《船舶静力学》课程设计哈工大

1、船舶静力学船舶静力学 课程设计课程设计一、目一、目 的：的：1 1、提高绘制、提高绘制“静水力曲线静水力曲线”、“邦戎曲线邦戎曲线”、“稳性稳性横截曲线横截曲线”、“静、动稳性曲线静、动稳性曲线”的技能；的技能；2 2、掌握、掌握“船舶各种装载状况下稳性校核计算船舶各种装载状况下稳性校核计算”的原理、的原理、方法和步骤；方法和步骤；3 3、熟悉、熟悉船舶与海上设施法定检验规则船舶与海上设施法定检验规则（20042004）第）第四篇四篇“船舶安全船舶安全”中中“完整稳性完整稳性”的有关规定和方的有关规定和方法。法。二、内二、内 容容1 1、“沿海多用途运输船沿海多用途运输船” 静水力曲线、邦戎曲

2、线、静水力曲线、邦戎曲线、稳性横截曲线的绘制；稳性横截曲线的绘制；2 2、“沿海多用途运输船沿海多用途运输船” 各种装载状况下稳性校各种装载状况下稳性校核计算。核计算。三、步三、步 骤骤（一）静水力曲线、（一）静水力曲线、邦戎曲线、邦戎曲线、稳性横截曲线稳性横截曲线 的绘制的绘制 1 1、备用图纸资料、备用图纸资料 型线图型线图 2 2、内容及要求、内容及要求 每人绘制一张静水力曲线图、邦戎曲线和稳每人绘制一张静水力曲线图、邦戎曲线和稳 性横截曲线图；性横截曲线图； 静水力曲线、邦戎曲线图用静水力曲线、邦戎曲线图用A3A3幅面绘制；幅面绘制； 稳性横截曲线图用稳性横截曲线图用A4A4幅面绘制幅

3、面绘制。 3 3、注意事项、注意事项 静水力曲线图静水力曲线图： （1 1）曲线布置均匀，比例选择适当；）曲线布置均匀，比例选择适当； （2 2）横坐标为等份间距，单位为厘米；）横坐标为等份间距，单位为厘米； 以船中为坐标原点；船型系数另起坐标；以船中为坐标原点；船型系数另起坐标； （3 3）曲线要细、光顺。）曲线要细、光顺。 邦戎曲线图：邦戎曲线图： （1 1）曲线布置均匀，比例选择适当；）曲线布置均匀，比例选择适当； （2 2）曲线要细、光顺。）曲线要细、光顺。 稳性横截曲线图稳性横截曲线图： 曲线要细、光顺。曲线要细、光顺。BFxx , （二）各种装载情况下稳性校核计算（二）各种装载情况

4、下稳性校核计算 1 1、备用图纸资料、备用图纸资料 （1 1）总布置图）总布置图 （2 2）静水力曲线图）静水力曲线图 （3 3）舱柜容积曲线图）舱柜容积曲线图 （4 4）船舶排水量及重心位置计算书）船舶排水量及重心位置计算书 （5 5）稳性横截曲线图）稳性横截曲线图2 2、内容及要求、内容及要求内容：内容： （1 1）船舶排水量及重心位置计算）船舶排水量及重心位置计算 （2 2）船舶纵倾及初稳性计算）船舶纵倾及初稳性计算 （3 3）受风面积、风压倾斜力臂计算）受风面积、风压倾斜力臂计算 （4 4）横摇周期、横摇角计算）横摇周期、横摇角计算 （5 5）进水角曲线）进水角曲线 （6 6）自由液面

5、对复原力臂曲线修正计算）自由液面对复原力臂曲线修正计算 （7 7）静稳性及动稳性计算）静稳性及动稳性计算 （8 8）静稳性曲线及动稳性曲线）静稳性曲线及动稳性曲线 （9 9）稳性衡准数计算）稳性衡准数计算 （1010）稳性汇总表）稳性汇总表要求：要求： 四个装载状态四个装载状态： 满载出港满载出港： 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 满载到港满载到港： d = d = 3.093.09 m m， = 819.18 t= 819.18 t Z

