船舶與海洋工程畢業(yè)論文非對稱雙體船穩(wěn)性計(jì)算【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　非對稱雙體船穩(wěn)性計(jì)算</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 船舶與海洋工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b></p>

3、<p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　1.立題背景及研究意義3</p><p>　　2.初穩(wěn)性理論模型及公式推導(dǎo)7</p><p>　　2.1理論模型的建立7</p><p>　　2.2初

4、穩(wěn)性公式推導(dǎo)9</p><p>　　2.2.1不對稱船體的等體積傾斜9</p><p>　　2.2.2等體積水線偏移距離的計(jì)算10</p><p>　　2.2.3初穩(wěn)性高公式推導(dǎo)11</p><p>　　2.3初穩(wěn)性高公式的驗(yàn)證15</p><p>　　2.3.1靜力學(xué)計(jì)算：16</p>&l

5、t;p>　　2.3.2推導(dǎo)公式計(jì)算：17</p><p>　　3.大傾角穩(wěn)性理論模型及公式推導(dǎo)18</p><p>　　3.1理論模型的建立18</p><p>　　3.2大傾角穩(wěn)性公式推導(dǎo)21</p><p>　　3.3大傾角穩(wěn)性回復(fù)力臂公式的驗(yàn)證24</p><p>　　3.3.1 COMPASS

6、計(jì)算26</p><p>　　3.3.2 推導(dǎo)公式計(jì)算：29</p><p>　　4.非對稱雙體船在設(shè)計(jì)工況時(shí)的算例32</p><p>　　4.1初穩(wěn)性高計(jì)算34</p><p>　　4.2大傾角穩(wěn)性計(jì)算35</p><p>　　5.總結(jié)與展望37</p><p><b>

7、;　　6.致謝38</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)39</b></p><p>　　附錄一 外文翻譯41</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文對非對稱雙體船的完整穩(wěn)性進(jìn)行了探索性研究。它包括初穩(wěn)性和大傾角穩(wěn)性。由于船型的特殊性，本

8、文將依據(jù)船舶靜力學(xué)基本原理重新推導(dǎo)初穩(wěn)性高和大傾角穩(wěn)性復(fù)原力臂的理論計(jì)算公式，在初穩(wěn)性高和大傾角穩(wěn)性公式推導(dǎo)和計(jì)算驗(yàn)證的過程中碰到了很多棘手的問題，屬于開拓性的研究設(shè)計(jì)。</p><p>　　對于非對稱雙體船初穩(wěn)性高公式的推導(dǎo)，依據(jù)靜力學(xué)基本原理，非對稱雙體船在小傾角的情況下傳統(tǒng)的計(jì)算方法已經(jīng)不適用于它的計(jì)算，所以本文重新建立了計(jì)算模型，依據(jù)等體積傾斜的原理推導(dǎo)非對稱船型在發(fā)生小傾角橫搖時(shí)初穩(wěn)性高的計(jì)算公式。&l

9、t;/p><p>　　對于非對稱雙體船大傾角穩(wěn)性復(fù)原力臂公式的推導(dǎo)，則是在初穩(wěn)性公式推導(dǎo)以及參考多體船大傾角穩(wěn)性公式的基礎(chǔ)上，對非對稱雙體船在橫傾狀態(tài)下進(jìn)行受力分析。建立非對稱雙體船大傾角穩(wěn)性的計(jì)算模型，推導(dǎo)出非對稱雙體船大傾角回復(fù)力臂的理論計(jì)算公式。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞] 船舶穩(wěn)性 非對稱 雙體船 等體積傾斜</p><p>　　Study

10、 on the Stability of Asymmetric Catamaran</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper will tentative study the intact stability sex of asymmetric catamaran. Intact stability sex con

11、tains initial stability and stability at large angle of inclination. Due to the particularity of the ship ,this paper will re-derive the initial metacentric height and stability at large angle of inclination of asymmetr

12、ic catamaran accord to the basic principle of statics. During initial metacentric height and at large angle of inclination of asymmetric catamaran , the formula deduction and</p><p>　　In order to derive init

13、ial metacentric height of asymmetric catamaran, the asymmetric catamaran which is under the condition of small angle has does not apply to its calculation in traditional method accord to the basic principle of statics. s

14、o we should re-establish calculation model, the formulas are derived for calculating initial metacentric height of asymmetric catamaran under the condition of small angle. </p><p>　　In order to derive stabil

15、ity at large angle of inclination of asymmetric catamaran.，we should based on the initial metacentric height of asymmetric catamaran and stability at large angle of inclination of multi-body ship, analysis the asymmetric

16、 catamaran which is poured in horizontal under the condition. We should re-establish the model of the stability at large angle of inclination. the formulas are derived for calculating the reply arm at large angle.</p&

17、gt;<p>　　[Key Words]Stability asymmetric catamarans volumetric tilt </p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，全球合作日益加快的年代，海上運(yùn)輸已成為如今國家間的主要運(yùn)輸手段。在海運(yùn)方面，為了進(jìn)一步保障海上人生安全和防止造成環(huán)境污染，國際公約和

18、規(guī)則、政府制定的法規(guī)以及船級社建造規(guī)范都有了許多更新和改善。再加上如今層出不窮的船型設(shè)計(jì)以及載貨需求，這些都對船舶穩(wěn)性提出了更高更新的要求。</p><p>　　近年來，多體船一直廣受人們的關(guān)注，在有關(guān)船舶的期刊上也能屢屢見到有關(guān)多體船研究的報(bào)告。然而不管是單體船還是多體船，它們都是屬于對稱型的船體。而所謂非對稱船型是相對于傳統(tǒng)的對稱船型而言的，它是指船體在設(shè)計(jì)水線下橫剖面形成不對稱形狀的船型。單體船和雙體船甚至

19、多體船都可能出現(xiàn)不對稱船型。不對稱雙體船概念的提出為研究與解決日益復(fù)雜的航行海況要求開拓了新思路，這種船型具備了單體船和雙體船的許多優(yōu)點(diǎn)。雖然它的阻力性能比不上對稱型的，但是非對稱高速雙體船能減緩橫搖。同時(shí)該船型具有優(yōu)良的適航性、良好的穩(wěn)性、甲板面積大、易于平行?？看a頭等諸多優(yōu)勢。然而，雖然目前已經(jīng)造出了很多的不對稱船型的游艇[1]，例如2003年由中國煙臺萊佛士船廠制造完成的一艘名為亞洲女士號的大型游艇。如圖1、圖2所示。但是對于非對

