船舶静水力计算设计书.docx
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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、vi-xi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dAi，和若干首吃水dFi。
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xBi。
并以首吃水为横坐标，以尾吃水为参数，绘制▽及xB的辅助曲线图。
3）读出排水体积▽（20）和浮心纵坐标XB（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,Mi，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
12
规范要求静倾角
13
稳性消失角
14
规范要求消失角
15
横摇周期
16
横摇角
17
风倾力臂
18
最小倾覆力臂
19
风倾衡准数
20
稳性是否合格
5.各种核算状态重量重心计算（分项重量、重心估算）
计算状态：
（每种状态1张表）
序号
项目
P（t）
Z（m）
PZ（t.m）
X（m）
PX（t.m）
空船
船员及行李
燃油
淡水
滑油
货物
合计
6.各种核算状态浮态及初稳性计算
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
排水量
2
平均吃水
3
重心距舯
4
浮心距舯
5
纵倾力矩
6
每厘米纵倾力矩
7
纵倾值
8
漂心距舯
9
首吃水
10
尾吃水
11
横稳心距基线
12
重心距基线
13
初稳性高
7.各种核算状态受风面积计算（参照总布置图）
核算状态:
（每种状态1张表）
序号
项目
核算面积（m2）
面心距基线（m）
面积矩（m3）
吃水以上船体
上层建筑
甲板设施
满实面积小计
非满实面积
合计
8.自由液面修正计算
计算说明（扣除方法、扣除液舱:
计算双层内l=8,b=4,h=1方形淡水舱）
各种核算状态自由液面扣除表:
核算状态
5o
10o
15o
20o
3030o
4040o
5050o
6060o
9.舱室进水角计算（进水点在布置图上位置,Zr=Yr=）
列表插值计算对应排水量
计算水线
进水角
插值排水量计算式及结果
10.列表计算动稳性曲线（假定重心在船底中心）
δφ=10°=0.1746rad,δφ/2=0.0873rad
横倾角φ°
静稳性臂lm
成对和
自上至下和∑i
动稳性臂ld
0
10
20
30
40
50
60
70
三．课程设计小结
（数据检查,提高精度,重量重心,进水点,受风面,自由液面,舭龙骨,偏移量影响,建议,其他）
四．附件（裁成或折成统一大小，装订成册）
附件1．数据文件1和2
附件2．船舶静水力曲线
附件3．邦戎曲线
附件4．稳性横截曲线
附件5．设计状态下静稳性曲线和动稳性曲线
附件6．费尔索夫曲线
附件7．vi-xi曲线
附件8．纵向下水曲线
附件9．进水角计算图和进水角曲线
附件10．计算机输出结果（HC、BC和VL）
五．要求
船舶静水力计算设计书要求手写，不要打印件，附件可以打印！
六．船型资料:
长江船舶设计院编:
内河船舶图册U662.2交通学院资料室，校图书馆
数据准备
一、第一个文件
111865200
Cx:
船舶类型（常规1,涡尾2,双体3）
M:
计算横剖面数（11）
N:
计算水线数（8）
Ma:
最大横剖面所在的序号（6）
Cs:
横剖面插入点数（5）
Cw:
水线面插入点数
（2）
Mw:
有涡尾横剖面站数（包括尾端面,无涡尾取0）
Nw:
有涡尾水线根数（包括基线,无涡尾取0）
1040.1546.07.87.82.00751.0250.160
Xm:
船舯站号（5|10）（10）
Lpp:
垂线间长（m）（40.15）
Loa:
最大长（m）（46.0）
B:
型宽（m）（7.8）
Bw:
设计水线宽（m）（7.8）
ΔL:
标准站距（m）（2.0075）
ω:
水的重度（t/m3）（1.025）
h:
甲板梁拱（m）（0.16）
0:
设计纵倾（m）（0）
型值表（offsettable）