6、ZG G =3.176 m=3.176 m， X XG G = 1.434 m= 1.434 m 空载出港空载出港： 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 空载到港空载到港： 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 每人完成一个每人完成一个装载状态装载状态的计算资料，每一组完成的计算资料，每一组完成

7、一套计算资料。一套计算资料。 3 3、步骤、步骤 （1 1）船舶排水量及重心位置计算船舶排水量及重心位置计算 首先计算空船排水量及重心位置；首先计算空船排水量及重心位置； 然后计算各种装载状态下的排水量及然后计算各种装载状态下的排水量及 重心位置。重心位置。 （2 2）船舶排水量及重心位置计算船舶排水量及重心位置计算 根据船舶排水量及重心位置的计算结根据船舶排水量及重心位置的计算结 果，计算各种装载状态下的船舶纵倾值及果，计算各种装载状态下的船舶纵倾值及 初稳性值。初稳性值。 （3 3）受风面积、风压倾侧力臂计算）受风面积、风压倾侧力臂计算 受风面积、面积矩、面积中心距水线高受风面积、面积矩、

8、面积中心距水线高 Z Z计算：计算： “空载到港空载到港” 状态受风面积、面积矩、受风面积状态受风面积、面积矩、受风面积 中心距水线高中心距水线高Z Z计算：计算： “空载到港空载到港” 状态的数据给出如下：状态的数据给出如下： 吃水吃水d = d = 2.202.20m m； A Af f =286.18 =286.18 ； Z = 3.27mZ = 3.27m 其他装载状态受风面积、面积矩、受风面积其他装载状态受风面积、面积矩、受风面积 中心距水线高中心距水线高 Z Z 按按“空载到港空载到港”状态的进行修正状态的进行修正 计算。计算。 2m 风压倾斜力臂计算风压倾斜力臂计算 = = （m

9、 m） 单位计算风压单位计算风压 p p 查表。查表。 绘制风压倾斜力臂曲线绘制风压倾斜力臂曲线 = = f f（），）， 用用A4A4幅面绘制（每人绘幅面绘制（每人绘 一一 张）。张）。9810zpAfflfl（4 4）横摇周期、横摇角计算）横摇周期、横摇角计算 T= 0.58 f （S） 1 = 15.28 C1 C2 （） 本船舭龙骨舭龙骨总面积 Ab = 8.16 Ab / （LB）% = 1.9%2m0224GMKGB 32CC （5 5）进水角曲线）进水角曲线 进水口位置进水口位置： 救生甲板上舷侧门槛上救生甲板上舷侧门槛上 缘，位于缘，位于 #19#19肋位；肋位； 进水口坐标进

10、水口坐标： y = 3.50 my = 3.50 m Z = 6.98 m Z = 6.98 m 门槛高门槛高：0.38 m0.38 m 进水角曲线计算及绘制进水角曲线计算及绘制： 绘制进水口位置的示意图，由进水口量绘制进水口位置的示意图，由进水口量至不同吃水旋转点的连线的倾角，据稳性横至不同吃水旋转点的连线的倾角，据稳性横截曲线电算结果，取出相应吃水、倾角、排截曲线电算结果，取出相应吃水、倾角、排水量的数值，然后插值计算进水角与对应的水量的数值，然后插值计算进水角与对应的排水量，由此绘制进水角曲线排水量，由此绘制进水角曲线: : j j = = f f（）曲线。）曲线。 进水角曲线进水角曲线

