第一章船舶静力学

船舶航海性能包括：浮性船舶在一定装载情况下浮于一定水面位置的能力。绪论船舶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船舶抗沉性船舶破损进水情况下的浮性和稳性WLWLRT船舶快速性船舶的速航性，其中包括：船舶阻力性能，及船舶推进性能WLWL船舶耐波性（适航性）船舶在风浪中的运动性能，此时船舶发生摇荡运动（横摇、纵摇和升沉等）。船舶操纵性船舶操纵性包括：航向稳定性和回转性。本课课程的特点、地位和内容一、特点和地位《船舶静力学》是一门古老而成熟的，基本原理简明的，实践性强，在船舶设计、船舶建造及船舶营运中非常有用的学科。是船舶工程专业的最重要的专业课，是《船舶原理》和《船舶设计》课程的基础，也是船舶诸多性能的基础。二、研究范畴和内容1、范畴《船舶原理》是研究船舶航海性能的一门科学，它包括如下两部分：船舶静力学（以流体静力学为基础）（1）浮性（2）稳性船舶动力学（以流体动力学为基础）（3）抗沉性（4）快速性（阻力与推进）（5）适航性（耐波性）（6）操纵性三、研究与判断船舶稳性的方法1、理论计算（应用浮性及稳性的基本理论）２、实船倾斜试验（测量实船的重量重心）四、本课程的学习方法1、牢固掌握基本理论，搞清基本概念；2、重视理论联系实际，加强实践性环节；3、积极思维，不放过疑难和不懂的问题，认真总结提高。五、《船舶静力学》课程内容（1）船体形状及近似计算（2）浮性（3）初稳性（4）大倾角稳性（5）抗沉性（6）船舶下水第一章船体形状及近似计算§1-1主尺度、船形系数和尺度比主尺度、船形系数和尺度比是表示船体大小、形状、肥瘦程度最简明的几何参数表达船体外形的主坐标平面用三个相互垂直的基本平面来表示：（1）中线面（对称面）——通过船宽中央的纵向垂直平面；（2）中站面——通过船长中点的横向垂直平面；（3）基平面——通过船长中点龙骨板上缘的平行于设计水线面的平面。三个主坐标平面基平面中站面中线面船体型表面型线图所表示的船体外形称为船体型表面基本投影平面甲板线龙骨基线中横剖面设计水线面中纵剖面尾首船舯船体型表面在中线面、中站面和设计吃水处的平行于基线面的截面分别称为中纵剖面、中横剖面和设计水线面三个基本截面一、主尺度主尺度表示船舶的大小，由船长、型宽和吃水等来度量。（1）船长[L]，有三种：总长LOA——平行与设计水线首尾的最大距离（进船坞、码头或过闸门市时采用）垂线间长LPP——首垂线与尾垂线之间的水平距离（习惯上默指的船长，在船舶静水力计算中采用）设计水线长LWL——设计水线在首尾与船型表面之交点的水平距离（军舰及在阻力分析中常采用）；（2）型宽[B]——指船体两侧型表面(不包括外板厚度)之间的最大水平距离；（3）型深[D]——在甲板边线最低点处，自龙骨基线至上甲板边线的垂直距离；（4）吃水[d]——龙骨基线至设计水线的垂直距离，一般指平均吃水。)(21AFdddLOALPPLWLdM设计水线龙骨线DdFdABDFdM舷墙顶线龙骨板甲板甲板边线首垂线尾垂线基线设计水线基线船舶特征尺度二、船型系数船型系数是表示船体水下部分面积或体积的肥瘦程度的无因次系数，它包括：面积系数（1）水线面积系数[CWP,]——（2）中横剖面系数[CM,]——体积系数（3）方形系数[CB,]——（4）棱形系数[CP,]——（5）垂向棱形系数[CVP,V]——LBAW水线面积系数——是与基平面相平行的任一水线面的面积AW与由船长L和型宽B所构成的长方形面积之比，即BLACWwp几何意义：表示水线面积的肥瘦程度BdAM舯横剖面积系数CM——舯剖面在水线以下的面积AM与由设计水线宽B和吃水d所构成的长方形面积之比，即几何意义：表示水线以下的舯横剖面积的肥瘦程度dBACMMdLBdBLCB舯方形系数CB——船体在水线以下的排水体积与由船长L、设计水线宽B和吃水d所构成的长方形体体积之比，即CB几何意义：表示船体水线以下排水体积的肥瘦程度。ddLAMAMLACMP（纵向）棱形系数CP——船体在水线以下的排水体积与由船长L、舯横剖面积AM所构成的棱柱体体积之比，即CP的几何意义：表示船体水线以下排水体积沿船长的分布情况BdLAWdACWVP棱垂向形系数CVP——船体在水线以下的排水体积与由相对应的水线面面积AW和吃水d所构成的棱柱体体积之比，即CVP的几何意义：表示船体水线以下排水体积沿吃水方向的分布情况三、尺度比船舶各主要尺度比是表示船体几何特征的重要参数，它包括：（1）长宽比[L/B]——（2）宽吃水比[B/d]——（3）型深吃水比[D/d]——（4）长深比[L/D]——§1-2船体型线图与型值表船体外形一般都是复杂的流线型体，表示其形状最全面，最精确的方式是用型线图。它是船舶设计、理论计算和施工建造的重要依据，因而是关系到船舶全局的一张最重要的图纸。一、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。注意！钢船、铝船体的型表面为外板的内表面；水泥船、木质船和玻璃钢船的型表面为船壳的外表面。（1）横剖线图——平行于中站面的一组横剖面；（2）半宽水线图——平行于基线面的一组水平剖面；（3）纵剖线图——平行于中线面的一组纵剖面。船体型线图的组成：361028410244001312300200100142223151610191821172080060070050011001000900A1300140012001550-1-23610284-1-28850纵剖850纵剖cBLL某高速船的横剖型线二、船体型值表《船体型值表》是船舶性能计算和建造的主要依据。为避免图纸的伸缩变形，长期保存船型的重要数据需要给出船体型值表。