船舶靜力學題庫

PAGEPAGE9填空題（）通常采用的船長有三種，即：_____________________________________。在船舶靜水力性能計算中一般采用的船長是：_______________________。干舷的定義是：在船側船中橫剖面處自_______至__________的垂直距離。菱形系數(shù)是船體設計水線下的____________與___________________之比。船舶的一般浮態(tài)可用__________、__________和_______三個參數(shù)來表示。穩(wěn)性衡準數(shù)的定義是__________________和_____________________之比。浮性是指船舶在一定裝載情況下_____________________________的能力。穩(wěn)性的定義是_____________________________________________的能力。___________________________________________________叫做復原力矩。船舶的浮態(tài)是指船舶在靜水中平衡時____________________________________。描述船舶浮態(tài)時，通常采用固定在船體上的直角坐標系，坐標原點為_____________________的交點，x軸的正方向指向_____________，y軸的正方向指向__________________，z軸的正方向指向_____________________________。方形系數(shù)是船體設計水線下的__________________與__________________之比。每厘米縱傾力矩是指__________________________________所需要的縱傾力矩。船舶在動力作用下傾斜產(chǎn)生的________________________________稱為動傾角。________________________________________________________叫做傾斜力矩。___________________________________________________稱為邦戎曲線。首垂線是通過____________________________________所作的垂線。尾垂線是通過____________________________________所作的垂線，如果無舵柱則取______________________________________________為尾垂線。垂線間長是______________________________________之間的水平距離。方形系數(shù)是船體設計水線下的____________________與__________________之比。菱形系數(shù)是船體設計水線下的____________________與__________________之比。________________________________________________稱為縱傾值。重心移動原理的內容是：整個物體重心移動的方向______________________；整個物體的重量乘以該重心移動的距離等于___________________________________。穩(wěn)性衡準數(shù)的定義是____________________________和_________________之比。每厘米縱傾力矩是指___________________________________所需要的縱傾力矩。船舶在動力作用下傾斜產(chǎn)生的_____________________________稱為動傾角。梯形法近似計算的基本原理是用______________線近似地代替_____________線。辛浦生法近似計算的基本原理是用____________線近似地代替_____________線。描述船舶的浮態(tài)時，通常采用固定在船體上的直角坐標系，坐標原點為____________的交點，x軸的正方向指向____________，y軸的正方向指向__________，z軸的正方向指向___________。