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船舶计算说明

船舶总纵强度计算

一.主要数据及原始资料

1.主要数据

计算船长L=94.407m

船宽B=17.000m

水密度ρ=1.000t/m3

重力加速度g=9.8m/s2

计算状态满载到港

2.根据完整稳定性计算书选取初始计算参数

总重量W=66756.7768 kN

重心纵向坐标Xg=-5.121m

计算吃水吃水dm=4.956m

3.确定总重量后，根据静水力曲线数据及线性插值得到

浮心纵向坐标Xb=0.6721m

浮心垂向坐标Zb=2.5967m

漂心纵向坐标Xf=2.8279m

水线面面积Aw=1500.5605m2

纵稳心半径R=146.5132m

二.重量分布计算

1.用库尔求莫夫法计算空船重量分布

船舶集度系数K取4

2.其它重量分布确定

根据完整稳定性计算书中船总重量分布及总布置图粗略确定各部分重量分部。

3.总重量分部确定

将各站重量加和，得到总重量分部曲线。

三.浮力分布计算

1.第一次近水计算

首吃水

0875

)

(

尾吃水

394

)

(

浮力B1=66261.1192KN

浮心纵向坐标Xb1=0.9757M

精度检验（W-B1)/W=0.74%

（Xg-Xb1）/L=0.09% 2.第二次近水计算

首吃水

5.1493

)

尾吃水

482

)

浮力B1= 66749.1041 KN

浮心纵向坐标Xb1= 1.0258 M

精度检验（W-B1)/W=0.01%

（Xg-Xb1）/L=0.03% 满足精度要求。

3.计算各理论站浮力

四.静水剪力与弯矩计算

根据浮力分部和重力分部计算船舶荷载、剪力、弯矩，得到剪力分布和弯矩分部。

五. 静波浪剪力Nw 和弯矩Mw 计算

1. 计算坦谷波波形（选择中拱状态）

波长λ=L=94.407m 波高h= λ/30+2=5.15m

坦谷波垂向坐标值采用余弦级数展开式计算，即

)

4cos 1(2cos y 2B x x λπ

λπτλπ

τ-+=得到坦谷波波线图。

2. 计算波轴线移动参数ζ。，b,

根据邦戎曲线数据线性插值分别到的移轴前各站浸水面积FAi 、移轴前各

站浸水面积FBi ；通过Fai,Fbi 得到按表计算，借助公式

L V b ?=∑?+∑?+

∑206502εεξ 27603)(20L x V b b ??=

∑?+∑?+∑εεξ求得，

ζ。=0.4873 b =-0.3411

3. 平衡时的波轴线位置：

首吃水

m b d d f f 955.2500=++=ζ

尾吃水

m d d a a 3355.500=+=ζ

4．计算静波浪剪力和弯矩

六.总剪力、弯矩计算

将静水剪力和弯矩分别与总剪力和弯矩代数和相加即得到总纵弯矩和剪力。

总纵弯曲正应力计算

一、

计算数据

计算弯矩M= 101362.01kN 屈服极限σy=235Mpa 许用应力[σ]=0.5σy 二、

总纵弯曲正应力计算

1、总纵弯曲正应力第一次近似计算

取80号肋骨剖面参加总纵弯曲的构件尺寸编号见表格《中剖面计算》。计算取参考轴距基线3m 处。中和轴距参考轴距离

-2387.82

=-0.54m

4388.60

中和轴距基线为2.46m ，剖面对水平中和轴的惯性矩

22(2361.75)I=2[27396.52+1493.86-]

4388.60

55238.78cm m -=?

剖面上各构件的应力

2'10/i i M

Z N mm I σ=

2、临界应力计算

本例为中拱状态，只计算船底部分板的临界应力。

纵骨架式板格（四边自由支持）按下式计算（表《纵骨架式板格临界应力计算》）。

10076(

)/cr t N mm b σ=

横骨架式板格（四边自由支持）按下式计算（表《横骨架式板格临界应力计算》）。

s c

< 222

210019()(1)/cr t s N mm s c σ=+

s c <<

210019(

)/cr t N mm s σ=

船体结构与强度设计总结

1、结构的安全性是指结构能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种载荷和（或）载荷效应，并且在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性。此外，结构在正常使用时，还必须适合营运的要求，并在正常的维护保养条件下，具有足够的耐久性。 2、船体强度计算包括：（1）确定作用在船体或各个结构上的载荷的大小及性质，即外力问题；外载荷（2）确定结构剖面中的应力与变形，即结构的响应分析（亦称载荷效应分析）；或者求使结构失去它应起的各种作用中的任何一种作用时的载荷，即结构的极限状态分析（亦或求载荷效应的极限值），即内力问题。响应（3）确定合适的强度标准，并检验强度条件。衡准（结构的安全性衡准都普遍采用确定性的许用应力法） 3、通常将船体强度分为总强度和局部强度来研究。 4、结构的安全性是属于概率性的。 5、把船体当做一根漂浮的空心薄壁梁（成为船体梁），从整体上研究其变形规律和抵抗破坏的能力，通常成为总强度。总强度就是研究船体梁纵弯曲问题。从局部上研究局部构件变形规律和抵抗破坏的能力，通常称为局部强度。 6、作用在船体结构上的载荷，按其对结构的影响可分为：总体性载荷、局部性载荷。按载荷随时间变化的性质可分为：不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷。 7、总体性载荷是指引起整个船体的变形或破坏的载荷和载荷效应。局部性载荷是指引起局部结构、构件变形或破坏的载荷。冲击载荷，是指在非常短的时间内突然作用的载荷，例如砰击。 8、结构设计的基本任务是：选择合适的结构材料和结构型式，决定全部构件的尺寸和连接方式，在保证具有足够的强度和安全性等要求下，使结构具有最佳的技术经济性能。 9、船体结构设计，一般随全船设计过程分为三个阶段，即初步设计、详细设计和生产设计。 10、结构设计应考虑：安全性、营运适合性、船舶的整体配合性、耐久性、工艺性、经济性。 11、大多数结构的优化设计都以最小重量（或最小体积）作为设计的目标。但是，减小结构尺寸、降低结构重量，往往会增加建造工作量，从而增加制造成本同时还会引起维护保养费用的增加。因此，应该研究怎样才能达到降低结构重量和降低初始成本这两个目标的最佳配合。 1、船体重量按分部情况来分可以分为：总体性重量、局部性重量。按变动情况分可以分为：不变质量和变动质量。 2、对于船体总纵强度的计算状态，选取满载：出港、到港；压载：出港、到港；以及装载手册中所规定的各种工况作为计算状态。 3、计算波浪弯矩的船体标准计算方法是以二维坦谷波作为标准波形的，计算波长等于船长。 4、计算波浪弯矩时，确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直接法两种，直接法又称为麦卡尔法。 5、史密斯修正：计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响，即考虑波浪动水压力影响对浮力曲线所做作的修正，称为波浪浮力修正，或称史密斯修正。 6、船体梁：在船体总纵强度计算中，通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁，简称船体梁。 7、船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲，称为总纵弯曲。船体抵抗总纵弯曲的能力，成为总纵强度（简称纵强度）。 8、波浪附加剪力、波浪附加弯矩完全是由波浪产生的附加浮力（相对于静水状态的浮力增量）引起的，简称波浪剪力和波浪弯矩。

