船舶靜力學(xué)哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院常欣盛其虎《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!主要內(nèi)容1.緒論2.船體的幾何描述3.浮性4.初穩(wěn)性5.大傾角穩(wěn)性6.海洋平臺(tái)穩(wěn)性7.抗沉性《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!軍用艦艇軍船瘦長(zhǎng)、首尖、舭圓、方尾民船肥胖、球首、舭圓、橢圓尾民用商船緒論常規(guī)排水式船舶的船型特點(diǎn)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!軍船縱剖線(xiàn)、水線(xiàn)民船縱剖線(xiàn)、水線(xiàn)緒論常規(guī)排水式船舶的線(xiàn)型特點(diǎn)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!緒論常見(jiàn)的首尾形式《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!船體幾何形狀船體浮性船體穩(wěn)性（完整與破損時(shí)）船體抗沉性船體幾何要素船體船型系數(shù)船體型線(xiàn)圖繪制船舶排水量與浮心船體吃水與浮態(tài)儲(chǔ)備浮力船體橫傾時(shí)恢復(fù)正浮的能力船上載荷移動(dòng)及艙內(nèi)液體對(duì)穩(wěn)性影響風(fēng)等外力對(duì)船舶穩(wěn)性的影響船體破損進(jìn)水時(shí)的不沉能力船體下水計(jì)算船舶建造完工后從船臺(tái)下水時(shí)的有關(guān)要素計(jì)算緒論船舶靜力學(xué)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!船體橫傾時(shí)恢復(fù)正浮的能力船上載荷移動(dòng)及艙內(nèi)液體對(duì)穩(wěn)性影響風(fēng)等外力對(duì)船舶穩(wěn)性的影響船舶穩(wěn)性緒論《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!章船體幾何形狀描述船舶與海洋平臺(tái)的外形特性，船體各部分的名稱(chēng)船舶型表面和排水體積表面的概念船體的主尺度和坐標(biāo)平面、船型系數(shù)、尺度比曲面形狀的描述，船體型線(xiàn)圖、型值表《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!設(shè)計(jì)水線(xiàn)面(載重水線(xiàn)面)

設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)船體與靜水面的截交面。中線(xiàn)面：船舶水下部分的對(duì)稱(chēng)面中站面：船舯位置的橫向截面基平面：和設(shè)計(jì)水線(xiàn)面平行且過(guò)龍骨線(xiàn)與中站面交點(diǎn)的水平面.1.1.1主坐標(biāo)平面的定義X軸：中線(xiàn)面與基平面的交線(xiàn)，船頭為正Y軸：中站面與基平面的交線(xiàn)，右舷為正Z軸：中站面與中線(xiàn)面的交線(xiàn)，向上為正1.1船體的相關(guān)定義《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!型表面：船舶建造時(shí)所關(guān)心的內(nèi)部框架表面。排水表面：和海水接觸的船體表面。注：型表面和排水表面差外板厚《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!1、水線(xiàn)面系數(shù)CWP（α）：1.1.3船型系數(shù)船型系數(shù)反映了船體水下部分的肥瘦程度。2、中橫剖面系數(shù)CM（β）：3、方形系數(shù)CB（δ）：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!1.2船體型線(xiàn)圖任意曲面都可以用平面曲線(xiàn)的平移加變形運(yùn)動(dòng)的軌跡來(lái)描述。母線(xiàn)V船體形狀非常復(fù)雜，通常用一系列截交線(xiàn)來(lái)表示。1.與中站面平行的橫截面與船體型表面的截交線(xiàn)稱(chēng)為橫剖線(xiàn)2.與設(shè)計(jì)水線(xiàn)面平行的水平截面與船體型表面的截交線(xiàn)稱(chēng)為水線(xiàn)3.與中線(xiàn)面平行的水平截面與船體型表面的截交線(xiàn)稱(chēng)為縱剖線(xiàn)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!船體型線(xiàn)圖橫剖線(xiàn)圖：一組等間距橫剖線(xiàn)和折角線(xiàn)、輪廓線(xiàn)在yoz平面投影的集合。半寬水線(xiàn)圖：一組等間距半寬水線(xiàn)和折角線(xiàn)、輪廓線(xiàn)在xoy平面投影的集合。縱剖線(xiàn)圖：縱剖線(xiàn)和折角線(xiàn)、輪廓線(xiàn)在xoz平面投影的集合《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!平面形狀和體積的計(jì)算浮體在靜水中的六自由度運(yùn)動(dòng)與載荷浮體在靜水中的受力分析船體的浮態(tài)和靜水平衡方程浮體在靜水中的穩(wěn)定性等體積傾斜水線(xiàn)和浮心的移動(dòng)穩(wěn)心和穩(wěn)心半徑、穩(wěn)心高船舶的縱傾計(jì)算，MTC的概念定積分的近似計(jì)算方法第二章幾何學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)

《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!平面形狀關(guān)于任意平行于x軸的直線(xiàn)的慣性矩平行軸原理：平面形狀關(guān)于任意軸的慣性矩等于關(guān)于平行于該軸的中和軸(過(guò)形心的軸)的慣性矩加上面積乘兩軸距離的平方?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!

