船舶靜力學(xué)題庫(kù)

PAGEPAGE9填空題（）通常采用的船長(zhǎng)有三種，即：_____________________________________。在船舶靜水力性能計(jì)算中一般采用的船長(zhǎng)是：_______________________。干舷的定義是：在船側(cè)船中橫剖面處自_______至__________的垂直距離。菱形系數(shù)是船體設(shè)計(jì)水線下的____________與___________________之比。船舶的一般浮態(tài)可用__________、__________和_______三個(gè)參數(shù)來表示。穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)的定義是__________________和_____________________之比。浮性是指船舶在一定裝載情況下_____________________________的能力。穩(wěn)性的定義是_____________________________________________的能力。___________________________________________________叫做復(fù)原力矩。船舶的浮態(tài)是指船舶在靜水中平衡時(shí)____________________________________。描述船舶浮態(tài)時(shí)，通常采用固定在船體上的直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)為_____________________的交點(diǎn)，x軸的正方向指向_____________，y軸的正方向指向__________________，z軸的正方向指向_____________________________。方形系數(shù)是船體設(shè)計(jì)水線下的__________________與__________________之比。每厘米縱傾力矩是指__________________________________所需要的縱傾力矩。船舶在動(dòng)力作用下傾斜產(chǎn)生的________________________________稱為動(dòng)傾角。________________________________________________________叫做傾斜力矩。___________________________________________________稱為邦戎曲線。首垂線是通過____________________________________所作的垂線。尾垂線是通過____________________________________所作的垂線，如果無舵柱則取______________________________________________為尾垂線。垂線間長(zhǎng)是______________________________________之間的水平距離。方形系數(shù)是船體設(shè)計(jì)水線下的____________________與__________________之比。菱形系數(shù)是船體設(shè)計(jì)水線下的____________________與__________________之比。________________________________________________稱為縱傾值。重心移動(dòng)原理的內(nèi)容是：整個(gè)物體重心移動(dòng)的方向______________________；整個(gè)物體的重量乘以該重心移動(dòng)的距離等于___________________________________。穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)的定義是____________________________和_________________之比。每厘米縱傾力矩是指___________________________________所需要的縱傾力矩。