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2-1_船体形状及近似计算方法

Cwp = Aw/(Lwl×B)
Cwp反映水线面的丰满程度,影响船的稳性和快速性。
中剖面系数Cm
• 它是中横剖面在设计水线下的型面积Am与对
应的设计水线宽和吃水乘积(即矩形面积B×T) 的比值:
Cm = Am/(B×T)
内河船和大型运输船的Cm值大,中横剖面较丰满。 快速船和中小型船Cm值较小,中横剖面较瘦削。

必须掌握 注意掌握它们与船舶 性能的关系 理解生成的原理
第2节 船体计算及近似计算方法
1. 2. 3.
船体常见计算 船体坐标系 近似计算方法
1. 船体常见计算


与面积相关的计算 面积 形心位置 面积矩 面积惯矩 与体积相关的计算 体积 形心 ……
2. 船体坐标系
Cp = ▽/(Am×L)
Cp的大小反映船舶排水体积沿船长的分布情况。
值越大,表示排水体积沿船长分布较均匀。 值越小,表示船舶的排水体积较集中于中部,两端瘦削。
该系数与船舶的快速性有密切关系。
五、船体型线图

船舶主要尺度表示出船体的外形尺寸; 主尺度比和船型系数则反映出船体形状的特征; 它们都未能完整地反映出船体这一空间几何体的 准确形状。 船体型线图是一张完整、精确地表示船体形状 的图样,是造船的重要依据。 型线:是船体型表面与平行于基准面的一系列平 面相交而得到的曲线。


基平面 通过中线面和中站面交线上的船底板上缘, 并且平行于设计水线面的平面。 基线 基平面和中线面的交线
二、船舶主要尺度

表征船舶大小的尺寸称为船舶的主要尺度。
钢质船体的内表面称为船体的型表面,凡 吃水(T、d)——通常指在中站面处,自 设计水线长(Lwl)——设计水线面上船 型宽(B)——船体型表面之间垂直于中线 垂线间长(Lpp)——首垂线和尾垂线之间 型深(D、H)——通常指在中站面处,沿 总长(Loa)——船体首尾两端点之间的 是量到型表面的尺寸称为型尺寸,在计算 龙骨线量至设计吃水的垂直距离。 体型表面首尾端点之间的距离; 面的最大水平距离; 的水平距离,又称两柱间长; 舷侧自龙骨线量至上甲板边线的垂直高度; 水平距离; 船舶性能时通常用到的就是型尺寸。
较高。 上人员的生活和工作。
四、船型系数

船型系数表示船舶水下部分的丰满程度
船型系数进一步表明船体水下部分的形状特 征,它与船舶航行性能的关系更为密切。
1. 面积系数 2.体积系数
1. 面积系数
水线面系数Cwp 中剖面系数Cm

设计水线面面积Aw与对应的设计水线长和设计 水线宽的乘积(即矩形面积Lwl×B)的比值 。
三个平面互相垂直 相当于机械图中的侧 投影面、水平投影面 和正投影面 有时用基平面代替设 计水线面
中站面(中横剖面):通过船舶垂线间长中点,将船体分为前体和 设计水线水平面:通过设计吃水,将船体分为水上和水下两部分的 中线面(中纵剖面):将船体分为左右对称两部分的纵向垂直平面 后体两部分的横向垂直平面。 水平面。
即纵剖线图、半宽水线图和横剖线图。

由于船舶的左右对称,水线在水平面上只画对 甲板边线和舷墙顶线都是空间曲线,不是平面 纵剖线、水线和横剖线在与它平行的基本投影 称的一半。横剖线则中线的左面画船的后半段, 与船体型表面的交线,所以在三个视图中都投 横剖线右面画船的前半段横剖线。 面投影成反映实形的曲线。在其它二个与它垂 影成不反映实形的曲线。 直的基本投影面上则投影成直线。 型线图也和其他总体性船体图样一样,在图面 上都画成船首向右、船尾向左的形式。
采用直角坐标系 原点位于船中 原点位于尾垂线 首尾向取为纵坐标(x) 左右向取为横坐标(y) 垂向取为垂向坐标(z)

