海工项目稳性计算案例分析.pdf

《海工项目稳性计算案例分析.pdf》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、中远船务海工班讲座海工项目稳性计算案例分析张利军2011年4月20日内容概要•船舶及海工的主要性能介绍•静水力分析•完整稳性•抗沉性计算•稳性计算实例21主要性能介绍海工项目与船舶关注对象的相似与不同……3浮性船舶在一定装载情况下浮于一定水面位置的能力。不沉42稳性船舶在外力作用下，船舶发生倾斜而不致倾覆，当外力作用消失后，仍能回复到原来平衡位置的能力。不翻5抗沉性船舶在破损进水的情况下仍然具备一定的浮性和稳性的能力。不沉不翻63快速性¢船舶阻力•船型研究：使得设计航速下的船舶阻力最小•阻力确定：为确定主机功率提供依据¢船舶推进•主机功率最小：给定航速，通过螺旋桨设计，使所需

2、功率最小•航速达到最大：给定主机功率，通过螺旋桨设计，使得船舶达到最大航速7耐波性•研究船舶的摇荡运动：在六个自由度下的运动•摇荡引起的动力响应：砰击、甲板上浪、螺旋桨飞车、波浪弯矩等84耐波性垂荡Heavez艏摇Yawx横摇Roll纵荡Surge纵摇Pitchy横荡Sway9操纵性•航向稳定性：匀速直线航行的船舶，当受到外力偏离航线，在外力消除后，回到原来航行方向的能力•回转性：在一定舵角下作圆周运动的能力5静水力分析ò几何描述ò浮性ò初稳性ò大倾角稳性ò海洋平台稳性ò抗沉性和破舱稳性校核几何描述¢主尺度•垂线间长LPP：艏艉垂线间的水平距离•总长LOA：船体最前端和最尾端

3、的水平距离•水线长LWL：水线面最前端和最尾端的水平距离•型表面：船舶建造时所关心的内部框架表面。•型吃水T：龙骨上表面到水线面的距离•型深D：龙骨上表面到甲板边板下表面的垂向距离。•干舷F：水线面到甲板边板上表面的垂向距离。•最大型宽BM：所有横剖面型表面最大水平宽度的极值。126几何描述¢船型系数船型系数是反映了船体水下部分的肥瘦程度无因此系数。AW水线面系数CWP：CWP=L×B中横剖面系数CM：AMC=MB×T面积系数13几何描述¢船型系数∇方形系数CB：CB=L×B×T∇CBC==棱形系数C：PPA×LCMM∇CB垂向棱形系数CVP：CVP==A×TCWWP体积系数

4、7几何描述¢尺度比长宽比：L/B宽吃水比：B/T衡量船舶性能的型深吃水比：D/T重要指标长型深比：L/D15几何描述¢船体型线图船体型线图所表示的船体表面称为船体型表面。船体型表面。钢船、铝船体的型表面为外板的内注意！表面；水泥船、木质船和玻璃钢船的型表面为船壳的外表面。船舶性能计算的主要依据8几何描述¢船体近似计算方法在性能计算中通常要进行关于几何特性计算,其内容包括:横剖面面积、水线面积、排水体积、这些面积与体积的几何形心、面积的惯性矩等等，这些计算常称为船体计算，是船舶设计中的基础工作之一。由于船体型线复杂，不能用解析式表达，因此一般是根据型线图用数值积分法来进行计算。

5、bA=∫fxdx()a几何描述¢船体近似计算方法船体是用离散点表达，必须用近似计算方法计算梯形法辛浦生法乞贝雪夫法b无论哪种方法都是解决A=∫fxdx()a189浮态概述•阿基米德原理：船舶的浮力¢船舶平衡条件等于船舶排开水的重量。浮Δ=w∇力作用点位于水下部分排水()()体积的形心位置。l=x−xcosθ+z−zsinθtrimBGBGl=()()y−ycosφ+z−zsinφ浮心：(xB,yB,zB)heelBGBG重心：(xG,yG,zG)zMtrimzG(xG,yG,zG)MheelθltrimGφB(xB,yB,zB)BlheelGB矢量的投影Gxy水平方向(cos

6、θ,0,sinθ)水平方向(0,cosφ,sinφ)浮态概述¢船舶平衡条件船舶浮于静水的平衡状态称为浮态。正浮吃水（d）横倾表示方法浮态横倾角（θ）纵倾横倾＋纵倾纵倾角（φ）10¢正浮状态zzWWG水线GdxG=xBBzGzBByoω∇xoω∇船舶漂浮于静水面，船体中纵剖面和中横剖面都直水的种态都垂直于水面的一种浮态，其衡其平衡方程：W=Δ=ω∇x=xGBy=y=0GB¢横倾状态zWW水线φGGzGyGdxG=xBBzBBoω∇xoyB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：W=Δ=ω∇x=xGBy－y=（z－z）tg22φBGBG11¢纵倾状态zWWG水线

7、GdAθzGxGzBBdGzzBdFByxBω∇oω∇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：W=Δ=ω∇x－x=（z－z）tgθBGBGy=yGB¢任意状态WWφGGdθzGxGzGzyGABzBddBBFoxBω∇yB船舶既有横倾又有纵倾的一种浮态，其平衡方程：W=Δ=ω∇xB－xG=（zB－zG）tgθyB－yG=（zB－zG）tgφ2412重量重心n船舶总重量为船上各项重量之和：W=∑Wii=1重心位置按下式计算：n⎧1⎪xG=∑Wixi总重量W，重心位置(x,y,z)⎪Wi=