浮體靜力學(xué)(07)課件

上海海事大學(xué)海洋環(huán)境與工程學(xué)院張寶吉船舶原理（浮體靜力學(xué)）浮心垂向坐標(biāo)曲線ZB(z)定義：浮心垂向坐標(biāo)隨吃水z變化的曲線。計(jì)算ZB(z)的兩種方法利用Aw(z)計(jì)算值偏大利用V(z)實(shí)際中常用§3~4浮性曲線利用Aw(z)的推導(dǎo)過程面積OEF=Mxoy面積浮心垂向坐標(biāo)Vi對(duì)基面的靜矩§3~4浮性曲線利用V(z)的推導(dǎo)過程=Vi對(duì)吃水為di的水線面的靜矩面積浮心垂向坐標(biāo)§3~4浮性曲線漂心和浮心縱向坐標(biāo)定義：水線面（漂心）浮心縱向坐標(biāo)隨吃水z變化的曲線。計(jì)算公式：漂心浮心曲線特征：為檢驗(yàn)這兩條曲線計(jì)算結(jié)果是否正確，可以用它們的交點(diǎn)來驗(yàn)證。交點(diǎn)處曲線有最大或最小值，導(dǎo)數(shù)為0§3~4浮性曲線橫剖面面積曲線定義：某一吃水各站處的橫剖面面積為縱坐標(biāo)，船長(zhǎng)L為橫坐標(biāo)繪制的曲線。§3~4浮性曲線面積形心的縱向坐標(biāo)=浮心的縱向坐標(biāo)該曲線的豐滿系數(shù)=縱向菱形系數(shù)形狀表達(dá)了排水體積V沿船長(zhǎng)的分布情況：橫剖面面積曲線三個(gè)特征：結(jié)論：形狀與線型密切相關(guān)，選型和型線設(shè)計(jì)首要考慮?！?~4浮性曲線正浮狀態(tài)時(shí)某一吃水下的排水體積和浮心坐標(biāo)縱傾狀態(tài)時(shí)某一縱傾水線下的排水體積和浮心坐標(biāo)從浮性曲線圖上求出用邦戎曲線求出邦戎曲線排水體積和浮心坐標(biāo)計(jì)算如何求邦戎曲線？如何利用邦戎曲線？邦戎曲線§3~5船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心坐標(biāo)計(jì)算邦戎曲線定義：以各站號(hào)處的吃水為縱坐標(biāo)，橫剖面面積為橫坐標(biāo)形成的一組曲線稱為邦戎曲線；19世紀(jì)末由法國(guó)人邦戎最早制成使用得名。使用中，為便于確定縱傾水線下的浮心及各艙形心的垂向坐標(biāo)，圖上還畫出橫剖面面積曲線對(duì)基面靜矩曲線?！?~5船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心坐標(biāo)計(jì)算§3~5船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心坐標(biāo)計(jì)算具體計(jì)算時(shí)，整個(gè)橫剖面分成三部分：

最高等分水線以下部分；

最高等分水線至甲板邊線部分；

甲板以上梁拱部分?！?~5船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心坐標(biāo)計(jì)算邦戎曲線——橫剖面面積計(jì)算最高等分水線以下部分最高等分水線至甲板邊線部分用數(shù)值積分法計(jì)算形狀近似為梯形面積：對(duì)基面靜矩：§3~5船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心坐標(biāo)計(jì)算甲板以上梁拱部分甲板梁拱線為二次拋物線面積：對(duì)基面靜矩：全船甲板梁拱線是同一拋物線§3~5船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心坐標(biāo)計(jì)算§3~5船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心坐標(biāo)計(jì)算§3~5船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心坐標(biāo)計(jì)算邦戎曲線——橫剖面面積計(jì)算該站整個(gè)橫剖面面積該站整個(gè)橫剖面面積對(duì)基面靜矩邦戎曲線用途：可算出任意縱傾水線下（含正浮狀態(tài)）排水體積和浮心位置；可以計(jì)算穩(wěn)性、艙容、可浸長(zhǎng)度、總強(qiáng)度等。綜上可知求解步驟：

確定縱傾水線，量出其與各站交點(diǎn)的、；繪出該縱傾水線下的橫剖面面積沿船長(zhǎng)方向的分布曲線；對(duì)橫剖面面積曲線積分，得到排水體積和浮心坐標(biāo)?！?~6水的密度改變時(shí)船舶浮態(tài)的變化船舶從一個(gè)密度的水域駛?cè)肓硪幻芏鹊乃?，船的重量及重心位置沒有變化，但吃水和浮心位置將發(fā)生變化，即船舶浮態(tài)發(fā)生變化。浮于吃水為的密度為的水域，排水量，浮心位置浮于吃水為的密度為的水域，排水量為結(jié)論：當(dāng)船舶從海水駛?cè)氲畢^(qū)域時(shí)，船舶的吃水增加，浮心位置向上、向后移動(dòng)，船產(chǎn)生首傾。反之，當(dāng)船舶從淡水駛?cè)牒Ｋ畢^(qū)域時(shí)，船舶的吃水減少，浮心位置向下、向前移動(dòng)，船產(chǎn)生尾傾。初始狀態(tài)密度改變后平均吃水變化：

§3~7儲(chǔ)備浮力及載重線標(biāo)志儲(chǔ)備浮力滿載水線以上主體水密部分的體積所能產(chǎn)生的浮力。通常以滿載排水量表示，大小根據(jù)船舶類型、航行區(qū)域以及載運(yùn)貨物的種類而定。內(nèi)河駁船的儲(chǔ)備浮力約為其滿載排水量的10%~15%，海船約為20%~50%，軍艦的儲(chǔ)備浮力在100%以上。如實(shí)際吃水超