船舶静力学计算及稳性衡准系统V42使用说明书V42201201

　　船舶静力学是一门较为古老的学科,计算内容包括静水力性能计算、各种载况的浮态和稳性计算、抗沉性计算、下水计算等等。计算原理为面积、体积和重量平衡的范畴,其实质是一个近似数值积分的过程。船舶静力学计算在船舶设计、建造、营运和检验中非常实用,是保证船舶安全的重要手段,虽然计算原理比较简明,但由于船体线型的离散性,使得计算工作量相当大。

　　为了满足船舶设计、规范研究和船舶审图的需要,武汉规范研究所从1986年开始研制“船舶静力学计算及稳性衡准系统”,先后于1987年、1989年、1995年和2001年推出了四个版本的计算软件,经过不断地修改、应用和扩充,使该系统程序进一步完善、实用、可靠。2001年推出的第四版“船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.0”按《船舶与海上设施法定检验规则》(1999)编制,是在前几版程序的基础上,结合近几年来的应用经验和相关项目的研究成果,采用VisualBasic6.0研制开发的Windows风格的计算软件,具有静水力性能、舱容曲线、自由液面修正、倾斜试验、完整稳性、可浸长度曲线、破舱稳性和纵向下水等计算功能,适用于常规线型、折角线型、球艏球艉线型、非对称线型、双体船、隧道船、双艉线型及以组合线型等船型的内河船舶和海船。

　　“船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.0”推出后得到了广泛的应用,但由于《船舶与海上设施法定检验规则》(2004)已于2004年3月1日生效,“船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.0”已经不能适应实际工作的需要。“船舶静力学计算及稳性衡准系统

　　V4.0(0501)”是按《船舶与海上设施法定检验规则》(2004)编制,在编制过程中除对软件进行了调整、完善外,也增加了一些辅助计算功能,并对使用说明书进行了修改。

　　“船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.1(0801)”是V4.0(0501)在基础上,按《内河船舶法定检验技术规则》2007年/2008年修改通报和《国内航行海船法定检验技术规则》2006年/2008年修改通报的规定编制的。

　　“船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.2”是V4.1(0801)在基础上,按2011年《内河船舶法定检验技术规则》的规定编制的。

　　本说明书共四章,第一章介绍程序的基本情况,第二章介绍船体线型分解原则和分解方法,第三章详细介绍数据填写方法,第四章介绍程序的操作方法,第五章介绍海南小船计算程序的操作方法。