11、用用A4A4幅面绘制（每人绘一张）。幅面绘制（每人绘一张）。主 甲 板救 生 甲 板救 生 甲 板 上 舷侧 门 槛 (#19)进 水 角 示 意 图1.30m1.95m2.60m3.25m3.90m12345( 6) ( 6) 自由液面对复原力臂曲线修正计算自由液面对复原力臂曲线修正计算 自由液面对复原力臂曲线修正按自由液面对复原力臂曲线修正按国际国际海事组织海事组织推荐的公式计算：推荐的公式计算： GZ =GZ = （m） Mf i = Vbk （KN.m） 详细计算请参照详细计算请参照规则规则。 81. 9ifiM 本船需要考虑自由液面对复原力臂曲线修本船需要考虑自由液面对复原力臂曲线修

12、正的液舱有：正的液舱有： 淡水舱（左、右）淡水舱（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 燃油舱（左、右）燃油舱（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 供应淡水舱（左、右）：供应淡水舱（左、右）： V = 105.0 ， l = 12.00 m， b = 2.30 m h = 4.40 m， = 9.81 kN/ ，

13、= 0.86， b/h = 0.523m3m（7 7）静稳性及动稳性计算）静稳性及动稳性计算 由稳性横截曲线，查得每一排水量下由稳性横截曲线，查得每一排水量下 各倾角的假定重心高度各倾角的假定重心高度 Zs = 0Zs = 0的静稳性的静稳性 臂臂 ； 计算实际重心下的静稳性臂计算实际重心下的静稳性臂 及动稳及动稳 性臂性臂 。sldll（8 8）绘制静稳性曲线及动稳性曲线）绘制静稳性曲线及动稳性曲线 由实际重心下的静稳性臂及动稳性臂，由实际重心下的静稳性臂及动稳性臂，绘制静稳性曲线及动稳性曲线。绘制静稳性曲线及动稳性曲线。 静稳性曲线及动稳性曲线用静稳性曲线及动稳性曲线用A4A4幅面绘制幅面

14、绘制（每人绘一张）。（每人绘一张）。 在动稳性曲线上在动稳性曲线上, ,作图确定最小倾覆力作图确定最小倾覆力臂臂 。ql（9 9）稳性衡准数计算）稳性衡准数计算 k = （1010）稳性汇总表）稳性汇总表 将以上计算结果填入稳性汇总表，将以上计算结果填入稳性汇总表， 得出稳性衡准结果。得出稳性衡准结果。fqll祝大家 心情愉快、 课设顺利！ B A S I C D A T A 沿海多用途货船沿海多用途货船 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 1.00

15、6 0.07 12 13 14 15 16 17 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 -

16、- - 0.100 0.100 0.100 0.105 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 3.97

17、0 4.005 4 WATERLINE 0.650 -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 4.39

18、0 4.480 4.500 4.500 7 WATERLINE 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 3.09

19、0 3.370 3.850 4.200 4.395 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 0.00

20、0 0.000 0.000 0.000 0.000 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

21、O R E B O D Y M N 16 17 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 0.10

22、0 0.100 - - 0.100 19.440 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

23、6 WATERLINE 1.950 4.500 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

24、 4.500 4.500 4.430 4.260 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 - -

25、13 MainDECK z - 4.300 4.315 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

26、 DZJ/CM 0.325 50.421 51.992 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

27、0.587 0.911 0.536 0.831 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 3

28、29.413 -2.036 3.804 54.248 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 10.0

29、0 WL 0.000 - - - 0.000 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 1

30、0.180 10.619 10.658 1.950 - - - 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

31、2.262 3.631 7.404 10.662 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.

32、000 0.000 0.000 0.000 - - 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 -

33、 2.600 22.326 21.710 20.265 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.

34、719 5.869 1.263C R O S 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

35、677.945 1.345 2.600 696.194 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

36、414.616 3.354 1.300 450.083 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 沿海多用途运输船沿海多用途运输船1 1、船型、用途及航区、船型、用途及航区 本船为单甲板、单机、单桨、单舵的尾机型运输船。本船为单甲板、单机、单桨、单舵的尾机型运输船。主要在近海航