船舶靜力學試題匯總

00船舶與海洋工程專業(yè)《船舶靜力學》試題A姓名：學號：一二三總 分一、 名詞解釋（每題2分共10分）1、 浮性：浮性是船舶在一定裝載情況下具有漂浮在水面（或浸沒在水中）保持平衡位置的能力；2、 抗沉性：抗沉性是指船舶在一艙或數(shù)艙破損進水后仍能保持一定浮性和穩(wěn)性的能力。3、 方形系數(shù)：船體水線以下的型排水體積與由船長、型寬、吃水所構成的長方體體積之比稱方形系數(shù)。4、 橫傾：船舶自正浮位置向右舷或左舷方向傾斜的浮態(tài)。5、 型深：在甲板邊線最低處，自龍骨板上表面至上甲板邊線的垂直距離。6、 干舷：是自水線至上甲板邊板上表面的垂直距離。7、 縱傾：船舶自正浮位置向船首或船尾方向傾斜的浮態(tài)。8、 穩(wěn)性：船舶在外力作用下偏離其平衡位置而傾斜，當外力消失后，能自行回復到原來位置的能力稱為穩(wěn)性；9、 邦戎曲線：在船縱向每個站號處以吃水為縱坐標,橫剖面面積為橫坐標，畫出相應的AS=f（z）曲線，這樣的一組曲線稱為邦戎曲線.邦戎曲線用于計算船舶在任意縱傾水線下的排水體積和浮心位置.10、 可浸長度：滿足船舶抗沉性要求時船艙的最大許可長度稱可浸長度。11、 垂線間長：首垂線和尾垂線之間的水平距離。12、 儲備浮力：指滿載水線以上主體水密部分的體積，它對船舶的穩(wěn)性、抗沉性和淹濕性有很大影響。二、 綜合填空題（每題2分共20分）水線面系數(shù)表達式為（ CW廣AW/LB ），含義是（與基平面平行的任一水線面的面積與由船長、型寬構成的長方形面積之比 ）；辛浦生第二法的一個計算單元的辛氏系數(shù)二M.等于（8），而各坐標值前的系數(shù)是（1），（3），（3），（1）。辛浦生第一法的一個計算單元的辛氏系數(shù)E.M.等于（6），各坐標值前系數(shù)是（1），（4），（1）。辛浦生第一法的辛氏乘數(shù)為（1，4,1 ），第二法的辛氏乘數(shù)為（1，3,3,1）；寫出三心（浮心、重心和穩(wěn)心的垂向坐標之間的關系，即穩(wěn)性高GM等于（GM=BM+KB-KG）；MTC=A，GGML稱為（引起縱傾1cm的縱傾力矩），其中L為（船長），為（排水量），1UULgml為（縱穩(wěn)性高）；船舶處于任意狀態(tài)時，用參數(shù)（平均吃水）、（縱傾角）和（橫傾角）表示其浮態(tài)；船舶處于橫傾狀態(tài)時，用參數(shù)（吃水d）和（橫傾角祖）表示該浮態(tài)；水線面面積曲線是以（各吃水處水線面面積）為橫坐標，以（吃水）為縱坐標所繪制的一條曲線，它與縱軸所圍成的面積表示（某一吃水下的排水體積）的大小，其形狀反映了（船舶排水體積）沿（吃水方向）的分布情況：橫剖面面積曲線是以（船長L）為橫坐標，以（橫剖面面積A0）為縱坐標所繪制的一條曲線，它與橫軸所圍成的面積表示（該吃水時的排水體積）的大小，它的形狀表示（船舶排水體積）沿（船長方向）的分布：船舶的初穩(wěn)心半徑與初穩(wěn)性高是不同的概念，初穩(wěn)性高表示的是（穩(wěn)心和重心）之間的距離，而初穩(wěn)心半徑表示的是（穩(wěn)心和浮心）之間的距離：前=I-稱為（初穩(wěn)心半徑），它表示的是（橫穩(wěn)心和浮心）兩點之間的距離，其中1丁為（水線面積對于縱向中心軸線的橫向慣性矩）， 為（排水體積）:BML=§稱為（縱穩(wěn)心半徑），它表示的是（縱穩(wěn)心M與浮心8）兩點之間的距離，其中IL為（水線面積對過漂心橫軸的縱向慣性矩），為（排水體積）。