正浮時(shí)，船舶的水線(xiàn)面通常是對(duì)稱(chēng)的，若水線(xiàn)面半寬為y，則：水線(xiàn)面面積：水線(xiàn)面形心（漂心）：橫傾慣性矩：縱傾慣性矩：正浮狀態(tài)水線(xiàn)面面積、漂心、橫傾慣性矩和縱傾慣性矩的計(jì)算《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!例題半潛平臺(tái)水線(xiàn)面由六個(gè)等間距正方形組成，正方形邊長(zhǎng)為a，正方形形心橫向間距為B，縱向間距為L(zhǎng)，求水線(xiàn)面的橫傾和縱傾慣性矩。xyBLL《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!船體的六自由度運(yùn)動(dòng)和載荷

《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!吃水T：龍骨上表面到靜水面的垂向距離。橫傾角f：yoz平面內(nèi)的角位移，右側(cè)下沉為正?？v傾角q：xoz平面內(nèi)的角位移，船首下沉為正?？v傾通常用縱傾值（艏艉的吃水差）來(lái)表示。

tanq=(TF-TA)/LppG(xG,yG,zG)MGBMzxzyooqf《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!研究垂向力、縱傾力矩和橫傾力矩對(duì)船舶浮態(tài)和穩(wěn)定性的影響。根據(jù)力的等效原則，可以將垂向載荷等效成重力，這樣，船舶在靜水保持靜平衡的力平衡方程為：W：船體總重量;△：排水量Mtrim：縱傾力矩;Mheel：橫傾力矩ltrim：縱傾回復(fù)力臂;lheel：橫傾恢復(fù)力臂船體的浮態(tài)和靜水平衡方程《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!

當(dāng)外力矩為零時(shí)，船舶處于靜平衡狀態(tài)時(shí)的浮心和重心位置應(yīng)滿(mǎn)足以下方程：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!浮體在靜水中的穩(wěn)定性

平衡類(lèi)型和條件：穩(wěn)定平衡：偏離平衡位置時(shí)有正回復(fù)力。中性平衡：偏離平衡位置時(shí)無(wú)回復(fù)力。不穩(wěn)定平衡：偏離平衡位置時(shí)回復(fù)力為負(fù)值。船舶要求具有穩(wěn)定平衡的浮態(tài)穩(wěn)定平衡不穩(wěn)定平衡中性平衡Hh《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!

基本假定:小角度橫傾，舷側(cè)為直壁（正浮時(shí)舷側(cè)垂直于水線(xiàn)面）。傾斜過(guò)程只受外力矩作用，傾斜時(shí)排水體積保持不變。WL0WL1yzy0KOf橫傾時(shí)的等體積傾斜水線(xiàn):

假設(shè)橫傾時(shí)水線(xiàn)面繞平行于x軸的直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，新水線(xiàn)面與原水線(xiàn)面交線(xiàn)為y=y0,z=T。傾斜后排水體積增量為：y因此：y0=0，傾斜水線(xiàn)與正浮水線(xiàn)的交線(xiàn)過(guò)漂心等體積傾斜水線(xiàn)和浮心的移動(dòng)

《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!當(dāng)船舶小角度橫傾時(shí)，橫剖面入水部分形心：出水部分形心：等體積傾斜的浮心變化y2y/3T回復(fù)力臂《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!船舶縱傾時(shí)，浮心移動(dòng)軌跡也近似為圓形：等體積傾斜水線(xiàn)面相交于過(guò)漂心的橫軸；浮心移動(dòng)IL～水線(xiàn)面對(duì)于過(guò)漂心的橫向軸的慣性矩縱穩(wěn)心半徑船舶的縱穩(wěn)性《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!如有外力矩MT作用時(shí)，則縱傾為以上討論中，G，B，M三者的關(guān)系尤為重要，需牢記《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!船舶的水線(xiàn)面通常用各等分站的半寬值來(lái)表示，因此水線(xiàn)面參數(shù)的計(jì)算通常采用梯形法、新普生法等數(shù)值積分方法。N等分曲線(xiàn)積分的梯形法2N等分曲線(xiàn)積分的辛普生法yyk-L/2L/2x定積分的近似計(jì)算方法

《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!

正浮狀態(tài)時(shí)，將船舶水下部分分成若干平行于設(shè)計(jì)水線(xiàn)面的薄層，每個(gè)薄層的體積為浮心縱坐標(biāo)：浮心垂向坐標(biāo)：或:排水體積：（此式的數(shù)值積分精度較高）按水線(xiàn)面計(jì)算排水體積和浮心《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!浮心縱坐標(biāo)的變化率浮心垂向坐標(biāo)的變化率排水量隨吃水的變化量dz=1cmTPC表示每厘米吃水噸數(shù)T>zB,因此ZB隨吃水的增加單調(diào)遞增若xF<xB,則xB隨吃水的增加而減小；否則xB隨吃水的增加而增大近似估算公式：TPC、排水體積和浮心變化曲線(xiàn)

《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!

給定首尾吃水后，可由Bonjean曲線(xiàn)獲得各站處的橫剖面面積和關(guān)于基線(xiàn)的面積矩，利用上述積分公式得到排水體積和浮心坐標(biāo)?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!任意狀態(tài)下船舶排水體積和浮心的計(jì)算方法，弗拉索夫曲線(xiàn)將各站橫剖面面積的一半a，a對(duì)中線(xiàn)面的靜矩b及對(duì)基平面的靜矩c按下式計(jì)算三組曲線(xiàn)，即為符拉索夫曲線(xiàn)在各站號(hào)處以吃水為縱坐標(biāo)，a,b,c為橫坐標(biāo)，作出《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!利用符拉索夫曲線(xiàn)計(jì)算排水體積和浮心坐標(biāo)：設(shè)船中吃水為T(mén)M，傾角為θ，φ，則x處的吃水為吃水與傾角的關(guān)系在橫剖面上作傾斜水線(xiàn)W1L1，水線(xiàn)下面積可寫(xiě)作《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!

