大连理工大学浮体静力学设计研讨.doc

浮体静力学（一） 课程设计 姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 马坤 张明霞 完成日期： 同组学生：  目录 一、静水力曲线计算部分 2 1-1设计要求： 2 1-2 计算原理： 3 1-3 原始数据： 5 1-4 计算过程和图表： 5 二、稳性横截曲线 6 2-1 设计要求： 6 2-2 计算原理： 6 2-3 原始数据 7 2-4 计算过程和图表（1米水线）： 7 三. 装载稳性计算部分（载况二） 9 1-1 设计要求 9 2-2 计算过程和图表 9 四、课程设计的收获 15 一、静水力曲线计算部分 1-1设计要求： 计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。 水线面面积AW 漂心纵向坐标Xf 每厘米吃水吨数TPC 型排水体积V 总排水体积(附体系数取1.006) 总排水量W 浮心纵向坐标Xb 浮心垂向坐标Zb 横稳心垂向坐标BM 纵稳心垂向坐标BML 每厘米纵倾力矩曲线MTC 水线面系数CW 方形系数CB 棱形系数CP 中横剖面系数Cm 1-2 计算原理： 水线面面积Aw的计算：根据计算公式≈2δLΣ′yi，利用梯形法计算各个水线面面积. 水线面漂心纵向坐标Xf的计算 水线面漂心纵向坐标Xf的计算公式为，，， 用梯形法计算Moy≈2*（δL））…+9*(y19-y1)+10*(y20-y0)-0.5*10*(y20-y0) 水线面面积为利用梯形法所求得面积. 每厘米吃水吨数TPC 由TPC=（Aw为利用梯形法所求得面积）得 (4)型排水体积V 由水线面面积曲线的特性可知，排水体积的积分公式是：， 利用梯形法计算各个水线面面积坐标。 总排水体积=V*附体系数取k(k=1.006) 总排水量 W=总排水体积*ω（ω=1.025t/m3） （7）浮心纵向坐标xB 浮心纵向坐标的计算公式为：。 （8）浮心垂向坐标Zb 浮心垂向坐标计算公式。 （9）横稳心垂向坐标BM 横稳心垂向坐标KM=KB+BM，横稳心半径公式为， （10）纵稳心垂向坐标BML ,纵稳心半径公式为,,,浮心垂向坐标公式， Mxoy为各吃水体积对基线的静矩。 （11）每厘米纵倾力矩曲线MTC , 其中， ,,,。由梯形法求得。 （12）水线面系数CW 由水线面系数公式：Cwp=（L为垂线间长，B为型宽） （13）方形系数CB 方形系数计算公式为，各吃水下的排水体积除以垂线间长L、型宽B、吃水d的构成的长方体体积。 （14）棱形系数CP CP= （式中Am为中横剖面在水线以下的面积，L为垂线间长） （15）中横剖面系数Cm 中横剖面系数等于方形系数除以棱形系数 1-3 原始数据： 主尺度：总长45.0m，垂线间长40.0m, 型宽7.2m, 型深3.6m, 设计吃水2.5m 还有附型值表。 1-4 计算过程和图表： 计算过程见文件夹第一题excel文件”静水力曲线计算”。 计算得各吃水下的船形系数如下表 根据以上数据绘制静水力曲线图如下： 原图见“第一题“文件的“静水力曲线图.dwg”文件。 二、稳性横截曲线 2-1 设计要求： ①取各站横剖面面型值，利用纵向计算方法计算。 ②选择计算倾斜水线、假定重心位置和横倾角间隔的大小。 选择0.5、1.5、2、2.5、3m水线，旋转点中线右侧0.5米处，右倾。 倾角间隔取δΦ=10°，从10°算到70° 2-2 计算原理： 复原力臂由几何原理的知识易知，为求排水体积与，只需要求出各倾斜水线下的排水体积浮心的位置，由几何关系可得，即可求得复原力臂。 排水体积浮心位置的求法：各站上各倾斜水线与船体围成的面积，利用CAD创建面域，查询出面域的面积心（）利用公式积分可得排水体积浮心的位置，即： 浮心垂向坐标，浮心横向坐标 而要求排水体积只需求出各站上各倾斜水线以下的船舶横剖面的面积，由公式 然后才沿船长方向积分就可求出排水体积 2-3 原始数据 原始数据为要船舶的型值表。根据型值表画出船舶的横剖面图(见文件夹第二题中横剖面.dwg)，计算水线5条（0.5，1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m），确定旋转点位置，倾斜水线分别取10o，20o，30o，40o，50 o，60 o,70°。计算不同倾斜水线下的排水体积和形状稳性力臂ls，并画出曲线。 2-4 计算过程和图表（1米水线）： 旋转点的选取过程（见文件夹“第二题”中的“横剖面图.dwg”），用CAD绘制出各站的横剖面图，然后根据各个创建面域，求出面积和质心坐标，并绘制成excle表格（见文件夹“第二题”中文件夹“数据准备”），