1、 具體實驗內容：格式樣板如下，字體均用宋體。（填空，每空1分，共25分）船舶搖擺實驗1、實驗目的（10）（1）測量實船的固有橫搖周期。 （2）通過實驗了解船舶重心對橫搖周期的影響。2、 實驗原理（15）船舶的搖蕩主要有下列六種形式：橫搖、縱搖、首搖、垂蕩、橫蕩、縱蕩。其中，橫搖、縱搖和垂蕩對船的航行影響最大，而橫搖又最容易發生，橫搖振幅也最大，嚴重影響船舶安全。船舶的穩性：橫搖固有周期Ts: 橫搖搖幅衰減 靜水中通過對船舶施加傾斜力矩，使船舶產生初始傾角后，去除該力距，船舶進入自由橫搖狀態。靜水中船舶自由橫搖的衰減曲線是按指數規律隨時間而衰減的，相鄰的兩個橫搖峰值或谷值之間的時間間隔即為橫搖的

2、固有周期Ts。在半個周期時間間隔內，橫搖幅值絕對值的變化為 由以上關系可得無因次衰減系數的表達式為：3、 實驗步驟（10）1、確認所有實驗設備處于正確的初始狀態，包括： 船舶（模）的搖擺運動不會受到干擾，傾角測量裝置已上電并運行正常； 2、每次實驗前測量其初始傾角；3、運行傾角測量軟件； 4、給船舶施加傾斜力矩使其傾斜； 5、點擊傾角測量軟件界面上的“開始”按鈕，此時開始測量傾角數據并顯示在界面上； 6、去除傾斜力矩使船舶進入自由橫搖狀態； 7、等待一定時間后，點擊傾角測量軟件界面上的“暫停”按鈕，停止測量傾角數據； 8、將記錄下來的傾角數據保存在指定的文件中；9、在船舶的某一高度上增加重量。

3、 首先將雙面膠的一面貼在亞鐵上，然后將亞鐵粘貼到船模上。注意沿船長的方向，亞鐵的中心線要與船模的中線一致，避免船舶左右不對稱產生固定的橫傾角。將增加重量的船模放入水中，給船模施加傾斜力矩使其傾斜，去除該 力矩使船舶進入自由橫搖狀態，對船模搖擺的傾角進行測量并保存實驗數據。按照這個方法，逐漸增加亞鐵的數量，并對其進行搖擺試驗，測量其搖擺橫傾角并保存數據； 10、點擊傾角測量軟件界面上的“退出”按鈕，關閉該軟件，結束實驗。4、 實驗數據及其處理（40） 根據測得的傾角數據繪制傾角隨時間的變化曲線、船舶橫搖消滅曲線，求實驗船舶的橫搖周期、無因次阻尼系數，并寫出算例。（所測數據中每兩個相鄰數據之間的時

4、間間隔是100ms，即數據是按10個/秒的頻率測量和記錄的。）（1）第一組實驗數據：由實驗數據畫出時歷曲線圖如下：由圖讀出9組相鄰兩個橫搖峰值或谷值之間的時間間隔如下表：序號123456789時間間隔0.70.60.60.60.70.60.60.60.6取平均值的橫搖固有周期Ts=0.622s無因次衰減系數計算：由圖得到=1.10064由公式得1=0.03043第二組實驗數據：算法同第一組，Ts=0.76s2=0.0921第三組數據算法同第一組，結果為Ts=0.95s3=0.0582第四組數據：Ts=1.21s=0.01976綜上：序號1234橫搖周期/s0.620.760.951.21無因次

5、衰減系數0.030430.09210.05820.01976由于有效數據較少，無法畫出消滅曲線。5、思考題（20）（1）根據實驗結果，指出實驗中對船舶橫搖周期影響的因素及其程度（并提供相應的理論支撐）。答：重心高度對其產生影響， 根據理論公式 知： 當重心上升時KG增大，而GM0基本不變，船舶搖擺周期相應的增大。 當重心下降時KG減少，而GM0基本不變，船舶搖擺周期相應的減小。 （f和B為常數）（2）船舶的初穩性與哪些因素有關？答：與浮心位置，重心高度，載荷變化，自由液面及懸掛重量有關。（3）簡述減搖裝置的種類及優缺點。答：目前常用的船舶減搖裝置有以下幾種：舭龍骨、減搖鰭、減搖水艙、減搖舵。舭龍骨的顯著優點是沒有運動部件，且除了通常所做的清除船體表面的維護外無需其他維護。唯一的缺點是裝上舭龍骨會使船舶阻力略有增加。減搖鰭其主要優點是鰭的升力系數較大，靜水航行時鰭收進船艙，不產生附加阻力。缺點是多了一個收放機構，故需占用一定的船內空間。減搖水艙的最大優點是船舶在任何航速下(即使停泊時)依然有較好的減搖效果，另外，減搖水艙還有自動化、免維修、操作簡單、成本低及可靠性高等特點。缺點是其減搖效果不如減搖鰭的減搖效果好，且減搖水艙需占用船內空間。舵減搖裝置具有較高的減搖效果但其需要高速操縱器以及低船速時舵效較差