20、稱船型的理論</p><p>　　圖 1 亞洲女士號</p><p>　　圖 2 亞洲女士號</p><p>　　研究卻是廖寥無幾。而本文又是在《多體船完整穩(wěn)性計(jì)算》的基礎(chǔ)上，根據(jù)文獻(xiàn)[2]的基本原理來研究非對稱雙體船的。為了研究方便，我們只是研究和分析非對稱雙體船型的完整穩(wěn)性，并不考慮主側(cè)體之間位置變化而帶來的穩(wěn)性的變化。</p><p&g

21、t;　　船舶穩(wěn)性是指船舶在外力作用下偏離其平衡位置而傾斜，當(dāng)外力消失后，能自行回復(fù)到原來平衡位置的能力。它的研究是船舶行業(yè)中一個(gè)非常重要、非常復(fù)雜的課題。船舶穩(wěn)性是船舶最重要的性能之一,是船舶航行安全的基本保障,也是船舶檢驗(yàn)的主要內(nèi)容之一。因此，很有必要對這種新船型進(jìn)行穩(wěn)性的研究。</p><p>　　由于水線下船體橫剖面的不對稱性，傳統(tǒng)的計(jì)算船舶初穩(wěn)性的公式將不再完全適用于不對稱船體，所以應(yīng)該重新推導(dǎo)適用于非對

22、稱雙體船的初穩(wěn)性計(jì)算公式。由于初穩(wěn)性計(jì)算公式前人已經(jīng)進(jìn)行過推導(dǎo)，因此，本文將在它的基礎(chǔ)上詳細(xì)計(jì)算驗(yàn)證此公式的可行性。而對于非對稱雙體船的大傾角穩(wěn)性我們只能根據(jù)靜力學(xué)的有關(guān)知識進(jìn)行分析研究。不對稱雙體船在外力的作用下產(chǎn)生傾斜以后，水下部分體積的形狀發(fā)生了變化，即體積型心（浮心）發(fā)生了變化，它向傾斜的一側(cè)發(fā)生了移動(dòng)。因此在討論穩(wěn)性問題時(shí)，首先需要確定傾斜水線的位置，找出浮力作用線，然后才能分析復(fù)原力矩的大小和方向。</p>&

23、lt;p>　　1.立題背景及研究意義</p><p>　　船舶靜止漂浮于水面某一位置時(shí)，受到兩個(gè)作用力，其大小相等方向相反，而且兩者的作用點(diǎn)在同一鉛垂線上，這時(shí)船舶處于平衡狀態(tài)。但是船舶在海上航行時(shí)，經(jīng)常受到風(fēng)浪等各種外力的干擾，使其產(chǎn)生傾斜，這樣就破壞了原來正浮時(shí)的平衡狀態(tài)。船舶在受到外力干擾產(chǎn)生傾斜后會不會翻轉(zhuǎn)？當(dāng)外力消失后船舶會不會回復(fù)到原來的平衡位置？這就是船舶的穩(wěn)性問題。因此船舶航行時(shí)必須滿足一定

24、的穩(wěn)性要求。王元禹在文獻(xiàn)[3]一文中提到穩(wěn)性是船舶最基本的航行性能之一，它直接影響著船舶航行的安全,也是船舶檢驗(yàn)的主要內(nèi)容之一。有沒有足夠的穩(wěn)性，同時(shí)也決定了這艘船舶能否通過船檢而投入運(yùn)盈。</p><p>　　造成船舶離開原來平衡位置的是傾斜力矩，它可由風(fēng)和浪的作用、船上貨物的移動(dòng)、旅客集中于某一舷側(cè)、拖船的急牽、火炮的發(fā)射以及船舶回轉(zhuǎn)等所產(chǎn)生，其大小取決于這些外界條件。促使船舶回復(fù)到原來平衡位置的是復(fù)原力矩，

25、其大小取決于排水量、重心高度及浮心移動(dòng)的距離等因素。因此，在傾斜力距和復(fù)原力矩這一對矛盾中，前者是外因，后者是內(nèi)因。</p><p>　　對于常規(guī)船舶而言，縱向穩(wěn)性對船舶的安全性能影響很小，而且發(fā)生傾斜的角度也很小，然而對于小水線面雙體船在高速時(shí)容易失去縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的問題，文獻(xiàn)[4]也已經(jīng)通過數(shù)學(xué)分析和程序設(shè)計(jì)對安裝鰭的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行過研究。因此考慮穩(wěn)性問題時(shí)常規(guī)船舶基本上都只要考慮橫向穩(wěn)定性。而橫向穩(wěn)性又可分為

26、初穩(wěn)性和大傾角穩(wěn)性。初穩(wěn)性（或稱小傾角穩(wěn)性）一般是指傾斜角度小于10°～15°或上甲板邊緣開始入水前的穩(wěn)性。大傾角穩(wěn)性一般指傾角大于10°～15°或上甲板邊緣開始入水后的穩(wěn)性。把穩(wěn)性劃分為上述兩部分的原因是，在研究船舶小傾角時(shí)可以引入某些假定，既使浮態(tài)的計(jì)算簡化，又能較明確地獲得影響初穩(wěn)性的各種因素之間的規(guī)律。而大傾角穩(wěn)性一般只在傾斜時(shí)產(chǎn)生。</p><p>　　對于單體船

27、舶，初穩(wěn)性和大傾角穩(wěn)性的研究基本上都趨于成熟化。比如文獻(xiàn) [5]一文中綜述了近年來船舶完整穩(wěn)性及破艙穩(wěn)性的研究概況，介紹了我國規(guī)范對船舶穩(wěn)性的具體要求，討論了改善船舶完整穩(wěn)性的幾個(gè)主要措施。文獻(xiàn)[6]一文對靜水中船舶大傾角橫搖穩(wěn)性的特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，并根據(jù)已有大傾角穩(wěn)性計(jì)算方法的基礎(chǔ)上提出了一種新的計(jì)算船舶發(fā)生大傾角橫搖時(shí)的靜穩(wěn)性力臂的計(jì)算方法。再運(yùn)用逐步逼近法計(jì)算每個(gè)橫剖面的左右側(cè)的浸深時(shí)，考慮了在橫搖過程中由于船舶首尾不對稱造成的縱傾