船舶静水力计算设计书

船舶静水力计算设计书船舶静水力计算设计书班级：姓名：成绩：完成日期：同组名单：一．船舶静水力计算 1.船型简介(船名、线形特点、其他) 2.程序简要说明(开发单位、近似计算方法、程序语言、使用情况及可信度、其他) 3.列表计算指定纵倾(首、尾吃水)情况下，排水量△，浮心Xb，Zb。并在此基础上(按组)绘制费尔索夫曲线、v i-x i曲线和纵向下水曲线。（1）绘制费尔索夫曲线的步骤 1) 在邦戎曲线上选取若干尾吃水d Ai，和若干首吃水d Fi。构成一族倾斜水线面。 2) 计算每根倾斜水线下的排水体积▽i 及浮心的坐标x Bi。并以首吃水为横坐标，以尾吃水为参数，绘制▽及x B 的辅助曲线图。 3) 读出排水体积▽(20)和浮心纵坐标 X B (0.0)等值线与各首吃水交点对应的尾吃水 4) 在费尔索夫曲线上绘制上述各等值线。

（2）计算vi–xi曲线。 1) 绘制极限破舱水线在邦戎曲线上绘出核算水线和安全限界线，并在安全限界线的最低点处画水平的极限破舱水线PP，然后在首尾垂线向下取Z≈1.6D-1.5d，并将其3~4等分，过各分点做限界线的切线，得到一组极限破舱水线。 2) 计算各极限破舱水线下体积▽i 及对舯的体积静矩Mi用邦戎曲线分别计算▽, M, ▽i, M i，并用下式计算 vi = ▽i - ▽ xi = (Mi - M) / vi 将结果绘成vi–xi 曲线。

（3）下水曲线计算 1）尾浮前用邦戎曲线计算船舶浮力和浮心。以滑程X为参数，根据龙骨坡度β确定倾斜水线。尾浮以后船体浮力和浮心的计算： 2）尾浮后以滑程X为参数，按龙骨坡度β确定最高倾斜水线。适当选择几个低尾吃水，分别计算船体排水体积和浮心，做辅助图，用浮力对前支架力矩等于重力对前支架力矩确定实际尾吃水和浮力。二．稳性校核 1．概述(船名、船舶类型，依据规范，航区) 2．船舶主尺度：Loa,Lpp,Lw,B,D,d,f(梁拱),Pe(功率),V(航速),W(货船载重量),Ab(舭龙骨),其他3．稳性计算书使用说明经校核本船虽满足稳性要求, 但船长应根据装载、天气、水流等情况谨慎驾驶，确保船舶航运安全。 4．各种核算状态稳性总表序号项目符号及公式单位满载出港满载到港空载出港空载到港 1 载货量 2 平均吃水 3 排水量 4 全船重心高 5 初稳性高 6 修正后初稳性高 7 规范要求初稳性高 8 舱室进水角 9 30度静稳性臂L30 10 规范要求静稳性臂L30’ 11 最大静倾角

静水力计算

COMPASS 静水力计算 SRH11( Ver. 2010 ) 控制号： 1234567 船名： 46 设计：制造：计算人员：建模日期： 2014-10-18 计算日期： 2014-10-21 中国船级社

垂线间长...............................................................................................................................................13.000m 型宽................................................................................................................................................... 4.250m 型深................................................................................................................................................... 1.913m 设计吃水...............................................................................................................................................0.589m 设计纵倾...............................................................................................................................................0.000m 单位定义 ______________________________________________ 长度单位 : 米 [ m ] 重量单位 : 吨 [ t ] 角度单位 : 度 [deg] 坐标轴定义 ______________________________________________ X 轴 : 向右为正 Y 轴 : 向首为正 Z 轴 : 向上为正纵倾 : 尾倾为正横倾 : 右倾为正 _____________________________________________________________________________________________ 本程序可用于计算船舶的静水力数据。