-10.0000.5001.0001.5002.0002.5003.0003.500吃水高度（m）
0-1-1-1-10.0051.3552.2732.812
20.1950.2870.3640.4621.1652.6433.2843.592
40.2980.6110.8881.5092.7713.4073.6593.777
60.3591.0521.8682.9613.5053.7203.8133.874
80.3181.8993.1303.5823.7873.8593.8953.900
100.1332.4123.4593.7053.8283.8793.9003.900
12-12.0063.1563.5363.7153.8133.8543.879
14-11.0572.1042.7153.0943.3663.5563.695
16-10.4001.0781.5551.9552.3252.6382.904
18-10.0720.3440.6000.8571.0981.3501.622
20-1-1-1-1-1-10.0180.133
站号1.与水线没有交点填–12.基线是第一根水线;
横剖面插值点（addedpointoftransvercesection）
0-1-14.0003.0794.5003.233-1-14.6503.233
2-.4640.0184.0003.643-1-1-1-14.4003.715
4-.3480.018-1-1-1-1-1-14.1903.859
6-.2320.018-1-1-1-1-1-14.0003.900
8-.1160.018-1-1-1-1-1-13.8703.900
10-1-1-1-1-1-1-1-13.8503.900
120.1160.0184.0003.900-1-1-1-13.8603.900
140.2320.0184.0003.7464.5003.7975.0003.9006.1103.900
160.3480.0184.0003.1205.0003.4486.0003.6956.2003.818
180.4640.0184.0001.8475.0002.5146.0003.0996.3303.336
20-1-14.0000.3595.0000.7806.0001.4376.5001.950
1.填点的吃水,半宽（m）2.原则上第一点是起点,最后点是甲板边点.亦可是其它点.
水线面插值点（addedpointofwaterplane）
0-18.6800.0925.0070.018
.5-18.7800.09216.3740.018
1-18.7800.09217.9930.018
1.5-18.5950.09218.6870.018
2-19.3350.09219.2420.018
2.5-20.8830.09219.6590.018
3-23.7580.092-1-1
3.5-23.8970.09220.3060.018
1．填距舯（尾端填负值）和半宽（m）
二、第二个文件
60,5,6,1.8
1.0,3.5
Φmax:
最大计算横倾角（o）（60/80）
δΦ:
横倾角计算间距（o）（5）
N:
计算水线根数（6）
b:
偏移量（m）（1.8）
最低计算水线（m）（1.0）
最高计算水线（m）（3.5）
上机操作
1．编辑输入数据文件
<第一个文件名．扩展名>
<第二个文件名．扩展名>
用<写字板>、<记事本>等编辑数据文件（纯文本）。
2．查看系统使用说明
用<写字板>、<记事本>工具，打开STA.TXT、STA1.TXT文件
3．生成检查数据
J:
>\STA
键入<第一个文件名．扩展名>
回答1（生成检查数据）
4．进入BASICA状态
J:
>\BASICA
5．检查横剖面线形
F3
LOAD“M3装入检查程序
F2（RUN）
F5（CONTINUE）显示下一剖面
CTRL+HOME清屏
6．检查水线面线形
F3
LOAD“W3装入检查程序，其余同7。
SYSTEM退出BASICA。
修改输入数据，重复5，7—9各项。
7．运行静水力计算程序
J:
>\STA
键入<第一个文件名．扩展名>
回答2（静水力计算）
8．运行大倾角稳性计算程序
J:
>\STA2
键入<第一个文件名．扩展名>
键入<第二个文件名．扩展名>
9．查看运算结果，最后打印结果。
J:
>\EDITBC.DAT查看邦戎曲线数据
