船舶静力学题库

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23.如何按规范法进行自由液面对静稳性的修正?

24.假设某船的静水力曲线已求得,如何计算给定装载状态下的浮态和初稳

性?

25.倾斜试验的目的是什么?假定倾斜试验时船舶正浮于某一水线,如何求

出试验状态时的排水量和重心高度?

26.如何利用动稳性曲线求考虑波浪横摇角时的极限动倾力矩和极限动倾

角?

27.每厘米吃水吨数和每厘米纵倾力矩的定义以及各自的用途,举例说明。 28.提高数值积分精确度的办法有哪些?并作图说明梯形法、辛浦生法对曲

线端点曲率变化较大时如何处理?

29.如何应用邦戎曲线计算船舶具有纵倾浮态下的排水体积V和浮心位置

(Xb 、 Zb)

30.如何利用动稳性曲线求考虑波浪横摇角时的极限动倾力矩和极限东倾

角?

31.自由液面对船舶稳性的影响如何?减少自由液面影响的办法有哪些? 32.何谓稳性插值曲线?如何利用稳性插值曲线求给定装载状态下的静稳性

曲线?

33. 给定某一装载状态,如何求船舶的浮态?(假定景水力曲线已求得) 34.如何利用静稳性曲线求正浮位置以及考虑波浪横摇角时的极限动倾力

矩,极限动倾角?

35.设船舶正浮于吃水为T的静水海面上,此时的初稳性高度为h,现要将一

重物p装在船上,问装在距基线多高的位置Z0时,船舶的初稳性高度保持不变?

36.为什么用初稳性高度作为衡量船舶初稳性的重要指标?

四 证明(15分)

1. 船舶作微小角度倾斜时,其等体积倾斜水线必然通过元水线面的漂心。 2. 船上有未装满的液体舱时,考虑自由液面影响后初稳性高度 h1 = h – γ1Ix/Δ

3. 船舶等体积横倾一位小角度时,横稳心半径为r=Ix/V。(其中,Ix为正浮水线面对通过

漂心的纵轴的惯性矩,V为排水体积)

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4. 船舶横倾某一大倾角度θ时浮心坐标为YCθ ,ZCθ,假定此时船舶的重心为Zg,证明船

舶在该位置时的重心到浮力作用线的垂直距离GZ为:GZ = YCθ * Cosθ – (Zg - ZCθ) * Sinθ (要求画出简图)

5. 证明: CB = CP * CM (其中为方形系数,为菱形系数,为中横剖面系数)

6. 证明: TPC = γ*AW / 100 (t/cm) (其中,TPC为每厘米吃水吨数,γ为水的重量密

度t/cm,AW为水线面面积)

7. 设船舶原正浮状态,吃水为d,排水量为Δ,水线面面积为AW,漂心纵坐标为xF,初

稳性高为GM,海水比重为w。

8. 试证明把小量载荷装在后新的初稳性高G1M1为 9. G1M1= GM + p/Δ+p (d + p/2wAW - Z – GM) 10. dxc/dz = S(z)/V(z) [ xf (z) - xc (z) ]

11. 式中xc (z),xf (z)分别为任意吃水z处的浮心和漂心的纵向坐标,V(z),S(z)分别为任意

吃水z处的排水体积和水线面面积。(证明时画出草图,标上符号) 12. ZC1 = T1 - ∫0T V(Z)dz / V1

13. 式中T1为某一吃水,V1,ZC1分别为吃水T1时的排水体积和浮心垂向坐标。V(Z)为排水

体积曲线。(证明时画出草图,标上符号)

14. 船舶横倾某一大倾角度θ时浮心坐标为(Ycθ,Zcθ),假定此时船舶的重心高度为Zg。证

明船舶在该位置时重心G到浮力作用线的垂直距离GZ为: GZ=Ycθ * Cosθ – (Zg-ZCθ)* Sinθ (要求画出简图) 15. 证明船舶等体积横倾一微小角度时,横稳心半径为r = Ix / V 。 16. (其中Ix为正浮水线面对通过漂心的纵轴的惯性矩,V为排水体积)

五 计算题(20分)

1. 现有长为4m断面为等腰三角形的木材,重量密度为0.5t/m浮于淡水上。求该浮态

下的横稳心半径为多少?(图见课后题)

2. 某长方形船的船长L=100m,船宽18m,型深9m,正浮漂浮与吃水为6m的海平面

上,此时在船中央底部有装有一半海水的长方形舱,该舱长12m,宽18m,高6m,船的重心高度为5m。现把一重物p=240t,向上移9m,横向向右移动8.5m求移动后船的横倾角tgθ。

3. 某船船长Lpp=120m,设计状态的首尾吃水分别为TF=7.2m,TA=7.6m(即龙骨线不平行

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于基线),排水量Δ=10580t,其浮心垂向坐标ZC=3.84m,纵稳心半径R=125.64m,重心垂向坐标Zg=6.56m,漂心xf=0。当船上有一重物p=100t,从船尾移向船首,其移动距离为l=60m,求此时船的首尾吃水为多少?(计算结果保留两位小数) 4. 某船的长L=100m,宽B=12m,吃水T=3.5m,方形系数Cb=0.55,水线面积系数CW=0.70,

