4.船舶靜力學(xué)簡(jiǎn)答題

1、.船舶靜力學(xué)簡(jiǎn)答題、 簡(jiǎn)述表示船體長(zhǎng)度的三個(gè)參數(shù)并說(shuō)明其應(yīng)用場(chǎng)合？答：船長(zhǎng) L Length船長(zhǎng)包括：總長(zhǎng)，垂線(xiàn)間長(zhǎng)，設(shè)計(jì)水線(xiàn)長(zhǎng)?？傞L(zhǎng) （ Length overall）自船首最前端至船尾最后端平行于設(shè)計(jì)水線(xiàn)的最大水平距離。垂線(xiàn)間長(zhǎng) (Length Between perpendiculars)首垂線(xiàn)（ F.P.）與尾垂線(xiàn)（ A.P.）之間的水平距離。首垂線(xiàn)：是通過(guò)設(shè)計(jì)水線(xiàn)與首柱前緣的交點(diǎn)可作的垂線(xiàn)（設(shè)計(jì)水線(xiàn)面）尾垂線(xiàn)：一般舵柱的后緣，如無(wú)舵柱，取舵桿的中心線(xiàn)。軍艦：通過(guò)尾輪郭和設(shè)計(jì)水線(xiàn)的交點(diǎn)的垂線(xiàn)。水線(xiàn)長(zhǎng) (Length on the waterline)：平行于設(shè)計(jì)水線(xiàn)面的任一水線(xiàn)面與船體

2、型表面首尾端交點(diǎn)間的距離。設(shè)計(jì)水線(xiàn)長(zhǎng)：設(shè)計(jì)水線(xiàn)在首柱前緣和尾柱后緣之間的水平距離。應(yīng)用場(chǎng)合：靜水力性能計(jì)算用：分析阻力性能用：船進(jìn)塢、靠碼頭或通過(guò)船閘時(shí)用：、 簡(jiǎn)述船型系數(shù)的表達(dá)式和物理含義。答：船型系數(shù)是表示船體水下部分面積或體積肥瘦程度的無(wú)因次系數(shù)，它包括水線(xiàn)面系數(shù)、中橫剖面系數(shù) 、方形系數(shù) 、棱形系數(shù) （縱向棱形系數(shù)） 、垂向棱形系數(shù) 。船型系數(shù)對(duì)船舶性能影響很大。（1）水線(xiàn)面系數(shù) 與基平面平行的任一水線(xiàn)面的面積與由船長(zhǎng)L、型寬 B 所構(gòu)成的長(zhǎng)方形面積之比。（ waterplane coefficient）表達(dá)式：物理含義：表示是水線(xiàn)面的肥瘦程度。（2）中橫剖面系數(shù) 中橫剖面在水線(xiàn)以下的

3、面積與由型寬 B 吃水所構(gòu)成的長(zhǎng)方形面積之比。 (Midship section coefficient)表達(dá)式：物理含義：反映中橫剖面的飽滿(mǎn)程度。（3）方形系數(shù) 船體水線(xiàn)以下的型排水體積與由船長(zhǎng) L 、型寬 B、吃水 d 所構(gòu)成的長(zhǎng)方體體積之比。 （ Block coefficient ）表達(dá)式：物理含義：表示的船體水下體積的肥瘦程度，又稱(chēng)排水量系數(shù)(displace coefficient)。（4）棱形系數(shù) 縱向棱形系數(shù)(prismatic coefficient)船體水線(xiàn)以下的型排水體積 與相對(duì)應(yīng)的中橫剖面面積、船長(zhǎng) L 所構(gòu)成的棱柱體積之比。表達(dá)式：物理含義：棱形系數(shù)表示排水體積沿船長(zhǎng)

4、方向的分布情況。（ 5）垂向棱形系數(shù) 、 (Vertical prismatic coefficient)船體水線(xiàn)以下的型體積與相對(duì)應(yīng)的水線(xiàn)面面積，吃水 d 可構(gòu)成的棱柱體積之比。表達(dá)式：物理含義：表示排水體積沿吃水方向的分布情況。（具體說(shuō)明，U， V 型剖面）、 簡(jiǎn)述船體近似計(jì)算方法的基本原理并說(shuō)明其精度關(guān)系。精選范本.答：（ 1）梯形法（最簡(jiǎn)便的數(shù)值積分法）基本原理： 用若干直線(xiàn)段組成的折線(xiàn)近似地代替曲線(xiàn)。 即：以若干個(gè)梯形面積之和代替曲線(xiàn)下的面積。（ 2）辛氏法梯形法假設(shè)曲線(xiàn)為折線(xiàn)，若假設(shè)計(jì)算曲線(xiàn)為拋物線(xiàn)，則稱(chēng)拋物線(xiàn)法，即辛氏法?；驹?， 采用等分間距以若干段二次或三次拋物線(xiàn)近似地代替