船舶的靜水力性能的很多參數(shù)僅取決于船體水下部分的形狀，和具體裝載狀態(tài)無(wú)關(guān)。在正浮狀態(tài)時(shí)，這些參數(shù)僅是吃水的函數(shù)。和浮性和初穩(wěn)性相關(guān)的有：水線(xiàn)面面積Aw、漂心縱坐標(biāo)xF、TPC型排水體積、總排水體積k=k

(k為修正系數(shù))，排水量D浮性縱坐標(biāo)xB、浮性垂向坐標(biāo)zB穩(wěn)心半徑BM（穩(wěn)心垂向坐標(biāo)zm）縱穩(wěn)心半徑BML、MTC船型系數(shù)

將這些參數(shù)以吃水為縱坐標(biāo)，按不同的比例統(tǒng)一的畫(huà)在同一張圖上，以便于進(jìn)行不同裝載狀態(tài)時(shí)船舶初穩(wěn)性校核，這張圖稱(chēng)為靜水力曲線(xiàn)圖。也可以用表格的形式給出。船舶靜水力曲線(xiàn)圖《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!密度變化對(duì)浮態(tài)的影響一、吃水變化由上式可見(jiàn)：船舶從淡水到海水時(shí)，dw>0，則dT<0，吃水減小船舶從淡水到海水時(shí)，dw<0，則dT>0，吃水增加因，上式可寫(xiě)為：如果則《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!由海水進(jìn)入淡水《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!儲(chǔ)備浮力及載重線(xiàn)標(biāo)記

儲(chǔ)備浮力是指滿(mǎn)載水線(xiàn)以上主體水密部分的體積。通常以滿(mǎn)載排水量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。內(nèi)河駁船10～15％，海船20～50％，軍船100％。

載重線(xiàn)一般標(biāo)記在船舯兩舷處。載重線(xiàn)標(biāo)志《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!影響初穩(wěn)性的主要因素（自由液面和懸掛重量）大傾角穩(wěn)性及其計(jì)算方法上層建筑和自由液面對(duì)靜穩(wěn)性曲線(xiàn)的影響船舶的動(dòng)穩(wěn)性及相關(guān)概念風(fēng)浪對(duì)船舶穩(wěn)性的影響進(jìn)水角和進(jìn)水角曲線(xiàn)，進(jìn)水角對(duì)穩(wěn)性的影響船舶完整穩(wěn)性規(guī)范和完整穩(wěn)性校核穩(wěn)性的工程應(yīng)用——裝卸和移動(dòng)載荷的穩(wěn)性計(jì)算穩(wěn)性的工程應(yīng)用——船舶進(jìn)塢和擱淺時(shí)初穩(wěn)性問(wèn)題 穩(wěn)性試驗(yàn)第四章完整穩(wěn)性

《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!當(dāng)船體傾斜時(shí)，非滿(mǎn)載液艙內(nèi)液體流動(dòng)造成液艙重心移動(dòng)，產(chǎn)生橫傾力矩，使船舶的穩(wěn)性降低。時(shí)液面,在a點(diǎn)加一對(duì)共線(xiàn)力，可看作G不變，而增加了一個(gè)橫傾力矩與浮心移動(dòng)的情況類(lèi)似，可看作圓弧自由液面面積對(duì)其傾斜軸的慣性矩自由液面對(duì)初穩(wěn)性的影響《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!如原為的矩形自由液面，慣性矩為加一縱艙壁則可見(jiàn)ix減小至1/4，如將液面三等分，則ix減小至1/9，進(jìn)一步推得，用縱艙壁將液面n等分，ix減小至1/n2《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!大傾角穩(wěn)性船舶的大傾角穩(wěn)性是指船舶大幅橫搖時(shí)的穩(wěn)定性問(wèn)題。船舶的橫傾回復(fù)力矩回復(fù)力臂可分為兩個(gè)部分：S為參考點(diǎn)，通?？扇≌r(shí)的浮心位置；ls：形狀穩(wěn)性臂，僅取決于船體形狀lg：重量穩(wěn)性臂，僅取決于重心高度，《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!大傾角穩(wěn)性的變排水量算法

船舶的形狀穩(wěn)性臂僅取決于船體的形狀，和裝載狀態(tài)無(wú)關(guān)。對(duì)于一條固定的船來(lái)說(shuō)，當(dāng)參考點(diǎn)S確定后，同一排水量下的形狀穩(wěn)性臂就唯一的確定了，若能繪制不同排水量的l=f(Φ)曲線(xiàn)族，則可通過(guò)插值獲得任意排水量時(shí)的形狀穩(wěn)性臂曲線(xiàn)，然后通過(guò)重量穩(wěn)性臂修正l=ls-(zG-zS)sinΦ就可獲得任意裝載狀態(tài)的靜穩(wěn)性曲線(xiàn)。變排水量法的目的就是計(jì)算形狀穩(wěn)性臂曲線(xiàn)族。

當(dāng)船大傾角橫傾時(shí)，很難確定其等體積傾斜水線(xiàn)。在變排水量法中，首先確定一系列不同吃水Tk和橫傾角Φj組合的水線(xiàn)，計(jì)算不同組合狀態(tài)時(shí)排水量D(Tk,Φj)和ls(Tk,Φj)

，然后通過(guò)插值獲得任意排水量Di時(shí)的ls(Di,Φ)曲線(xiàn).《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!穩(wěn)性橫截曲線(xiàn)計(jì)算4～5根水線(xiàn)下的及，繪成左圖，再以▽為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)繪制穩(wěn)性橫截曲線(xiàn)，由它可求得任意排水量下的靜穩(wěn)性曲線(xiàn)?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!大傾角穩(wěn)性的等排水量算法

