4船舶靜力學簡答題ok

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁船舶靜力學簡答題１、簡述表示船體長度的三個參數(shù)并說明其應用場合？答：船長[L]Length船長包括：總長，垂線間長，設計水線長?？傞L（Lengthoverall）——自船首最前端至船尾最后端平行于設計水線的最大水平距離。垂線間長(LengthBetweenperpendiculars)首垂線（F.P.）與尾垂線（A.P.）之間的水平距離。首垂線：是通過設計水線與首柱前緣的交點可作的垂線（⊥設計水線面）尾垂線：普通舵柱的后緣，如無舵柱，取舵桿的中央線。軍艦：通過尾輪郭和設計水線的交點的垂線。水線長[](Lengthonthewaterline)：——平行于設計水線面的任一水線面與船體型表面首尾端交點間的距離。設計水線長：設計水線在首柱前緣和尾柱后緣之間的水平距離。應用場合：靜水力性能計算用：分析阻力性能用：船進塢、靠碼頭或通過船閘時用：２、簡述船型系數(shù)的表達式和物理含義。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因次系數(shù)，它包括水線面系數(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)對船舶性能影響很大。（1）水線面系數(shù)——與基平面平行的任一水線面的面積與由船長L、型寬B所構成的長方形面積之比。（waterplanecoefficient）表達式：物理含義：表示是水線面的肥瘦程度。（2）中橫剖面系數(shù)[]——中橫剖面在水線以下的面積與由型寬B吃水所構成的長方形面積之比。(Midshipsectioncoefficient)表達式：物理含義：反映中橫剖面的飽滿程度。（3）方形系數(shù)[]——船體水線以下的型排水體積與由船長L、型寬B、吃水d所構成的長方體體積之比。（Blockcoefficient）表達式：物理含義：表示的船體水下體積的肥瘦程度，又稱排水量系數(shù)(displacecoefficient)。（4）棱形系數(shù)[]——縱向棱形系數(shù)(prismaticcoefficient)船體水線以下的型排水體積Δ與相對應的中橫剖面面積、船長L所構成的棱柱體積之比。表達式：物理含義：棱形系數(shù)表示排水體積沿船長方向的分布情況。（5）垂向棱形系數(shù)[、](Verticalprismaticcoefficient)船體水線以下的型體積與相對應的水線面面積，吃水d可構成的棱柱體積之比。表達式：物理含義：表示排水體積沿吃水方向的分布情況。（詳細說明，U，V型剖面）３、簡述船體近似計算主意的基本原理并說明其精度關系。答：（1）梯形法（最簡便的數(shù)值積分法）基本原理：用若干直線段組成的折線近似地代替曲線。即：以若干個梯形面積之和代替曲線下的面積。（2）辛氏法梯形法假設曲線為折線，若假設計算曲線為拋物線，則稱拋物線法，即辛氏法。基本原理，采用等分間距以若干段二次或三次拋物線近似地代替實際曲線，計算各段拋物線下面積的數(shù)值積分法。（3）乞貝雪夫法基本原理：應用不等間距的各縱坐標值之和，再乘以一個共同的系數(shù)來得到曲線下的面積。用次拋物線代替實際曲線，采用不等間距的幾個縱坐標計算拋物線下的面積。（4）采用不等間距的縱坐標和不同的乘數(shù)精度關系：梯形法〈辛浦生法〈乞貝雪夫法〈高斯法４、簡述提高船體近似計算精度的主意答：（1）挑選合適的近似計算主意（2）增強中間坐標（3）端點坐標修正（以半寬水線圖為例）５、簡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在同一條鉛垂線上。６、簡述船舶的浮態(tài)并說明其表示參數(shù)船舶浮于靜水的平衡狀態(tài)稱為浮態(tài)；船舶的浮態(tài)有正浮、橫傾、縱傾、隨意狀態(tài)（橫傾+縱傾）四種，表示參數(shù)分離為吃水、橫傾角，縱傾角；（1）正?。捍帮h蕩于靜水面，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，即正浮時水線面與橫傾后的水線面的夾角（橫傾角）船舶橫傾的大小以橫傾角表示有正負：正當，右舷方向橫傾；負值，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，船體中縱剖面垂直于水面中橫剖面與鋁垂平面相交成一角度，即正浮時水線面與縱傾后水線面相交的角度“縱傾角”，船舶縱傾大小用首尾吃水差和縱傾角表示。正負：首傾為正當；尾傾為負值。浮態(tài)表示參數(shù)：平衡吃水，，縱傾角（4）隨意狀態(tài)（橫傾+縱傾）浮態(tài)表示參數(shù)：平衡吃水，，縱傾角，橫傾角７、簡述船舶分量的分類。答：（1）固定分量：（）包括船體鋼料，木作舾裝、機電設備火及武器等，它們的分量在使用過程中是固定不變的，也稱空船分量（LightShipWeight）或船舶自重的分量?？沾至縇W=（2）變動分量：包括貨物、船員、行李、旅客、淡水、糧食、燃油、潤滑油以及彈約，這類分量的總和就是船的載分量。（DisplacementWeight）船舶排水量=空船分量LW+載分量DW８、簡述排水量和浮心坐標計算的主意。答：計算主意有兩種：1水下體積沿軸垂向分割；2水下體積沿軸縱向分割。即按照：1水線面計算排水體積；2橫剖面計算排水體積。９、簡述每厘米吃水噸數(shù)的含義并說明其用途。答：船舶吃水平行于水線面增強（或減小）1cm時引起排水量增強（或減小）的噸數(shù)稱每厘米吃水噸數(shù)。