5、實(shí)際曲線(xiàn)，計(jì)算各段拋物線(xiàn)下面積的數(shù)值積分法。（ 3）乞貝雪夫法基本原理：應(yīng)用不等間距的各縱坐標(biāo)值之和，再乘以一個(gè)共同的系數(shù)來(lái)得到曲線(xiàn)下的面積。用 次拋物線(xiàn)代替實(shí)際曲線(xiàn)，采用不等間距的幾個(gè)縱坐標(biāo)計(jì)算拋物線(xiàn)下的面積。（ 4）采用不等間距的縱坐標(biāo)和不同的乘數(shù)精度關(guān)系：梯形法辛浦生法乞貝雪夫法高斯法、 簡(jiǎn)述提高船體近似計(jì)算精度的方法答：（ 1）選擇合適的近似計(jì)算方法（ 2）增加中間坐標(biāo)（ 3）端點(diǎn)坐標(biāo)修正（以半寬水線(xiàn)圖為例）、 簡(jiǎn)述船舶的平衡條件答：船舶平衡條件： （ 1）重力 = 浮力 = ；（ 2）重心 G 和浮心 B 在同一條鉛垂線(xiàn)上。、 簡(jiǎn)述船舶的浮態(tài)并說(shuō)明其表示參數(shù)船舶浮于靜水的平衡狀態(tài)稱(chēng)為

6、浮態(tài)；船舶的浮態(tài)有正浮、橫傾、縱傾、任意狀態(tài)（橫傾 + 縱傾）四種，表示參數(shù)分別為吃水、橫傾角 ，縱傾角 ；（1） 正?。?船舶漂浮于靜水面， 船體中縱剖面和中橫剖面都垂直于水面的一種浮態(tài)， ox,oy 軸水平，無(wú)橫傾和縱傾；正浮浮態(tài)表示參數(shù)：吃水d（2）橫傾狀態(tài)船舶自正浮狀態(tài)向左舷或右舷方向傾斜的一種浮態(tài)。ox 軸是水平的，中縱剖面與鋁垂面成一角度，即正浮時(shí)水線(xiàn)面與橫傾后的水線(xiàn)面的夾角（橫傾角）船舶橫傾的大小以橫傾角表示有正負(fù)：正值，右舷方向橫傾；負(fù)值，左舷方向橫傾。浮態(tài)表示參數(shù)吃水d ，橫傾角（3）縱傾狀態(tài)船舶自正浮位置向船尾方向或船首方向傾斜的一種浮態(tài)。oy 軸是水平的，船體中縱剖面垂直

7、于水面中橫剖面與鋁垂平面相交成一角度，即正浮時(shí)水線(xiàn)面與縱傾后水線(xiàn)面相交的角度“縱傾角”，船舶縱傾大小用首尾吃水差和縱傾角表示。正負(fù)：首傾為正值；尾傾為負(fù)值。浮態(tài)表示參數(shù)：平衡吃水，縱傾角（ 4）任意狀態(tài)（橫傾 + 縱傾）浮態(tài)表示參數(shù)：平衡吃水，縱傾角 ，橫傾角、 簡(jiǎn)述船舶重量的分類(lèi)。答：（ 1）固定重量：（ ）包括船體鋼料，木作舾裝、機(jī)電設(shè)備火及武器等，它們的重量在使用過(guò)程中是固定不變的，也稱(chēng)空船重量（Light Ship Weight ）或船舶自重的重量?？沾亓縇W=精選范本.（ 2） 變動(dòng)重量：包括貨物、船員、行李、旅客、淡水、糧食、燃油、潤(rùn)滑油以及彈約，這類(lèi)重量的總和就是船的載重量。（

