船体的重力、水对船体的浮力、气囊对船体的支持力
以及水对船体的粘性阻力和因附加质量变化而产生
的轴向质量力。船体的重力G是下水船舶各部分
重量的合力,沿船台方向的分力即为下滑力。浮力
F是船体入水部分所受水静压力的合力; 在不同的
下水阶段,由船舶的前后吃水再通过邦戎曲线得到
船舶排开水的体积,从而得到浮力F。气囊支持力
N 指在船台上的气囊对船舶提供的支持力。在不同
的时刻,每个气囊所提供的支持力大小各不相同,各
个气囊提供的支持力取决与气囊受压后的高度和刚
度。如图2所示,建立直角坐标系, 原点O在船台
端点处, x轴为水平面,船台相对与水平面的倾角为
α,船舶基线相对与船台的倾角为β。在船体的基线
方向的法线方向上建立平衡方程,将重力、浮力以及
气囊的支持力投影到该方向,则可以得出方程(1) ;
Σm i gcos(α +β) - ΣFi cos (α +β) - ΣNi = 0
(1)
其中m i 是每个肋位的质量, Fi 是每个肋位的
浮力,Ni 是每个肋位气囊的支持力。
将浮力、重力和支持力对船台端点取矩,得到以
下的方程:
Σm i gcos(α +β) xi - ΣFi cos(α +β) xi - ΣN i xi = 0
(2)
其中xi 是每个肋位到船台端点的距离。
对于确定的下水肋位,由于浮力和气囊的支撑
力及其对船台端点的矩都是船舶姿态(基线相对于
O点的高度和基线相对于船台的转角)的函数,因此
通过求解公式(1)和(2)可以获得下水到某个肋位
时的姿态。考虑船舶气囊下水运动的各种参数,如:
船台倾角、船台末端形状、船舶的吃水位置、船体所
受浮力、气囊的压缩刚度、气囊对船体的支撑力等
等,编制了实用的船舶气囊下水静水力分析程序,进
行19 200 DWT散货船的船舶气囊下水的静水力分
析。
