 0.64 3m3m3m3m 供應(yīng)淡水艙（左、右）：供應(yīng)淡水艙（左、右）： V = 105.0 ， l = 12.00 m， b = 2.30 m h = 4.40 m， = 9.81 kN/ ， = 0.86， b/h = 0.523m3

13、m（7 7）靜穩(wěn)性及動穩(wěn)性計算）靜穩(wěn)性及動穩(wěn)性計算 由穩(wěn)性橫截曲線，查得每一排水量下由穩(wěn)性橫截曲線，查得每一排水量下 各傾角的假定重心高度各傾角的假定重心高度 Zs = 0Zs = 0的靜穩(wěn)性的靜穩(wěn)性 臂臂 ； 計算實際重心下的計算實際重心下的靜穩(wěn)性臂靜穩(wěn)性臂 及動穩(wěn)及動穩(wěn) 性臂性臂 。sldll（8 8）繪制靜穩(wěn)性曲線及動穩(wěn)性曲線）繪制靜穩(wěn)性曲線及動穩(wěn)性曲線 由實際重心下的靜穩(wěn)性臂及動穩(wěn)性臂，由實際重心下的靜穩(wěn)性臂及動穩(wěn)性臂，繪制靜穩(wěn)性曲線及動穩(wěn)性曲線。繪制靜穩(wěn)性曲線及動穩(wěn)性曲線。 靜穩(wěn)性曲線及動穩(wěn)性曲線用靜穩(wěn)性曲線及動穩(wěn)性曲線用A4A4幅面繪制幅面繪制（每人繪一張）。（每人繪一張）。 在動

14、穩(wěn)性曲線上在動穩(wěn)性曲線上, ,作圖確定最小傾覆力作圖確定最小傾覆力臂臂 。ql（9 9）穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)計算計算 k = （1010）穩(wěn)性匯總表）穩(wěn)性匯總表 將以上計算結(jié)果填入將以上計算結(jié)果填入穩(wěn)性匯總表穩(wěn)性匯總表， 得出穩(wěn)性衡準(zhǔn)結(jié)果。得出穩(wěn)性衡準(zhǔn)結(jié)果。fqll祝大家 心情愉快、 課設(shè)順利！ B A S I C D A T A 沿海多用途貨船沿海多用途貨船 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 M N TXb Lw1 Lpp B d F K H 15 28 0.00 50.1 48.6 9.0 3.25 0.15 1.025 1.006 0.07 12 13 14 15 16 1

15、7 18 19 20 21 22 Zb S Mc Nc N2 d1 d2 d3 d4 d5 E 0.0 0.0 0.0 0.0 0 .0 1.3 1.95 2.60 3.25 3.90 0 O F F S E T S T A B L E M N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0 STATION DRAFT SternX SternY -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 1 BOTTOM - - - 0.100 0.100 0.100 0

16、.105 0.150 0.250 0.600 1.035 1.530 2.025 2.490 2.880 3.115 3.125 2 BASE LINE 0.000 -24.300 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 3 WATERLINE 0.325 -22.950 0.150 - - - 0.275 0.480 0.700 1.200 1.775 2.360 2.890 3.370 3.725 3.970 4.005 4 WATERLINE 0.6

17、50 -22.750 0.150 - - - 0.310 0.575 0.855 1.475 2.150 2.770 3.320 3.780 4.100 4.280 4.295 5 WATERLINE 1.300 -22.810 0.150 - - - 0.390 0.765 1.145 1.925 2.680 3.355 3.875 4.225 4.405 4.480 4.480 6 WATERLINE 1.950 -22.760 0.200 - - - 0.510 1.025 1.530 2.455 3.230 3.810 4.190 4.390 4.480 4.500 4.500 7 W

18、ATERLINE 2.600 -22.920 0.250 - - - 1.005 1.675 2.205 3.045 3.660 4.100 4.360 4.475 4.500 4.500 4.500 8 WATERLINE 3.250 -25.800 0.300 0.350 1.040 1.595 2.065 2.485 2.885 3.530 3.985 4.280 4.440 4.500 4.500 4.500 4.500 9 WATERLINE 3.900 -26.790 1.200 1.655 2.055 2.440 2.780 3.090 3.370 3.850 4.200 4.3

