船舶与海洋结构物静力学
Ship and Ocean structures Hydrostatics
流体力学所 胡开业
第一章 （1）船舶共有几个船型系数，各是如何定义的？
CWP 答： 水线面系数： AW A CB CM M ； ； 方型系数： ； 横剖面面系数： L B T LB B T
棱形系数： C P
AW ；垂向棱形系数： CVP 。 L AM AW T
(2) 船舶的浮性和稳性各研究船舶的什么问题？ 答： 船舶的浮性研究的是船舶在一定装载情况下， 浮于水面并保持稳定平衡的能 力；船舶的稳性研究的是船舶在一定的外力作用下，偏离原平衡位置，当外力消 失后，能够恢复到原平衡位置的能力。
A y0 y1 y2
比较两式可得 l A ( y 0 4 y1 y 2 ) 3
y
y0
y1
y2
-l 第二题图
l
x
第一章
1 某水线面分成 3 站，站距为 2m，各站型值依次为：0.2，0.6，0.7，0.3，用梯形法计算水线面面 积。
S 2 2 (0.2 0.6 0.7 0.3
（3）在船舶静力学中，有那些常用的近似积分计算方法？ 答：梯形法、辛普生法（一法，二法）、乞比雪夫法、 高斯法
第一章 船型系数 答：船型系数是表示船体部分面积或体积肥瘦程度的无因次 系数，包括水线面系数、中横剖面系数、方形系数和菱形系 数等。
设计水线 答：设计水线是指船舶处于设计状态时船体型表面和水面的 交线，设计水线和船舶的性能具有密切的关系。 纵倾值 答：船舶首尾吃水之差，常用来表示船舶的纵倾。
T1 4.61
T
第二章
第二章
面积 223.35 Xb=-0.7333 Yb=0
bh3 Iz 36
Iy
形心坐标（
bc h , ） 3 3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 bh 2 (b bc c 2 ) 当c= b 时，I y b h 36 2 48
第二章
求如下水线面的面积和漂心。（10分）
y 100m 5m
0.2 0.3 ) 6.2 m2 2
船舶型线图由那些视图组成，完整的船舶型线图应包含那些元素？ 船体纵剖线应如何绘制（如何取点）？ 答： 船舶型线图有半宽水线图、横剖线图和纵剖线图等组成； 除了三个视图外，一般还有主尺度和型值表及适当的标注、制图、 审图等人员的名字。 在绘制纵剖线时，需要根据半宽水线图中对应水线和纵剖线的交 点位置确定纵剖线和水线在纵剖线图中的交点位置，根据横剖线 图中对应站线和纵剖线的交点位置确定纵剖线和站线在纵剖线图 中的交点位置，然后对所有交点进行光顺连接，若无法光顺则应 调整相应的型值。
A y
i
i
Aw
0
第二章
9m y
某船的水线面如图所示，求该船的水线面面积AW，漂心xf及过漂心的惯性矩IT，IL。
水线面面积：
6m
9m
AW 60 27 18 9 2 6 9 / 2 1404 m2
水线面关于 y 轴的静矩
（2 分）
15m 6m 18m 9m x
M y 0 18 9 21 6 9 (27) 1944 m3（2 分）
AW AW 3
AW 2 AW 3 1860 1480 (T T3 ) 1480 (T 4.5) 380 T 230 T2 T3 5.5 4.5
5.35
为了满足吃水要求，船舶应卸下的载荷为
p AW dT (380 T 230)dT 1245 .375ton
20m
10m x
20m
50m
Aw Ai 100 20
1 20 10 2 10 10 1700 m 2 2
xf
Ax
i
i
Aw

2000 0
1 20 20 20 (50 ) 100 45 2 3 2.45m 1700
yf
100
(吨/厘米)
(3) 船舶的平衡条件是什么？船舶的漂浮状态通常有哪 几种情况？表征各种浮态的参数有哪几个？根据静力平衡条 件，列出各种浮态的平衡方程。
第二章
船舶从淡水进入海水，其浮态会发生怎样的变化？ 答：从淡水进入海水，吃水增加，同时纵倾状态改变。
某船一水线面半宽如下， 站间距△L＝7 米， 试用梯形法列表计算水线面面积 AW， 漂心坐标 Xf，及惯性矩 IT，IL。 站号 Yi(m) 0 0.50 1 4.40 2 4.85 3 5.00 4 5.20 5 5.20 6 4.95 7 4.80 8 4.35 9 3.15 10 0.70
第一章
第一章
第一章
在船体计算中通常采用梯形法和辛普生法计算曲线下面积， 试证明：采用辛 普生第一法计算右图中曲线下的面积为 A= (y0+4y1+y2) l/3 证 明 ： 假 设 曲 线 可 以 用 抛 物 线 近 似 代替 y = ax2+bx+c 当 x = －l 时，y0 = al2－bl + c 当 x = 0 时，y1 = c 当 x = l 时，y2 = al2 + bl + c 曲线下面积 l 2 A (ax 2 bx c)dx al 3 2cl l 3 若将面积 A 表示为坐标值的函数
第二章
第二章
某货船在 A 港内吃水 T＝5.35m，要进入 B 港，其吃水不能超过 T1＝4.60m，已知吃 水 T2＝5.50m 时，水线面面积 AW＝1860m2，T3＝4.50m 时，AW＝1480m2，假设水线面面 积随吃水的变化是线性的， 求船进入 B 港前必须卸下的货物重量。 （水的密度＝1.00 ton/m3） 解： 根据 T2 和 T3 时的吃水以及水线面面积随吃水变化的线性假定可得 T3<T<T2 时船舶水 线面面积的变化关系
第一章
第一章
第二章
（1）设计排水量： 答：对于民船，设计排水量是指满载排水量，军船的设计 排水量指正常排水量。 （2）TPC的含义（ton per centermeter） 答：船舶吃水平行于水线面增加（或减小）1厘米时，引 起的排水量增加（或减小）的吨数称为每厘米吃水吨数。
TPC
Aw