船舶在動(dòng)力作用下傾斜產(chǎn)生的_____________________________稱為動(dòng)傾角。梯形法近似計(jì)算的基本原理是用______________線近似地代替_____________線。辛浦生法近似計(jì)算的基本原理是用____________線近似地代替_____________線。描述船舶的浮態(tài)時(shí)，通常采用固定在船體上的直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)為____________的交點(diǎn)，x軸的正方向指向____________，y軸的正方向指向__________，z軸的正方向指向___________。船舶作微小角度傾斜時(shí)，其等體積傾斜軸線必然通過_______________。重心移動(dòng)原理的內(nèi)容是，整個(gè)物體重心移動(dòng)的方向____________________；整個(gè)物體的重量乘以該重心移動(dòng)的距離等于_____________________________。船正浮于某一吃水面時(shí)，穩(wěn)心半徑等于_________________除以________________。___________________________________________________稱為縱傾值。自由液面的影響導(dǎo)致___________________________________________。初穩(wěn)性高度是____________________________減去_________________。船舶在動(dòng)力作用下傾斜產(chǎn)生的_________________________稱為動(dòng)傾角。回復(fù)力矩是衡量船舶靜穩(wěn)性的重要指標(biāo)，回復(fù)力矩所作的功是衡量_____________________的重要指標(biāo)。二，解答下列各題（30分）名詞術(shù)語(yǔ)解釋靜穩(wěn)性；動(dòng)穩(wěn)性；穩(wěn)定平衡狀態(tài)；浮態(tài)及浮態(tài)參數(shù)；進(jìn)水角；浮性；浮態(tài)；空船重量；縱傾值；浮心曲線；每厘米吃水噸數(shù)；每厘米縱傾力矩；縱穩(wěn)性高度；動(dòng)傾角方形系數(shù)與菱形系數(shù)每厘米吃水噸數(shù)與每厘米縱傾力矩首垂線與首舷弧高度滿載出港與滿載到港極限靜傾角與極限動(dòng)傾角空載出港與空載到港靜穩(wěn)性特點(diǎn)與動(dòng)穩(wěn)性特點(diǎn)靜穩(wěn)性曲線與動(dòng)穩(wěn)性曲線穩(wěn)性消失角與進(jìn)水角邦戎曲線與穩(wěn)性插值曲線橫穩(wěn)心半徑與縱穩(wěn)心半徑橫搖角與進(jìn)水角穩(wěn)性插值曲線與靜穩(wěn)性曲線設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)與垂線間長(zhǎng)水線面系數(shù)與中橫剖面系數(shù)橫穩(wěn)性高與縱穩(wěn)性高漂心與浮心設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)與垂線間長(zhǎng)靜穩(wěn)性曲線與動(dòng)穩(wěn)性曲線穩(wěn)性消失角給出表達(dá)式（公式中各符號(hào)需說明起代表的意義）自由液面對(duì)初穩(wěn)性高的修正值：橫穩(wěn)心垂向坐標(biāo)：縱穩(wěn)心半徑：每厘米縱傾力矩：重物p向船首方向縱向移動(dòng)l距離，引起的縱傾角正切；梯形法近似積分公式：每厘米吃水噸數(shù)：縱穩(wěn)性高度：重物p向左舷水平移動(dòng)l距離，引起的橫傾tanθ:正浮狀態(tài)吃水為T，按縱向計(jì)算系統(tǒng)求浮心的垂向坐標(biāo)；已知平均吃水和縱傾值求首尾吃水：船在某一吃水T時(shí)在漂心XF位置上增加小量載荷p后求新的平均吃水：在漂心的垂直線上卸去重量為p的小量載荷，引起的縱傾：傾斜試驗(yàn)時(shí)橫向移動(dòng)重物后測(cè)出產(chǎn)生的橫傾角，此時(shí)船的初穩(wěn)性高度；已知平均吃水和縱傾值求首尾吃水：船在某一吃水T時(shí)在漂心XF位置上增加小量載荷p后求新的平均吃水：在漂心的垂直線上卸去重量為p的小量載荷，引起的縱傾：傾斜試驗(yàn)時(shí)橫向移動(dòng)重物后測(cè)出產(chǎn)生的橫傾角，此時(shí)船的初穩(wěn)性高度三簡(jiǎn)答題（15分）船舶的平衡條件及船舶處于任意浮態(tài)時(shí)的平衡方程。