8、 Displacement Weight）船舶排水量 = 空船重量LW+ 載重量 DW、 簡(jiǎn)述排水量和浮心坐標(biāo)計(jì)算的方法。答：計(jì)算方法有兩種：1 水下體積沿軸垂向分割；2 水下體積沿軸縱向分割。即根據(jù)： 1 水線(xiàn)面計(jì)算排水體積；2 橫剖面計(jì)算排水體積。、 簡(jiǎn)述每厘米吃水噸數(shù)的含義并說(shuō)明其用途。答：船舶吃水平行于水線(xiàn)面增加（或減?。?cm 時(shí)引起排水量增加（或減?。┑膰崝?shù)稱(chēng)每厘米吃水噸數(shù)。（ ）TPC 每厘米吃水噸數(shù)，只與有關(guān)（ 常數(shù)）由于 隨 變化而變化，固此TPC 也將隨吃水不同而異，將TPC 隨吃水的變化繪制成曲線(xiàn)，稱(chēng)為每厘米吃水噸數(shù)曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)的形狀與水線(xiàn)面面積曲線(xiàn)完全相似。應(yīng)用：已知船

9、舶 TPC 曲線(xiàn)便可查出吃水d 時(shí)的 TPC 數(shù)值，能迅速求出卸小量貨物（不超過(guò)排水量 10%）以后的平均吃水變化量，超過(guò) 10%排水量不適用，因吃水變化較大，TPC 就不能看成常數(shù)，通常利用排水量曲線(xiàn)求解。0、簡(jiǎn)述船舶的平衡狀態(tài)。答： (a)圖：重心 G 在穩(wěn)心 M 之下： 方向與傾斜力矩相反為穩(wěn)定平衡，(b) 圖：重心 G 在穩(wěn)心 M 之上，傾斜力矩與同向，加大傾斜，原來(lái)的平衡狀態(tài)不穩(wěn)定，為不穩(wěn)定平衡(c) 圖：重心 G 和穩(wěn)心 M 重合，外力消失不會(huì)回復(fù)也不會(huì)傾斜，原來(lái)的平衡狀態(tài)是中性的，為中性平衡或稱(chēng)隨遇平衡1、簡(jiǎn)述船舶初穩(wěn)性公式的用途及局限性。答：初穩(wěn)性公式可見(jiàn)橫穩(wěn)性高或初穩(wěn)性高越大

10、，抵抗傾斜力矩能力越大。小角度時(shí)，（取決于排水量，重心高度浮心移動(dòng)的距離）（1） 初穩(wěn)性公式的用途 判別水面船舶能否穩(wěn)定平衡，其衡準(zhǔn)條件是； 船舶在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中，應(yīng)用初穩(wěn)性方程式處理船內(nèi)重物移動(dòng)以及裝卸重物后，調(diào)整船舶的浮態(tài)，確定新的初穩(wěn)性高。（2） 初穩(wěn)性公式的局限性 對(duì)于水面船舶，當(dāng)它滿(mǎn)足穩(wěn)定平衡時(shí)，僅能說(shuō)明船舶在傾斜力矩消失后，具有能自行從微傾狀態(tài)恢復(fù)到初始平衡位置的能力，并不標(biāo)志著船舶同時(shí)滿(mǎn)足不至傾覆的條件； 只能應(yīng)用于小傾角穩(wěn)性的研究，對(duì)于大傾角穩(wěn)性不適用。2、船舶靜水力曲線(xiàn)包括哪幾類(lèi)哪些曲線(xiàn)？精選范本.答：浮性曲線(xiàn)（ 8 條）型排水體積 (Volume of displacement

11、)曲線(xiàn)、總排水量曲線(xiàn)，浮心縱向坐標(biāo)曲線(xiàn)，浮心垂向坐標(biāo) 曲線(xiàn)，水線(xiàn)面面積(Area of waterplane)曲線(xiàn)，漂心縱向坐標(biāo)曲線(xiàn)，每厘米吃水噸數(shù)(Tonsper one cm immersion)曲線(xiàn)。 穩(wěn)性曲線(xiàn)（ 3 條）橫穩(wěn)性半徑曲線(xiàn)；縱穩(wěn)性半徑曲線(xiàn)；每厘米縱傾力矩（ moment to change trim one cm） 曲線(xiàn) 船型系數(shù)曲線(xiàn)（4 條）水線(xiàn)面系數(shù)曲線(xiàn)；中橫剖面系數(shù)曲線(xiàn)；方型系數(shù)系數(shù)；棱形系數(shù)曲線(xiàn) 3、簡(jiǎn)述減小自由液面對(duì)初穩(wěn)性影響的措施。答：（ 1）結(jié)構(gòu)措施可見(jiàn)自由液面面積越大， ix 亦很大，失掉初穩(wěn)性，為了減小自由液面對(duì)初穩(wěn)性的不利影響，使自由液面的面積慣性矩ix