船舶吨位

船舶总吨位/净吨位定义一、总吨位(Gross Tonnage, GT) 根据船舶吨位丈量公约或规范的有关规定，丈量确定的船舶所有围蔽处所的总容积，并按一定的公式可算出船舶的总吨位。总吨位是总计船舶吨位，表示船舶大小、区别船舶等级，是计算船舶费用(登记费、过运河费等)及处理海事的依据。总吨位(Gross Tonnage, GT)计算：系指船舶围蔽部份减去免丈部份之总容积V，以立方公尺计之，乘以系数K所得船舶大小之数字。（依1969年国际船舶吨位丈量公约，GT＝KV，K＝0.2＋ 0.02log10V）二、净吨位(Net Tonnage, NT) 根据船舶吨位丈量规范的有关规定，丈量确定的船舶各载货处所的总容积，并按一定的公式可算出船舶的净吨位。净吨位是计算船舶缴交港口费、领航费、灯塔费、停泊费、过运河费等各项费用的依据。三、排水量(Displacement) 指船舶在某一浮态下船体入水部分所排开水的重量。未作特别说明的船舶排水量，是指标准密度海水中(ρ=1.025)设计水线(夏季水线)下的排水量。四、轻船重量(Light Weight) 又称空船重量或轻船排水量，指船舶建造刚刚完成时的重量，即船体、机器、锅炉设备及其排水相等的重量，但不包括燃料、润滑油、粮食、淡水等的重量。五、载重吨位(Deadweight Tonnage, DWT) 在一定的水域和季节里，船舶所能装载的最大限度的重量，称为最大载重量。最大载重量等於满载排水量扣除空船排水量。一般来说，载重量与相应的季节、吃水相对应，如果不作特别说明，多指夏季满载吃水的情况下的总载重量。载重吨位系指船舶之装载能力，即除船舶船身、机器，设备，以及固定装备等外，可以装载客、货、燃料、淡水及船员与给养品之重量。六、净载重量(Net DWT) 在一定的水域和季节里，船舶所能装载的最大限度的货物重量。净载重量等於总载重量减去燃料、淡水、备件、船员及其供应品的重量和船舶常数。七、吃水(Draft) 艏吃水是指艏垂线上水线和龙骨上表面的距离；艉吃水是指艉垂线上水线和龙骨上表面的距离。如果水密度已知，通过量测船舶的吃水高度，可以确定船舶的排水量，进而计算出相对应载重量。同样地，在港口水深有限制的情况下，也可以推算出船舶的最大载重量。

船舶静力性能计算书

船舶静力学课程设计内容 1. 计算与绘制静水力曲线 2. 计算与绘制邦戎曲线 3. 计算与绘制稳性插值曲线 4. 计算与绘制可浸长度曲线 5. 计算与绘制纵向下水曲线船舶的主要尺度总长 L＝米 Z 垂线间长 L＝米 bP 型宽B＝米型吃水T＝米型深D＝米

船舶静力学课程设计（Ⅰ）任务书一、课程设计题目计算与绘制静水力曲线与邦戎曲线二、作业内容 1. 静水力曲线 (1) 水线面积曲线 )(z f S = 比例 1cm= (2) 漂心纵向坐标曲线 )(z f x f = 比例 1cm= (3) 型排水体积曲线 )(z f V = 比例 1cm= (4) 型排水量曲线 )(z f =? 比例 1cm= (5) 浮心纵向坐标曲线 )(z f x c = 比例 1cm= (6) 浮心垂向坐标曲线 )(z f z c = 比例 1cm= (7) 每厘米吃水吨数曲线 )(z f q = 比例 1cm= (8) 横稳心半径曲线 )(z f r = 比例 1cm= （或横稳心垂向坐标曲线） )(z f Z m = 比例 1cm= (9) 纵稳心半径曲线 )(z f R = 比例 1cm= （或纵稳心垂向坐标曲线） )(z f Z mz = 比例 1cm= (10) 每厘米纵倾力矩曲线 )(z f M om = 比例 1cm= (11) 水线面系数曲线 )()(z f C w =α 比例 1cm= (12) 横舯剖面系数曲线 )()(z f C M =β 比例 1cm= (13) 方形系数曲线 )()(z f C B =δ 比例 1cm= (14) 棱形系数曲线 )()(z f C P =? 比例 1cm= 2. 邦戎曲线 (1) 绘制甲板边线以下的船体轮廓线 (2) 计算与绘制横剖面面积曲线)(z f A = 比例面积：1cm= 吃水：1cm=

船舶阻力复习及答案

第一章总论 1.船舶快速性，船舶快速性问题的分解。船舶快速性：对一定的船舶在给定主机功率时，能达到的航速较高者快速性好；或者，对一定的船舶要求达到一定航速时，所需主机功率小者快速性好。船舶快速性简化成两部分: “船舶阻力”部分：研究船舶在等速直线航行过程中船体受到的各种阻力问题。 “船舶推进”部分：研究克服船体阻力的推进器及其与船体间的相互作用以及船、机、桨（推进器）的匹配问题。 2.船舶阻力，船舶阻力研究的主要内容、主要方法。船舶阻力：船舶在航行过程中会受到流体（水和空气）阻止它前进的力，这种与船体运动相反的作用力称为船的阻力。船舶阻力研究的主要内容： 1.船舶以一定速度在水中直线航行时所遭受的各种阻力的成因及其性质； 2.阻力随航速、船型和外界条件的变化规律； 3.研究减小阻力的方法，寻求设计低阻力的优良船型； 4.如何较准确地估算船舶阻力，为设计推进器（螺旋桨）决定主机功率提供依据。研究船舶阻力的方法： 1．理论研究方法：应用流体力学的理论，通过对问题的观察、调查、思索和分析，抓住问