28、對每個(gè)橫剖面浸深的影響，然后根據(jù)重力和浮力平衡、縱傾力矩之后為零這兩個(gè)條件，運(yùn)用Matlab數(shù)學(xué)工具語言的迭代算法求出了縱傾角，以及水線面修正層厚度，進(jìn)而繪出了靜穩(wěn)性力臂曲線，最后，通過實(shí)例計(jì)算與分析驗(yàn)證了其方法的可行性。由于近幾年船舶在大風(fēng)浪中沉沒的事故頻頻發(fā)生，由中小型船舶擴(kuò)展到大型船舶，文獻(xiàn)[7]中列舉了導(dǎo)致船舶在大風(fēng)浪中沉沒的諸多因素，概括出了四中模式：大型船舶浪沉模式，較大型船浪沉模式，中型船舶的浪沉模式和小型船舶的浪沉模式。

29、并分析了每一種模式導(dǎo)致船舶沉沒的原因。然后提出了在風(fēng)浪中完整穩(wěn)性的估算方法，便以可能出現(xiàn)的最大橫搖角和進(jìn)水角相</p><p>　　然而，對于多體船的研究特別是非對稱多體船的研究[10]，就顯得非常的稀少?？梢赃@么說，對于非對稱船型的研究才剛剛起步。因此，在這方面的研究就顯得非常有參考價(jià)值。文獻(xiàn)[11]為我們闡述了多體船的側(cè)體在遭到破壞的情況下，側(cè)體參數(shù)對多體船破艙穩(wěn)性的影響。并具體以一艘多體船為例，進(jìn)行破艙穩(wěn)性

30、計(jì)算，具體討論分析側(cè)體參數(shù)對破艙穩(wěn)性的影響。文獻(xiàn)[12]一文為我們分析了側(cè)體跨距、排水量等參數(shù)對靜穩(wěn)性臂的影響以及靜穩(wěn)性曲線的特征，并通過實(shí)船的計(jì)算和比較，更形象的為我們描述出來了多體船完整穩(wěn)性的特點(diǎn)。文獻(xiàn)[13]是在三體船的基礎(chǔ)上為我們推導(dǎo)出了五體船的大傾角穩(wěn)性公式。并分析了幾種情況下的簡化公式，通過實(shí)例的分析并與三體船進(jìn)行比較，向我們闡述了五體船與三體船的區(qū)別以及影響五體船大傾角穩(wěn)性的因素。</p><p>

31、　　對于雙體船，人們的認(rèn)識要比其他多體船來的更加深刻。雙體船屬于排水量船型，以其特殊的船體外形求取較大的排水量。雙體船具有寬敞的甲板面積，良好的穩(wěn)性，較淺的吃水，制造技術(shù)要求不復(fù)雜，造價(jià)不高，還有使用可靠、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。其中文獻(xiàn)[14]一文結(jié)合多航態(tài)高速雙體船的自身特點(diǎn)，依據(jù)目前潛艇結(jié)構(gòu)、氣墊船結(jié)構(gòu)以及內(nèi)河雙體船結(jié)構(gòu)的型式對該高速雙體船的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了初步設(shè)定。并以結(jié)構(gòu)力學(xué)為基礎(chǔ)，利用直接計(jì)算法，對該高速雙體船的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，

32、對其中該高速雙體船的幾個(gè)危險(xiǎn)工況下進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)性的計(jì)算和校核，得出一個(gè)較為合理的結(jié)構(gòu)。最后通過有限元軟件計(jì)算和分析，得出一個(gè)較有參考價(jià)值的結(jié)果。為今后多航態(tài)高速雙體船的設(shè)計(jì)提供重要的數(shù)據(jù)和參考價(jià)值。文獻(xiàn)[15]通過不同船型在靜水中的試驗(yàn)，來討論片體間距比、舭龍骨面積及排水量-寬度比等參數(shù)對雙體船橫搖角的影響，從而得出了計(jì)算雙體船橫搖角及其周期的公式。文獻(xiàn)[16]一文在方案設(shè)計(jì)時(shí)利用船舶設(shè)計(jì)中通常采用的母型法，并根據(jù)一些統(tǒng)計(jì)資料總

33、結(jié)出一套適用于小水線面雙體船的空船重量早初步設(shè)計(jì)中的估算方法，通過對國內(nèi)外設(shè)計(jì)制造的多艘小水線面雙體船的主體要素及其線型、總</p><p>　　而對于非對稱多體船的研究就我所知僅僅只有賈敬蓓等人的《不對稱型雙體船初穩(wěn)性研究》[21]。他們通過船舶靜力學(xué)原理[2]推導(dǎo)出了不對稱雙體船初穩(wěn)性高的理論計(jì)算公式，并將其編制成FORTRAN程序用于計(jì)算不對稱船體的初穩(wěn)性高及判斷不對稱船體初穩(wěn)性的好壞。并以兩艘單體船來驗(yàn)證

34、其公式的可行性。最后以兩艘單體船組合為一艘不對稱雙體船，來計(jì)算分析側(cè)體與主體之間的不同位置對初穩(wěn)性高的影響。</p><p>　　綜合上述，人們對于常規(guī)船舶穩(wěn)性的研究比較深入，比較透徹。然而對于多體船的研究特別是不對稱多體船的研究卻是剛剛起步。據(jù)本人所知，對于不對稱船型的理論研究目前只有初穩(wěn)性的研究，因此不對稱雙體船大傾角穩(wěn)性的研究就顯得非常的有意義。同時(shí)，也能對其他不對稱的船型的研究提供參考資料。</p&

35、gt;<p>　　2.初穩(wěn)性理論模型及公式推導(dǎo)</p><p>　　2.1理論模型的建立</p><p>　　根據(jù)船舶靜力學(xué)知識可知，船舶在一定排水量下產(chǎn)生微小橫傾時(shí)，橫穩(wěn)性高越大，復(fù)原力矩也越大，也就是抵抗傾斜力矩的能力越強(qiáng)。因此，初穩(wěn)性高GM的值可以衡量船舶的初穩(wěn)性。初穩(wěn)性高GM可以由公式： 求得，其中的B,G,M各點(diǎn)如下圖所示：</p><p>

36、　　圖 3 船舶小傾角時(shí)各參數(shù)示意圖</p><p>　　它們分別表示船舶水下體積的形心、船舶重量重心和船舶初穩(wěn)心。BM為船舶的初穩(wěn)性半徑， 為船舶下水體積形心的垂向坐標(biāo)，即浮心的垂向坐標(biāo)。 為船舶重量重心的垂向坐標(biāo)，這一公式同樣適用于不對稱雙體船。</p><p>　　由于 是排水體積的形心，可以很容易的通過數(shù)值計(jì)算得到， 為船舶的重心，它的位置關(guān)系到浮態(tài)和穩(wěn)性。因此，船舶設(shè)計(jì)和建造