等排水量法需要確定不同橫傾角時(shí)的等體積傾斜水線(xiàn)。在確定等體積傾斜水線(xiàn)后，可根據(jù)不同水線(xiàn)面的橫傾慣性矩（旋轉(zhuǎn)軸過(guò)漂心且平行于x軸）計(jì)算靜穩(wěn)性曲線(xiàn)。

根據(jù)船體水下部分形狀的不同，有兩種計(jì)算方法?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!2、第二法：很大，很大不能用法計(jì)算假定過(guò)漂心，計(jì)算及的漂心至的距離由于很小，及也較小可用前述公式算出后，求得。再過(guò)作的假定水線(xiàn)，并認(rèn)為，算出的，及，找到及，依此類(lèi)推，其中《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!二、自由液面的影響液體的傾斜力矩：原復(fù)原力矩為現(xiàn)復(fù)原力矩為其中：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!4.5靜穩(wěn)性曲線(xiàn)的特征1）原點(diǎn)處的斜率為初穩(wěn)心高2）傾覆力矩曲線(xiàn)與靜穩(wěn)性曲線(xiàn)有兩個(gè)交點(diǎn)，交點(diǎn)A為穩(wěn)定平衡點(diǎn)，第二交點(diǎn)C為不穩(wěn)定平衡點(diǎn)；

3）甲板邊緣入水角和靜穩(wěn)性曲線(xiàn)的拐點(diǎn)E對(duì)應(yīng)；

4）靜穩(wěn)性曲線(xiàn)具有極大值lmax，對(duì)應(yīng)的橫傾角為fmax5）靜穩(wěn)性曲線(xiàn)和橫坐標(biāo)軸的第二交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫傾角稱(chēng)為穩(wěn)性消失角fv，兩個(gè)交點(diǎn)劍的距離也稱(chēng)為穩(wěn)距

6）靜穩(wěn)性曲線(xiàn)下的面積等于回復(fù)力矩所作的功（系統(tǒng)的位能）《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!4.6動(dòng)穩(wěn)性一、基本概念前面已討論了船舶的靜穩(wěn)性。實(shí)際上船舶常受到突然作用的外力矩，而以一定的角速度迅速傾斜。船舶受靜力和動(dòng)力作用的情況與上述情況類(lèi)似當(dāng)船舶受動(dòng)力作用時(shí)：1），，船舶在MH作用下加速傾斜；2），，船舶在MR作用下減速傾斜，直到角速度為零，船舶停止傾斜。復(fù)原過(guò)程與傾斜過(guò)程類(lèi)似。船舶往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由于阻尼作用最終將平衡于處。動(dòng)橫傾角～船舶在動(dòng)力作用下的最大橫傾角《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!

動(dòng)態(tài)載荷作用下船舶的橫搖可以看做時(shí)一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程，若不考慮橫搖阻尼和耦合運(yùn)動(dòng)，船舶的橫搖角速度w和風(fēng)傾力矩MH，回復(fù)力矩MR之間應(yīng)滿(mǎn)足以下方程：w0：初始橫搖角速度J：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量f0：初始橫傾角

若加載前船舶處于靜止?fàn)顟B(tài)(w0=0)，由于船舶達(dá)到動(dòng)傾角位置時(shí)(w=0)，動(dòng)傾角fd可通過(guò)如下方程求解：利用動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)，上式可改寫(xiě)為：4.6.2動(dòng)傾角的計(jì)算若橫傾力矩為常數(shù)，則有：or《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!4.6.3陣風(fēng)作用下船舶的極限風(fēng)傾力矩Mfmax(lfmax)在靜穩(wěn)性曲線(xiàn)上，作水平線(xiàn)FK使,K落在曲線(xiàn)的下降段則，K對(duì)應(yīng)在動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)上，過(guò)o點(diǎn)作曲線(xiàn)的切線(xiàn)，切點(diǎn)為K’，處切線(xiàn)的縱坐標(biāo)為Mfmax，K’對(duì)應(yīng)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!4.7進(jìn)水角和進(jìn)水角曲線(xiàn)水線(xiàn)到達(dá)最先進(jìn)水的非水密開(kāi)口的傾斜角度為進(jìn)水角.

隨排水體積的變化曲線(xiàn)稱(chēng)為進(jìn)水角曲線(xiàn).《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!4.8穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)是對(duì)船舶穩(wěn)性的重要基本要求之一?；虮硎撅L(fēng)壓傾斜力矩小于使船舶傾覆所必需的最小傾覆力矩時(shí)，船舶不致傾覆，故認(rèn)為有足夠的穩(wěn)性。穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)利用靜穩(wěn)性曲線(xiàn)或動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)，應(yīng)考慮上層建筑、自由液面及進(jìn)水角的影響。風(fēng)浪情況下的初始橫搖角0