船舶的回復(fù)能力是如何形成的？利用穩(wěn)性插值曲線求靜穩(wěn)性曲線的方法？如何判斷船舶是否處于穩(wěn)定平衡？為什么縱向穩(wěn)性要比橫向穩(wěn)性高的多？如何計(jì)算進(jìn)水角曲線？如何求風(fēng)浪聯(lián)合作用下并考慮進(jìn)水角時(shí)的極限傾覆力矩和極限動(dòng)傾角？如何通過傾斜試驗(yàn)計(jì)算船舶在實(shí)驗(yàn)狀態(tài)時(shí)的排水量和重心高度？何謂穩(wěn)性插值曲線？如何利用穩(wěn)性插值曲線求給定裝載狀態(tài)下的靜穩(wěn)性曲線？給定某一裝載狀態(tài)，如何求船舶的浮態(tài)？（假定景水力曲線已求得）如何利用靜穩(wěn)性曲線求正浮位置以及考慮波浪橫搖角時(shí)的極限動(dòng)傾力矩，極限動(dòng)傾角？設(shè)船舶正浮于吃水為T的靜水海面上，此時(shí)的初穩(wěn)性高度為h，現(xiàn)要將一重物p裝在船上，問裝在距基線多高的位置Z0時(shí)，船舶的初穩(wěn)性高度保持不變？為什么用初穩(wěn)性高度作為衡量船舶初穩(wěn)性的重要指標(biāo)？什么是船舶靜水力曲線？它包括哪幾種性質(zhì)的曲線？各自又包括哪些曲線？靜水力曲線有什么用途？如何求進(jìn)水角曲線？該曲線有什么用途？給出船舶某一裝載狀態(tài)下的重量和重心坐標(biāo)，如何求該裝載狀態(tài)下的浮性和初穩(wěn)性？（假設(shè)該船型的靜水力曲線已求得，艙內(nèi)存在未裝滿的液體艙）自由液面對(duì)靜穩(wěn)性曲線影響的計(jì)算原理。船舶回復(fù)能力是如何形成的？已知空船重量和重心，如何求給定某一裝載狀態(tài)下的浮態(tài)和初穩(wěn)性。（假設(shè)該船型的靜水力曲線已求得，艙內(nèi)存在未裝滿的液體艙）某船型的穩(wěn)性插值曲線和進(jìn)水角曲線已求得，如何計(jì)算給定的某一裝載狀態(tài)的穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)K，最大靜穩(wěn)性臂和穩(wěn)性消失角。（假定該裝載狀態(tài)下的橫搖角給出）傾斜試驗(yàn)的目的是什么？假定傾斜試驗(yàn)時(shí)船舶靜浮于某一水線，如何求出試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)的排水量和重心高度。計(jì)算初穩(wěn)性高度時(shí)為何要進(jìn)行自由液面修正？如何進(jìn)行修正？如何按規(guī)范法進(jìn)行自由液面對(duì)靜穩(wěn)性的修正？假設(shè)某船的靜水力曲線已求得，如何計(jì)算給定裝載狀態(tài)下的浮態(tài)和初穩(wěn)性？?jī)A斜試驗(yàn)的目的是什么？假定傾斜試驗(yàn)時(shí)船舶正浮于某一水線，如何求出試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)的排水量和重心高度？如何利用動(dòng)穩(wěn)性曲線求考慮波浪橫搖角時(shí)的極限動(dòng)傾力矩和極限動(dòng)傾角？每厘米吃水噸數(shù)和每厘米縱傾力矩的定義以及各自的用途，舉例說明。提高數(shù)值積分精確度的辦法有哪些？并作圖說明梯形法、辛浦生法對(duì)曲線端點(diǎn)曲率變化較大時(shí)如何處理？