19、95 4.485 4.500 4.500 4.500 4.500 10 MainDECK y - -27.120 2.825 3.205 3.450 3.655 4.180 4.285 4.370 4.465 4.500 4.500 4. 500 4.500 4.500 4.500 4.500 11 UP DECK y - -10.000 - - - - - - - - - - - - - - - 12 HEIGHT z - - - 3.195 3.040 2.780 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0

20、00 13 MainDECK z - - 6.080 6.000 5.945 5.885 6.800 6.750 6.725 6.650 6.605 6.575 5.450 4.300 4.300 4.300 4.300 14 UP DECK z - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 ST-MID x - - - -25.515 -24.300 -23.085 -21.870 -20.655 -19.44 -17.01 -14.58 -12.15 -9.72 -7.29 -4.860 -2.430 0.000F O R E B O D Y M N 16 17

21、 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 0 STATION DRAFT 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 Stern-Y Stern-X 1 BOTTOM - 3.125 2.785 2.290 1.710 1.150 0.700 0.355 0.160 0.100 0.100 0.100 - - 2 BASE LINE 0.000 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 - - 0.100 19.44

22、0 3 WATERLINE 0.325 4.005 3.745 3.330 2.810 2.270 1.655 1.100 0.610 0.250 - - 0.100 21.415 4 WATERLINE 0.650 4.295 4.095 3.745 3.305 2.710 2.055 1.455 0.875 0.395 0.080 - 0.100 22.170 5 WATERLINE 1.300 4.480 4.365 4.110 3.735 3.225 2.540 1.875 1.210 0.640 0.195 - 0.100 23.040 6 WATERLINE 1.950 4.500

23、 4.475 4.255 3.925 3.485 2.880 2.200 1.520 0.895 0.345 - 0.100 23.540 7 WATERLINE 2.600 4.500 4.500 4.330 4.050 3.690 3.135 2.500 1.825 1.175 0.545 - 0.100 23.925 8 WATERLINE 3.250 4.500 4.500 4.385 4.160 3.870 3.370 2.780 2.135 1.470 0.800 0.100 0.100 24.300 9 WATERLINE 3.900 4.500 4.500 4.430 4.26

24、0 4.025 3.610 3.080 2.480 1.830 1.095 0.235 0.150 24.655 10 MainDECK y - 4.500 4.500 4.450 4.320 4.130 3.800 3.375 3.480 3.610 3.055 2.300 0.500 26.900 11 UP DECK y - - - - - - - - - - - - - - 12 HEIGHT z - 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 3.250 - - 13 MainDECK z - 4.300 4

25、.315 4.350 4.380 4.415 4.475 4.565 5.700 6.900 7.025 7.175 7.400 - 14 UP DECK z - - - - - - - - - - - - - - 15 ST-MID x - 0.000 2.430 4.860 7.290 9.720 12.150 14.580 17.010 19.440 21.870 24.300 - -H Y D R O S T A T I C C U R V E S d V ZB XB AW XF ZM ZML CB CW CM CP CVP TPC MTC DZJ/CM 0.325 50.421 51

26、.992 0.181 -1.547 194.724 -1.365 12.758 306.549 0.355 0.445 0.737 0.481 0.797 2.008 3.277 0.056 0.650 119.590 123.315 0.360 -1.369 223.621 -1.175 7.700 159.452 0.421 0.511 0.837 0.502 0.823 2.306 4.037 0.056 1.300 277.468 286.111 0.710 -1.222 256.770 -1.107 4.961 87.728 0.488 0.587 0.911 0.536 0.831

27、 2.648 5.123 0.060 1.950 451.012 465.061 1.068 -1.191 279.658 -1.184 4.106 65.191 0.529 0.639 0.939 0.563 0.827 2.884 6.136 0.070 2.600 639.960 659.895 1.425 -1.218 301.574 -1.394 3.822 55.653 0.563 0.689 0.954 0.590 0.816 3.110 7.363 0.089 3.250 844.216 870.513 1.789 -1.318 329.413 -2.036 3.804 54.