可按規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。

穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁(yè)!4.9.2橫搖角計(jì)算

IMO規(guī)定的橫搖角計(jì)算方法：100ABK/LB0.001.001.502.002.503.003.50>=4尖舭K1.000.980.950.880.790.740.720.700.70K與舭龍骨面積ABK有關(guān)：X1與B/T有關(guān)B/T<=2.42.52.62.72.82.933.13.23.33.4>=3.5X11.000.980.960.650.930.910.900.880.860.840.820.80X2與方形系數(shù)有關(guān)CB<=0.450.50.550.60.65>=0.7x20.750.820.890.950.971S按橫搖周期計(jì)算Tf(s)<=67812141618>=20S0.110.0980.930.0650.0530.0440.0380.035OG:重心至水面的距離《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁(yè)!4.9.4臨界初穩(wěn)心高曲線(xiàn)臨界初穩(wěn)心高：各種裝載狀態(tài)下能滿(mǎn)足穩(wěn)性衡準(zhǔn)的最小初穩(wěn)心高。極限重心高度：為了滿(mǎn)足穩(wěn)性衡準(zhǔn)的要求，船舶恰好能滿(mǎn)足穩(wěn)性要求時(shí)的高度稱(chēng)為極限重心高度，船舶營(yíng)運(yùn)時(shí)，重心高度不得超過(guò)此極限?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁(yè)!移動(dòng)載荷對(duì)初穩(wěn)性和浮態(tài)的影響在正浮狀態(tài)時(shí)，重量的垂向移動(dòng)不產(chǎn)生傾覆力矩，但是會(huì)改變船舶的重心位置，因此對(duì)初穩(wěn)心高有影響。重量p從A移到A1，垂向位置變化從z1到z2，全船的重心變化量為初穩(wěn)心高變化量：新的初穩(wěn)心高：縱穩(wěn)心高的變化可以忽略不計(jì)垂向移動(dòng)載荷《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁(yè)!重量從移動(dòng)到，產(chǎn)生縱傾力矩

or縱向移動(dòng)載荷則浮態(tài)變化為《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁(yè)!重量沿任意方向的移動(dòng)重量從該移動(dòng)可分解為，沿z向：沿y向：沿z向：1)新的穩(wěn)心高為《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁(yè)!裝卸載荷對(duì)初穩(wěn)性和浮態(tài)的影響裝卸載荷可分為裝卸大量載荷和裝卸小量載荷。

小量載荷：p<10%~15%D，裝卸小量載荷時(shí)，船舶的吃水變化較小，水線(xiàn)面近似不變（xf，TPC，IT，MTC不變）。在(x,y,z)處裝卸小量載荷p，可分兩步計(jì)算：（1）在過(guò)漂心的垂線(xiàn)上加載，加載點(diǎn)(xf,0,z)，排水量增加，穩(wěn)心高變化，但浮態(tài)不變。（2）將載荷進(jìn)行水平移動(dòng)，從，穩(wěn)心高不變，浮態(tài)變化。《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁(yè)!新的穩(wěn)心半徑新的穩(wěn)心高新的縱穩(wěn)心高《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁(yè)!大量裝卸載荷的計(jì)算

當(dāng)裝卸載荷時(shí)，應(yīng)按大量載荷計(jì)算。需根據(jù)靜水力曲線(xiàn)計(jì)算船舶的浮態(tài)和初穩(wěn)性的變化。已知條件為：裝卸量，裝載位置，裝卸前排水量

，重心位置為以及船舶靜水力曲線(xiàn)圖。裝載后重量：裝載后重心：步：計(jì)算裝載后的重量重心。第二步：根據(jù)靜水力曲線(xiàn)圖得到裝載后船舶的平均吃水T1、及對(duì)應(yīng)的ZB1，MTC1，BM1，xF1,xB1?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁(yè)!擱淺對(duì)初穩(wěn)性和浮態(tài)的影響

船舶在航行時(shí)中擱淺，若船底不破，縱傾較小時(shí)，可以看做是船底卸載小量載荷，為了脫險(xiǎn)，必須根據(jù)擱淺前后的浮態(tài)計(jì)算擱淺載荷和作用點(diǎn)位置。首先根據(jù)平均吃水的變化計(jì)算擱淺載荷

,分別為擱淺前后首尾吃水的變化量。下標(biāo)0表示擱淺前的狀態(tài)，1表示擱淺后的狀態(tài)?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁(yè)!進(jìn)塢對(duì)初穩(wěn)性和浮態(tài)的影響船舶進(jìn)塢時(shí)，通常是尾柱首先接觸塢墩，在龍骨整體接觸塢墩的瞬間，尾柱受力達(dá)到極值，進(jìn)塢的過(guò)程相當(dāng)于一個(gè)尾部卸載的過(guò)程，初穩(wěn)性變差，一般進(jìn)塢前應(yīng)計(jì)算尾柱受力和初穩(wěn)心高?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁(yè)!船舶傾斜試驗(yàn)一、目的確定船舶的重量和重心位置二、原理如圖，將A點(diǎn)的p移至A1，則若已知Δ，p，l，測(cè)出，則可算出從而可由下式計(jì)算重心坐標(biāo)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁(yè)!3、利用擺錘測(cè)量，讀出k值

4、為提高試驗(yàn)精度，按一定次序，將各組載荷移動(dòng)多次，每次移動(dòng)后，計(jì)算M

及，共記錄n次，可取的平均值或取

《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁(yè)!《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁(yè)!抗沉性的概念破艙的類(lèi)型滲透率的概念破艙后的浮態(tài)和初穩(wěn)性計(jì)算可浸長(zhǎng)度的計(jì)算破艙穩(wěn)性校核第五章破艙穩(wěn)性

《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁(yè)!破艙的類(lèi)型根據(jù)進(jìn)水情況將船艙分為三類(lèi):類(lèi)艙：艙頂在水線(xiàn)下，破損后水灌滿(mǎn)整個(gè)艙室，但艙頂未破，因而無(wú)自由液面；第二類(lèi)艙：進(jìn)水艙未被灌滿(mǎn)，艙內(nèi)的水與船外的水不相聯(lián)通，存在自由液面；第三類(lèi)艙：艙頂在水線(xiàn)以上，艙內(nèi)的水與船外的水相通，艙內(nèi)水面與船外水保持在同一水平面。《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁(yè)!為了計(jì)算方面，規(guī)范規(guī)定艙室的各種滲透率取同一值。艙室名稱(chēng)滲透率起居艙0.95機(jī)艙和設(shè)備艙0.85貨倉(cāng)0.60重貨艙0.80液艙0或0.95空艙0.98艙室滲透率一覽表《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁(yè)!一、類(lèi)艙室可用增加重量法或損失浮力法進(jìn)行計(jì)算.進(jìn)水前船舶各參數(shù)為：破損后的進(jìn)水量為p=vw

