浮体静力学课程设计Word下载.docx
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1.596
-6
-9.576
5
2.07
-5
-10.35
6
2.419
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-1
-3.068
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13
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0.682
4.774
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3.8
19
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0.2835
2.5515
19.5
0.347
0.1735
9.5
1.64825
20
0.287
0.4
0.1148
1.148
20.3
0.22
0.3
0.066
10.3
0.6798
20.6
0.108
0.15
0.0162
10.6
0.17172
总和
32.507
-9.84723
续表1.11米吃水处计算用表
yi^3/m^3
惯性矩乘积Ⅲ×
Ⅶ
距中站面距离x/m
x^2/m^2
IT/m^4
IL/m^4
Ⅷ
Ⅸ
Ⅹ
Ⅺ
Ⅻ
-21
441
-20
400
-19
361
0.001521
0.00076
-18
324
0.001014
74.52
0.015253
0.007626
-17
289
0.010169
143.344
0.086351
0.064763
-16
256
339.456
1.030301
-14
196
1.373735
791.84
4.065357
-12
144
5.420476
919.296
8.869743
100
11.82632
828
14.15493
64
18.87323
619.264
19.63929
36
26.18572
388.512
24.56604
32.75472
186.048
28.87793
38.50391
49.088
27.73558
36.98077
22.68922
30.2523
45.296
15.79436
21.05914
160.576
8.921261
11.89501
298.656
4.682608
6.243478
428.288
2.289529
3.052706
527.2
0.949862
1.266483
566.208
0.317215
0.422953
534.688
0.107172
0.142896
486.4
0.05401
0.040508
367.416
0.041782
0.020891
0.027855
250.534
0.02364
0.009456
0.012608
183.68
0.010648
0.003194
424.36
0.004259
112.031
0.00126
0.000189
21.2
449.44
0.000252
29.12371
184.8378
246.4504
8329.465
1.3计算结果
经过进一步处理（参见前面计算原理和excel中计算过程），得到15条静水力曲线的汇总表，如表1.2所示。
利用CAD制图，得到静水力曲线图如图1.1所示。
表1.2静水力曲线数据汇总表
吃水（m）
水线面面积（m^2）
漂心纵向坐标（m）
每厘米吃水吨数TPC（t/cm）
型排水体积（m^3）
总排水体积（m^3）
总排水量（t）
浮心纵向坐标（m）
浮心垂向坐标（m）
45.46
-3.31
0.47
5.68
5.72
5.86
81.69
-1.04
0.84
21.58
21.71
22.25
-2.23
0.37
130.03
-0.61
1.33
74.51
74.95
76.83
-1.19
0.68
159.58
-1.20
1.64
146.91
147.79
151.49
-1.07
0.97
191.70
-2.29
1.96
234.73
236.14
242.04
-1.34
1.27
2.5
225.47
-3.27
2.31
339.02
341.06
349.58
-1.80
1.58
243.96
-3.10
2.50
456.38
459.12
470.60
-2.15
1.88
3.5
256.33
-2.67
2.63
581.45
584.94
599.57
-2.31
2.18
续表1.2静水力曲线数据汇总表
横稳心垂向坐标BM（m）
纵稳心垂向坐标BML（m）
每厘米纵倾力矩MTC（t*m/cm）
水线面系数CWP
方形系数CB
棱形系数CP
中横剖面系数CM
3.62
264.08
0.38
0.1579
0.0789
0.3977
0.1985
3.67
201.03
1.11
0.2837
0.1498
0.4257
0.3519
3.31
111.15
2.12
0.4515
0.2587
0.4794
0.5397
2.67
75.20
2.83
0.5541
0.3401
0.5204
0.6535
2.32
68.15
4.10
0.6656
0.4075
0.5613
0.7260
2.20
66.60
5.79
0.7829
0.4709
0.6069
0.7759
1.94
57.93
6.77
0.8471
0.5282
0.6505
0.8120
1.67
50.96
7.59
0.8900
0.5768
0.6877
0.8388
图1.1静水力曲线图
2稳性横截曲线计算
2.1计算原理
在大倾角稳性状态下，初稳性公式已经不符合实际情况，所以大倾角状态下的静稳性臂能够表示为
其中，
为浮心沿水平横向移动的距离，其数值完全由排水体积决定，为形状稳性臂，
，数值主要由重心位置决定，为重量稳性臂。
假设重心位置取在基线上，即KS=0。
此时，复原力臂
，
。
由所给型值表可以得到各站各吃水不同倾斜角度时的横剖面面积、质心坐标，通过纵向积分法可求出在不同倾角下的排水量、浮心横向、纵向坐标。
再由
，算出复原力臂ls。
最后画出各个倾斜角度下的ls-
曲线图。
旋转点取法：
首先选取5条水线（1.0m,1.5m,2m,2.5m,3.0m），在最高水线和最低水线之间绘制一圆，保证圆与最高水线和最低水线相切。
再绘制一条水平直线，逆时针偏转60度，复制、移动使之与圆分别相切。
该直线与1000水线、3000水线分别交于两点，记为A、B，连接A、B，得一直线，该直线与各水线的交点记为偏转点。
如图2.1所示。
图2.1船体横剖线图和旋转点
2.2计算过程
（1）根据型值表，取各站横剖面型值。
（2）选择计算倾斜水线，假定中心位置和横倾角间隔大小。
计算水线选择3m，2.5m，2m，1.5m和1m。
假设中心位置区在基线上，横倾角间隔为10°