　　1.3.1静水力性能计算……………………………………………………………3

　　1.3.2舱容曲线计算………………………………………………………………3

　　1.3.3自由液面修正计算…………………………………………………………3

　　1.3.4倾斜试验计算………………………………………………………………3

　　1.3.5完整稳性计算………………………………………………………………3

　　1.3.6可浸长度曲线计算…………………………………………………………4

　　1.3.7破舱稳性计算………………………………………………………………4

　　1.3.8下水计算……………………………………………………………………5

　　1.3.9辅助计算……………………………………………………………………5

　　1.4.1静水力性能计算书…………………………………………………………5

　　1.4.2舱容曲线计算书……………………………………………………………6

　　1.4.3舱柜自由液面修正计算书…………………………………………………6

　　1.4.4船舶稳性计算书……………………………………………………………6

　　1.4.5倾斜试验计算书……………………………………………………………7

　　1.4.6破舱稳性计算书……………………………………………………………7

　　1.4.7分舱指数计算书……………………………………………………………7

　　1.4.8纵向下水计算书……………………………………………………………7

　　3.1.1船舶静力学计算主控数据表A……………………………………………12

　　3.2.1静水力性能计算要素表B…………………………………………………19

　　3.2.2常规型值表B1……………………………………………………………23

　　3.2.3非对称型值表B2…………………………………………………………28

　　3.2.4隧道型值表B3……………………………………………………………29

　　3.2.5上层建造型值表B4………………………………………………………31

　　3.2.6附体型值表B5……………………………………………………………32

　　3.2.7进水位置表B6……………………………………………………………32

　　3.2.8极限静倾位置表B7………………………………………………………33

　　3.2.9自定义波形参数表B8……………………………………………………33

　　3.3.1常规单元体的表达方法……………………………………………………34

　　3.3.2独立单元体的表达方法……………………………………………………42

　　3.3.3特殊单元体的表达方法……………………………………………………44

　　3.3.4单元体表C1………………………………………………………………44

　　3.3.5舱室要素表C2……………………………………………………………45

　　3.4.1重量项目表D1……………………………………………………………48

　　3.4.2 空船重量项目表D1A ……………………………………………………50

　　3.4.3 自由液面舱柜表D2………………………………………………………51

　　3. 5 完整稳性计算数据…………………………………………………………52

　　3.5. 1 完整稳性计算要素表E ……………………………………………………52

　　3.5.2 受风面积项目表E1………………………………………………………59

　　3.5.3 客船旅客活动处所表E2…………………………………………………60

　　3.5.4 各种装载状况计算表E3…………………………………………………61

　　3. 6 倾斜试验计算数据………………………………………………………64

　　3.6. 1 倾斜试验计算要素表F ……………………………………………………64

　　3.6.2 试验重量移动次序表F1…………………………………………………67

　　3.6.3 验记录数据表F2/F3………………………………………………………68

　　3.6.4 试验情况说明表F4………………………………………………………69

　　3. 7 分舱和破舱稳性计算数据………………………………………………70

　　3.7. 1 分舱和破舱稳性计算要素表G ……………………………………………70

　　3.7.3 浸水,非水密,开口型值表G2…………………………………………75

　　3.7.4 各装载情况破损组合表G3………………………………………………75

　　3.7.5 概率破损区域划分和分隔情况表G4……………………………………78

　　3.7.6 分舱指数计算和许用重心高度的破损组合表G5………………………79

　　3. 8 下水计算数据………………………………………………………………81

　　3.8. 1 水下计算要素表Ⅰ…………………………………………………………81

　　4. 1 程序系统……………………………………………………………………83

　　4. 1. 1 系统界面介绍………………………………………………………………83

　　4. 1.2 获取帮助……………………………………………………………………86

　　4. 1.3 常用控件的操作……………………………………………………………86

　　4. 1.4 程序系统的使用步骤………………………………………………………92

　　4. 2 菜单操作……………………………………………………………………94

　　4.2. 1 文件菜单……………………………………………………………………94

　　4.2.2 编辑菜单……………………………………………………………………95

　　4.2.3 数检菜单……………………………………………………………………96

　　4.2.4 计算菜单……………………………………………………………………96

　　4.2.5 结果菜单……………………………………………………………………98

　　4.2.6 帮助菜单……………………………………………………………………101

　　4.2.7 窗口菜单……………………………………………………………………101

　　4.2.8 弹出菜单……………………………………………………………………101

　　4. 3 窗体操作……………………………………………………………………101

　　4.3. 1 表格数据窗体………………………………………………………………102

　　4.3.2 选项数据窗体………………………………………………………………114

　　4.3.3 辅助计算窗体………………………………………………………………131

　　4.3.4 打印方式窗体………………………………………………………………134

　　4.3.5 数据和图形窗体……………………………………………………………139

　　4. 4 系统安装……………………………………………………………………142

　　4.4. 1 系统要求……………………………………………………………………142

　　4.4.2 安装方法……………………………………………………………………142

　　5. 1 概 述………………………………………………………………………151

　　5. 2 海南小船计算数据…………………………………………………………154

　　5.2. 1 小型船舶简易计算要素表H ………………………………………………154

　　5.2.2 干舷甲板上舱口尺寸表H1………………………………………………159

　　5.2.3 主甲板以上围蔽处所表H2………………………………………………160

　　5.2.4 静水力数据参数表H3……………………………………………………161

　　5.2.5 相关数据的填写和数据输入………………………………………………161

　　5. 3 数据输入窗体操作………………………………………………………163

　　5.3. 1 海南小船计算数据窗体……………………………………………………163

　　5.3.2 相关数据窗体………………………………………………………………164

　　5. 4 数据输入窗体操作………………………………………………………165

　　5.4. 1 计算菜单……………………………………………………………………165

　　5.4.2 结果菜单……………………………………………………………………165

　　船舶静力学计算所需要的数据繁多,如船舶要素、型值、舱室参数、重量参数等, 同时随着程序功能的不断扩展,数据量还会增多。为了减少数据的重复输入,本程序系统以船舶为单位进行数据管理,并通过公用数据子集实际数据共享。用户上机操作之前,应根据计算需要,按第三章的说明填写各个数据表格。

　　由于船舶的静力学计算的数据量很大,为了减少工作量,保证输入质量,根据表格数据的性质和个数,定制了数据窗体模块。用户实际操作时,通过数据库窗口打开表格进行数据编辑,并建立数据库文件。

　　“船舶静力学计算及稳性衡准系统”有一套完整的数据检查功能,通过数据检查保证输入数据的正确性。每输入一个表格都应进行数据检查,发现误差即时修改。

　　4.绘制线型图,在屏幕上动态显示三维线.绘制舱室单元体图,在屏幕上动态显示三维单元体图。

　　“船舶静力学计算及稳性衡准系统”的功能包括静水力性能计算、舱容曲线计算、 自由液面修

　　2/165正计算、倾斜试验计算、完整稳性计算、可浸长度曲线计算、破舱稳性计算和下水计算等功能,在此基础上还将开发吨位计算、干舷计算、随浪稳性计算和总纵强度计算等功能。

　　静水力曲线、邦戎曲线、费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线.计算方法,

　　费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线采用等体积法计算,静水力曲线和横截曲线可计入初始纵倾角的影响。

　　对“舱室要素表C2”中的舱柜,采用详细方法计算,对非“舱室要素表C2”中的舱柜,采用IMO推荐方法计算。

　　各种装载状况下的稳性计算、最大许用重心高度曲线和谷物装运船许用倾侧力矩曲线.计算方法,

　　《内河船舶法定检验技术规则》,适用内河船,《国内航行海船法定检验技术规则》,适用海船,《IMO 749完整稳性规则》,适用海船,

　　建立可浸长度计算的微分方程,并直接求解, 自动变换极限破损水线.计算内容,

　　《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》,适用海船、液化气船,,《国际散装运输危险化学品船舶构造与设备规则》,适用海船,化学品船,,《近海供应船设计和建造指导性文件》,适用海船,供应船,,