如何應(yīng)用邦戎曲線計(jì)算船舶具有縱傾浮態(tài)下的排水體積V和浮心位置（Xb、Zb）如何利用動(dòng)穩(wěn)性曲線求考慮波浪橫搖角時(shí)的極限動(dòng)傾力矩和極限東傾角？自由液面對(duì)船舶穩(wěn)性的影響如何？減少自由液面影響的辦法有哪些？何謂穩(wěn)性插值曲線?如何利用穩(wěn)性插值曲線求給定裝載狀態(tài)下的靜穩(wěn)性曲線?給定某一裝載狀態(tài)，如何求船舶的浮態(tài)?(假定景水力曲線已求得)如何利用靜穩(wěn)性曲線求正浮位置以及考慮波浪橫搖角時(shí)的極限動(dòng)傾力矩，極限動(dòng)傾角?設(shè)船舶正浮于吃水為T的靜水海面上，此時(shí)的初穩(wěn)性高度為h，現(xiàn)要將一重物p裝在船上，問裝在距基線多高的位置Z0時(shí)，船舶的初穩(wěn)性高度保持不變?為什么用初穩(wěn)性高度作為衡量船舶初穩(wěn)性的重要指標(biāo)?四證明（15分）船舶作微小角度傾斜時(shí)，其等體積傾斜水線必然通過元水線面的漂心。船上有未裝滿的液體艙時(shí)，考慮自由液面影響后初穩(wěn)性高度h1=h–γ1Ix/Δ船舶等體積橫傾一位小角度時(shí)，橫穩(wěn)心半徑為r=Ix/V。（其中，Ix為正浮水線面對(duì)通過漂心的縱軸的慣性矩，V為排水體積）船舶橫傾某一大傾角度θ時(shí)浮心坐標(biāo)為YCθ，ZCθ，假定此時(shí)船舶的重心為Zg，證明船舶在該位置時(shí)的重心到浮力作用線的垂直距離GZ為：GZ=YCθ*Cosθ–(Zg-ZCθ)*Sinθ(要求畫出簡(jiǎn)圖)證明：CB=CP*CM（其中為方形系數(shù)，為菱形系數(shù)，為中橫剖面系數(shù)）證明：TPC=γ*AW/100(t/cm)(其中，TPC為每厘米吃水噸數(shù)，γ為水的重量密度t/cm，AW為水線面面積)設(shè)船舶原正浮狀態(tài)，吃水為d，排水量為Δ，水線面面積為AW，漂心縱坐標(biāo)為xF，初穩(wěn)性高為GM，海水比重為w。試證明把小量載荷裝在后新的初穩(wěn)性高G1M1為G1M1=GM+p/Δ+p(d+p/2wAW-Z–dxc/dz=S(z)/V(z)[xf(z)-xc(z)]式中xc(z)，xf(z)分別為任意吃水z處的浮心和漂心的縱向坐標(biāo)，V(z)，S(z)分別為任意吃水z處的排水體積和水線面面積。（證明時(shí)畫出草圖，標(biāo)上符號(hào)）ZC1=T1-∫0TV(Z)dz/V1式中T1為某一吃水，V1，ZC1分別為吃水T1時(shí)的排水體積和浮心垂向坐標(biāo)。V(Z)為排水體積曲線。（證明時(shí)畫出草圖，標(biāo)上符號(hào)）船舶橫傾某一大傾角度θ時(shí)浮心坐標(biāo)為（Ycθ,Zcθ），假定此時(shí)船舶的重心高度為Zg。證明船舶在該位置時(shí)重心G到浮力作用線的垂直距離GZ為：GZ=Ycθ*Cosθ–(Zg-ZCθ)*Sinθ（要求畫出簡(jiǎn)圖）證明船舶等體積橫傾一微小角度時(shí)，橫穩(wěn)心半徑為r=Ix/V。（其中Ix為正浮水線面對(duì)通過漂心的縱軸的慣性矩，V為排水體積）五計(jì)算題（20分）現(xiàn)有長(zhǎng)為4m斷面為等腰三角形的木材，重量密度為0.5t/m3浮于淡水上。求該浮態(tài)下的橫穩(wěn)心半徑為多少？（圖見課后題）某長(zhǎng)方形船的船長(zhǎng)L=100m，船寬18m，型深9m，正浮漂浮與吃水為6m的海平面上，此時(shí)在船中央底部有裝有一半海水的長(zhǎng)方形艙，該艙長(zhǎng)12m，寬18m，高6m，船的重心高度為5m。現(xiàn)把一重物p=240t，向上移9m，橫向向右移動(dòng)8.5m求移動(dòng)后船的橫傾角tgθ。某船船長(zhǎng)Lpp=120m，設(shè)計(jì)狀態(tài)的首尾吃水分別為TF=7.2m，TA=7.6m（即龍骨線不平行于基線），排水量Δ=10580t，其浮心垂向坐標(biāo)ZC=3.84m，縱穩(wěn)心半徑R=125.64m，重心垂向坐標(biāo)Zg=6.56m，漂心xf=0。當(dāng)船上有一重物p=100t，從船尾移向船首，其移動(dòng)距離為l=60m，求此時(shí)船的首尾吃水為多少？