某高速艇型值表单位:mm舷边折角线100200300400500600700800900100011001200130014001500内外0-----2138.62207.72245.62277.02306.22334.02360.12385.5---2399.01------2215.32251.02283.62314.22344.12374.02404.22434.6---2451.12----1102.42231.32259.92287.02315.42344.82374.52404.32434.12464.0---2480.23--454.61098.01912.02261.12283.82308.42335.72364.02392.62421.42450.12479.0---2494.54-399.7965.71516.72256.32280.92303.12327.32353.92381.22408.72436.32463.92491.6---2506.65-511.01076.61641.82272.42295.42319.02343.02369.22396.32423.42450.62477.72504.8---2519.6644.8622.11183.11735.32288.12310.72333.92358.22384.22410.72437.32464.02490.62517.3-2102.82277.42532.07166.0730.51276.61817.02302.42325.62349.32373.72398.72424.22449.82475.52501.32527.1-2112.22287.72541.38271.1827.41375.51907.22315.52338.32362.02385.82410.52435.52460.62485.62510.72535.8-2121.72298.12549.99361.9905.11448.41966.42328.62351.72374.82398.02421.12444.22467.32490.52513.62536.7-2128.82308.22550.010507.9967.81491.02005.62339.32362.52384.62406.62428.42450.22472.02493.72515.52537.2-2136.12317.72550.011526.31015.41523.02030.52345.22366.52387.82409.12430.52451.82473.12494.42515.72537.0-2146.02324.22550.012501.3978.21455.01931.82350.82371.32387.82408.92430.02451.02472.12493.22514.32535.3-2155.42329.72550.013469.0913.51358.11802.62330.82353.22374.22396.832419.42442.12464.72487.32509.92532.5-2152.32320.82550.014431.7837.71242.81647.62051.62334.32351.12376.42401.72427.12452.42477.72503.12528.4-2141.82302.22549.915397.6770.71143.81516.91890.02287.32314.62343.72372.82401.82430.92460.02489.02518.1-2113.12270.42544.816336.2651.4972.31303.01656.82230.92246.62278.52310.32342.12374.02405.82437.72469.52501.42058.12212.02501.417255.9514.1789.71067.41362.91702.92106.62145.92185.22224.52263.42303.12342.42381.72421.01929.52080.72423.818154.5343.4543.0748.0964.61209.61745.11794.21843.31892.51941.61990.72039.92089.02138.11618.81742.12146.01927.7111.6219.8345.0488.5663.6857.21150.21232.01313.81395.51477.31559.11640.91722.71023.81123.51742.120------86.9171.7316.6432.2547.8663.4779.1894.91010.3195.1233.01047.821-------------134.5284.3--345.621------------------站号舭部折角线半宽值水线某万吨级货轮型值表1200240036004800600072008400960010800水线水线水线水线水线水线水线水线水线0------49623053980498365926939127557380195410971583332048656386723884328707247114342045255332104238580469743098870894959690368026913724463856326745784485689261962710040101604-444958046860774385179150955999051007010200102005-64127691847790639496982510011101521020010200102006-8188910195559830100161013310183102001020010200102007-937898921008810175102001020010200102001020010200102008-9809101711020010200102001020010200102001020010200102009-995810