题的核心和关键，确定拟采取的措施。 2.试验方法：包括船模试验和实船实验，船模试验是根据对问题本质的理性认识，按照相似理论在试验池中进行试验，以获得问题定性和定量的解决。 3.数值模拟:根据数学模型，采用数值方法预报船舶航行性能，优化船型和推进器的设计。 3.水面舰船阻力的组成，每种阻力的成因。船舶在水面航行时的阻力由裸船体阻力和附加阻力组成，其中附加阻力包括空气阻力、汹涛阻力和附体阻力。船体阻力的成因:船体在运动过程中兴起波浪，船首的波峰使首部压力增加，而船尾的波谷使尾部压力降低，产生了兴波阻力；由于水的粘性，在船体周围形成“边界层”，从而使船体运动过程中受到摩擦阻力；在船体曲度骤变处，特别是较丰满船的尾部常会产生漩涡，引起船体前后压力不平衡而产生粘压阻力。 4.船舶阻力分类方法。 1.按产生阻力的物理现象分类：船体总阻力由兴波阻力、摩擦阻力和粘压阻力 Rpv 三者组成，即Rt=Rw+Rf+Rpv. 2.按作用力的方向分类：分为由兴波和旋涡引起的垂直于船体表面压力和船体表面切向水质点的摩擦阻力，即Rt=Rf+Rp. 3.按流体性质分类：分为兴波阻力和粘性阻力（摩擦阻力和粘压阻力），即 Rt=Rw+Rv. 4.傅汝德阻力分类：分为摩擦阻力和剩余阻力（粘压阻力和兴波阻力） ,即Rt=Rf+Rr. 5.船舶动力相似定律，研究船舶动力相似定律的意义，粘性与重力互不相干假定。船舶动力相似定律：航行于水面的船舶，其阻力和船体几何尺寸、航速、水的运动粘性系数，

船舶容积常用语

船舶容积排水量排水量 displacement 船舶或物体自由浮于水中且保持静态平衡时所排开水的重量的统称。型排水量 molded displacement 任一水线下，船舶型排水体积的排水量。总排水量 total displacement 任一水线下，型排水量与附件的排水量的总和。对于金属船体尚应包括外板的排水量在内。空船重量 light weight 船舶装备齐全但无装载时的重量。满载排水量 full load displacement 满载吃水时船舶的总排水量。设计排水量 designed displacement 设计吃水时船舶的总排水量。储备排水量 displacement margin 船舶设计时预先计入设计排水量中的一项备用量。载重量 deadweight 船舶允许装载的可变载荷的最大值，此值为满载排水量与空船重量的差值。载货量 cargo dead-weight 载重量中允许装载货物的最大值。载重量系数 deadweight displacement 载重量与满载排水量的比值。载重量、排水量比压载 ballast 专用以改变船舶的重量和重心位置的固体物和液体物的总称。吨位与吨位丈量吨位 tonnage 按有关吨位规范丈量核定的船舶容积。总吨位 gross tonnage 按有关吨位规范丈量核定的船舶总容积。净吨位 net tonnage 按有关吨位规范丈量核定的有效容积。苏伊士运河吨位 Suez canal tonnage 按苏伊士运河当局规定的规范丈量核定的吨位。巴拿马运河吨位 Panama canal tonnage 按巴拿马运河当局规定的规范丈量核定的吨位。

船舶静水力曲线计算

船舶静水力曲线计算一、船舶静水力曲线计算任务书 1、设计课题 1）800t油船静水力曲线图绘制 2）9000t油船静水力曲线图绘制 3）86.75m简易货船静水力曲线图绘制 4）5200hp拖船静水力曲线图绘制 5）7000t油船静水力曲线图绘制 6）12.5m多功能工作艇静水力曲线图绘制 2、设计任务船舶静水力曲线的计算是在完成船舶静力学课程的教学任务下，按照静水力曲线计算课程设计的要求，在提供所设计船舶全套型线图纸的前提下，完成静水力曲线的计算和绘制。 3、计算方法（1）计算机程序计算（2）手工计算（包括：梯形法、辛氏法、乞氏法等）。本课程设计计算以梯形法为例，因其原理相同，其余方法在此不做介绍，可参考教材和相关书籍。 4、完成内容静水力曲线计算书一份及静水力曲线图一张(用A3坐标纸) 二、船舶静水力曲线计算指导书本静水力曲线计算指导书以内河20t机动驳计算实例为例。（一）前言静水力曲线是表达船在静水正浮各种吃水情况下的各浮性及初稳性系数，并作为稳性计算、纵倾计算及其他计算的基础。通过计算可得到船舶的各项性能参数，其主要内容见表1。

表1 静水力曲线图的内容（二）设计前的准备和已知条件 1、设计前的预习与准备静水力曲线计算，首先是要熟悉所计算船的主尺度及各船型参数，然后是熟悉各类计算公式，选用计算方法。其次是进行计算，按计算结果绘制曲线图，最后进行检验和修改，完成静水力曲线的计算任务。 2、已知条件 20t内河机动驳型线图一套，梯形法表格一套，见静水力曲线计算书。（三）设计的主要任务 1、计算公式 A=ι[(y0+y1+······+y n-1+y n)- 1 2 （y0+y n）] 梯形法基本式 A=ι[(y0+y1)+（y1+y2）+······+（y n-1+y n) ] 梯形法变上限积分式式中：ι—等分坐标间距。注：y1表示各站号的纵坐标值（i=1，···，n） 2、静水力曲线计算表格及算例在实际的计算中，采用下述表格很方便。表中附20t内河机动驳计算实例，供同学自己推演。