（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）某船的長(zhǎng)L=100m，寬B=12m，吃水T=3.5m，方形系數(shù)Cb=0.55，水線面積系數(shù)CW=0.70，初穩(wěn)性高度h=0.60m。船底部雙層底的某個(gè)艙內(nèi)裝滿燃油。該油艙的形狀為方形。其尺度為：長(zhǎng)l=10m，寬b=8m，深d=1.2m，試求燃油消耗一半后該船的初穩(wěn)性高度。（海水密度r=1.025t/m3,燃油密度r1=0.85t/m3。）（圖略）某箱形雙體船橫剖面如圖所示，其重心在基線以上3.875米處，吃水T=2.0米，如果要求初穩(wěn)性高h(yuǎn)≥2米，試問兩單體中心線相隔的距離d的最小值為多少？（課后題3-7今年考題）某箱形船長(zhǎng)L=100m，寬B=18m，型深D=9m，正浮于靜水海面上，吃水T=6m，此時(shí)重心垂向坐標(biāo)高度Zg=5m。船長(zhǎng)中央部船底有左右對(duì)稱兩個(gè)箱形壓載水艙，艙長(zhǎng)l=12m，艙寬b=9m，艙深d=4m，艙內(nèi)裝有未滿的海水?，F(xiàn)將船底的某一重物p=240t，向上方移動(dòng)Δz=9m，再向左舷移動(dòng)Δy=8.5m，求移動(dòng)后船的浮態(tài)。（計(jì)算結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后三位）某船的船長(zhǎng)L=164m，寬B=19.7m，方形系數(shù)Cb=0.50，滿載水線面系數(shù)CW=0.73，在海水中（γ1=1.025t/m3）的平均吃水T1=8.2m，求船前進(jìn)到淡水中（γ2=1.000t/m3）的平均吃水T2。某方形船初始正浮于靜水海面上，船長(zhǎng)100m，船寬20m，吃水5m。船的重心高度距底10m，距中心線橫向坐標(biāo)為y的地方裝上100t重物后船平衡時(shí)橫傾tanθ=0.037。求該重物裝載的橫向位置y。某船船長(zhǎng)L=100m橫斷面形狀為梯形且沿船長(zhǎng)不變，設(shè)計(jì)水線處寬B=10m,吃水d=6m。求橫穩(wěn)心半徑BM和縱穩(wěn)心半徑BML。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）（圖省略了?。┰O(shè)船上有一水艙，把艙長(zhǎng)分成4等分，等分間距l(xiāng)=0.5m，其等分點(diǎn)處斷面面積分別為2.75m2，4.25m2，4.90m2，4.85m2，4.05m2，求該水艙的容積。（用梯形法,計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）某船船長(zhǎng)LPP=120m，設(shè)計(jì)狀態(tài)的首尾吃水分別為TF=7.2m，TA=7.6m，（即龍骨線不平行于基線），排水量Δ=10580t，其浮心垂向坐標(biāo)ZC=3.84m，縱穩(wěn)心半徑R=125.64m，重心垂向坐標(biāo)Zg=6.56m，漂心Xf=0。當(dāng)船上有一重物p=100t，從船尾移向船首，移動(dòng)距離為l=60m，求此時(shí)船的首尾吃水是多少？（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）船長(zhǎng)L=100m，船寬B=15m，型深D=10m的箱形船，正浮于吃水d=6m的海水中。船舶的重心距離船底KG=7m?，F(xiàn)將p=1000t的貨物裝到船中前x=10m，距船底z=4m的船中線面位置上。求裝載后的浮態(tài)。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。（海水比重1.025t/m3，結(jié)果保留三位小數(shù)）試問：在右邊淡水艙艙內(nèi)的淡水耗去一半時(shí)船的橫傾角；如果要消去橫傾，那么船上x2=8m，y2=-4處的60噸貨物應(yīng)移至何處？已知某內(nèi)