3.近似计算方法

请看黑板板书讲解
计算实例
某半宽水线分为20等分,纵向坐标间距l=7.35m, 自首向尾的横向坐标(半宽,m)分别为: 0,1.55,3.60,5.82,7.79,9.19,9.89,10.20, 10.20, 10.20, 10.20, 10.20, 10.20, 10.20, 10.08,9.79,9.10,7.79,5.69,3.20,0.42. 求水线面面积(分别用梯形法和辛普森方法)
与船的操纵性有关 对船舶快速性影响较大。 影响船舶大角度横倾时的稳性和抗沉性。 影响船舶的结构强度 与船舶的稳性、阻力关系比较大。 L/T小则操纵比较灵活,回转性和应舵性好。 B/T越大,稳性越好,但阻力也较大。 D/T大船的储备浮力大,对提高大倾角稳性 L/D越小,则总纵强度越好。 L/B值大表示船体狭长,阻力较小而航速 L/T大则航向稳定性好。 和抗沉性有利。 B/T过大时容易造成过快的摇摆,不利于船
2.某船中横剖面的半宽坐标,自基线起向上分别为 0,2.43,5.23,6.28,6.60,6.75,6.80 (m) 两半宽坐标间的垂向间距为1m。试用辛普森一法 求该横剖面的面积。
近似计算法习题3
3.某5000吨货船各水线面面积如下表示:
水线(m) 水线面积 Aw(m2) 水线(m) 水线面积 Aw(m2) 基线 0 3.6 0.4 0.8 1.2 1165 4.8 1320 1.6 1200 5.2 1335 2 1225 5.6 1350 2.4 1240 6 1360 2.8 1258 6.4 1380 3.2 1268 6.8 1400 980 1123 4 4.4
1.型线的形成及其投影
用水平面(即水线面)剖切船体,得到与船体型 用平行于中线面的纵剖面剖切船体,得到与船体
用平行于中站面的横剖面剖切船体,得到与型表 面的交线为横剖线。 表面的交线为水线。 型表面的交线为纵剖线。

横向剖切时的示意图
2.型线图的三视图

上述三组平行平面剖切船体所得到的纵剖线、 水线和横剖线,分别投影到三个基本投影面后 就到船体型线图的三视图。
Hale Waihona Puke 六、型值与型值表表征船体形 状的型表面 的各点的坐 标值,称之 为型值, 制成表格形 式,称之为 型值表。

常以横剖线为基准,记录其到中线面的半宽值y 和到基线面的高度值z
型值表

有了型线图和型值表,就完整而精确地 表达了船体的形状和大小。
第1节小结
主尺度 主尺度比值 船型系数 型线图
1280 1293 1305
求6.8m水线以下的排水体积。
第二部分
第一章 结束
第二部分
第一章 船体形状与近似计算方法
主要内容

船体形状的表达

船舶主尺度、船型系数和型线图
船体计算和近似计算方法
第1节 船舶主要尺度、船型系数和型线图

航行性能主要同船舶的尺度、形状有着 非常密切的关系。
一、船体的基本投影面

三个基本投影面 中线面 设计水线面(基平面) 中站面
2.体积系数

方形系数Cb 纵向棱形系数Cp
设计水线下的型排水体积▽与其对应的设计水线长、 设计水线宽和设计吃水的乘积(Lwl×B×T)的比值:
Cb = ▽/(Lwl×B×T)
方型系数反映出船体水下部分体积的丰满程度。
低速船的Cb值较大,高速船则较小。
纵向棱形系数Cp
设计水线下的型排水体积▽与以中横剖面面积为断 面,长度为L的柱体体积(Am×L)的比值:
三、主尺度比值

船舶主尺度的比值可以看出船舶长短肥瘦的形 状特征。
它还反映出船舶某些航海性能的好坏和船体结构 的强弱。 长度宽度比 型宽吃水比 长度吃水比 型深吃水比 长度型深比 L/B B/T L/T D/T L/D
长度型深比 L/B 长度宽度比 长度吃水比 L/T 型宽吃水比 型深吃水比 L/D B/T D/T

近似计算法习题1
1.已知某船吃水为4.2m的水线分为10等分,其纵向 坐标间距△l=3.5m,自首向尾的横向坐标值(半 宽,m)分别为:
0,3.30,5.30,5.90,5.90,5.90,5.90,5.85, 5.22,3.66,1.03. 试分别用梯形法和辛普森一法求该水线面面积。
近似计算法习题2
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