37、中必須盡量準(zhǔn)確地計(jì)算并控制船舶的重量和重心位置。船舶的重量可分為空船重量和載重量兩大部分，我們都應(yīng)該對這兩部分進(jìn)行重量的估算，然后確定重心的位置。因此，求初穩(wěn)性高的關(guān)鍵就是要求出穩(wěn)性半徑BM的值。對于傳統(tǒng)對稱船型，當(dāng) 為微小角度時(shí)， ， ，由以上兩式可以得到 。而水線面面積慣性矩可根據(jù)型線圖和型值表運(yùn)用數(shù)值積分法求解，即 。 根據(jù)船的排水量求得，而船舶的排水量為組成船舶的各項(xiàng)重量之和。在得到上述的幾個(gè)參數(shù)的值后，我們就可以得到穩(wěn)性半徑B

38、M的值。但是對于非對稱船舶而言，水線面左右是不對稱的，因此， 和 不能直接利用水線面各半寬值直接積分得到，而是需要各個(gè)剖面進(jìn)行單獨(dú)的積分然后相加得到。這樣就會顯得繁瑣，而且還不準(zhǔn)確，因?yàn)檫@還是沒考慮到連接部分的影響。所以我們必須重新推導(dǎo)適用于非對稱船體的BM值計(jì)算公式。</p><p>　　為了研究的方便，本文選取如下圖的坐標(biāo)系：</p><p>　　圖 4 不對稱雙體船橫剖面示意圖&l

39、t;/p><p>　　其中坐標(biāo)系原點(diǎn)O取為船中橫剖面上的設(shè)計(jì)水線處主側(cè)體間隔的中點(diǎn)。X軸沿船長方向，指向船首為正,Y軸沿船寬方向，指向右舷為正,Z軸沿豎直方向，向上為正。</p><p>　　不對稱型船的左傾和右傾初看起來不同，但是，由于是船發(fā)生的是小傾角橫傾，因此本文假設(shè)船是發(fā)生等體積傾斜的，也就是說船無論發(fā)生左傾還是右傾，它的側(cè)體和主體都不會有離開水面或者進(jìn)水的現(xiàn)象，因此它的初穩(wěn)性半徑是一

40、樣的。那么也就是說初穩(wěn)性高是一樣的。下面本文只針對右傾進(jìn)行討論和分析。</p><p>　　2.2初穩(wěn)性公式推導(dǎo)</p><p>　　2.2.1不對稱船體的等體積傾斜</p><p>　　設(shè)船體平浮時(shí)水線為WL，在外力作用下的橫小傾角Ф后的水線為 ，由于船舶在傾斜時(shí)僅僅受到傾斜力矩的作用，排水體積保持不變。因此，傾斜后的水線 是等體積水線，此時(shí)的傾斜為等體積傾斜，即

41、出水體積等于入水體積。由此可確定出傾斜水線 的位置。</p><p>　　但是，對于非對稱船型來說，等體積傾斜水線并不是將原水線繞著坐標(biāo)系的原點(diǎn)偏斜小角度Ф后的水線 ,因?yàn)槿绻麅H僅是繞著坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)時(shí)出水體積和入水體積是不相等的。在左右船體不對稱的條件下，為保證出水和入水體積相等，就必須要求等體積水線應(yīng)該在水線 的基礎(chǔ)上平移一段距離，以滿足等體積傾斜的條件。如下圖的水線 ：</p><p>　

42、　圖 5 不對稱雙體船小傾角示意圖</p><p>　　設(shè)兩側(cè)船體間距的最大值為b，左側(cè)船長設(shè)為l，右側(cè)船長設(shè)為L。在下圖中，表示以Z軸為基準(zhǔn)左側(cè)的船體寬，是以Z軸為基準(zhǔn)右側(cè)的船體寬。 表示右側(cè)船體的船寬，表示左側(cè)船體的船寬。 h是等體積傾斜水線在水平方向偏移的距離。,,, 分別表示出水體積、出水部分的重心位置、入水體積及入水部分的重心位置。</p><p>　　從下圖可以看出，等體積水

43、線偏移的距離有兩種情況：小于b/2和大于b/2。由于船舶的非對稱性，這兩種情況船體出水體積和入水體積的表達(dá)式是不一樣的。因此，等體積水線的偏移距離應(yīng)該分成這兩種情況分別計(jì)算。</p><p>　　圖 6 偏移距離 </p><p>　　2.2.2等體積水線偏移距離的計(jì)算</p><p>　　首先，當(dāng)時(shí)，由 ，可得：</p><p>　　式中

44、， </p><p>　　聯(lián)立方程組，可推導(dǎo)得出h：</p><p>　　其次，當(dāng) （如下圖）時(shí)，由 ，可得：</p><p>　　圖 7 偏移距離 </p><p>　　此時(shí)，式中參數(shù) ， 的表達(dá)式為：</p><p>　　聯(lián)立方程組，可推導(dǎo)得出h：</p&

45、gt;<p>　　由最終推導(dǎo)出的h的公式可以看出，在 和 這兩種情況下，h的表達(dá)式是一致的，只是出水體積及入水體積的表達(dá)式在這兩種情況下是不同的，所以只需要計(jì)算出h的值，然后將其與b/2 比較，在 和 時(shí)，分別使用對應(yīng)的出水體積、入水體積和重心公式進(jìn)行計(jì)算即可。</p><p>　　2.2.3初穩(wěn)性高公式推導(dǎo)</p><p>　　假設(shè)已知h的值，現(xiàn)在分情況討論：</p&

46、gt;<p><b>　　當(dāng) 時(shí)，由圖可知：</b></p><p>　　由于 , ,在微小角度時(shí) ，所以可以得到：</p><p>　　當(dāng) 時(shí)，由圖可知：</p><p><b>　　同理可得：</b></p><p>　　至此， 的表達(dá)公式也已經(jīng)推導(dǎo)完畢。</p>

47、<p>　　為了便于研究船舶在傾斜厚浮心的位置移動(dòng)情況，我們有必要知道重心移動(dòng)原理。下圖表示有重量及兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng)，其總重量，其重量重心 </p><p>　　圖 8 重心移到示意圖</p><p>　　在G點(diǎn)。若將其中重量為的物體從從重心點(diǎn)移至點(diǎn)，則總重量W的重量重心G點(diǎn)將移至點(diǎn)，有</p><p><b>　　或</b>&