船舶作微小角度傾斜時，其等體積傾斜軸線必然通過_______________。重心移動原理的內容是，整個物體重心移動的方向____________________；整個物體的重量乘以該重心移動的距離等于_____________________________。船正浮于某一吃水面時，穩(wěn)心半徑等于_________________除以________________。___________________________________________________稱為縱傾值。自由液面的影響導致___________________________________________。初穩(wěn)性高度是____________________________減去_________________。船舶在動力作用下傾斜產(chǎn)生的_________________________稱為動傾角。回復力矩是衡量船舶靜穩(wěn)性的重要指標，回復力矩所作的功是衡量_____________________的重要指標。二，解答下列各題（30分）名詞術語解釋靜穩(wěn)性；動穩(wěn)性；穩(wěn)定平衡狀態(tài)；浮態(tài)及浮態(tài)參數(shù)；進水角；浮性；浮態(tài)；空船重量；縱傾值；浮心曲線；每厘米吃水噸數(shù)；每厘米縱傾力矩；縱穩(wěn)性高度；動傾角方形系數(shù)與菱形系數(shù)每厘米吃水噸數(shù)與每厘米縱傾力矩首垂線與首舷弧高度滿載出港與滿載到港極限靜傾角與極限動傾角空載出港與空載到港靜穩(wěn)性特點與動穩(wěn)性特點靜穩(wěn)性曲線與動穩(wěn)性曲線穩(wěn)性消失角與進水角邦戎曲線與穩(wěn)性插值曲線橫穩(wěn)心半徑與縱穩(wěn)心半徑橫搖角與進水角穩(wěn)性插值曲線與靜穩(wěn)性曲線設計水線長與垂線間長水線面系數(shù)與中橫剖面系數(shù)橫穩(wěn)性高與縱穩(wěn)性高漂心與浮心設計水線長與垂線間長靜穩(wěn)性曲線與動穩(wěn)性曲線穩(wěn)性消失角給出表達式（公式中各符號需說明起代表的意義）自由液面對初穩(wěn)性高的修正值：橫穩(wěn)心垂向坐標：縱穩(wěn)心半徑：每厘米縱傾力矩：重物p向船首方向縱向移動l距離，引起的縱傾角正切；梯形法近似積分公式：每厘米吃水噸數(shù)：縱穩(wěn)性高度：重物p向左舷水平移動l距離，引起的橫傾tanθ:正浮狀態(tài)吃水為T，按縱向計算系統(tǒng)求浮心的垂向坐標；已知平均吃水和縱傾值求首尾吃水：船在某一吃水T時在漂心XF位置上增加小量載荷p后求新的平均吃水：在漂心的垂直線上卸去重量為p的小量載荷，引起的縱傾：傾斜試驗時橫向移動重物后測出產(chǎn)生的橫傾角，此時船的初穩(wěn)性高度；已知平均吃水和縱傾值求首尾吃水：船在某一吃水T時在漂心XF位置上增加小量載荷p后求新的平均吃水：在漂心的垂直線上卸去重量為p的小量載荷，引起的縱傾：傾斜試驗時橫向移動重物后測出產(chǎn)生的橫傾角，此時船的初穩(wěn)性高度三簡答題（15分）船舶的平衡條件及船舶處于任意浮態(tài)時的平衡方程。船舶的回復能力是如何形成的？利用穩(wěn)性插值曲線求靜穩(wěn)性曲線的方法？如何判斷船舶是否處于穩(wěn)定平衡？為什么縱向穩(wěn)性要比橫向穩(wěn)性高的多？如何計算進水角曲線？如何求風浪聯(lián)合作用下并考慮進水角時的極限傾覆力矩和極限動傾角？如何通過傾斜試驗計算船舶在實驗狀態(tài)時的排水量和重心高度？何謂穩(wěn)性插值曲線？如何利用穩(wěn)性插值曲線求給定裝載狀態(tài)下的靜穩(wěn)性曲線？給定某一裝載狀態(tài)，如何求船舶的浮態(tài)？（假定景水力曲線已求得）如何利用靜穩(wěn)性曲線求正浮位置以及考慮波浪橫搖角時的極限動傾力矩，極限動傾角？設船舶正浮于吃水為T的靜水海面上，此時的初穩(wěn)性高度為h，現(xiàn)要將一重物p裝在船上，問裝在距基線多高的位置Z0時，船舶的初穩(wěn)性高度保持不變？為什么用初穩(wěn)性高度作為衡量船舶初穩(wěn)性的重要指標？什么是船舶靜水力曲線？它包括哪幾種性質的曲線？各自又包括哪些曲線？