船舶结构物强度

思考题 1.依据“建造规范”与依据“强度规范”设计船体结构的方法有什么不同？它们各有何优缺点答：建造规范：根据规范确定最小尺寸，设计尺寸不应小于最小尺寸优点：安全、简便。缺点：不易反应具体船舶的特点及新技术成果。强度规范：又分直接设计和间接设计，前者是依据]/[max σM W =来确定构件尺寸，后者参考母型取定构件尺寸，再计算max σ与][σ相比较，修改尺寸。优点：合理，反映具体的船舶特点。缺点：计算工作量大 2.为什么要将船体强度分为“总强度”和“局部强度”？其中“局部强度”与“局部弯曲”的含义有何不同？答：总强度是把整个船体看做一个整体来研究其强度，局部强度是研究组成船体的某些部分结构、节点及其组成构件的强度问题，一般在总强度校核已进行的前提下，对局部强度进行分析，以确定结构布置原则和决定构件尺寸。局部弯曲是考虑将总纵弯曲应力计入的总应力，而局部强度还得将总应力与][σ相比较，进行强度校核。 3.如何获得实际船舶的重量分布曲线？答：通常将船舶重量按20个理论站距分布（民船尾－首，军船首－尾编排），用每段理论站距间的重量作出阶梯形曲线，并以此来代替重量曲线。作梯形重量曲线时，应使每一项重量的重心在船长方向坐标不变，其重量分布范围与实际占据的范围应大致对应，而每一项理论站距内的重量则当做是均匀的。最终，重量曲线下所包含的面积应等于船体重量，该面积的形心纵向坐标应与船体重心的纵向坐标相同。 4.说明计算船舶静水剪力、弯矩的原理及主要步骤。答：原理：认为船是在重力、浮力作用下平衡于波浪上一根梁步骤：（1）确定平衡水线位置（2）根据梯形法、围长法等得出船舶重量分布曲线w(x)，根据邦戎曲线得出某一吃水下的浮力曲线b （x ），计算载荷曲线q(x)=w(x)-b(x)，根据∫=x dx x q x N 0)()(计算船舶静水剪力，∫∫=x x dxdx x q x M 00)()(计算静水弯矩 5.“静置法”对计算波浪的波型、波长、波高以及与船舶的相对位置作了怎样的规定？答：对于“静置法”，标准波浪的波形取为坦谷波，计算波长等于船长，波高则随波长变化。波船相对位置：中拱（波峰在船舯）和中垂（波谷在船舯）两种典型状态。 6.按照“静置法”所确定的载荷来校核船体总纵强度，是否反映船体的真实强度，为什么？答：按照静置法所确定的载荷来校核船体总强度，不反映船体的真实强度，因为海浪是随机的，载荷是动态的，而且当L 较大时载荷被夸大，但具有相互比较的意义 7.依据ｑ－Ｎ－Ｍ关系解释在中拱和中垂波浪状态下，通常船体波浪弯矩总是舯剖面附近最大，这一结论是否适用于静水弯矩？答：适用于静水弯矩，将船近似为自由－自由梁，受垂向载荷作用，易知船体弯矩是舯剖面附近最大 8.在初步设计阶段，如何应用“弯矩系数法”来决定船体的最大波浪弯矩和剪力？答：在初步设计阶段，通过参考母型船，估计一个主尺度D 、L ，在中拱、中垂两种情况下，由max )/(w M DL K =，得出K DL M w /)(max =其中中垂K ，中拱K 的值约15－35，而max )(w N 由max )(w N =L M w /)(5.3max 得出

船舶用锚的计算和船舶阻力计算

船舶用锚的计算和船舶阻力计算 Hessen was revised in January 2021

一、用锚的计算锚的系留力：P=W aλa+W cλc L1 P―――系留力。是锚抓力与锚链摩擦力的和（） W a―――锚在水中的重量。即锚在空气中重量×(Kg) Wc―――锚链每米长在水中的重量（Kg） L1―――锚链卧底部分的长度（m） λa λc―――锚的抓力系数和锚链的摩擦系数霍尔锚的λa λc表锚的抓重比（海军锚/霍尔锚）锚的系留力也可用经验公式估算： P=W1H a+WH c L1 W1―――锚重（Kg） H a―――锚的抓重比（见表） W―――锚链每米的重量（Kg/m） H c―――锚链摩擦系数取－二、锚链出链长度估算 1、正常天气，一般不少于下表

2、在急流区，出链长度不一般不少于表值 3、在风速30m/s（11级）风眩角为300时出链长度值如链长小于5－6倍水深时，锚的抓力将因锚爪的切泥角小而变小，水面以下的链长的水深倍数与锚爪切泥角见表三、八字锚与单锚的锚泊系留力的比值：见表如图：

八字锚的系留力四、航运船舶 1、锚重的估算：每个首锚重量一般可用以下公式估算： W=KD2/3 (Kg) K―――系数。霍尔锚取6－8，海军锚取5－7 D―――船舶的排水量（t） 2、锚链尺寸估算： d=KD1/3或d=CW1/2或d=W1/2 d―――锚链直径（mm） K―――系数。可取－ C―――系数。可取－ 3、每节锚链重量估算： Q=Kd2 (Kg) K―――系数。有档链取,无档链取 4、锚链强度估算：

R=Kd2g (N) K―――系数。有档链取56，无档链取38 g―――(m/s2) 5、每节锚链环数估算： M=6250/d M―――每节锚链环数，取整数的单数（个）五、工程船舶以海军锚和锚缆计算 1、锚重：船首边两只，每只锚重量按下式计算： W=K(A+15BT) (Kg) W―――锚重 A―――满载吃水线以上各部分在船中纵剖面上的投影面积（m2） B、T―――分别为船舶宽度与吃水（m） K―――系数。见表锚重系数K值：船尾边锚两只，其重量应不小于倍首边锚的重量

