判断题
742[判断题]矩形液舱内加一道水密横舱壁,其自由液面修正值是原来修正值的 1 倍。 ()
答案解析
正确答案:A
解析:
该题答案为 A:正确,判断如下:
一、题目解析:
题干描述:“矩形液舱内加一道水密横舱壁,其自由液面修正值是原来修正值的 1 倍。”
关键词解析:
- “矩形液舱”:指形状规则的液舱,便于进行自由液面惯性矩的计算。
- “水密横舱壁”:指沿船舶横向设置的、将液舱分隔成两部分的水密隔板。
- “自由液面修正值”:指由于液体在舱内晃动,自由液面产生的惯性矩对船舶稳性(初稳性高度 GM)造成的负面影响,需在稳性计算中予以修正。
二、核心知识点:自由液面修正值的计算
自由液面修正值的计算公式为:
ΔGM = (ρ_liquid / Δ) × i_x
其中:
- ρ_liquid:舱内液体密度;
- Δ:船舶排水量;
- i_x:自由液面对通过液面中心且平行于船舶纵轴的横轴的面积惯性矩(即自由液面惯性矩)。
对于矩形液舱,长度为 L,宽度为 B,则自由液面关于纵向中心轴的惯性矩为:
i_x = (1/12) × L × B³
当在液舱中增加一道水密横舱壁时,意味着将原液舱沿长度方向分为两个相等的部分,每个小舱长度为 L/2。
此时,每个小舱的自由液面惯性矩为:
i_x' = (1/12) × (L/2) × B³ = (1/2) × [(1/12) × L × B³] = (1/2) × i_x
但由于有两个独立的小舱,总自由液面惯性矩为两者之和:
i_total = 2 × i_x' = 2 × (1/2) × i_x = i_x
因此,总的自由液面惯性矩保持不变,自由液面修正值也保持不变。
结论:加一道水密横舱壁后,自由液面修正值等于原来的修正值,即为原来修正值的 1 倍。
三、注意区分“横舱壁”与“纵舱壁”
- 横舱壁:垂直于船舶纵向轴线,沿船宽方向设置,将舱分为前后两部分。如本题所述,加一道横舱壁将长度 L 分为两段。
- 对自由液面惯性矩的影响:长度减半,数量加倍,总惯性矩不变。
- 纵舱壁:沿船舶纵向设置,将舱分为左右两部分,可显著减小自由液面宽度 B。
- 若加一道纵向水密舱壁,将宽度 B 分为两个 B/2,则每个小液面惯性矩为:
i_x'' = (1/12) × L × (B/2)³ = (1/8) × (1/12) × L × B³
总惯性矩为 2 × i_x'' = (1/4) × i_x,即修正值降为原来的 1/4,效果显著。
但本题明确为“水密横舱壁”,故不改变自由液面修正值。
四、结论:
题干称“自由液面修正值是原来修正值的 1 倍”,即修正值不变,说法正确。
因此,正确答案为 A:正确。
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