48、lt;/p><p>　　上式表明，整個(gè)重心的移動(dòng)方向平行于局部重心的移動(dòng)方向，且重心移動(dòng)的距離與總重量W成反比。</p><p>　　現(xiàn)根據(jù)上述重心移動(dòng)原理來分析船舶傾斜后浮心的移動(dòng)距離。如下圖所示：</p><p><b>　　圖 9</b></p><p>　　船在平浮時(shí)的水線為,排水體積為，橫傾一微小角度后的水線為。設(shè)

49、、表示入水出水楔形的體積，，表示入水及出水楔形的體積形心。由于，因此可認(rèn)為：船在傾斜至?xí)r的排水體積相當(dāng)于把楔形這部分體積移至楔形處，其形心則由移至。設(shè)船橫傾后的浮心子原來的B點(diǎn)移至點(diǎn)，利用重心移動(dòng)原理，可以求得浮心的移動(dòng)距離為：</p><p><b>　　則由關(guān)系式：</b></p><p>　　即可推導(dǎo)出BM的表達(dá)式：</p><p>　　

50、式中，是船體的排水體積，對于不對稱船體其表達(dá)式可寫成：</p><p>　　， 分別為左右側(cè)船體的吃水。</p><p>　　2.3初穩(wěn)性高公式的驗(yàn)證</p><p>　　下面首先以一艘單體船為例來驗(yàn)證此公式的可行性。</p><p>　　單體船可以看作是特殊的對稱雙體船，以中線面為界分為兩個(gè)船體。只是連接側(cè)體和主體之間的連接甲板為零。而非對

51、稱雙體船又是對稱雙體船的一種特殊船型。現(xiàn)有一艘單體干貨船的主尺度是： ， ，，。具體型值見表1。其橫剖線圖如圖10：</p><p><b>　　圖 10</b></p><p><b>　　表1：</b></p><p>　　2.3.1靜力學(xué)計(jì)算：</p><p>　　當(dāng)貨船空船出港時(shí)，其壓載狀

52、況如下表格：</p><p><b>　　表2：</b></p><p>　　根據(jù)上述表格，可以確定船的浮心高度 ,重心高度 ,要求初穩(wěn)性高，還需知道橫穩(wěn)心半徑BM。根據(jù)靜力學(xué)書本上的公式可知 ，其中 ，利用梯形法求取船的橫剖面面積，然后在根據(jù)面積求得面積的靜矩。其計(jì)算公式可寫成 ,</p><p>　　式中：N為船長等分間距數(shù)。L為所求面積底

53、邊的總長。</p><p>　　根據(jù)此船的型線圖我們可以求得： 。由此可算得 。再根據(jù)BM，重心高度和浮心高度的值可求得初穩(wěn)性高為 。</p><p>　　2.3.2推導(dǎo)公式計(jì)算：</p><p>　　推導(dǎo)公式計(jì)算GM值時(shí)，需要知道側(cè)體和主體的重心高度，V的大小等等一系列的參數(shù)。這些參數(shù)的選取，本文將畫出整艘船浮心位置處的橫剖面，并以CAD為基礎(chǔ)，通過面域的建立來找

54、取主側(cè)體的浮心，重心的位置，以及出水、入水的體積。</p><p>　　由船型資料和CAD計(jì)算分析，可得到 ， ，由此可算得 。再根據(jù)上述公式可算得： ， ，則 。 ，因?yàn)?，可求取 。因此初穩(wěn)性高為 。</p><p>　　按靜力學(xué)計(jì)算的結(jié)果初穩(wěn)性高為2.611m，推導(dǎo)公式計(jì)算值為2.317m，誤差為11.2%。計(jì)算誤差之所以有這么大主要是由于重量重心估算的不準(zhǔn)確性和浮心位置計(jì)算和實(shí)際情

55、況有偏差引起的。</p><p>　　3.大傾角穩(wěn)性理論模型及公式推導(dǎo)</p><p>　　3.1理論模型的建立</p><p>　　在國際海事組織（MO）制定的多船體的穩(wěn)性衡準(zhǔn)中，衡量多船體完整穩(wěn)性是否滿足要求主要是檢驗(yàn)復(fù)原力臂曲線下的各種面積是否符合要求，因此本文主要通過計(jì)算復(fù)原力臂并繪制復(fù)原力臂曲線來研究多船體的完整穩(wěn)性。</p><p&g

56、t;　　首先，本文將敘述一下對稱三體船大傾角穩(wěn)性臂[12]的求解方法。由于船舶的裝載情況是多種多樣的，所以重心高度是不斷發(fā)生變化的。為了在計(jì)算中使問題簡便，本文暫時(shí)撇開重心的變化的影響，引入假定重心的概念。規(guī)定假定重心不隨船舶的裝載情況而變，即不管裝載情況如何，重心都在某一點(diǎn)。</p><p><b>　　圖 11</b></p><p>　　當(dāng)船不受外力作用，靜止停

57、在水面上時(shí)，水線為 ，重心為G，主體浮心為 , 為主體的假定重心高。左側(cè)體浮心為 ，假定重心高為 。右側(cè)體浮心為 ，假定重心高為 。當(dāng)三體船在外力的作用下發(fā)生Ф角度橫傾時(shí)，三體船漂浮在 水線上。此時(shí)三體船主船體的浮心為 ，兩側(cè)體的浮心分別為 和，受力情況如上圖所示。對G點(diǎn)求慣性距:</p><p>　　其中 ， 的值分別由下列式子得到：</p><p>　　式中： ，為水的重力密度

58、比重； ， ， 依次為主船體、右側(cè)體、左側(cè)體傾斜時(shí)的排水體積； ， ， 依次為主船體、右側(cè)體、左側(cè)體的假定重心高； ， ， 依次為主船體、右側(cè)體、左側(cè)體的形狀穩(wěn)性臂。</p><p>　　令 ， ， 為傾斜時(shí)的全船排水體積，則全船的復(fù)原力臂為：</p><p>　　需要注意的是，當(dāng)側(cè)體完全入水后，其浮力作用線通過整個(gè)側(cè)體的浮心，側(cè)體浮力臂按下式計(jì)算：</p><p>

59、;　　本文將嘗試著用這種方法求解非對稱雙體船的大傾角穩(wěn)性。由于以上船型是一艘對稱的三體船，無論船體是左傾還是右傾，其公式都是不變的。而對于非對稱的雙體船而言，左傾和右傾就有很大的區(qū)別，主要是由于它的左右船體的大小、重量不一致。因此本文就建立了一下兩種可能出現(xiàn)的模型：左傾和右傾。圖12反映的是右傾的工況，圖13反映的是左傾的工況。</p><p>　　為了研究的方便，本文選取如圖11的坐標(biāo)系，原點(diǎn)取在船中橫剖面設(shè)計(jì)