初稳性高度h=0.60m。船底部双层底的某个舱内装满燃油。该油舱的形状为方形。其尺度为:长l=10m,宽b=8m,深d=1.2m,试求燃油消耗一半后该船的初稳性高度。(海水密度r=1.025t/m,燃油密度r1=0.85t/m。)(图略)

5. 某箱形双体船横剖面如图所示,其重心在基线以上3.875米处,吃水T=2.0米,如

果要求初稳性高h≥2米,试问两单体中心线相隔的距离d的最小值为多少?(课后题3-7 今年考题)

6. 某箱形船长L=100m,宽B=18m,型深D=9m,正浮于静水海面上,吃水T=6m,此

时重心垂向坐标高度Zg=5m。船长中央部船底有左右对称两个箱形压载水舱,舱长l=12m,舱宽b=9m,舱深d=4m,舱内装有未满的海水。现将船底的某一重物p=240t,向上方移动Δz=9m,再向左舷移动Δy=8.5m,求移动后船的浮态。(计算结果保留到小数点后三位)

7. 某船的船长L=164m,宽B=19.7m,方形系数Cb=0.50,满载水线面系数 CW=0.73,

在海水中(γ1=1.025t/m3)的平均吃水T1=8.2m,求船前进到淡水中(γ2=1.000t/m3)的平均吃水T2。

8. 某方形船初始正浮于静水海面上,船长100m,船宽20m,吃水5m。船的重心高度

距底10m,距中心线横向坐标为y的地方装上100t重物后船平衡时横倾tanθ= 0.037。求该重物装载的横向位置y。

9. 某船船长L=100m横断面形状为梯形且沿船长不变,设计水线处宽B=10m,吃水

d=6m。求横稳心半径BM和纵稳心半径BML。(计算结果保留两位小数)(图省略了啊)

10. 设船上有一水舱,把舱长分成4等分,等分间距l=0.5m,其等分点处断面面积分

别为2.75m2,4.25m2,4.90m2,4.85m2,4.05m2,求该水舱的容积。(用梯形法,计算结果保留两位小数)

11. 某船船长LPP=120m,设计状态的首尾吃水分别为TF=7.2m,TA=7.6m,(即龙骨线

不平行于基线),排水量Δ=10580t,其浮心垂向坐标ZC=3.84m,纵稳心半径R=125.64m,重心垂向坐标Zg=6.56m,漂心Xf=0。当船上有一重物p=100t,从船尾

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移向船首,移动距离为l=60m,求此时船的首尾吃水是多少?(计算结果保留两位小数)

12. 船长L=100m,船宽B=15m,型深D=10m的箱形船,正浮于吃水d=6m的海水中。

船舶的重心距离船底KG=7m。现将p=1000t的货物装到船中前x=10m,距船底z=4m的船中线面位置上。求装载后的浮态。

13. 已知某长方形船的船长L=100m,船宽B=12m,吃水d=6m,重心垂向坐标zG=3.6m,

该船的中纵剖面两边各有一淡水舱,其尺度为:长l=10m,宽b=6m,深a=4m。在初始状态两舱都装满了淡水。(海水比重1.025t/m3,结果保留三位小数)试问: (1) 在右边淡水舱舱内的淡水耗去一半时船的横倾角;

(2) 如果要消去横倾,那么船上x2=8m,y2= - 4处的60吨货物应移至何处? 14. 已知某内河船的主要尺度和要素为:船长L=58m,船宽B=9.6m,首吃水dF=1.0m,

尾吃水da=1.3m,方形系数Cb=0.72,纵稳性高GML=65m,为了通过浅水航道,必须移动船内的某些货物,使船处于平浮状态,假定货物从尾至首最大的移动距离为l=23.0m,求必须移动的货物重量。(结果保留三位小数)

15. 某箱形双体船横剖面如图所示,其重心在基线以上3.875米处,吃水T=2.0米,如

果要求初稳性高h≥2米,试问两单体中心线相隔的距离d的最小值为多少?(课后题3-7 今年考题)

16. 某箱形船长L=100m,宽B=18m,型深D=9m,正浮于静水海面上,吃水T=6m,此时重心垂向坐标高度Zg=5m。船长中央部船底有左右对称两个箱形压载水舱,舱长l=12m,舱宽b=9m,舱深d=4m,舱内装有未满的海水。现将船底的某一重物p=240t,向上方移动Δz=9m,再向左舷移动Δy=8.5m,求移动后船的浮态。(计算结果保留到小数点后三位)

17. 某方形船初始正浮于静水海面上,船长100m,船宽20m,吃水5m。船的重心高度距底7m。在船中横剖面处,距底10m,距中心线横向坐标为8.034m的地方装上100t重物,求装载后船的浮态。(计算结果保留三位小数) 18. 设船上有一水舱,把舱长分成4等分,等分间距l=0.5m,其等分点处断面面积分别为2.75m2,4.25m2,4.90m2,4.85m2,4.05m2,分别用梯形法和辛浦生法求该水舱的容积。(计算结果保留两位小数) 六 用图说明以下各项的求法(20分)

1. 分别求某一横倾力矩Mf(Mf

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倾角。

2. 船舶能承受的极限静倾力矩和极限静倾角。

3. 船舶计入进水角的影响,横摇至最大摆幅时的极限动倾力矩和极限动倾角。

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