靜水力曲線有什么用途？如何求進水角曲線？該曲線有什么用途？給出船舶某一裝載狀態(tài)下的重量和重心坐標，如何求該裝載狀態(tài)下的浮性和初穩(wěn)性？（假設該船型的靜水力曲線已求得，艙內存在未裝滿的液體艙）自由液面對靜穩(wěn)性曲線影響的計算原理。船舶回復能力是如何形成的？已知空船重量和重心，如何求給定某一裝載狀態(tài)下的浮態(tài)和初穩(wěn)性。（假設該船型的靜水力曲線已求得，艙內存在未裝滿的液體艙）某船型的穩(wěn)性插值曲線和進水角曲線已求得，如何計算給定的某一裝載狀態(tài)的穩(wěn)性衡準數(shù)K，最大靜穩(wěn)性臂和穩(wěn)性消失角。（假定該裝載狀態(tài)下的橫搖角給出）傾斜試驗的目的是什么？假定傾斜試驗時船舶靜浮于某一水線，如何求出試驗狀態(tài)時的排水量和重心高度。計算初穩(wěn)性高度時為何要進行自由液面修正？如何進行修正？如何按規(guī)范法進行自由液面對靜穩(wěn)性的修正？假設某船的靜水力曲線已求得，如何計算給定裝載狀態(tài)下的浮態(tài)和初穩(wěn)性？傾斜試驗的目的是什么？假定傾斜試驗時船舶正浮于某一水線，如何求出試驗狀態(tài)時的排水量和重心高度？如何利用動穩(wěn)性曲線求考慮波浪橫搖角時的極限動傾力矩和極限動傾角？每厘米吃水噸數(shù)和每厘米縱傾力矩的定義以及各自的用途，舉例說明。提高數(shù)值積分精確度的辦法有哪些？并作圖說明梯形法、辛浦生法對曲線端點曲率變化較大時如何處理？如何應用邦戎曲線計算船舶具有縱傾浮態(tài)下的排水體積V和浮心位置（Xb、Zb）如何利用動穩(wěn)性曲線求考慮波浪橫搖角時的極限動傾力矩和極限東傾角？自由液面對船舶穩(wěn)性的影響如何？減少自由液面影響的辦法有哪些？何謂穩(wěn)性插值曲線?如何利用穩(wěn)性插值曲線求給定裝載狀態(tài)下的靜穩(wěn)性曲線?給定某一裝載狀態(tài)，如何求船舶的浮態(tài)?(假定景水力曲線已求得)如何利用靜穩(wěn)性曲線求正浮位置以及考慮波浪橫搖角時的極限動傾力矩，極限動傾角?設船舶正浮于吃水為T的靜水海面上，此時的初穩(wěn)性高度為h，現(xiàn)要將一重物p裝在船上，問裝在距基線多高的位置Z0時，船舶的初穩(wěn)性高度保持不變?為什么用初穩(wěn)性高度作為衡量船舶初穩(wěn)性的重要指標?四證明（15分）船舶作微小角度傾斜時，其等體積傾斜水線必然通過元水線面的漂心。船上有未裝滿的液體艙時，考慮自由液面影響后初穩(wěn)性高度h1=h–γ1Ix/Δ船舶等體積橫傾一位小角度時，橫穩(wěn)心半徑為r=Ix/V。（其中，Ix為正浮水線面對通過漂心的縱軸的慣性矩，V為排水體積）船舶橫傾某一大傾角度θ時浮心坐標為YCθ，ZCθ，假定此時船舶的重心為Zg，證明船舶在該位置時的重心到浮力作用線的垂直距離GZ為：GZ=YCθ*Cosθ–(Zg-ZCθ)*Sinθ(要求畫出簡圖)證明：CB=CP*CM（其中為方形系數(shù)，為菱形系數(shù)，為中橫剖面系數(shù)）證明：TPC=γ*AW/100(t/cm)(其中，TPC為每厘米吃水噸數(shù)，γ為水的重量密度t/cm，AW為水線面面積)設船舶原正浮狀態(tài)，吃水為d，排水量為Δ，水線面面積為AW，漂心縱坐標為xF，初穩(wěn)性高為GM，海水比重為w。試證明把小量載荷裝在后新的初穩(wěn)性高G1M1為G1M1=GM+p/Δ+p(d+p/2wAW-Z–dxc/dz=S(z)/V(z)[xf(z)-xc(z)]式中xc(z)，xf(z)分別為任意吃水z處的浮心和漂心的縱向坐標，V(z)，S(z)分別為任意吃水z處的排水體積和水線面面積。（證明時畫出草圖，標上符號）ZC1=T1-∫0TV(Z)dz/V1式中T1為某一吃水，V1，ZC1分別為吃水T1時的排水體積和浮心垂向坐標。V(Z)為排水體積曲線。（證明時畫出草圖，標上符號）船舶橫傾某一大傾角度θ時浮心坐標為（Ycθ,Zcθ），假定此時船舶的重心高度為Zg。證明船舶在該位置時重心G到浮力作用線的垂直距離GZ為：GZ=Ycθ*Cosθ–(Zg-ZCθ)*Sinθ（要求畫出簡圖）證明船舶等體積橫傾一微小角度時，橫穩(wěn)心半徑為r=Ix/V。