60、水線處主體和側(cè)體間隔的中點(diǎn)；Z軸沿豎直方向，向上為正；Y軸沿船寬方向，指向右舷為正；X軸沿船長方向，指向船首為正。</p><p>　　圖中 為正浮時(shí)的設(shè)計(jì)吃水，G為船舶的重量重心， 為主船體水下體積的形心即主體浮心， 為側(cè)體的水下體積的形心即側(cè)體浮心。 ， 依次為主體假定重心高和側(cè)體假定重心高。當(dāng)非對稱雙體船在外力的作用下發(fā)生Ф角度橫傾時(shí)，三體船漂浮在 水線上。此時(shí)非對稱雙體船主船體的浮心為 ，側(cè)體的浮心為 。

61、 </p><p><b>　　圖 12</b></p><p><b>　　圖 13</b></p><p>　　3.2大傾角穩(wěn)性公式推導(dǎo)</p><p><b>　　圖12：</b></p><p>　　當(dāng)船不受外力作用，靜止停在水面上時(shí)，水線為 ，

62、重心為G，整船的浮心為 ,側(cè)體浮心為 ，假定重心高為 。主體的浮心為 ，假定重心高為 。當(dāng)非對稱雙體船在外力的作用下發(fā)生Ф角度橫傾時(shí)，非對稱雙體船漂浮在 水線上。此時(shí)非對稱雙體船主船體的浮心為 ，側(cè)體的浮心為 ，受力情況如圖1所示。然后對G點(diǎn)求慣性距:</p><p>　　其中 ， 的值分別由下列式子得到：</p><p>　　式中： ，為水的重力密度比重； ， 依次為主船體、側(cè)體

63、傾斜時(shí)的排水體積；， ， 依次為主船體、側(cè)體的假定重心高； ， 依次為主船體、側(cè)體的形狀穩(wěn)性臂。 為在船中主體底部距傾斜后水線面的距離； 為在主體中心線主體底部距傾斜后水線面的距離， 為在側(cè)體中心線側(cè)體底部距傾斜后水線面的距離， 為在側(cè)體中心線側(cè)體底部距主體底部的距離。a，b 分別為側(cè)體距Z軸的距離和主體距Z軸的距離，c為船中距Z軸的距離。</p><p>　　令 ，， 為傾斜時(shí)的全船排水體積，則全船的復(fù)原力

64、臂為：</p><p>　　根據(jù)相似三角形可以得出，， 之間的關(guān)系：</p><p><b>　　圖 14</b></p><p>　　建立上式方程組，化簡可得到下式：</p><p>　　需要注意的是，當(dāng)側(cè)體完全脫離后，側(cè)體的浮力即為0，此時(shí)不對稱雙體船的靜穩(wěn)性力臂按下式計(jì)算：</p><p>

65、　　在實(shí)際使用時(shí)，可利用原單體船的穩(wěn)性計(jì)算方法，分別計(jì)算出各個(gè)船體的靜水力性能和穩(wěn)性橫截曲線，再根據(jù)上述方法即可計(jì)算雙體船右傾時(shí)的大傾角穩(wěn)性。</p><p><b>　　圖13：</b></p><p>　　當(dāng)船不受外力作用靜止停在水面上時(shí)，水線為 ，重心為G，整船的浮心為 ,側(cè)體浮心為 ，假定重心高為 。主體的浮心為 ，假定重心高為 。當(dāng)非對稱雙體船在外

66、力的作用下發(fā)生Ф角度橫傾時(shí)，非對稱雙體船漂浮在 水線上。此時(shí)非對稱雙體船主船體的浮心為 ，側(cè)體的浮心為 ，受力情況如圖1所示。然后對G點(diǎn)求慣性距:</p><p>　　其中 ，的值分別由下列式子得到：</p><p>　　式中： ，為水的重力密度比重； ， 依次為主船體、側(cè)體傾斜時(shí)的排水體積；， ， 依次為主船體、側(cè)體的假定重心高； ， 依次為主船體、側(cè)體的形狀穩(wěn)性臂。 為在船中主體底部

67、距傾斜后水線面的距離； 為在主體中心線主體底部距傾斜后水線面的距離， 為在側(cè)體中心線側(cè)體底部距傾斜后水線面的距離， 為在側(cè)體中心線側(cè)體底部距主體底部的距離。a，b 分別為側(cè)體距Z軸的距離和主體距Z軸的距離，c為船中距Z軸的距離。</p><p>　　令 ，，為傾斜時(shí)的全船排水體積，則全船的復(fù)原力臂為：</p><p>　　根據(jù)相似三角形可以得出，，之間的關(guān)系：</p><

68、;p><b>　　圖 15</b></p><p>　　建立上式方程組，化簡可得到下式：</p><p>　　需要注意的是，當(dāng)側(cè)體完全入水以后，其浮力作用線通過整個(gè)側(cè)體的浮心，側(cè)體浮力臂可按下式計(jì)算：</p><p>　　在實(shí)際使用時(shí)，可利用原單體船的穩(wěn)性計(jì)算方法，分別計(jì)算出各個(gè)船體的靜水力性能和穩(wěn)性橫截曲線，再根據(jù)上述方法即可計(jì)算雙體船

69、左傾時(shí)的大傾角穩(wěn)性。</p><p>　　至此，大傾角穩(wěn)性的回復(fù)力臂公式已經(jīng)推導(dǎo)完畢。</p><p>　　3.3大傾角穩(wěn)性回復(fù)力臂公式的驗(yàn)證</p><p>　　下面首先以一艘單體船為例來驗(yàn)證此公式的可行性。</p><p>　　單體船可以看作是特殊的對稱雙體船，以中線面為界分為兩個(gè)船體?，F(xiàn)有一艘單體多用途船的主尺度是： ， ，， ， ，

70、 ， ， 。具體型值見表3：</p><p><b>　　表3：</b></p><p><b>　　其橫剖線圖如下：</b></p><p><b>　　圖 16</b></p><p>　　3.3.1 COMPASS計(jì)算：</p><p>　　利用

71、COMPASS軟件對這艘船在空船壓載出港時(shí)進(jìn)行穩(wěn)性計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如下所示：</p><p>　　裝載情況 : 01 -空船壓載出港 </p><p>　　部分裝載情況 : part01 - 船員行李及備品 </p><p>　　: part02 - 1

72、00% 燃油、淡水和食品 </p><p>　　： part04 - 滑油、汽缸油及導(dǎo)熱油 </p><p>　　: part05 - 冷卻水 </p><p>　　: part06 - 出港其他 </p><p>　　: part09 - 壓載水</p><p>　　裝載重量見表4 : </p>

