邦戎曲線

邦戎曲線

邦戎曲線(Bonjean's curves),是由一組船舶橫剖面的面積曲線A=f(z)組成的,其中每一條曲線表示該處橫剖面在不同水線以下浸入水中的面積。邦戎曲線通常用適當的比例尺直接表示在船體縱向剖視圖的各個等分線處,整個曲線圖形稱為邦戎曲線圖。邦戎曲線是用來確定排水量和浮心在船長方向的位置以及用於其他一些計算的工具,特別是在船舶有較大縱傾的情況下,使用邦戎曲線進行計算更為方便。

基本介紹

  • 中文名:邦戎曲線
  • 外文名:Bonjean's curves
  • 表達式:A=f(Z)
  • 作用:確定排水量和浮心在船長方向位置
  • 一級學科:船舶工程
  • 二級學科:船舶術語
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相關內容

船舶設計部門在計算和繪製靜水力曲線的同時,通常還計算和繪製邦戎曲線圖。
圖1圖1
設船體某站處的橫剖面如圖1所示。該橫剖面在每一吃水下的面積可以用近似計算法求得。然後以吃水T為垂向坐標,橫剖面面積A為橫坐標,畫出如圖中所示的A隨T而變化的曲線。在實際工作中,通常按表1所列表格進行計算。
把型線圖上各站號處的橫剖面都進行如上所述的計算:便得出各剖面在不同吃水下的面積。然後在每個站號處以吃水為縱坐標、橫剖面面積為橫坐標,畫出其相應的A-T曲線如圖2所示,這種圖就叫邦戎曲線。
圖2圖2
為了縮短圖紙的長度和使用方便起見,在繪製邦戎曲線圖時,對船長和吃水採用不同的比例尺。例如在“風光”號邦戎曲線圖中,船長的比例取1/250,吃水的比例取1/40。
表1表1

曲線套用

在艦船的設計、建造和使用過程中常需要確定縱傾水線下的排水量、浮心位置,當縱傾較大,艦船的排水量、浮心位置就不能按正浮狀態進行計算。此時艦船的排水量、浮心位置可用邦戎曲線或費爾索夫曲線計算。
圖3圖3
對某一橫剖面,可求出各個吃水下的橫剖面面積A以及橫剖面面積對基線的靜矩Moy,A、Moy按可變上限的積分求得,即
據計算結果繪出A、Moy隨吃水z變化的曲線如圖3所示,需注意,最高的計算水線應沒過甲板下的整個面積。
圖4圖4
對型線圖上每站都進行上述計算,然後在各站處以吃水z為縱坐標、以A、Moy為橫坐標,繪出一族A、Moy隨z變化的曲線,如同4所示,這種由各站A、Moy隨z變化的曲線構成的圖譜稱為邦戎曲線或弗爾索夫曲線。為繪製和使用曲線方便,邦戎曲線船長方向尺度和吃水方向尺度採用不同的比例。
可以根據邦戎曲線圖算出縱傾狀態下艦船的排水體積和浮心坐標,排水體積和浮心坐標的積分表達式如下:
其計算步驟如下:
圖5圖5
(1)據首、尾吃水在邦戎曲線圖上作出縱傾水線W1L1,如圖5所示。
(2)(據縱傾水線與各站線的交點在邦戎曲線上水平量取各站的A與Moy。
(3)據各站的A、Moy,按上式以梯形積分法求積分得縱傾狀態下的V、xc與zc
邦戎曲線圖是艦船靜力計算中常用的資料。在浮性計算要用到它;此外,穩性計算、艙容計算、不沉性計算、下水計算以及船體總強度計算都要用到它。

費爾索夫曲線

費爾索夫曲線是根據邦戎曲線的數據計算、作圖而得到的,它表達了在縱傾狀態下排水體積與浮心縱向坐標隨首、尾吃水變化的關係,如圖6所示。費爾索夫曲線的橫坐標是首吃水Tf,縱坐標是尾吃水Ts,圖中有兩組曲線,一組為排水體積V等值線,一組為浮心縱坐標xc等值線。
圖6圖6
已知艦船的首、尾吃水,可在費爾索夫曲線中查出相應的排水體積與浮心縱向坐標;反之,若已知艦船的排水量、浮心縱向坐標,也可從曲線中查出首、尾吃水。該曲線可用於大縱傾狀態下的艦船靜力問題計算,如下水計算、抗沉性計算等。
至於費爾索夫曲線的具體計算、作圖方法,與一般的等值線計算、作圖方法是類似的,手工計算、繪製這類圖譜工作量很大,現通常是採用計算機進行計算與製圖,已有各種版本的計算程式,繪製等值線的軟體,也可在網際網路上找到。

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