12、 盡量小，所以在船內(nèi)設(shè)置縱向艙壁。說(shuō)明一個(gè)設(shè)置縱向艙壁對(duì)減小自由液面影響的效果：同理證明，三等分，減小至，所以，寬度較大的油艙，水艙都要設(shè)置縱向艙壁。（ 2）營(yíng)運(yùn)過(guò)程中的措施在配載時(shí)應(yīng)根據(jù)各液體艙柜的裝載情況，進(jìn)行自由液面對(duì)初穩(wěn)心高度影響的修正。在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中， 使用各艙柜時(shí)應(yīng)注意盡可能使其裝滿(mǎn)或空艙，以減少具有自由液面的艙柜數(shù)。在開(kāi)航前應(yīng)認(rèn)真檢查上甲板兩舷排水口是否暢通，并防止航行過(guò)程中堵塞。注意縱向水密分隔是否有漏水連通現(xiàn)象。 注意各艙室是否有不必要的積水。 甲板上浪和實(shí)際自由液面大于計(jì)算時(shí)假定情況， 是導(dǎo)致初穩(wěn)心高意外地嚴(yán)重降低， 從而發(fā)生傾覆事故的重要原因。 航行中遭遇嚴(yán)重上浪。應(yīng)恰當(dāng)采

13、取減速改向措施，并注意排除排水口堵塞障礙。 4、簡(jiǎn)述船舶傾斜試驗(yàn)的目的和注意事項(xiàng)。答：傾斜試驗(yàn)的目的是確定船舶的重量和重心位置，試驗(yàn)的結(jié)果要求精確可靠。注意事項(xiàng)1）風(fēng)力不大于 2 級(jí)，晴天，地點(diǎn)應(yīng)選在靜水的遮蔽處所，盡可能使船首正對(duì)風(fēng)向和水流方向，最好在塢內(nèi)，2）不妨礙船的橫傾，系泊纜繩全部松開(kāi)。3）自行移動(dòng)的物體應(yīng)設(shè)法固定，機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，試驗(yàn)無(wú)關(guān)的人員均應(yīng)離船，在船上的人員都應(yīng)固定，不能隨意走動(dòng)。4）船柜抽空或注滿(mǎn)，消除自由液面的影響。5）試驗(yàn)結(jié)果修正到空載狀態(tài)。 5、簡(jiǎn)述提高船舶穩(wěn)性的措施。提高船舶穩(wěn)性的措施兩方向：（1）提高船舶的最小傾覆力矩（力臂 ）；（2）減小船舶所受到的低壓傾斜力矩

14、（ ）；A：提高船舶的最小傾覆力矩（ ）（ 1）降低船的重心；（ 2）增加干舷：有效措施之一，穩(wěn)性不足的老船載重式降低的增加干舷。（ 3）加船寬：有效措施之一，加裝相當(dāng)厚的護(hù)木浮箱。（ 4）加水線(xiàn)面條數(shù)，與增加船寬類(lèi)似。（ 5）減小自由液面懸掛重量。（ 6）注意船舶水線(xiàn)以上水密性，提高船的進(jìn)水角。精選范本.B：減小風(fēng)壓傾斜力矩減小受風(fēng)面積，即減小上層建筑長(zhǎng)度和高度降低船員的生活條件和工作條件，將居住艙室和駕駛室等做得矮小一些。 6、簡(jiǎn)述船舶破艙的種類(lèi)和計(jì)算方法。答：在抗沉性計(jì)算中，根據(jù)船艙進(jìn)水情況，可將船艙分為下列三類(lèi)：第一類(lèi)艙： 艙的頂部位于水線(xiàn)以下， 船體破損后海水灌滿(mǎn)整個(gè)艙室，但艙頂未破損，因此艙內(nèi)沒(méi)有自由液面。雙層底、頂蓋在水線(xiàn)以下的艙柜屬于這種情況。第二類(lèi)艙：進(jìn)水艙未被灌滿(mǎn)，艙內(nèi)的水與船外的海水不相聯(lián)通有自由液面。為調(diào)整船舶浮態(tài)而灌水的艙以及船體破洞已被堵塞注水還沒(méi)有抽干的艙室都屬這類(lèi)情況。第三類(lèi)艙： 艙的頂蓋在水線(xiàn)以上， 艙內(nèi)的水與船外海水相通， 因此艙內(nèi)水面與船外海水保持同一水平面。此種船體破損較為普遍，也是最典型的情況。計(jì)算抗沉性的兩種基本方法船艙破損進(jìn)水后，如進(jìn)水量不超過(guò)排水量的 1015% 則可以應(yīng)用初穩(wěn)性公式來(lái)計(jì)算船艙進(jìn)水后的浮態(tài)和穩(wěn)性，誤差較小?；?/p>