儲備浮力是指（滿載水線以上主體水密部分的體積）它對船舶的（穩(wěn)性、抗沉性和淹濕姓）有很大影響；大傾角靜穩(wěn)性臂公式l=lb-lg中l(wèi)b稱為 形狀穩(wěn)性臂lg稱為 重量穩(wěn)性臂。梯形法計算公式為（A=j』〉dxn-]Ey-8），其中修正項是（=）；。展"」 2梯形法、高斯法、辛浦生法和乞貝雪夫法在縱坐標數(shù)目相同的情況下，計算精度由高到低依次為（高斯法）、（乞貝雪夫法）、（辛浦生法）、（梯形法）;?-A一TPC=]0四稱為（每厘米吃水噸數(shù)），其中AW為（吃水處水線面面積）， 為（水密度）。船舶的平衡條件是（1）：（重力與浮力的大小相等方向相反，即W= ）,（2）：（重力G與浮力B作用在同一鉛垂線上）；排水量為的船上有一重量為p的重物，重物的橫向移動距離為I，船的初穩(wěn)性高為GM，船的橫傾角正切tg為等于（tg4=?匕）;AxGM排水量為的船上有一重量為p的重物，重物的縱向移動距離為I，船的縱穩(wěn)性高為GM，船的縱傾角正切tg為等于（pl/（?gml））。當船舶發(fā)生小角度橫傾時，傾斜水線面與正浮時水線面相交于通過（原水線面漂心）的縱軸。

三、簡答題（每題8分 共40分）1、下列靜穩(wěn)性曲線示意圖，標注指出穩(wěn)定平衡段，不穩(wěn)定平衡段，穩(wěn)性消失角，穩(wěn)距及最大靜穩(wěn)性臂。2、 抗沉性計算中，根據(jù)船艙進水情況可將船艙分為三類艙，分別作出簡略介紹。3、 什么是船舶的浮性、穩(wěn)性和抗沉性。4、 說明為什么當船舶擱淺時的穩(wěn)性會變得很差，會導致船舶有傾覆的危險5、 概括說明幾種提高船舶穩(wěn)性的措施。繪出靜穩(wěn)性曲線的示意圖，并說明什么是動橫傾角什么是靜橫傾角什么是穩(wěn)性橫截曲線繪出曲線的示意圖并標出和說明曲線的縱坐標和橫坐標。什么叫邦戎曲線它有何用途Mq應用圖示的船舶動穩(wěn)性曲線，如何作圖求出：①船突然受到某一橫傾力矩Mq（其值大小如圖示）作用下的動傾角d，②該船允許的極限傾覆力矩MQmax和極限傾角dmax寫出五種船形系數(shù)的名稱、公式并用文字解釋。已知船長為L，正浮時的吃水為d，縱傾值為t，寫出該船發(fā)生縱傾時的首尾吃水表達式。對下列曲線進行端點修正。1、從穩(wěn)心和重心的相對位置判斷船舶原平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性能。（1） 重心6在穩(wěn)心M之下，復原力矩的方向與橫傾方向相反，當外力消失后，它能使船舶回復至原來的平衡狀態(tài)，具有這種穩(wěn)性的船舶，對于它的原平衡狀態(tài)來說是穩(wěn)定的，稱為穩(wěn)定平衡。（2） 重心6在穩(wěn)心M之上，復原力矩的方向與橫傾方向相同，它使船舶繼續(xù)傾斜，對于它的原平衡狀態(tài)來說是不穩(wěn)定的，稱為不穩(wěn)定平衡。（3） 重心G和穩(wěn)心M重合，初穩(wěn)性高和復原力矩均為0，當外力消失后，船不會回復到原來位置，也不會繼續(xù)傾斜，對于它的原平衡位置來說是中性的，稱為中性平衡，或稱隨遇平衡。答：1、 略2、 在抗沉性計算中，根據(jù)船艙進水情況，.可將船艙分為下列三類。第一類艙：艙的頂部位于水線以下，船體破損后海水灌滿整個艙室，但艙頂未破損，因此艙內沒有自由液面.雙層底和頂蓋在水線以下的艙柜等屬于這種情況。