73、<p><b>　　表4</b></p><p>　　復(fù)原力臂曲線是在橫交曲線2.20061縱傾下插值計(jì)算的。</p><p>　　重心及穩(wěn)性參數(shù)： 裝載及浮性參數(shù)：</p><p>　　重心縱向坐標(biāo)………………… 76.540 m 排水量…………………… 16893

74、.4 t</p><p>　　重心高度……………………… 7.310 m 尾垂線處型吃水………… 6.729 m</p><p>　　自由液面修正值……………… 0.066 m 首垂線處型吃水………… 4.529 m</p><p>　　修正后的重心高度…………… 7.376 m 平均型吃水……………… 5.62

75、9 m </p><p>　　橫穩(wěn)性高度…………………… 11.788 m 縱傾……………………… 2.201 m</p><p>　　進(jìn)水角………………………… 60.00 deg 水比重…………………… 1.025 t/m^3</p><p>　　穩(wěn)性橫準(zhǔn)： （計(jì)算值）

76、 （要求值） </p><p>　　修正后的初穩(wěn)性高度………………………………… 4.412 m （>=0.150）</p><p>　　橫傾 處復(fù)原力臂………………………………… 2.579 m</p><p>　　最大復(fù)原力臂………………………………………… 3.107 m （>=0.200）&

77、lt;/p><p>　　最大復(fù)原力臂對應(yīng)角………………………………… 45.18 deg （>=25.00）</p><p>　　橫搖自搖周期 ………………………………… 8.90 sec </p><p>　　橫搖角 ……………………………………… 17.84 deg</p><p>　　風(fēng)壓傾側(cè)力臂 ……………

78、…………………… 0.0608 m</p><p>　　最小傾覆力臂 ………………………………… 1.4625 m</p><p>　　穩(wěn)性橫準(zhǔn)系數(shù) ……………………………………… 24.10 （>=1.00）</p><p>　　根據(jù)上面的資料可知，當(dāng)船發(fā)生 角橫傾時(shí)，靜穩(wěn)性力臂為2.579米。</p><p&g

79、t;　　3.3.2 推導(dǎo)公式計(jì)算：</p><p>　　按公式計(jì)算大傾角穩(wěn)性，我們需知道幾個(gè)必要參數(shù)的數(shù)值，比如側(cè)體的重心高，浮心位置，主體的重心高，浮心位置等等。這些參數(shù)值的選取本文是根據(jù)CAD圖來選取。首先，將多用途船浮心位置處的橫剖面畫出來，由于在空載的情況下，船的排水量為16893.4t，根據(jù)COMPASS算出來的結(jié)果，此時(shí)船的平均吃水為5.629m。我們將橫剖面看成左右兩個(gè)相等側(cè)體。那么側(cè)體就是在船中以

80、左部分，主體為船中以右部分。根據(jù)CAD形成的面域來選取側(cè)體排水體積的形心，這個(gè)值即為側(cè)體的浮心位置。同理，主體的形心位置以同樣的方法獲取。由于發(fā)生大傾角傾斜時(shí)，船會以某一個(gè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，此時(shí)這旋轉(zhuǎn)點(diǎn)將不會在中線面上，這將導(dǎo)致左右兩側(cè)的排水體積不相等。形心位置也左右不對稱。因此，要求解浮心位置，需先求解旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的位置。</p><p>　　計(jì)算水線、旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的選?。?lt;/p><p>　　計(jì)算水

81、線：根據(jù)靜水力曲線由空載排水量查到空載水線為5600mm左右，因此取計(jì)算水線：4000WL，5000WL，6000WL，7000WL。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)點(diǎn)位置：船中在4000WL和7000WL之間，直徑通過船中，畫圓。并畫與此圓相切的與水平成45度角的兩條直線，此直線分別和4000WL和7000WL交與兩點(diǎn)，此兩點(diǎn)為4000Wl和7000WL的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，連接兩旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，與5000WL和6000WL的交點(diǎn)即50

82、00WL和6000WL的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。</p><p>　　根據(jù)上述可以得出多用途船在傾斜前側(cè)體的浮心位置為， ， ，傾斜后側(cè)體的浮心位置為， ， 。多用途船在傾斜前主體的浮心位置為， ， ，傾斜后主體的浮心位置為， ， 。則可以根據(jù)圖紙量取 、 的長度分別為1.783米和2.004米。船的重心高為 。此時(shí)量取的 值為5.672米， 值為9.207米， 值為2.137米。 ，的值均為7.310米。根據(jù)CAD面域的比

83、例來求解側(cè)體和主體的排水量。已知的總排水量為16893.4噸，則算出了側(cè)體的排水量為3979噸，主體的排水量為12914.4噸。并且 ， ， 。</p><p><b>　　具體圖紙如下圖：</b></p><p><b>　　圖 17</b></p><p>　　將這些數(shù)據(jù)代入公式可得到：</p><

84、p>　　COMPASS計(jì)算的結(jié)果回復(fù)力臂值為2.579m，推導(dǎo)公式計(jì)算值為2.735m，誤差為6.04%。造成的誤差主要是由于浮心取值有較大的偏差。COMPASS軟件計(jì)算，船的外形反映的很準(zhǔn)確，浮心的計(jì)算誤差也很小，基本上接近實(shí)際值。而在驗(yàn)證推導(dǎo)公式的時(shí)候，由于本人的知識限制，在選取側(cè)體和主體的浮心位置時(shí)，并沒有根據(jù)整艘船來選取，而只是單獨(dú)的以浮心位置處的橫剖面來選取主側(cè)體的浮心，沒有考慮到船首尾線型的變化。</p>

85、<p>　　4.非對稱雙體船在設(shè)計(jì)工況時(shí)的算例</p><p>　　現(xiàn)有一艘非對稱雙體船的資料。主體的主尺度為： ， ， ，側(cè)體的主尺度為： ， ， 。船吃水為3.8m。主體和側(cè)體之間的距離為10米。主體與側(cè)體在縱向的位置為零。也就是說主側(cè)體的最大橫剖面在船長方向上在同一位置處。不對稱船體具體的型值如下。</p><p>　　主船體的型值表見表5：</p>

86、<p><b>　　表5：</b></p><p>　　側(cè)船體的型值表見表6：</p><p><b>　　表6：</b></p><p>　　它的剖面形狀大致如下：</p><p>　　圖18 不對稱雙體船剖面示意圖</p><p><b>　　4.1