船舶吨位的定义和计算公式精编版

船舶吨位的定义和计算公式公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

船舶吨位的定义和计算公式船舶吨位(Ship|s Tonnage) 船舶吨位是船舶大小的计量单位，可分为重量吨位和容积吨位两种。用重量来算吨位：通常是按船体在水中部分的容积,即以排水量来计算,海水每35立方米尺重1吨(或每立方米重1公吨),由此即可算出船舶的排水量吨位(Displacement tonnage). 排水量吨位有轻载和满载之分,轻载排水量吨位只包括船体,全船的机器和设备以及压舱物等;而满载还须加上所装的货物,旅客,行李,燃料,物料,淡水等,满载排水量减减去轻载排水量后的余数,也就是船舶的载重吨位(Deadweight tonnage). 用容积来算吨位：轮船的总吨位与船舶的重量完全无关,它是以船舶的容积来计算的.它以英制100立方尺或公制立方米为1吨,两者计算出来的结果是一样的.所以总吨没有公制与英制的区别,它的计算方法是丈量舰艇各部围蔽空间的容积,如用英尺量的话,就以容积的总和用不100除;如用公尺量,则除以,得出的商数就是船舶的总吨位(Gross tonnage). 总吨位在船舶的各种吨位中占很重要的地位,因为船舶的登记,统计等都是以它作为根据央船舶计算出总吨位后,减去驾驶室,轮机舱以及船上其他设备或工作需要的地方外,也就是凡是可以装载货物,旅客等用的空间都是净吨位(Net tonnage). 船舶吨位具体计算办法 (一)船舶的重量吨位(Weight Tonnage) 船舶的重量吨位是表示船舶重量的一种计量单位，以1000公斤为一公吨，或以2240磅为一长吨，或以2000磅为一短吨。目前国际上多采用公制作为计量单位。船舶的重量吨位，又可分为排水量吨位和载重吨位两种。 (二)排水量吨位(Displacement Tonnage) 排水量吨位是船舶在水中所排开水的吨数，也是船舶自身重量的吨数。排水量吨位又可分为轻排水量、重排水量和实际排水量三种。 (1)轻排水量(Ligth Displacement)，又称空船排水量，是船舶本身加上船员和必要的给养物品三者重量的总和，是船舶最小限度的重量。 (2)重排水量(Full Load Displacement)，又称满载排水量，是船舶载客、载货后吃水达到最高载重线时的重量，即船舶最大限度的重量。 (3)实际排水量(Actual Displacement)，是船舶每个航次载货后实际的排水量。排水量的计算公式如下：排水量(长吨)=长*宽*吃水*方模系数(立方英尺)/35(海水)或36(淡水)(立方英尺) 排水量(公吨)=长*宽*吃水*方模系数(立方米)/(海水)或1(淡水)(立方米) 排水量吨位可以用来计算船舶的载重吨;在造船时，依据排水量吨位可知该船的重量;在统计军舰的大小和舰队时，一般以轻排水量为准;军舰通过巴拿马运河，以实际排水量作为征税的依据。 2、载重吨位(Dead Weight Tonnage,缩写为表示船舶在营运中能够使用的载重能力。载重吨位可分为总载重吨和净载重吨。

船舶原理《静水力计算》课程设计

《静水力曲线计算与绘制》课程设计任务书专业船舶与海洋工程班级2013级1班学生学号指导教师重庆交通大学 2015年12月

目录一、设计目的 ................................................................................................................ 1 二、设计课题 ................................................................................................................ 1 三、基本要求 ................................................................................................................ 1 四、组织方式和辅导计划 ............................................................................................ 2 五、考核方式和成绩评定 ............................................................................................ 2 六、设计进度安排 ........................................................................................................ 2 七、半宽水线图型值表 ................................................................................................ 2 八、静水力曲线计算表格 .. (4) 1、表1：A w 、X f 、I T 、I L 、C wp 计算表 .............................................................. 4 2、表2：▽，▽k ，△，C B ，TPC 计算表 ..................................................... 10 3、表3：X B 计算表 ............................................................................................ 10 4、表4：Z B 计算表 ............................................................................................. 11 5、表5：， L ，Z M ，Z ML 计算表 .............................................................. 11 6、表6：MTC 计算表 ........................................................................................ 12 7、表7：A M ，C M ，C P 计算表 .......................................................................... 12 九、静水力曲线图的比例的含义和坐标原点 .......................................................... 13 十、总结 . (14) BM BM

船舶强度与结构设计的复习题

复习题第一章（重点复习局部载荷分配、静水剪力弯矩的计算绘制） 1、局部载荷是如何分配的？（2理论站法、3理论站法以及首尾理论站外的局部重力分布计算） P P P =+21 a P L P P ?=?+)(2 121 由此可得： ?? ? ?? ?? ?-=?+=)5.0()5.0(21L a P P L a P P 分布在两个理论站距内的重力 2、浮力曲线是如何绘制的？浮力曲线通常按邦戎曲线求得，下图表示某计算状态下水线为W-L 时，通常根据邦戎曲线来绘制浮力曲线。为此，首先应进行静水平衡浮态计算，以确定船舶在静水中的艏、艉吃水。

