船舶静力学习题(文华学院)
第一章:船形及近似计算
1-1 两相等的正圆锥体在底部处相连接,每个锥体的高等于其底部直径.这个组合体浮于水面,使其两个顶点在水表面上,试绘图并计算:
(1)中横剖面系数Cm,(2)纵向棱形系数Cp,(3)水线面系数Cw,(4)方形系数Cb。
1-2 某海洋客货轮排水体积V=9750m3,主尺度比为:长宽比L/B=8,宽度吃水比B/d=2.63,船型系数为:Cm=0.9,Cp=0.66,Cvp=0.78,试求:
(1)船长L;(2)船宽B;(3)吃水d;(4)水线面系数Cw;(5)方形系数Cb;(6)水线面面积Aw。
1-3 某内河驳船的水下体积V=4400m3,吃水d=2.6m,方形系数Cb=0.815,水线面系数Cw=0.882,求水线面面积Aw。
y??B2[1?x221-4 设一艘船的某一水线方程为:
(0.5L)]
其中:船长L=60m,船宽B=8.4m,利用下列各种方法计算水线面面积:
(1)梯形法(十等分)(2)辛氏法(十等分),(3)定积分。 并以定积分计算数值为标准,求出其他两种方法的相对误差。并分别试用增加和插入等分点、进行端点修正等方法,提高梯形法的计算精度。
1-5 对下图所示的两个横剖面的半宽及其水线间距(单位m)先修正其坐标,然后用梯形法计算其面积。
第二章 浮性
2-1 计算如图所示浮船坞水线面的有效面积对倾斜轴xx和yy的惯性矩。巳知坞长L=75m,坞宽B=21m,b=2.2m。
2-2 某船水线长L=100m.在正浮状态时,各站号的横剖面面积如下表所列: 站号 面积 0 0 1 13.3 2 30.4 3 44.4 4 53.8 5 57.3 6 54.3 7 44.7 8 30.1 9 13.5 10 0 (1)以适当比例画出该船的横剖面面积曲线;
(2)用梯形法和辛氏第一法按表格计算排水体积V,用梯形法和辛氏第一法按表格计算浮心纵向坐标xB;
(3)求纵向棱形系数Cp。
2-3 某船的一个煤舱长为24m,自尾至首各横剖面面积为5.7,8.7,11.3,10.1,8.8(单位m2)这些剖面的形心在基线以上的高度分别为3.7,3.5,3.3,3.5,3.6(单位m)。剖面之间的间距为6m。设煤舱的积载因数(每吨煤所占体积m3)为1.56m3/t。试列表计算:(1)该船载煤吨数,(2)该舱的重心位置(基线以上距离及距煤舱尾舱壁的距离)。
2-4 某船船长L=164m,船宽B=19.7m,方形系数Cb=0.50,水线面系数Cw=0.73,在海水中平均吃水d=8.2m,求船进入淡水中的平均吃水。
2-5 某船在海水中的正常吃水d=2.2m,排水量△=930t,水线面面积Aw=606m2,型深D=3.35m,在甲板处的水线面面积Aw=658m2假定船的水上部分舷侧是直线形状,求储备浮力占排水量的百分数
第三章 初稳性
3-1 某长方形起重船的主要尺寸:船长L=15m,B=9m,型深D=2m,起重船主体重p1=56t,其重心高度KG1=0.85 m,船的上层建筑重p2=78t,重心高度KG2=7.5m,水的重量密度为w=1.025t/m3,试计算:(1)横稳性高GM,(2)纵稳性高GML。
3-2 某一方形剖面的匀质物体正浮于淡水中,水的重量密度为1.0t/m3,试问该物体的重量密度w1为多少时才能保持其稳定漂浮状态?