87、初穩(wěn)性高計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)上述推導(dǎo)的公式和相關(guān)的型線圖，可以得到以下這些參數(shù)值：，，， ， ，將這些參數(shù)代入公式可算得：</p><p>　　。此時(shí)，因此 ，則根據(jù)公式可求得：</p><p><b>　　。由此可算出 ，</b></p><p>　　因?yàn)?，可以算出 的值為1791.76

88、7 。又由于 ，那么就可以求取 。因?yàn)榇霸谠O(shè)計(jì)水線時(shí)重心垂向坐標(biāo)和浮心垂向坐標(biāo)分別為 ， 。因此初穩(wěn)性高為 。</p><p>　　4.2大傾角穩(wěn)性計(jì)算</p><p>　　一般來說，大傾角穩(wěn)性的求解我們需要做在幾個(gè)不同工況下不同傾角的復(fù)原力臂，然后以 為縱坐標(biāo)， 為橫坐標(biāo)繪制不同傾角的曲線圖，即穩(wěn)性橫截曲線圖。按公式計(jì)算大傾角穩(wěn)性，我們需知道幾個(gè)必要參數(shù)的數(shù)值，比如側(cè)體的重心高，浮心位

89、置，主體的重心高，浮心位置等等。這些參數(shù)值的選取本文是根據(jù)CAD圖來選取。首先，將非對稱雙體船浮心位置處的橫剖面畫出來，由于在滿載的情況下，船的排水量為1677.44t，此時(shí)該非對稱雙體船的設(shè)計(jì)水線為3800mm,所以取以下幾種計(jì)算水線：2000WL，3800 WL，4000WL，來計(jì)算旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的位置。</p><p>　　由于資料和時(shí)間限制，本文以計(jì)算吃水為例來計(jì)算非對稱雙體船分別在20°、30

90、6;、40°和50°傾角時(shí)的回復(fù)力臂值。當(dāng)傾角為20°時(shí)，在傾斜前此雙體船側(cè)體的浮心垂向坐標(biāo)位置為 ，傾斜后側(cè)體的浮心垂向坐標(biāo)位置為 。在傾斜前主體的浮心垂向坐標(biāo)位置為 ，傾斜后主體的浮心垂向坐標(biāo)位置為 。則可以根據(jù)圖紙量取 、 的長度分別為0.788米和1.007米。船的重心高為 。此時(shí)量取的 值為3.845米， 值為6.065米， 值為0.164米。 ， 的值分別為4.94米和2.47米。根據(jù)CAD面域

91、的比例來求解側(cè)體和主體的排水量。已知的總排水量為2478.95噸，則算出了側(cè)體的排水量為801.51噸，主體的排水量為1677.44噸。并且 ，， ， 。</p><p>　　將這些數(shù)據(jù)代入公式可得到：</p><p>　　同理可以求出在30°、40°和50°時(shí)的回復(fù)力臂，它們的值分別為1.28m，1.11m，0.85m。將這些值繪制成靜穩(wěn)性曲線圖。如下圖：&

92、lt;/p><p>　　圖 19 靜穩(wěn)性曲線</p><p>　　我們都知道在小傾角時(shí)，大傾角穩(wěn)性曲線和初穩(wěn)性高公式曲線基本上是重合的。從圖中我們也可以觀察到在小傾角時(shí)靜穩(wěn)性曲線在開始的一段基本上是一條直線。而本圖初穩(wěn)性高GM的取值就是根據(jù)前面這段直線延伸厚得到的。從上圖量取的初穩(wěn)性高，即GM的值與計(jì)算值相差0.2米，誤差為6.9%。這在另一方面也表明了推導(dǎo)出來的公式具有一定正確性。<

93、/p><p><b>　　5.總結(jié)與展望</b></p><p>　　本文首次對非對稱雙體船進(jìn)行完整穩(wěn)性的研究，并以具體實(shí)例加以證明本文所探究的公式的可行性。主要研究內(nèi)容如下：</p><p>　?。?）首先，針對非對稱雙體船初穩(wěn)性的研究，先分析傳統(tǒng)方法在本文的研究中應(yīng)用的不合理性，然后建立模型，運(yùn)用等體積傾斜的方法對非對稱雙體船在小傾角下初穩(wěn)性高

94、公式的推導(dǎo)。</p><p>　　（2）針對非對稱大傾角穩(wěn)性的研究，則是在初穩(wěn)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的研究。通過參照多體船大傾角穩(wěn)性公式推導(dǎo)，依據(jù)力學(xué)原理對非對稱雙體船在大傾角情況下進(jìn)行受力分析，然后通過對重心的求矩來建立數(shù)學(xué)公式。</p><p>　　（3）通過具體實(shí)例來驗(yàn)證以上兩個(gè)推導(dǎo)出來公式的可行性。</p><p>　　通過本文的實(shí)例研究和分析，再加上一些參考

95、資料的研讀，可以得到以下結(jié)論：</p><p>　?。?）非對稱雙體船的初穩(wěn)性高公式和大傾角穩(wěn)性回復(fù)力臂公式同樣適用于對稱雙體船初穩(wěn)性高的計(jì)算和大傾角穩(wěn)性回復(fù)力臂的計(jì)算。</p><p>　?。?）對于非對稱雙體船，在計(jì)算初穩(wěn)性高時(shí)，無論左傾還是右傾其公式都是一樣的。</p><p>　?。?）無論是計(jì)算非對稱雙體船還是單體船或者是多體船，在求解大傾角穩(wěn)性回復(fù)力臂的

96、公式時(shí)都需要確定船舶的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。</p><p>　　總之，通過本次的研究，初步推導(dǎo)出了非對稱雙體船的初穩(wěn)性高公式和大傾角回復(fù)力臂公式。希望本文的研究對非對稱雙體船后續(xù)的深入研究、開發(fā)和應(yīng)用能有一定參考價(jià)值。而作為本工作的延續(xù)和發(fā)展，下一步擬開展以下研究工作：</p><p>　?。?）在靜穩(wěn)性的基礎(chǔ)上，開展非對稱雙體船動(dòng)穩(wěn)性的研究。</p><p>　?。?）側(cè)體參

97、數(shù)的改變對船舶穩(wěn)性和快速性的影響。這里的側(cè)體參數(shù)包括側(cè)體的長度、側(cè)體的寬度、側(cè)體的吃水以及側(cè)體和主體之間連接的距離。</p><p>　　（3）側(cè)體與主體在船長方向上距離的改變對船舶穩(wěn)性和快速性的影響。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]　News Singapore. Asean lady sea tri

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