，體積形心在c(x,y,z)處《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁(yè)!4）橫傾角：5）縱傾角：6）首尾吃水增量：7）船舶新的首尾吃水：4）橫傾角：5）縱傾角：6）首尾吃水增量：7）船舶新的首尾吃水：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁(yè)!6）首尾吃水增量：7）船舶新的首尾吃水：4）橫傾角：5）縱傾角：若采用損失浮力法，排水量取D，初穩(wěn)心高和縱穩(wěn)心高分別為：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁(yè)!2）剩余水線(xiàn)面面積（AW-a）的漂心F’：

3）(AW-a)

對(duì)過(guò)F’軸的慣性矩：4）浮心位置的變化浮力wv由1）平均吃水的增量：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁(yè)!9）縱傾角：10）首尾吃水增量：11）船舶新的首尾吃水：8）橫傾角：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁(yè)!艙室大量進(jìn)水時(shí)計(jì)算方法

艙室進(jìn)水量很大時(shí)，可采用靜水力曲線(xiàn)圖和艙容曲線(xiàn)進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)水情況如下表：艙室類(lèi)型進(jìn)水體積形心液面慣性矩液面面積、形心類(lèi)艙V1(x1,y1,z1)--------------第二類(lèi)艙V2(x2,y2,z2)ix2，iy2a2,xf2,yf2第三類(lèi)艙V3(T)(x3,y3,z3)ix3，iy3a3,xf3,yf3

正浮狀態(tài)時(shí)，等值艙的進(jìn)水體積為v=v1+v2+v3(T)，v3(T)可根據(jù)艙容曲線(xiàn)獲得。利用(T)曲線(xiàn)可獲得進(jìn)水后的平均吃水T1。根據(jù)靜水力曲線(xiàn)圖還可獲得進(jìn)水后完整船體的，MTC，BM，zB，xB，xF，AW?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第74頁(yè)!采用損失浮力法計(jì)算破損船體的浮心：破損船體的水線(xiàn)面面積：破損后水線(xiàn)面漂心：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第75頁(yè)!初穩(wěn)心高縱傾值橫傾角首尾吃水zG不變《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第76頁(yè)!一、基本原理

如圖，上兩式中各量可根據(jù)邦戎曲線(xiàn)圖，用數(shù)值積分法求得，這樣，可浸長(zhǎng)度的計(jì)算轉(zhuǎn)化為由和求船艙的長(zhǎng)度和位置的問(wèn)題。《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第77頁(yè)!3、計(jì)算可浸長(zhǎng)度；在橫剖面面積曲線(xiàn)上x(chóng)處截取CD＝vi,并使則A，B間的水平距離為可浸長(zhǎng)度，其中點(diǎn)至船中的距離為該艙的位置。《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第78頁(yè)!分艙因數(shù)及許用艙長(zhǎng)《規(guī)范》規(guī)定，由分艙因數(shù)F

決定許用艙長(zhǎng)：許用艙長(zhǎng)=可浸長(zhǎng)度l×分艙因數(shù)F《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第79頁(yè)!船舶破艙穩(wěn)性有確定性方法和概率論方法兩種。一、確定性方法：1、規(guī)定破損范圍和破艙位置2、規(guī)定破損前狀態(tài)，確定一個(gè)或多個(gè)最危險(xiǎn)艙組3、規(guī)定殘存船的浮態(tài)和穩(wěn)性要求4、要求計(jì)算滿(mǎn)足上述要求的船舶破損前極限初穩(wěn)心高，任何狀態(tài)都應(yīng)滿(mǎn)足穩(wěn)性要求。破艙穩(wěn)性校核《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第80頁(yè)!對(duì)于破艙后的穩(wěn)性，《海船抗沉性規(guī)范》要求：1、用損失浮力法求得的GM必為正值，客船和科研船2、不對(duì)稱(chēng)進(jìn)水時(shí)，客船和科研船的，其它船，同時(shí)水線(xiàn)的最高位置不得超過(guò)任何開(kāi)孔的下緣300mm；3、扶正后，客船和科研船，其它船，同時(shí)破艙水線(xiàn)的最高位置不得超過(guò)限界線(xiàn)。《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第81頁(yè)!排水體積水線(xiàn)面面積浮心位置漂心位置穩(wěn)心半徑靜穩(wěn)性臂《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第82頁(yè)!2、風(fēng)壓計(jì)算：

P=0.613×10-3V

2kPa

其中：V為設(shè)計(jì)風(fēng)速，m/s。3、風(fēng)載荷計(jì)算：

F=ChCsSPkN

其中：Ch：高度系數(shù)，和構(gòu)件形心高度有關(guān)

Cs：受風(fēng)構(gòu)件形狀系數(shù)，和構(gòu)件截面形狀有關(guān)