（其中Ix為正浮水線面對通過漂心的縱軸的慣性矩，V為排水體積）五計算題（20分）現(xiàn)有長為4m斷面為等腰三角形的木材，重量密度為0.5t/m3浮于淡水上。求該浮態(tài)下的橫穩(wěn)心半徑為多少？（圖見課后題）某長方形船的船長L=100m，船寬18m，型深9m，正浮漂浮與吃水為6m的海平面上，此時在船中央底部有裝有一半海水的長方形艙，該艙長12m，寬18m，高6m，船的重心高度為5m?，F(xiàn)把一重物p=240t，向上移9m，橫向向右移動8.5m求移動后船的橫傾角tgθ。某船船長Lpp=120m，設計狀態(tài)的首尾吃水分別為TF=7.2m，TA=7.6m（即龍骨線不平行于基線），排水量Δ=10580t，其浮心垂向坐標ZC=3.84m，縱穩(wěn)心半徑R=125.64m，重心垂向坐標Zg=6.56m，漂心xf=0。當船上有一重物p=100t，從船尾移向船首，其移動距離為l=60m，求此時船的首尾吃水為多少？（計算結果保留兩位小數(shù)）某船的長L=100m，寬B=12m，吃水T=3.5m，方形系數(shù)Cb=0.55，水線面積系數(shù)CW=0.70，初穩(wěn)性高度h=0.60m。船底部雙層底的某個艙內裝滿燃油。該油艙的形狀為方形。其尺度為：長l=10m，寬b=8m，深d=1.2m，試求燃油消耗一半后該船的初穩(wěn)性高度。（海水密度r=1.025t/m3,燃油密度r1=0.85t/m3。）（圖略）某箱形雙體船橫剖面如圖所示，其重心在基線以上3.875米處，吃水T=2.0米，如果要求初穩(wěn)性高h≥2米，試問兩單體中心線相隔的距離d的最小值為多少？（課后題3-7今年考題）某箱形船長L=100m，寬B=18m，型深D=9m，正浮于靜水海面上，吃水T=6m，此時重心垂向坐標高度Zg=5m。船長中央部船底有左右對稱兩個箱形壓載水艙，艙長l=12m，艙寬b=9m，艙深d=4m，艙內裝有未滿的海水。現(xiàn)將船底的某一重物p=240t，向上方移動Δz=9m，再向左舷移動Δy=8.5m，求移動后船的浮態(tài)。（計算結果保留到小數(shù)點后三位）某船的船長L=164m，寬B=19.7m，方形系數(shù)Cb=0.50，滿載水線面系數(shù)CW=0.73，在海水中（γ1=1.025t/m3）的平均吃水T1=8.2m，求船前進到淡水中（γ2=1.000t/m3）的平均吃水T2。某方形船初始正浮于靜水海面上，船長100m，船寬20m，吃水5m。船的重心高度距底10m，距中心線橫向坐標為y的地方裝上100t重物后船平衡時橫傾tanθ=0.037。求該重物裝載的橫向位置y。某船船長L=100m橫斷面形狀為梯形且沿船長不變，設計水線處寬B=10m,吃水d=6m。求橫穩(wěn)心半徑BM和縱穩(wěn)心半徑BML。（計算結果保留兩位小數(shù)）（圖省略了?。┰O船上有一水艙，把艙長分成4等分，等分間距l(xiāng)=0.5m，其等分點處斷面面積分別為2.75m2，4.25m2，4.90m2，4.85m2，4.05m2，求該水艙的容積。（用梯形法,計算結果保留兩位小數(shù)）某船船長LPP=120m，設計狀態(tài)的首尾吃水分別為TF=7.2m，TA=7.6m，（即龍骨線不平行于基線），排水量Δ=10580t，其浮心垂向坐標ZC=3.84m，縱穩(wěn)心半徑R=125.64m，重心垂向坐標Zg=6.56m，漂心Xf=0。當船上有一重物p=100t，從船尾移向船首，移動距離為l=60m，求此時船的首尾吃水是多少？（計算結果保留兩位小數(shù)）船長L=100m，船寬B=15m，型深D=10m的箱形船，正浮于吃水d=6m的海水中。船舶的重心距離船底KG=7m?，F(xiàn)將p=1000t的貨物裝到船中前x=10m，距船底z=4m的船中線面位置上。求裝載后的浮態(tài)。已知某長方形船的船長L=100m，船寬B=12m，吃水d=6m，重心垂向坐標zG=3.6m，該船的中縱剖面兩邊各有一淡水艙，其尺度為：長l=10m，寬b=6m，深a=4m。在初始狀態(tài)兩艙都裝滿了淡水。（海水比重1.025t/m3，結果保留三位小數(shù)）試問：在右邊淡水艙艙內的淡水耗去一半時船的橫傾角；如果要消去橫傾，那么船上x2=8m，y2=-4處的60噸貨物應移至何處？已知某內