　　《内河散装运输液化气体船舶构造与设备规范》,适用内河船,液化气船,,《内河散装运输危险化学品船舶构造和设备规范》,适用内河船,化学品船,,《内河船舶法定检验技术规则》,适用内河船,高速船,。

　　1)等站距型值表,将型值表,表B1、表B2、表B3,转换成等站距型值表。

　　2) 内河散货堆装,散货的分布、重量及重心位置按《内河船舶法定检验技术规则》第5篇船舶安全第8章8.3.3.4的规定进行计算。

　　运行计算程序时,以随机文件的方式记录计算结果,即建立计算数据文件,,供程序之间相互调用和打印程序读取。

　　中文显示和打印输出所有计算结果,适用各种型号的打印机。显示和打印之前,可通过“页面设置”调整幅面。

　　静水力性能的计算结果包括邦戎曲线、静水力曲线、费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线。 ,由于可浸长度曲线的计算内容比较少,将其与静水力性能的计算结果一齐打印。 ,

　　3.静水力曲线值。静水力曲线包括吃水、型排水体积、型排水量、总排水量、浮心垂向坐标、浮心纵向坐标、浮心横向坐标、水线面面积、漂心纵向坐标、漂心横向坐标、横稳心垂向坐标、纵

　　5/165稳心垂向坐标、浸湿面积、水线至主甲板受风面积、受风面积形心垂向坐标、每厘米吃水吨数、每厘米纵倾力矩、每厘米纵倾排水量变化、方形系数、水线面系数、舯横剖面系数、纵中剖面系数、纵向棱形系数、垂向棱形系数、横向棱形系数、水线船宽、水线船长等。并包含主甲板或上甲板(含梁拱)下的体积参数和上层建筑的体积参数。

　　打印形式有两种,一种是按型值表中的吃水打印静水力曲线, 另一种是用户自行选择吃水间距和吃水范围打印静水力曲线. 费尔索夫曲线.横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线值。打印形式有两种,一种是按程序计算的排水体积打印横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线, 另一种是用户自行选择排水体积间距和排水体积范围打印截面曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线.可浸长度曲线.静水曲线图、横截曲线图以及进水角曲线和极限静倾角曲线 舱容曲线计算书

　　舱容曲线包括吃水、型舱容、净舱容、装载重量、重心垂向坐标、重心横向坐标、重心纵向坐标、方形系数、水线面面积和水线面惯性矩等参数。

　　舱容曲线)舱容曲线)舱容曲线 舱柜自由液面修正计算书舱柜自由液面修正计算书的内容有,

　　2)各种装载状况的破舱稳性计算,a.船舶重量和重心位置,b.破损舱室要素,c.平衡状态计算和剩余复原力臂曲线计算,d.破舱稳性衡准计算,e.剩余复原力臂曲线)破舱许用重心高度曲线 分舱指数计算书

　　2)每个舱或舱组破损后,达到的分舱指数计算,a.破损概率影响因数a、 p的计算,b.各中间吃水下,浮态、剩余稳性和残存概率影响因数si的计算,c.残存概率影响因数s的计算,d.达到的分舱指数aps的计算,

　　数据库文件,将表格的数据以*.mdy存盘,*.为数据库的文件名,,另以*.mdk形式备份存盘。

　　计算数据文件:由各个计算模块建立的随机文件,其内容为各个计算模块的计算结果,供程序之间相互调用和打印程序读取。

　　为了理解和表达船体线型,根据型值表填写的需要,将船壳的几何形状分成3个部分(区域) ,分解原则见图2. 1. 1-2. 1.3所示的几种情况,对一条船来说,横剖面和水线可由这几种情况有规律的组合。这里定义了两种型式的船底,即A型船底和B型船底,在填写型值表时均按船底处理。

　　Ⅰ 部分(区域) ,指主甲板到A型船底(对非对称船型指左舷) ,填在表B1中。

　　分解后的各部分(区域) ,由3段组成,如图2.2. 1所示各部分(区域)形成一个完整的几何剖面。AO2为Ⅰ 、 Ⅱ部分的船底线为Ⅲ部分的船底线为Ⅰ部分的梁拱线为Ⅱ、Ⅲ部分顶线(相当Ⅰ部分的梁拱线) ,DA、 AC、 CB分别为Ⅰ 、 Ⅱ、Ⅲ部分的船壳。

　　水线面的分解以半宽水线的形式表示。水线面的分解方法与横剖面相似,如图2.3. 1所示:

　　“船舶静力学计算主控数据表A”是“船舶静力学计算及稳性衡准系统”的主控表,填写时注意与其他表格的对应关系。表A有船舶要素、船舶尺度、计算功能模块、计算标记和肋位定义等内容。