S：迎風(fēng)面積，m2

P：風(fēng)壓，kPa《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第83頁(yè)!2、對(duì)柱穩(wěn)式平臺(tái)，至第二交點(diǎn)或進(jìn)水角處的復(fù)原力矩曲線(xiàn)下的面積中的，取其較小者，至少應(yīng)比至同一限定角處風(fēng)傾力矩曲線(xiàn)下面積大30%；3、對(duì)坐底式平臺(tái)，至第二交點(diǎn)或進(jìn)水角處的復(fù)原力矩曲線(xiàn)下的面積，取其中的較小者，至少應(yīng)比至同一限定角處風(fēng)傾力矩曲線(xiàn)下面積大40%；4、復(fù)原力矩曲線(xiàn)，從正浮至第二交點(diǎn)的所有角度范圍內(nèi)，均應(yīng)為正值。且在所有漂浮作業(yè)工況的整個(gè)吃水范圍內(nèi)，經(jīng)自由液面修正后的初穩(wěn)性高度應(yīng)不小于0.15m?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第84頁(yè)!7.2內(nèi)容1、“沿海多用途運(yùn)輸船”靜水力曲線(xiàn)、穩(wěn)性橫截曲線(xiàn)的繪制；2、“沿海多用途運(yùn)輸船”各種裝載情況下穩(wěn)性校核計(jì)算《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第85頁(yè)!7.3.2各種裝載情況下的穩(wěn)性校核計(jì)算1、備用圖紙資料

(1)、總布置圖

(2)、靜水力曲線(xiàn)圖

(3)、艙柜容積曲線(xiàn)

(4)、穩(wěn)性橫截曲線(xiàn)圖2、內(nèi)容及要求內(nèi)容：

(1)、船舶排水量及重心位置計(jì)算

(2)、船舶縱傾及初穩(wěn)性計(jì)算

(3)、受風(fēng)面積、風(fēng)壓傾斜力臂計(jì)算

(4)、橫要周期、橫搖角計(jì)算

(5)、進(jìn)水角曲線(xiàn)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第86頁(yè)!3、步驟

(1)、船舶排水量及重心位置計(jì)算首先計(jì)算空船排水量及重心位置；然后計(jì)算各種裝載狀態(tài)下的排水量及重心位置

(2)、船舶縱傾及初穩(wěn)性計(jì)算根據(jù)船舶排水量及重心位置計(jì)算結(jié)果，計(jì)算各種裝載狀態(tài)下船舶縱傾值及初穩(wěn)性值。

(3)、受風(fēng)面積、風(fēng)壓傾斜力臂計(jì)算

i.受風(fēng)面積Af、面積矩、受風(fēng)面積中心距水線(xiàn)高Z計(jì)算“空載到港”狀態(tài)受風(fēng)面積Af、面積矩、受風(fēng)面積中心距水線(xiàn)高Z計(jì)算數(shù)據(jù)給出如下：吃水d=2.20m；Af0=286.18m2；Z=3.27m；Mf0=934.96m4

其他裝載狀態(tài)受風(fēng)面積Af、面積矩、受風(fēng)面積中心距水線(xiàn)高Z按“空載到港”狀態(tài)的進(jìn)行修正計(jì)算。

ii.風(fēng)壓傾斜力臂計(jì)算

單位計(jì)算風(fēng)壓p查表繪制風(fēng)壓傾斜力臂曲線(xiàn)，用A4：25×17cm繪制(每人繪制一張)?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第87頁(yè)!(6)、自由液面對(duì)復(fù)原力臂曲線(xiàn)修正計(jì)算自由液面對(duì)復(fù)原力臂曲線(xiàn)修正按《國(guó)際海事組織》推薦的公式計(jì)算：

詳細(xì)計(jì)算請(qǐng)參照《規(guī)則》。本船需要考慮自由液面對(duì)復(fù)原力臂曲線(xiàn)修正的液艙有：淡水艙（左、右）：

V=14.50m3,l=7.20m,b=2.20mh=0.90m,γ=9.81kN/m3,δ=1.00,b/h=2.44

燃油艙（左、右）：

V=17.20m3,l=2.40m,b=2.20mh=3.45m,γ=9.81×0.84kN/m3,δ=0.94,b/h=0.64

供應(yīng)淡水艙（左、右）：

V=105.00m3,l=12.00m,b=2.30mh=4.40m,γ=9.81kN/m3,δ=0.86,b/h=0.52《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第88頁(yè)!軍船橫剖線(xiàn)民船橫剖線(xiàn)常規(guī)排水式船舶的線(xiàn)型特點(diǎn)緒論《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第89頁(yè)!船舶原理船舶耐波性船舶阻力船舶推進(jìn)船舶操縱性船舶快速性船舶靜力學(xué)船舶動(dòng)力學(xué)緒論《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第90頁(yè)!船舶排水量與浮心船體吃水與浮態(tài)儲(chǔ)備浮力緒論船舶浮性《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第91頁(yè)!船舶抗沉性船體破損進(jìn)水時(shí)的不沉能力緒論《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第92頁(yè)!1

船體的幾何描述船體各部位的名稱(chēng)主船體上層建筑船艏船艉船舯艏柱龍骨水線(xiàn)舵右舷左舷上層建筑：supperstructure主船體：mainhull船艉：stern船艏：bow舵：rudder水線(xiàn)：waterline龍骨：keel艏柱：stem

左舷：portside右舷：starboardside《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第93頁(yè)!艏垂線(xiàn)FP:

過(guò)設(shè)計(jì)水線(xiàn)和艏柱交點(diǎn)且垂直于水線(xiàn)面的直線(xiàn)艉垂線(xiàn)AP:

舵桿中心線(xiàn)，或過(guò)設(shè)計(jì)水線(xiàn)面與船體尾緣交點(diǎn)的設(shè)計(jì)水

線(xiàn)面的垂線(xiàn)垂線(xiàn)間長(zhǎng)LPP：艏艉垂線(xiàn)間的水平距離總長(zhǎng)LOA：船體最前端和最尾端的水平距離水線(xiàn)長(zhǎng)LWL：水線(xiàn)面最前端和最尾端的水平距離1.1.2主尺度《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第94頁(yè)!型吃水T：龍骨上表面到水線(xiàn)面的距離型深D：龍骨上表面到甲板邊板下表面的垂向距離。干舷F：水線(xiàn)面到甲板邊板上表面的垂向距離。最大型寬BM：所有橫剖面型表面最大水平寬度的極值?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第95頁(yè)!4、棱形系數(shù)CP（φ）：尺度比

