船舶静力学课后习题问题详解.doc

word第一章复习思考题 1．船舶静力学研究哪些容？ 2．在船舶静力学计算中，坐标系统是怎样选取的？ 3．作图说明船体的主尺度是怎样定义的？其尺度比的主要物理意义如何？ 4．作图说明船形系数是怎样定义的？其物理意义如何？试举一例说明其间的关系 5．对船体近似计算方法有何要求？试说明船舶静力学计算中常用的近似计算法有哪几种？其根本原理、适用围以与它们的优缺点复习思考题 6．提高数值积分准确度的方法有哪些？并作图说明梯形法、辛浦生法对曲线端点曲率变化较大时如何处理？以求面积为例，写出其数值积分公式 7．分别写出按梯形法，辛浦拉法计算水线面面积的积分公式，以与它们的数值积分公式和表格计算方法5,8,-1) 法、(3,10,-1)法的适用围 8．写出计算水线面面积的漂心位置和水线面面积对x 轴y轴的惯性矩的积分公式并应用求面积的原理写出其数值积分公式和表格计算方法复习思考题9．如何应用乞贝雪夫法？试以九个乞贝雪夫坐标，写出求船舶排水体积的具体步骤10．说明积分曲线、重积分曲线与原曲线的关系．并以水线面面积曲线为例说明积分曲线、重积分曲线的应用Exercise 1-1某海洋客船L=155m，B=18m，，V=10900m3，Am=115m2，Aw=1980m2。

试求Cb, Cp, Cw, Cm, Cvp L=155m,B=18m,d=7.1m,V=10900m3,Am=115m2, Aw=1980m2求： Cvp=V/Awd=10900/(1980*7.1)=0.775 Exercise 1-2两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，使其两个顶点在水外表上，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 V=(Ad*h)/3Exercise 1-2：Lpp =315 ft =96.012 m; B =45 ft 6 in =13.868 m; d =18 ft 8 in =5.690 m; Δ= 4618 t (海水); Aw=10700 sq. ft =994.03 m2; Am=828 sq. ft =76.921 m2. 解: Cp = Δ/ω/(Am*Lpp) Cm= Am /(B*d) = 76.921/(13.868* 5.690 ) = 0.975 Cw= Aw/(Lpp*B) TPI(s.w)= Aw/420= 10700/420 =25.476 t/〞 TPI(f.w)= Aw/432= 10700/432 =24.768 t/〞2/3Exercise 1-2∵Am=πr2/2 Aw=2*0.2*4r*r=4r2 V=1/3(πr2)*2r=2/3 πr3∴Cm=Am/(2r*r)= π Cp=V/(1/2πr2 Cb=V/(4r*2r*r)=π/12=0.261 Cvp=V/(4r2*r)=π4/4Exercise 1-3某海洋客货轮排水体积V=9750m3，长宽比L/B=8，宽度吃水比，船型系数Cm=0.9, Cp=0.66, Cvp= ，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。

解：3∴B=((9750*2.63)/(8*0.66*0.9))1/32Exercise 1-4某巡逻艇，，，求排水体积解： V=CbLBd=0.53*33.788*5.043*2.05=185.13 tExercise 1-5某游艇V=25m3，L/B=5，，求该艇的主尺度解：∵Cb=V/LBd=V/(5B*B*B/2.7)∴B=((2.7*25)/(5*0.52))1/3Exercise 1-6某河驳船的水下体积V=4400m3，吃水，方形系数，水线面系数，求水线面面积 AwCb=0.815;Cw=0.882;V=4400t 解：∵Cvp=V/(Aw.d)∴Aw=V/(Cvp.d)=4400/(0.924*2.6)=1831.5 m2Exercise 1-7某军舰 L=92m;B=9.1m;d=2.9m;Cb=0.468;Cm=0.814 求排水体积V、舯横剖面面积、纵向棱形系数解：V=Cb.LBd=0.468*92*9.1*2.9=1136.25 m3 Am=Cm.Bd=0.814*9.1*2.9=21.48 m2Exercise 1-8设曲线方程为y=sin x，利用如下各种方法计算xdx 。