第二類艙：進水艙未被灌滿，艙內的水與船外的海水不相聯(lián)通，有自由液面。為調整船舶浮態(tài)而灌水的艙以及船體破洞已被堵塞但水還沒有抽干的艙室都屬于這類情況。第三類艙，艙的頂蓋在水線以上，艙內的水與船外海水相通，因此艙內水面與船外海水保持同一水平面。這在船體破損時較為普遍，也是最典型的情況。3、 浮性是船舶在一定裝載情況下具有漂浮在水面（或浸沒在水中）保持平衡位置的能力；船舶在外力作用下偏離其平衡位置而傾斜，當外力消失后，能自行回復到原來位置的能力稱為穩(wěn)性；抗沉性是指船舶在一艙或數(shù)艙破損進水后仍能保持一定浮性和穩(wěn)性的能力。4、 當船擱淺時，擱淺處有反作用力作用在船體上，可看成在擱淺處卸下一部分載荷，使船舶的吃水變小，重心升高，可能還帶有橫傾和縱傾，穩(wěn)性高減小，造成穩(wěn)性變得很差，導致船舶有傾覆的危險.5、 提高船舶穩(wěn)性，可從兩方面著手:一.提高船舶的最小傾覆力矩（力臂）;二.減小船舶所受到的風壓傾斜力矩（力臂）.措施:一.降低船的重心;增加干舷;增加船寬;增加水線面系數(shù);減小自由液面和懸掛重量；注意船舶水線以上的開口和水密性，提高船舶的進水角.二.減小船的受風面積，即減小上層建筑的長度和高度.四、 計算題（每題15分共30分）1、 某船正浮時初穩(wěn)性高GM=米，排水量△nOOOOt，把船內100t貨物向上移動3m，再向右舷橫向移動10m，求貨物移動后船的橫傾角少。解：1、GM】=-100*3/10000=tge=100*10/10000/=?=° 向右舷傾斜2、 某船長L=100m，首吃水dF=，尾吃水dA=，每厘米吃水噸數(shù)TPC=80t/cm，每厘米縱傾力矩MTC=75t?m，漂心縱向坐標xF=。今在船上裝載120t的貨物。問貨物裝在何處才能使船的首吃水和尾吃水相等。

2、d=+/2=d’=120/80/100+=tg9=/100=rad設貨物置于縱坐標x處，有120*(x-/75=60解得：x=1.已知某內河船船長L=75m，船寬B=、首吃水dF=，尾吃水dA=，方形系數(shù)CB=，縱穩(wěn)性高GML=65m，為了通過淺水航道，必須移動船內的某些貨物，使船處于平浮狀態(tài)，假定貨物從尾至首的最大移動距離為/=，求必須移動的貨物重量p。1、解法一:八px八pxl

tg0— 力xGML1.3-1.0/=BLTxCBxo—BLx技了0xCBx1/ 9.6x2.3x。.72=7.948828/ 9.6x2.3x。.72=7.9488總5.54T19.5A19.5*7.9488p= — 總5.54T28L 28解法二：平均吃水d=x(dF+dA)=船舶的排體積=CBXLXBXd=x75xx=m3移動貨物后船舶縱傾角的正切tg=(dF—dA)/L=—/75=tg=p//(GMl)，p=tg??(GML)//=t2.某船船長L=164m，船寬B=，方形系數(shù)CB=，水線面積系數(shù)CWP=，在海水中的平均吃水d=，求船進入淡水中的平均吃水。dd2解法一：dC d① 0.50.025dd2解法一：d―『x——— x 牝0.0167Cwp ① 0.731.025d淡=*(1+)=解法二：船舶的排水量：=xCXLXBXd=xx174xx=tB水線面面積：AW=CWpxLxB=x174x=船進入淡水中的平均吃水變化：dd=d ?/(2xAw)=xx=m船進入淡水中的平均吃水d=+=1、某船船長L=170m，首尾吃