《浮体静力学》PPT课件.ppt

上海海事大学海洋环境与工程学院张宝吉 船舶原理 浮体静力学 船舶原理 船舶静力学 船舶阻力 船舶推进 船舶耐波性 船舶操纵性 船舶动力学 流体动力学 流体静力学 课程结构 等速直线航行 浮态稳性抗沉性 变速运动 定常 非定常 课程结构 航行性能优良船型 1 是否具有合理的浮态和足够的稳性 2 是否属于低阻力的优良船型 3 推进器的效率是否最佳 4 推进器和船体与主机之间是否匹配 5 是否具有良好的航向稳定性和回转性 6 在风浪中航行时是否会产生剧烈的摇摆运动和抨击 浮体静力学 课程性质 本专业核心课程之一 课程要求 掌握基本理论及计算方法 能解决工程实际问题 实践环节 课程设计和习题课10学时 使用教材 船舶原理 上册 参考教材 船舶静力学 盛振邦等著上海交通大学出版社 船舶静力学 蔡岭梅等著人民交通出版社 船舶静力学 朱军编国防科技大学出版社 船舶 海洋结构物 浮体 本课研究内容 静水中平衡状态 静水中复原能力 浮体静力学 30万吨油轮 浮体静力学 大型油轮 浮体静力学 大型油轮 浮体静力学 原大连造船新厂为马士基公司建造的11万吨油轮 浮体静力学 大连理工大学设计的5万吨油轮 浮体静力学 集装箱船 1 浮体静力学 集装箱船 2 浮体静力学 集装箱船 3 浮体静力学 集装箱船 4 浮体静力学 航空母舰 1 浮体静力学 航空母舰 2 浮体静力学 航空母舰 3 浮体静力学 绪论 研究内容 浮体的浮性 稳性和抗沉性 浮性 浮体在一定装载情况下能漂浮于一定水面位置的能力 稳性 在外力作用下 浮体发生倾斜而不致倾覆的能力 当外力作用消失后 仍能回复到原来平衡位置的确能力 绪论 抗沉性 船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定浮性和稳性的能力 本课学习内容 浮体几何形状 船体 船体近似积分方法 前期准备 浮性 稳性 初稳性 大倾角稳性 绪论 抗沉性 船舶下水 第一章船体形状及近似计算 船型表示法 特征尺度 型线图 主尺度 船型系数 尺度大小 肥瘦程度 确切地表达了船体形状 尺度比 几何特征 船体外形 是用投影到三个相互垂直的基本平面来表达的 1 1主尺度 三个基本投影平面 中线面 基平面 中站面 1 1主尺度 基平面 1 1主尺度 1 1主尺度 1 1主尺度 船长 型宽 型深 吃水 干舷 总长Loa 垂线间长Lpp 设计水线长Lwl 首吃水dF 尾吃水dA B D d F 图 特征尺寸定义 1 1主尺度 图 特征尺寸定义 续 1 1主尺度 总长 LOA 船体型表面首尾两端点之间的水平距离 设计水线长 LWl 设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离 垂线间长 Lpp 首垂线和尾垂线之间的水平距离 又称两柱间长 主尺度定义 注意 在船舶静水力计算时用垂线间长 在分析阻力性能计算时用设计水线长 在船舶建造 靠码头或通过船闸时用总长 1 1主尺度 型宽 B 船体两侧型表面之间垂直于中线面的水平距离 一般指中横剖面设计水线处的宽度 型深 D H 在上甲板边线最低点 从龙骨板上表面到上甲板边线的垂直距离 尾垂线 设计水线后端 舵柱后缘 在有舵柱时为设计水线与舵柱后缘交点 无舵柱时为设计水线与舵杆中心线的交点 军舰通常指尾轮廓和设计水线交点的垂线 首垂线 是通过设计水线与首柱前缘的交点所作的垂线 1 1主尺度 吃水 T d 基线到设计水线之间的垂直距离 1 1主尺度 设计吃水 dd 船舶设计阶段所给出的吃水 结构吃水 ds 船体机构所允许的吃水 首吃水 dF 沿首垂线从设计水线至龙骨基线的延长线之间的距离 尾吃水 dA 沿首垂线从设计水线至龙骨基线的延长线之间的距离 平均吃水 d 结构吃水大于设计吃水 干舷 F 在船侧中横剖面处从设计水线到上甲板边板上表面的垂直距离 梁拱 1 1主尺度 舷弧 图 梁拱和舷弧 1 1主尺度 1 2船型系数 水线面系数Cwp 中横剖面系数CM 方形系数CB 棱形系数Cp 垂向棱形系数Cvp 船型系数 表达船体水下部分的几何特征 水线面系数Cwp 表征水线面的丰满度 主要影响稳性 也影响快速性 1 2船型系数 中横剖面系数CM 反映中横剖面的丰满度 大型 低速船Am接近1 快速 小型船Am较小 与舱室的容积有关 1 2船型系数 方形系数CB 表表征船体水下部分丰满程度 也叫排水量系数 低速船CB较大 高速船CB较小 1 2船型系数 纵向棱形系数Cp 表征排水体积沿船长方向分布情况CP越大 AM 排水体积分布均匀 船体水下部分首尾较肥胖 CP越小 AM 排水体积集中于中部 首尾比较尖瘦 该系数与船舶的快速性密切相关 1 2船型系数 纵向棱形系数Cp 1 2船型系数 垂向棱形系数Cvp 表示排水体积沿吃水方向分布情况 1 2船型系数 1 长度宽度比 L B 2 型宽吃水比 B d 与快速性有关 值越大 船越细长 阻力小 稳性 快速性有关 船舶尺度比 长短 肥瘦的形状特征 航海性能 船体结构的强弱 表征船舶 1 3尺度比 4 型深吃水比 D d 稳性 抗沉性及内容积有关 5 长度型深比 L D 与总纵强度有关 越小强度越好 3 长度吃水比 L d 回转性 值越小 越灵活 1 3尺度比 26000DWT成品油船 1 4船体型线图 26000DWT成品油船 三维图 1 4船体型线图 船体型线图是一张完整 精确地表示船体形状的图样 是建造船舶的重要依据 标高投影与平行剖切 型线图的做图原理是根据标高投影法 1 4船体型线图 瓢的三视图 1 4船体型线图 船体上的一些基本规定 左舷和右舷的规定 船首和船尾的规定 船体制图规定 自船尾向船首看 左手一侧为左舷 右手一侧为右舷 船体左右对称是指船体左右舷型表面对称 其结构不一定对称 中站面向左为船尾方向 向右为船首方向 1 4船体型线图 纵剖线图 与中线面平行的辅助平面与船体型表面的截交线投影到中线面上 反映为真实型状在其他两个投影面上为直线 1 4船体型线图 横剖线图 与中站面平行的辅助平面与船体型表面的截交线 投影到中站面上 由于船体左右对称 故只表示一半 习惯上 右边绘首部 左边绘尾部 真实形状 在其他投影面为直线 1 4船体型线图 半宽水线图 与设计水线平行的辅助平面与船体型表面的截交线 投影到设计水线面上 由于船体左右对称 故只画一半半宽水线图 反映船体真实形状 在另外两个投影面上为直线 1 4船体型线图 型值与型值表 表征船体形状的型表面各点坐标值来表示 我们称之为型值 并制成表格形式 称之为型值表 有了型线图和型值表 就完整而精确地表达了船体的形状和大小 它是进行船体表面积 排水体积以及航行性能计算的依据 肋位号 表示结构沿船长方向的位置 站号 船体