静力学04分解说课讲解.ppt

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1、静力学04分解对于大倾角,上述假设不适用,初稳性公式亦不适用～为B0沿水平横向移动的距离，由排水体积形状决定，故称形状稳性臂～由重心位置决定，故称重量稳性臂当重量,重心一定时静稳性曲线§4-2船舶静稳性曲线的变排水量法一、基本原理假定重心在S处，如图所求静稳性臂为求ls：对N-N轴取矩令：则：故求的关键是求和二、和的计算如图小三角形面积为：那么：同理：所以：小三角形对N-N轴的面积静矩为：同理：所以：令：则：如此即可由，三、稳性横截曲线计算4～5根水线下的及，绘成左图，再以▽为横坐标，为纵坐标绘制稳性横截曲线，由它可求得任意排水量下的静稳性曲线。该法特点：

2、由不同下的稳性横截曲线下的四、具体计算步骤1、绘乞氏横剖面2、选择计算水线、旋转点、假定重心及横倾角间隔3、量取入水和出水宽度a和b4、计算和5、计算和，绘制稳性横截曲线6、绘制静稳性曲线§4-3船舶静稳性曲线的等排水量计算法一、基本公式可见，如能求得的位置即可求得l考虑船舶横倾了角后，再横倾一小角度d，水线为坐标变化为由于d很小，而所以这样横倾角后的浮心坐标为可见，如能求得不同水线的I，即可求得从而求得l，问题归结为等体积倾斜水线的确定二、等体积倾斜水线的确定1、第一法：船舶水上和水下体积相近，假定各倾斜水线都过正浮水线面和中纵剖面的交线，计算

3、由于为小量，因而实际水线和假定水线相差不远，为小量，可认为实际水线面面积不变，故有>0，实际水线在假定水线之下，反之，实际水线在假定水线之。2、第二法：很大，很大不能用第一法计算假定过，计算及的至的距离由于很小，及也较小可用前述公式算出后，求得。再过作的假定水线，并认为，算出的，及，找到及，依此类推，其中三、等排水量法的优缺点§4-4上层建筑及自由液面对静稳性曲线的影响计入要求：结构强度及其水密性符合规范的要求，且当其封闭时，有通向机舱及其它工作处所和上一层甲板的内部出入口。一、上层建筑的影响上层建筑入水部分的面积为A，则计入上层建筑之后二、自由液

4、面的影响液体的倾斜力矩：原复原力矩为现复原力矩为其中：d不能用出稳性的公式计算,而应直接计算某些规范只计算时的，时取，内按线性变化选取，如此工作量减少，而对计算精度影响不大。规范规定：1）液体取50％；2）液体>95%或<5%时，不计影响；3）时可不予计算§4-5静稳性曲线的特征一、静稳性曲线的特征1）原点处的斜率上式对求导得→0时，静稳性曲线在原点处的斜率等于初稳心高；2）稳定平衡与不稳定平衡3）甲板边缘入水角4）最大静稳性臂及其对应的横倾角5）稳性消失角及稳距6）静稳性曲线下的面积等于倾斜力矩所作的功二、典型的静稳性曲线§4-6动稳性一、基本概念前

5、面已讨论了船舶的静稳性。实际上船舶常受到突然作用的外力矩，而以一定的角速度迅速倾斜。如图，弹簧悬挂重物左边：弹簧拉伸d右边：弹簧拉伸2d船舶受静力和动力作用的情况与上述情况类似当船舶受动力作用时：1），，船舶在MH作用下加速倾斜；2）时，，但船舶具有动能，在惯性作用下继续倾斜；3），，船舶在MR作用下减速倾斜；4），角速度为零，船舶停止倾斜，但，船舶开始复原。复原过程与倾斜过程类似。这样，船舶往复运动，由于阻尼作用最终将平衡于处。动横倾角～船舶在动力作用下的最大横倾角可见在动力作用下，故讨论大倾角稳性，需研究动稳性问题MH和MR在间所作的功分别为它们为相应

6、曲线所围面积oEDC和oABC,两者相等，则D点对应动横倾角，由于oADC为共有，当时，D点对应动倾角综上所述，静、动稳性的特点可概括如下：静力作用下，倾斜角速度近似为零，时，达到平衡，所以静稳性是由复原力矩来表达的；动力作用下，倾斜角速度较大，时，停止倾斜，所以动稳性是由复原力矩所作的功来表达的二、动稳性曲线复原力矩所作的功～动稳性臂或随倾角变化的曲线，为静稳性曲线的积分曲线。两者关系：1）原点处，，；2）时，，的反曲点；3），，4）动稳性曲线～三、静稳性和动稳性曲线的应用1）动横倾角的确定作水平线AD使,作垂线CD使，即得在处垂直量取得N点，连接oN，

7、则oN与曲线角点对应2）阵风作用下船舶所能承受的最大风倾力矩Mfmax(lfmax)在静稳性曲线上，作水平线FK使,K落在曲线的下降段则，K对应在动稳性曲线上，过o点作曲线的切线，切点为K’，处切线的纵坐标为Mfmax，K’对应3）风浪联合作用下，船舶所能承受的最大风倾力矩Mfmax(lfmax)当船舶受到风浪作用，横摇至最大摆幅时，受到倾斜一方的阵风作用，此时，船舶最危险。根据船舶的对称性，将静、动稳性曲线向反方向延长。在静稳性曲线上，在横轴反向上截取，作水平线BE，使，作垂线DE，使，则D点对应。作水平线FL，L在曲线的下降段上，并使，则L对应在动稳性

8、曲线上，在横轴反向上找到处的点A’，由A’点向正向取57.30作垂