，分别计算10°
、20°
、30°
、40°
、50°
、60°
、70°
倾斜角时的排水体积和浮心位置。
（3）计算复原力臂。
根据面域法分别求出各站横剖面的面积以及质心位置，根据纵向积分法求出各倾斜水线下的排水体积
和浮心位置B（
）。
然后根据假定重心高度
为零的复原力臂
计算复原力臂。
（4）根据
和
绘制稳性横截曲线。
下面以1.5m水线为例，计算1.5m处的横稳性，如表2.1。
表2.11.5m水线稳性横截图计算表
φ/°
S/mm²
y/mm
z/mm
Mxoz/m³
Mxoy/m³
S*乘数
Mxoz*乘数
Mxoy*乘数
1060225
146.0208
1084.809
0.154815
1.150141
1.060225
3511652
400.019
1036.962
1.404727
3.64145
3.511652
5314607
527.1023
998.8314
2.801341
5.308396
5.314607
6389587
615.1478
984.4961
3.930541
6.290524
6.389587
7013270
591.8594
934.4448
4.15087
6.553513
7.01327
5414774
525.1026
991.7897
2.843312
5.370317
5.414774
3474968
340.8576
1021.438
1.184469
3.549464
3.474968
1928145
145.5638
1030.982
0.280668
1.987883
1.928145
885830.4
16.6847
978.9593
0.01478
0.867192
0.88583
499817.5
2.4119
972.6458
0.001206
0.486145
0.249909
0.000603
0.243073
35.24297
16.76613
34.96195
计算结果
▽/m³
φ/rad
ls
yφ
zφ
140.9719
0.174533
0.640766
0.47573
0.992026
1325987
601.7132
1297.232
0.797864
1.720113
1.325987
3926681
855.4586
1214.381
3.359113
4.768489
3.926681
5635287
1012.82
1161.851
5.70753
6.547365
5.635287
6613905
1143.599
1146.143
7.563658
7.580483
6.613905
7186612
1104.992
1086.77
7.941146
7.810197
7.186612
5657959
1001.827
1144.498
5.668296
6.475524
5.657959
3650316
692.9897
1140.791
2.529632
4.164246
3.650316
1919090
309.0081
1073.26
0.593014
2.059683
1.91909
833609.9
36.1829
956.1836
0.030162
0.797084
0.83361
474238
6.3445
949.4759
0.003009
0.450278
0.237119
0.001504
0.225139
36.98657
34.19192
42.14832
147.9463
0.349066
1.258443
0.924442
1.139558
30
521086.6
2432.269
2583.002
1.267423
1.345967
0.260543
0.633711
0.672984
2230993
1382.536
1813.558
3.084427
4.046034
2.230993
4756659
1300.167
1521.155
6.18445
7.235613
4.756659
6337577
1413.443
1425.204
8.957803
9.032342
6.337577
7231380
1538.448
1395.241
11.1251
10.08952
7.23138
7786723
1485.546
1325.933
11.56753
10.32467
7.786723
6327228
1395.829
1402.821
8.831728
8.875969
6.327228
4173709
1064.741
1386.499
4.443919
5.786844
4.173709
2042636
519.317
1199.824
1.060775
2.450804
2.042636
775639
61.3429
936.2434
0.04758
0.726187
0.775639
442483.9
12.8777
922.6342
0.005698
0.408251
0.221242
0.002849
0.204125
42.14433
55.93988
59.44509
168.5773
0.523599
1.854767
1.327341
1.410512
40
1728240
2468.984
2918.68
4.266996
5.044179
0.86412
2.133498
2.522089
3535214
1826.862
2299.317
6.458348
8.128578
3.535214
5952194
1649.401
1907.935
9.817556
11.3564
5.952194
7425255
1725.724
1773.446
12.81394
13.16829
7.425255
8264883
1822.744
1719.297
15.06476
14.20979
8.264883
8813543
1760.819
1638.956
15.51906
14.44501
8.813543
7439784
1699.889
1749.358
12.64681
13.01484
7.439784
5195103
1445.361
1788.614
7.508798
9.292033
5.195103
2461920
840.3169
1511.35
2.068793
3.720822
2.46192
709665.1
95.6964
923.0015
0.067912
0.655022
0.709665
400810.3
24.1903
890.99
0.009696
0.357118
0.200405
0.004848
0.178559
50.86209
84.10432
90.69143
203.4483
0.698132
2.412858
1.653576
1.783085
50
3461255
2461.132
3303.959
8.518607
11.43585
1.730628
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