帮戎曲线确定浮力曲线 3、M、N曲线有何特点？ (1) M曲线：由于船体两端是完全自由的，因此艏、艉端点处的弯矩应为零，亦即弯矩曲线在端点处是封闭的。此外，由于两端的剪力为零，即弯矩曲线在两端的斜率为零，所以弯矩曲线在两端与纵坐标轴相切。 (2) N曲线：由于船体两端是完全自由的，因此艏、艉端点处的剪力应为零，亦即剪力曲线在端点处是封闭的。在大多数情况下，载荷在船舯前和舯后大致上是差不多的，所以剪力曲线大致是反对称的，零点在靠近船舯的某处，而在离艏、艉端约船长的1/4处具有最大正值或负值。 5、计算波的参数是如何确定的？计算波为坦谷波，计算波长等于船长，波峰在船舯和波谷在船舯。采用的军标GJB64.1A中波高h按下列公式确定：当λ≥120m时，当60m≤λ≤120m时，当λ≤60m时， 20 λ = h（m） 2 30 + = λ h（m） 1 20 + = λ h（m） 6、船由静水到波浪中，其状态是如何调整的？船舶由静水进入波浪，其浮态会发生变化。若以静水线作为坦谷波的轴线，当船舯位于波谷时，由于坦谷波在波轴线以上的剖面积比在轴线以下的剖面积小，同时船体中部又较两端丰满，所以船在此位置时的浮力要比在静水中小，因而不能处于平衡，船舶将下沉ξ值；而当船舯在波峰时，一般船舶要上浮一些。另外，由于船体艏、艉线型不对称，船舶还将发生纵倾变化。 7、麦卡尔假设的含义。麦卡尔方法是利用邦戎曲线来调整船舶在波浪上的平衡位置。因此，在计算时，要求船舶在水线附近为直壁式，同时船舶无横倾发生。根据实践经验，麦卡尔法适用于大型运输船舶。第二章（重点复习计算剖面的惯性矩、最小剖面模数是如何的计算、折减系数、极限弯矩的计算）1、危险剖面的确定。危险剖面：可能出现最大弯曲应力的剖面，由总纵弯曲力矩曲线可知，最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围的，所以计算剖面一般应是此范围内的最弱剖面—既有最大

船舶吨位的定义和计算公式修订稿

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船舶吨位的定义和计算公式船舶吨位(Ship|s Tonnage)? 船舶吨位是船舶大小的计量单位，可分为重量吨位和容积吨位两种。? 用重量来算吨位：? 通常是按船体在水中部分的容积,即以排水量来计算,海水每35立方米尺重1 吨(或每立方米重1公吨),由此即可算出船舶的排水量吨位(Displacement tonnage).? 排水量吨位有轻载和满载之分,轻载排水量吨位只包括船体,全船的机器和设备以及压舱物等;而满载还须加上所装的货物,旅客,行李,燃料,物料,淡水等,满载排水量减减去轻载排水量后的余数,也就是船舶的载重吨位(Deadweight tonnage).? 用容积来算吨位：? 轮船的总吨位与船舶的重量完全无关,它是以船舶的容积来计算的.它以英制 100立方尺或公制立方米为1吨,两者计算出来的结果是一样的.所以总吨没有公制与英制的区别,它的计算方法是丈量舰艇各部围蔽空间的容积,如用英尺量的话,就以容积的总和用不100除;如用公尺量,则除以,得出的商数就是船舶的总吨位(Gross tonnage).? 总吨位在船舶的各种吨位中占很重要的地位,因为船舶的登记,统计等都是以它作为根据央船舶计算出总吨位后,减去驾驶室,轮机舱以及船上其他设备或工作需要的地方外,也就是凡是可以装载货物,旅客等用的空间都是净吨位(Net tonnage).? 船舶吨位具体计算办法? (一)船舶的重量吨位(Weight Tonnage)? 船舶的重量吨位是表示船舶重量的一种计量单位，以1000公斤为一公吨，或以2240磅为一长吨，或以2000磅为一短吨。目前国际上多采用公制作为计量单位。船舶的重量吨位，又可分为排水量吨位和载重吨位两种。? (二)排水量吨位(Displacement Tonnage)? 排水量吨位是船舶在水中所排开水的吨数，也是船舶自身重量的吨数。排水量吨位又可分为轻排水量、重排水量和实际排水量三种。? (1)轻排水量(Ligth Displacement)，又称空船排水量，是船舶本身加上船员和必要的给养物品三者重量的总和，是船舶最小限度的重量。? (2)重排水量(Full Load Displacement)，又称满载排水量，是船舶载客、载货后吃水达到最高载重线时的重量，即船舶最大限度的重量。? (3)实际排水量(Actual Displacement)，是船舶每个航次载货后实际的排水量。? 排水量的计算公式如下：? 排水量(长吨)=长*宽*吃水*方模系数(立方英尺)/35(海水)或36(淡水)(立方英尺)? 排水量(公吨)=长*宽*吃水*方模系数(立方米)/(海水)或1(淡水)(立方米)? 排水量吨位可以用来计算船舶的载重吨;在造船时，依据排水量吨位可知该船的重量;在统计军舰的大小和舰队时，一般以轻排水量为准;军舰通过巴拿马运河，以实际排水量作为征税的依据。? 2、载重吨位(Dead Weight Tonnage,缩写为? 表示船舶在营运中能够使用的载重能力。载重吨位可分为总载重吨和净载重吨。? (1)总载重吨(Gross Dead Weight Tonnage)。是指船舶根据载重线标记规定所能装载的最大限度的重量，它包括船舶所载运的货物、船上所需的燃料、淡水和其他储备物料重量的总和。?

船舶阻力复习题及部分解析

《船舶阻力》思考题与习题第一章总论 1）《船舶阻力》学科的研究任务与研究方法。答：本课程着重介绍船舶航行时所受到的阻力的产生原因，各种阻力的特性，决定阻力的方法，影响阻力的因素以及减少阻力的途径等问题。 2）船舶在水中航行时，流场中会产生那些重要物理现象？它们与阻力有何关系？ 3）影响船舶阻力的主要因素有那些？ 4）各阻力成分及其占总阻力的比例与航速有何关系？低速船摩擦阻力70%~80%，粘压阻力10%以上兴波阻力很小高速船兴波阻力40%~50%，摩擦阻力50% 粘压阻力5% 5）物体在理想流体无界域中运动时有无阻力？应该注意的是压阻力中包含有粘压阻力和兴波阻力两类不同性质的力。兴波阻力既使在理想流体中仍然存在，而摩擦阻力和粘压阻力两者都是由于水的粘性而产生的，在理想流体中并不存在。 6）何谓二物理系统的动力相似？ 7）何谓傅汝德（Froude ）相似律？ 8）何谓雷诺（Reynolds ）相似律？ 9) 船模试验中能否实现“全相似”？为什么？ 10）何谓“相应速度”（又称“相当速度”）？相应速度（模型） 11）某海船航速)(0.100m L =，)(0.14m B =,)(0.5m T =,)(0.42003m =?，湿面积s=5.90(m2)，V=17.0(kts)，阻力试验中所用船模缩尺比25=α，在相当速度下测得兴波阻力w R =9.8(n)，试验水温为12?C ，试求： i ）船模的相当速度及排水量；