（）TPC每厘米吃水噸數(shù)，只與有關（常數(shù)）因為隨變化而變化，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，稱為每厘米吃水噸數(shù)曲線，該曲線的形狀與水線面面積曲線徹低相似。應用：已知船舶TPC曲線便可查出吃水d時的TPC數(shù)值，能疾馳求出卸小量貨物（不超過排水量10%）以后的平均吃水變化量，超過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求解。１0、簡述船舶的平衡狀態(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，本來的平衡狀態(tài)不穩(wěn)定，為不穩(wěn)定平衡(c)圖：重心G和穩(wěn)心M重合，外力出現(xiàn)不會回復也不會傾斜，本來的平衡狀態(tài)是中性的，為中性平衡或稱隨遇平衡１1、簡述船舶初穩(wěn)性公式的用途及局限性。答：初穩(wěn)性公式可見橫穩(wěn)性高或初穩(wěn)性高越大，抵御傾斜力矩能力越大。小角度時，（取決于排水量，重心高度浮心移動的距離）（1）初穩(wěn)性公式的用途①判別水面船舶能否穩(wěn)定平衡，其衡準條件是；②船舶在營運過程中，應用初穩(wěn)性方程式處理船內(nèi)重物移動以及裝卸重物后，調(diào)節(jié)船舶的浮態(tài)，決定新的初穩(wěn)性高。（2）初穩(wěn)性公式的局限性①對于水面船舶，當它滿意穩(wěn)定平衡時，僅能說明船舶在傾斜力矩出現(xiàn)后，具有能自行從微傾狀態(tài)恢復到初始平衡位置的能力，并不標志著船舶同時滿意不至傾覆的條件；②只能應用于小傾角穩(wěn)性的研究，對于大傾角穩(wěn)性不適用。１2、船舶靜水力曲線包括哪幾類哪些曲線？答：①浮性曲線（8條）型排水體積(Volumeofdisplacement)曲線、總排水量曲線，浮心縱向坐標曲線，浮心垂向坐標曲線，水線面面積(Areaofwaterplane)曲線，漂心縱向坐標曲線，每厘米吃水噸數(shù)(Tonsperonecmimmersion)曲線。②穩(wěn)性曲線（3條）橫穩(wěn)性半徑曲線；縱穩(wěn)性半徑曲線；每厘米縱傾力矩（momenttochangetrimonecm）曲線③船型系數(shù)曲線（4條）水線面系數(shù)曲線；中橫剖面系數(shù)曲線；方型系數(shù)系數(shù)；棱形系數(shù)曲線１3、簡述減小自由液面向初穩(wěn)性影響的措施。答：（1）結(jié)構措施可見自由液面面積越大，ix亦很大，失掉初穩(wěn)性，為了減小自由液面向初穩(wěn)性的不利影響，使自由液面的面積慣性矩ix盡量小，所以在船內(nèi)設置縱向艙壁。說明一個設置縱向艙壁對減小自由液面影響的效果：同理證實，三等分，減小至，所以，寬度較大的油艙，水艙都要設置縱向艙壁。（2）營運過程中的措施在配載時應按照各液體艙柜的裝載情況，舉行自由液面向初穩(wěn)心高度影響的修正。在營運過程中，使用各艙柜時應注重盡可能使其裝滿或空艙，以減少具有自由液面的艙柜數(shù)。在開航前應仔細檢查上甲板兩舷排水口是否暢通，并防止航行過程中阻塞。注重縱向水密分隔是否有漏水連通現(xiàn)象。注重各艙室是否有不須要的積水。甲板上浪和實際自由液面大于計算時假定情況，是導致初穩(wěn)心高意外地嚴重降低，從而發(fā)生傾覆事故的重要緣故。航行中遭遇嚴重上浪。應恰當采取減速改向措施，并注重排除排水口阻塞障礙。１4、簡述船舶傾斜實驗的目的和注重事項。答：傾斜實驗的目的是決定船舶的分量和重心位置，實驗的結(jié)果要求確切可靠。注重事項1）風力不大于2級，晴天，地點應選在靜水的遮蔽處所，盡可能使船首正對風向和水流方向，最好在塢內(nèi)，2）不妨礙船的橫傾，系泊纜繩所有松開。3）自行移動的物體應設法固定，機器停止運轉(zhuǎn)，實驗無關的人員均應離船，在船上的人員都應固定，不能隨意走動。4）船柜抽空或注滿，消除自由液面的影響。5）實驗結(jié)果修正到空載狀態(tài)。１5、簡述提高船舶穩(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（）；A：提高船舶的最小傾覆力矩（）（1）降低船的重心；（2）增強干舷：有效措施之一，穩(wěn)性不足的老船載重式降低的增強干舷。（3）加船寬：有效措施之一，加裝相當厚的護木浮箱。（4）加水線面條數(shù)，與增強船寬類似。（5）減小自由液面懸掛分量。（6）注重船舶水線以上水密性，提高船的進水角。B：減小風壓傾斜力矩減小受風面積，即減小上層建造長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。１6、簡述船舶破艙的種類和計算主意。答：在抗沉性計算中，按照船艙進水情況，可將船艙分為下列三類：第一類艙：艙的頂部位于水線以下，船體破損后海水灌滿囫圇艙室，但艙頂未破損，因此艙內(nèi)沒有自由液面。雙層底、頂蓋在水線以下的艙柜屬于這種情況。第二類艙：進水艙未被灌滿，艙內(nèi)的水與船外的海水不相聯(lián)通有自由液面。為調(diào)節(jié)船舶浮態(tài)而灌水的艙以及船體破洞已被阻塞注水還沒有抽干的艙室都屬這類情況。第三類艙：艙的頂蓋在水線以上，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。計算抗沉性的兩種基本主意船艙破損進水后，如進水量不超過排水量的10~15%則可以應用初穩(wěn)性公式來計算船艙進水后的浮態(tài)和