并与准确到小数点5位的准确解比拟，计算其误差1. 梯形法，2.辛浦森法〔三坐标〕03060901201501800101. 梯形法：δφ=30/57.3=0.524 radA=δφ[∑yi-(y0-yn)/2]=0.524*(3.723-0)=1.956 2.辛浦森法: Exercise 1-82.辛普森法：0306090120150180半宽yi010辛普森数142424118乘积02420A=L*∑/ ∑3. 准确解 Exercise 1-9某水线半宽可用如下方程y=3x 表示1.用比例绘出0至30m的一段水线面形状；2.用定积分求其面积；3.用10等分梯形法计算其面积；4.用10等分辛浦森法计算其面积；解：Exercise 1-91.准确解：Axdx2.梯形法：A=δL(∑-ε3.辛普森：A=L ∑/ ∑X036912151821242730y14242424241300Exercise 1-10Bx2设一艘船的某一水线方程为：y=± [1−2 ]L)其中：船长L=60m，船宽，利用如下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、进展端点修正等方法，提高梯形法的计算精度Exercise 1-10Bx2各站型值： y=± [1−2 ]L)序012345678910x-30-24-18-12-60612182430y00Exercise 1-10准确解：dxExercise 1-10梯形法： Aw=2*L/10*(2(1.512+2.688+3.528+4.032+4.2) =2*6*27.72=322.64 m2辛氏一法： Aw=2*L/30(2*(4*1.512+2*2.688+4*3.528+2*4.032+4*4.2)) =2*60/30*84=336 m2误差：(336-332.64)/336=1%Exercise 1-11对如如下图所示的两个横剖面的半宽与其水线间距〔单位 m〕先修正其坐标，然后用梯形法计算其面积梯形法：1. 修正值取： +1.2+1.67+2 +2.24/2)=6.15 m2Exercise 1-112. 修正值取： As=2*(-0.78/2+2.25+4.1+5.16+6/2)=28.24 m2方法2：插入 As=1*(0.2+2.25)/2 + 2*(2.25/2+4.1+5.16+6/2) =28.17 m2 Exercise 1-12某船的水线面在各站的半宽如下表，站距12m 。

站号012345678910y(m)00画出该水线面，先进展端点修正，再并计算其面积站号012345678910y(m)梯形法：A=δL(∑-ε)=12*(71.41-(1.2+0.3)/2)=847.92 m2第二章浮性复习思考题1．船舶的平衡条件是什么？船舶的漂浮状态通常有哪儿种情况〔绘出示意图〕？表征各种浮态的参数有哪几个？根据静力平衡条件，列出各种浮态的平衡方程2．船舶的重量W和重心位置G(xg,yg,zg)如何计算?3．民用船舶的空载排水量和满载排水量的含义如何？军用舰艇的排水量有哪几种？其含义如何4．按垂向计算系统和纵向计算系统表示船舶的排水体积V和浮心位置B〔xb，yb，zb〕的计算原理与具体步骤并分别写出其积分根本公式和数值积分公式，同时熟悉表格计算形式复习思考题5．垂向和纵向计算系统通常各应具备哪种浮态？6．以水线面面积曲线为例说明定上限积分和变上限积分的含义并用梯形法写出两者的数值积分公式7. 何谓每厘米吃水吨数TPC，其公式TPC=〔wAw/100〕是如何导出的？它有什么用途？试举例说明8．分别表示水线面面积曲线Aw=f(z)和横剖面面积曲线As=f(x)的特性9．排水体积曲线的特性如何？10．分别说明型排水体积〔量〕，总排水体积〔量〕和储藏浮力的含义是什么？复习思考题11. 浮心垂向坐标zB和纵向坐标xB如何计算？12．何谓邦戎曲线？如何绘制？它有什么用途？13．如何应用邦戎曲线计算船舶具有纵倾浮态下的排水体积积和浮心位置B〔xB，yB,zB〕？14．费尔索夫图谱的表达形式如何？它是如何绘出的?有什么用途？试举例说明。

15. 表示符拉索夫曲线的由来与其用途如何应用符拉索夫曲线计算船舶同时具有纵倾和横倾浮态下的排水体积V和浮心位置B〔xB,, yB, zB〕16. 当船舶从淡水驶进海水〔或从海水驶进淡水〕时，吃水有何变化？其相应的浮心和浮态又发生了什么变化？Exercise 2-1计算如如下图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，3+(75*2.2)[(21-2.2)/2]2}2) 4Iyy=2*1/12*2.2*753＝154687.5 m4Exercise 2-1或者：Ixx= 2∫BB−2/b2 y2LdyIyyx2bdxExercise 2-2某挖泥船的水线面如图，其中L=30m, B=8.2m, l=12m, 。