J:
>\EDITHC.DAT查看静水力曲线数据
J:
>\EDITVL.DAT查看大倾角稳性数据（修改偏移量b）
或用<写字板>、<记事本>编辑数据文件（纯文本）。
课程设计中的问题
1．选用了内河船舶，没有提供内河船舶法定技术检验规则。
（海船稳性校核方法）
1）稳性衡准数:
船舶各种装载的稳性衡准数K应满足：
Kf=lq/lf≥1
lq:
考虑了横摇角φo,进水角φe,上层建筑,自由液面修正后的最小倾覆力臂。
lf:
风倾力臂
2）风倾力臂:
p:
单位计算风压（Pa）,是航区、风压中心z的函数；
Af:
船体吃水以上受风面积（m2）;
z:
受风面积中心到计算吃水线的距离（m）;
Δ:
核算状态的排水量。
3）受风面积是指核算吃水以上船体纵剖面布置图的侧投影面积。
由满实面积和非满实面积组成。
Ø投影重叠的满实面积不应重复计算。
Ø非满实面积可逐项算；也可取最大满实面积的百分数：
v客船,干货船,拖船,挖泥船,起重船取面积3%;面积矩6%;
v渔船,油船取面积的5%;面积矩的10%。
4）横摇角φo计算。
圆舭船型的横摇角：
C1:
横摇共振参数,由横摇周期和航区按右图决定。
C2:
考虑有效波倾的影响：
C2=0.13+0.6*Zg/d
C3:
考虑宽、吃水比对横摇角的影响。
按B/d查表。
B/d
2.5及以下3.03.54.04.55.05.56.06.57及以上
C3
0.011.013.015.017.018.019.020.021.022.023
C4:
舭龙骨对横摇角的影响。
用舭龙骨面积百分数Ab/（LB）*100%查表。
Ab％
00.51.52.02.53.03.54及以上
A类
1.30.980.850.800.750.680.680.68
B类
1.31.151.000.920.850.750.710.68
A类船：
干货船、油船、集装箱船、海驳；B类船：
客船、渔船、拖船。
对于折角型船舶,横摇角等于上述计算结果乘以0.8。
5）规范对稳性的要求
Ø初稳性高:
一般船≥0.15m;集装箱船≥0.3m;
Ø30度或进水角（取小者）处静稳性臂Ls≥0.2m;遮蔽航区可以按规定降低要求;
Ø最大静稳性臂对应角φm≥30度;遮蔽航区可以按规定降低要求;
Ø静稳性臂曲线第一峰值对应角φA≥25度;
Ø稳性消失角φv≥55度;B/D>2时可按规定降低要求;
Ø对于江海直达和甲板货船有加速度衡准要求：
Ka=0.3/ac≥1，ac=0.035Bφo/T2φ。
Ø对于客船核算旅客集中一舷时的横倾角φ客,（按4人/m2,0.075kg,z=1/0.3m坐）
φ客≤min（φ舷窗下缘,0.8φ其他开口,0.8φ上连续甲板边缘,0.8φ舭部出水,12°）；
Ø对于机动船核算全速回转时的横倾角φ回≤min（同上）。
其中回转力臂lR:
●按照“内河船舶法定技术检验规则”进行稳性校核。
●改变航线，按照“海船法定技术检验规则”进行稳性校核。
（可能不满足要求）
2．计算中观察偏移量b的影响。
60,5,6,1.8
1.0,3.5
在第二个数据文件中修改偏移量b再算，查看计算结果。
3．进水角计算及其对稳性的影响。
4．重量、重心计算
●各部分重量估算：
船体；货物；船员及行李；乘客及行李；燃油（=k.g.Pe.R/v）；滑油（3~5%燃油）；淡水（饮用水6~10kg/人天、生活用水50~100kg/人天）；食品（2.5~4.5kg/人天）。
。
。
●全船重心位置估算：
（zg=αD，xg=xb）
5．核算中的静稳性曲线
程序中的假定重心位于船底中心。
核算中的静稳性曲线应当包括：
自由液面修正、悬挂重物的修正、上层建筑的影响。
在此基础上计算动稳性曲线。
6．计算Xi-Vi曲线。
安全限界线：
舱壁甲板以下76mm。
7．自由液面修正问题：
●满载出港时的燃油舱、淡水舱、滑油舱；
●满载出港时的压载水舱、纵倾平衡水舱；
●满载的液货舱。
自由液面修正方法：
（偏于安全的考虑）
●修正计算的液舱，按50%液量，横倾30度；计算M30。
在0~30间线性插值，大于30度取M30。
●
计算液舱的自由液面横倾力矩Mfs：
8．利用Excel计算和绘图。
可以将计算结果和绘制的曲线打印后，贴在计算书中。
计算书要求手写。
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