船舶静力学课件.ppt

《船舶静力学课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第二章浮性2-1浮性概述2-2船舶重量和重心位置的计算2-3排水量和浮心位置的计算2-4船舶在纵倾状态下排水量体积和浮心坐标的计算2-5船舶在纵倾和横倾状态下排水量体积和浮心坐标的计算2-6在水的重量密度改变时船舶的浮态变化2-7储备浮力及载重线标志浮性:是船舶的基本性能之一,即在一定装载情况下,船舶具有浮在水面保持平衡位置的能力。§2-1浮性概述一、船舶平衡条件船舶在任一装载情况下，漂浮于水面(或浸没于水中)一定位置时，是一个处于平衡状态的浮体。这时，作用在船上的力，有船舶本身的重力以及静水压力所形成的浮力。重力W～船舶本身各部分的重量的和，垂直向下，作用点为重心G。浮力FB～

2、船体表面所受静水压力的合力，作用点为浮心B。由于船体左右对称，水平分力为零，只有垂直向上的合分力。WGBFBWGBFB==——船舶排水量，t；——船舶排水体积，m3；——水的重量密度，t/m3。淡水=1.0t/m3，海水=1.025t/m3阿基米德原理——物体水中所受到的浮力等于该物体所排开的水的重量，即yzxo(1)重力与浮力的大小相等方向相反，即W=FB=(2)重心G与浮心B在同一铅垂线上。浮力合力的作用点称为浮心B，也就是排水体积的形心。船舶平衡条件：xyzOxzy中线面中站面基平面二船舶坐标系O取在中线面、中站面、基平面的交点；X轴为中线面与基平面

3、的交线，x向纵向，指向船首为正；Y轴为中站面与基平面的交线，y向横向，指向右舷为正；Z轴为中线面与中站面的交线，z向垂向，垂直向上为正。船舶浮于静水的平衡状态称为浮态。三、船舶的浮态浮态正浮横倾纵倾横倾＋纵倾吃水（d）横倾角（）纵倾角（）表示方法zxG=xBozyxBWGBWGozBzGd水线船舶漂浮于静水面，船体中纵剖面和中横剖面都垂直于水面的一种浮态，其平衡方程：（1）正浮状态W==xG=xByG=yB=0可以仅用吃水d表示zozyxBWGBWGozBzGd水线yByGxG=xB船舶自正浮位置向左舷或右舷方向倾斜的一种浮态，其平衡方程：（2）横倾状态

4、（横倾角）W==xG=xByB－yG=（zG－zB）tg以吃水d和横倾角f表示，f向右舷为正zxGozyxBWGBWGozBzGdA水线dFdxBzG船舶自正浮位置向船首或船尾方向倾斜的一种浮态，其平衡方程：（3）纵倾状态（纵倾角）W==xB－xG=（zG－zB）tgyG=yBzB首倾时纵倾角θ为正，以平均吃水d和θ表示，zxGozyxBWGBWGozBzGdA水线dFdxBzGzyBWGozBzG水线yByGx船舶既有横倾又有纵倾的一种浮态，其平衡方程：（4）任意状态（，）zBzW==xB－xG=（zG－zB）tgyB－yG=

5、（zG－zB）tgd=(dF+dA)/2横倾角纵倾角浮态表示一般船舶设计或正常使用情况下，都应处于正浮状态或稍有尾倾状态。横倾、大角度纵倾状态和任意状态是由于外力作用或船上重量位置的改变或船舶破损后进水等引起，对船舶的使用以及航海性能不利。某些船舶如拖船、游艇等，有时在设计时就令其首尾吃水不同(称为有龙骨设计斜度)，这是一种设计纵倾，它与上述的纵倾概念是不相同的。在上述船舶各种浮态的平衡方程中，重心和浮心高度之间的关系通常是：重心G在浮心B之上，即ZG>ZＢ。船舶的浮态可以用吃水d、横倾角φ和纵倾角θ三个参数表示。但在实际应用中，船舶的纵倾角角很难直接测出，一般都是以首尾吃水

6、差表示，因此更普遍的船舶浮态参数是：首吃水ｄF，尾吃水ｄA和横倾角φ。其他有关参数可根据这三个基本浮态参数导出：平均吃水d=(dF+dA)/2(即船中处的吃水)纵倾值ｔ＝dF－dA(表示纵倾的大小)纵倾角WGB小结四种浮态:（1）正浮状态（2）横倾状态（横倾角）（3）纵倾状态（纵倾角）（4）任意状态（，）平衡条件:1.重力=浮力2.浮心移动距离=重心在浮心上的高度×倾角的正切在研究船舶浮性问题和后面要研究的船舶稳性问题都要研究船舶的重力、重心和浮力（排水量）、浮心之间的关系。船舶静力学是研究上述四个量之间的变化规律及它们的计算方法。船舶总重量是船上各项重量的总和。若已知

7、各个项目的重量Wi，则船舶总重量为：W=W1+W2+W3+…+Wn=式中：n——组成船舶总重量的各个重量项目的数目。§2-2船舶重量和重心位置的计算若已知各个项目的重量Wi的重心坐标位置（xi、yi、zi），则船舶的重心位置（xG、yG、zG）可按下式求得：为了避免船舶处于横倾状态，在建造和使用过程中，总是设法使其重心位于中纵剖面上，即yG=0。船舶重量项目的分类（1）固定重量（空船重量）：包括船体钢料、木作舾装、机电设备以及武备等。它们的重量和重心在船舶使用过程中是