3-3 巳知某内河船的数据为船长L=48m,船宽B=8.2m,吃水d=1.2m。方形系数Cb=0.68,横稳性高GM=1.8m,纵稳性高GML=92m,试求:
(1)横倾1o力矩;。 (2)纵倾1厘米力矩;
(3)如果把船上10t重物横向移动2m,纵向移动5m(往船尾方向移动),求重物移动后的横倾角、纵倾角及首尾吃水。假定水线面漂心xF的位置在船中央。
3-4 某船长L=100m,首吃水dF=4.2 m,尾吃水dA=4.8m,每厘米吃水吨数TPC=80t/cm,每厘米纵倾力矩MTC=75tm,漂心纵向坐标xF=4.0 m。今在船上装120t货物。问货物装在何处才能使船的首吃水和尾吃水相等。
3-5 某内河客船的一舷受到风的作用,受风面积Af=410m2,受风面积的中心在基线以上的高度zf=4.7m,风压p=490Pa,已知船的要素为:船长L=75m,船宽B=8.1m,吃水d=2.2m,方形系数Cb=0.645,初稳性高GM=1.4m,假定水阻力中心在其水线处,求该船受风力作用时的横倾角。
3-6 某长方形船在港内进行倾斜试验,其主尺度和主要数据为:船长L=32m,船宽B=9.15m,首吃水dF=1.83 m,尾吃水dA=3.66m,移动重量p=3t,横移距离l=4.6m,摆锤长λ=4.6m,摆动距离k=0.1m,试验后尚需从船上x= - 8.2m,z=2.4m处卸去50t重量。求该重量卸去后的重心高度和首、尾吃水。
第四章 大倾角稳性
4-1 某船正浮时浮心垂向坐标zB=2.9m,重心垂向坐标zg=4.5m,横倾角φ=40o时的浮心横向、垂向坐标分别为yB40=1.75m和zB40=3.2m,求此时的静稳性臂l40。
4-2 某船重心垂向坐标zg=7.1m,在横倾角φ=40o时浮心坐标为yB40=3.4m,zB40=4.6m,求静稳性臂。
o
4-3 某内河船的排水量△=750t,当横倾角φ=15时船的浮心由初始位置移动到yB15=1.1m,zB15- zB0=0.2m。正浮时,重心在浮心之上的高度a=2.6m。问移动力矩为多大时,才能使船正浮?
4-4 某船排水量△=4430 t,平均吃水d=5.3 m,其静稳性曲线如下图所示。
求:(1)极限静倾角;
(2)在静力作用下的极限倾覆力矩;
(3)应用梯形法进行动稳性曲线的计算,井以适当比例绘制动稳性曲线, (4)船在正浮时的极限动倾角及极限倾覆力矩;
(5)船在最大摆幅φ=15o时的极限动倾角及极限倾覆力矩。
第五章 抗沉性
5-1 已知某海船的数据为:L=95m,B=12.4m,dF=5.8m.dA=6.3m,Cb=0.7,Cw=0.78,xF=1.4m,GM=0.42m,GML=125m。因船体损伤,双层底舱淹水,该舱的体积v=60m3,形心坐标x=20m,y=2.7m,z=0.4m。求该船损伤后的横倾角和首尾吃水。
5-2 请给出下列名词的定义,并以简图加以说明:舱壁甲板、限界线、渗透率、可浸长度、分舱因数、许用舱长。
5-3 应用损失浮力法和增加重量法计算破舱稳性的主要差别是什么?
根据这两种方法计算一长方形浮箱在正中部船破损时的破舱计算。浮箱在未破损时的主尺度为L=60m,B=12rn,dF=dA=4m,KG=4.5m,w=1t/m3。破损舱室的舱长l=20m(在正中部),舱宽为浮箱宽,外板的排水体积忽略不计。
第六章 船舶下水计算
6-1 某船的下水重量W=2850t,重心xG= - 2.75m,下水架前端在船中前37.6m处,在滑行时浮力与浮心位置如下表所列: 船中在滑道末端后(m) 浮力(t) 浮心距滑道末端(m) 0 1130 13.1 3 1330 15.6 6 1550 18.3 9 1800 20.8 12 2060 23.6 15 2350 26.4 (1)绘制下水曲线,并求尾浮位置, (2)前支架支承压力;
(3)为使不发生尾落现象,滑道长度是否充分?