28、248 0.594 0.753 0.963 0.617 0.789 3.397 9.396 0.142 3.900 1066.386 1099.604 2.164 -1.519 356.627 -2.537 3.925 53.586 0.625 0.815 0.969 0.645 0.767 3.677 11.635 0.192 B O N J E A N C U R V E SA R E A (m2) ST -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 WL 0.000 - - - 0.000

29、0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.325 - - - 0.131 0.217 0.323 0.594 0.908 1.235 1.534 1.803 2.009 2.142 2.156 0.650 - - - 0.328 0.573 0.845 1.482 2.205 2.929 3.582 4.161 4.587 4.864 4.897 1.300 - - - 0.782 1.444 2.148 3.706 5.377 6.944 8.303 9.418 10.180 10.619 10.658 1.9

30、50 - - - 1.360 2.592 3.863 6.521 9.182 11.596 13.553 15.025 15.940 16.434 16.474 2.600 - - - 2.304 4.305 6.259 10.090 13.674 16.755 19.126 20.795 21.783 22.286 22.326 3.250 0.025 0.250 0.855 4.217 7.016 9.598 14.393 18.653 22.208 24.850 26.634 27.632 28.134 28.174 3.900 1.328 2.262 3.631 7.404 10.66

31、2 13.685 19.208 23.985 27.854 30.655 32.486 33.482 33.984 34.024 M-DECK 4.775 5.921 7.385 11.331 14.615 17.744 23.146 27.853 31.609 34.248 36.084 37.082 37.584 37.624 WL ST 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 -

32、 - 0.325 2.156 1.995 1.745 1.430 1.110 0.780 0.490 0.260 0.114 - - 0.650 4.897 4.587 4.087 3.457 2.770 2.018 1.342 0.753 0.324 0.027 - 1.300 10.658 10.148 9.260 8.114 6.681 5.050 3.548 2.136 1.003 0.205 - 1.950 16.474 15.867 14.677 13.064 11.045 8.559 6.176 3.888 1.992 0.549 - 2.600 22.326 21.710 20

33、.265 18.255 15.714 12.478 9.233 6.062 3.335 1.122 - 3.250 28.174 27.556 25.927 23.588 20.628 16.701 12.667 8.635 5.054 1.990 0.000 3.900 34.024 33.406 31.658 29.062 25.762 21.238 16.474 11.631 7.192 3.217 0.204 M-DECK 37.624 37.141 35.655 33.182 29.963 25.504 20.771 15.736 10.719 5.869 1.263C R O S

34、S C U R V E S OF S T A B I L I T Y ANGLE=10 ANGLE=20 ANGLE=30 ANGLE=40 d LS d LS d LS d LS 1.300 285.903 0.858 1.300 292.350 1.615 1.300 312.410 2.190 1.300 344.349 2.688 1.950 466.936 0.714 1.950 472.945 1.426 1.950 493.177 2.079 1.950 522.836 2.587 2.600 663.874 0.669 2.600 677.945 1.345 2.600 696

35、.194 1.982 2.600 718.412 2.502 3.250 878.280 0.665 3.250 895.155 1.313 3.250 907.154 1.895 3.250 922.922 2.426 3.900 1104.995 0.668 3.900 1104.088 1.263 3.900 1111.746 1.831 3.900 1121.989 2.344 ANGLE=50 ANGLE=60 ANGLE=70 ANGLE=80 d LS d LS d LS d LS 1.300 378.603 3.075 1.300 414.616 3.354 1.300 450

36、.083 3.486 1.300 481.356 3.480 1.950 556.447 2.966 1.950 594.468 3.260 1.950 623.228 3.397 1.950 647.566 3.413 2.600 749.903 2.906 2.600 780.746 3.176 2.600 806.519 3.306 2.600 827.266 3.316 3.250 942.819 2.835 3.250 964.120 3.104 3.250 984.569 3.242 3.250 1008.100 3.280 3.900 1128.322 2.749 3.900 1137.751 3.029 3.900 1152.568 3.193 3.900 1171.959 3.248 沿海多用途運輸船沿海多用途運輸船1 1、船型、用途及航區(qū)、船型、用途及航區(qū) 本船為單甲板、單機、單槳、單舵的尾機型運輸船。本船為單甲板、單機、單