ii ）20?C 海水中实船的兴波阻力w R 。注：1节(knot)=1.852(公里/小时) 12）设825.1V R f ∝，2V R vp ∝，4V R w ∝，在某一航速下，t f R R %80=，t vp R R %10=，t w R R %10=，试计算当速度增加50％后，f R 、vp R 、w R 各占总阻力的百分比。第二章粘性阻力 1）何谓“相当平板”？相当平板：同速度、同长度、同湿表面相当平板假定：实船或者船模的摩擦阻力分别等于与其同速度，同长度，同湿面积的光滑平板摩擦阻力。 2）摩擦阻力与流态的关系如何？雷诺数对摩擦阻力的影响如何？书P162 3）船体表面纵、横向曲度对摩擦阻力影响如何？当船体水流的平均速度较平板大，因此边界层厚度大部分（船前70%）比平板要小，这导致速度梯度和摩擦阻力增加。但当船尾附近，船体边界层变厚，常伴有分离、旋涡现象，这时水流速度较小，摩擦阻力也随之减小。 4）何谓“水力光滑”？ 5）何谓“粗糙度补偿系数”？为何将其称为“换算补贴”或“相关补贴”？总的摩擦阻力系数可取为光滑平板摩擦阻力系数Cf 在加上一个与雷诺数无关的粗糙度补贴系数△Cf.我们一般取0.4*10-3 6）何谓“普遍粗糙度”？何谓“结构粗糙度”？普通粗糙度：又称为漆面粗糙度，主要是油漆面的粗糙度和壳板表面的凹凸不平等。局部粗糙度：又称为结构粗糙度。主要为焊接，铆钉，开孔以及突出物等粗糙度。 7）你了解哪些关于减少摩擦阻力的近代研究，自己有何设想？ 1.边界层控制办法 2.采用聚合物溶液降阻剂 3.仿生学观点 4.微小沟槽（微槽薄膜） 5.将船体抬出水面，从而使船体表面与水接触改变为与空气接触 8）试述粘压阻力的成因与特性从能量观点来看，在尾部形成漩涡，另一部分漩涡则被冲向船的后方，同船尾处又继续不断产生的漩涡，这样船体就要不断地提供能量。这部分能量损耗就是以粘压阻力的形式表现的。 9）为降低粘压阻力，对船型有何要求？ 1注意后体形状（1）（2）控制船尾水流的变化平缓 2船型变化不宜过急，特别注意横剖面曲线A(x)前肩勿过于隆起，后肩勿过于内凹。 3对低速肥大船型，可采用球鼻艏以减少舭涡。 10）试证在边界层未分离情况下，粘压阻力仍存在。（考虑利用边界层方程与Lagrange 积分）对于流线型物体，甚至某些优良船型可能并不发生界层分离现象，但粘压阻力仍然存在，仅数值大小不同而已。这是因为边界层的形成使尾部流线被排挤外移，因为流速较理想流体情况时必然增大，压力将下降。这样尾部的压力值不会达到理想流体中的最大值，首尾仍旧存在压力差，同样会产生粘压阻力，但是与由于边界层分离而引起的粘压阻力相比要小得多。 11）你所了解的粘性阻力理论计算的研究现状与水平。第三章兴波阻力

船舶强度与设计名词解释

船舶强度与设计名词解释引起船体梁总纵弯曲的外力计算总纵弯曲：船体梁在外力的作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲总纵强度：船体梁抵抗总纵弯曲的能力波浪剪力：完全是由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力重量曲线：船舶在某一计算状态下，描述船体重量沿船长分布的曲线不变重量：即空船重量，包括船体结构、舾装设备、机电设备等各项固定重量变动重量：即装载重量，包括货物、燃油、淡水、旅客压载等各项可变重量总体性重量：即沿船体梁全长分布的重量，包括主体结构、油漆、索具等局部性重量：沿船长某一区段分布的重量，包括货物、燃油、机电设备等浮力曲线：船舶在某一装载时，描述浮力沿船长分布状况的曲线载荷曲线：引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线静水剪力曲线：船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线计算状态：在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态波浪要素：包括波形、波长与波高坦谷波：波峰陡峭、波谷平坦，波浪轴线上下的剖面积不相等的波史密斯修正：考虑波浪动力压力影响对浮力曲线所做的修正总纵弯矩：船舶在同一计算状态下，静水弯矩和静波浪弯矩的代数和重量的分布原则:遵循静力等效原则。保持重量的大小不变；保持重量的重心的纵向坐标不变；近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同重量曲线绘制的方法与原理？梯形法：船舶往往中部丰满，两端尖瘦，可以将平行中体部分用均匀的重量分布，两端部分用两个梯形分布，根据重量分布原则确定梯形要素围长法：假设船体结构单位长度的重量与该横剖面围长（包括甲板）成比例。该方法适用于船舶主体结构重量的分布库尔求莫夫法：用特定的阶梯型分布曲线来表示船体重量的分布装载曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特征: 首尾端点处的剪力和弯矩为零，亦即剪力和弯矩曲线在端点处封闭零载荷点与剪力的极值相对应，零剪力点与弯矩的极值相对应