長(zhǎng)寬比L/B，寬吃水比B/T，型深吃水比D/T，長(zhǎng)型深比L/D5、垂向棱形系數(shù)CVP（φV）：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第96頁(yè)!中縱剖線(xiàn)橫剖線(xiàn)水線(xiàn)01234561200WL2400WL設(shè)計(jì)水線(xiàn)船體型表面示意圖《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第97頁(yè)!1.3型值表《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第98頁(yè)!平面形狀和體積的計(jì)算對(duì)于任意連續(xù)的平面，面積xyyuydx0x1形心坐標(biāo)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第99頁(yè)!關(guān)于中和軸的慣性矩《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第100頁(yè)!

正浮或縱傾時(shí)，船舶橫剖面水下部分也是對(duì)稱(chēng)的，橫剖面水下部分面積和形心坐標(biāo)分別為：橫剖面水下部分面積水線(xiàn)下橫剖面面積形心縱坐標(biāo)yzTy《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第101頁(yè)!LxBL縱傾慣性矩為水線(xiàn)面繞y軸的慣性矩：水線(xiàn)面為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，水線(xiàn)面漂心在坐標(biāo)原點(diǎn)，因此橫傾慣性矩為水線(xiàn)面繞x軸的慣性矩：解：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第102頁(yè)!船體的六自由度運(yùn)動(dòng)和載荷

zxy垂蕩Heaven艏搖Yaw縱蕩Surge橫搖Roll橫蕩Sway縱搖Pitch

船體具有六自由度運(yùn)動(dòng)，其中在垂蕩、橫搖、縱搖三個(gè)垂直面自由度上具有回復(fù)力，這三個(gè)自由度上的位移對(duì)船舶在靜水中的平衡具有重要意義。通常用這三個(gè)自由度上的位移來(lái)表示船體的浮態(tài)?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第103頁(yè)!

浮力：靜水對(duì)船體的壓力。等于船舶排開(kāi)水的重量，作用點(diǎn)在浮心位置

重力：地球?qū)Υ暗娜f(wàn)有引力。等于船體的總重量，作用點(diǎn)在重心位置風(fēng)浪流載荷：海洋風(fēng)浪流等環(huán)境對(duì)船舶的影響

接觸載荷：拖曳力、進(jìn)塢、觸礁等情況下塢墩、礁石對(duì)船底的作用力等。浮體在靜水中的受力分析《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第104頁(yè)!阿基米德原理：船舶的浮力等于船舶排開(kāi)水的重量，浮力作用點(diǎn)位于水下部分排水體積的形心位置。浮心：(xB,yB,zB)重心：(xG,yG,zG)BG(xG,yG,zG)B(xB,yB,zB)MtrimGBMheelqfzxzyltrimlheel水平方向GGB矢量的投影(cosq,0,sinq)(0,cosf,sinf)垂直方向《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第105頁(yè)!船舶重量和重心位置計(jì)算總重量W，重心位置(xG,yG,zG)部分重量Wi，部分重心位置(xi,yi,zi)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行重量控制，使yG=0重量重心計(jì)算通常采用列表計(jì)算固定重量～空船重量,也稱(chēng)空載排水量變動(dòng)重量～載重量船舶的排水量船舶總重量為船上各項(xiàng)重量之和：重心位置按下式計(jì)算：設(shè)計(jì)載重量+空載排水量為滿(mǎn)載排水量（設(shè)計(jì)排水量）《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第106頁(yè)!船舶受外力矩作用，原水線(xiàn)面WL變到W1L1的位置，重量W，和重心G不變，故排水量▽大小不變，但由于水下排水部分的形狀發(fā)生變化，浮心由B變到B1，故復(fù)原力矩為：以使船恢復(fù)正浮狀態(tài)的力矩方向?yàn)檎?，下圖以橫搖為例說(shuō)明《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第107頁(yè)!復(fù)原力矩船舶在任何方向的傾斜可分成橫傾和縱傾兩種基本狀態(tài).橫傾力矩Mheel

～使船舶產(chǎn)生橫傾，作用平面平行于yoz平面的力距縱傾力矩Mtrim

～使船舶產(chǎn)生縱傾，作用平面平行于xoz平面的力距靜穩(wěn)性～傾斜力矩逐漸加于船上，使船緩慢傾斜的穩(wěn)性問(wèn)題動(dòng)穩(wěn)性～傾斜力矩突加于船上，使船快速傾斜的穩(wěn)性問(wèn)題初穩(wěn)性～一般指傾角小于10～15度或甲板邊緣如水之前的穩(wěn)性大傾角穩(wěn)性～一般指傾角大于10～15度或甲板邊緣如水之后的穩(wěn)性GB1MtrimGB1Mheelqfzxzyltrimlheel《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第108頁(yè)!縱傾時(shí)等體積傾斜水線(xiàn)：

縱傾水線(xiàn)與原水線(xiàn)交線(xiàn)平行與y軸，縱坐標(biāo)為x0x0xzzyWL0TdT取任意一個(gè)橫剖面，傾斜前后橫剖面水線(xiàn)增量為：排水體積增量：結(jié)論：小角度傾斜時(shí)，等體積傾斜水線(xiàn)與正浮水線(xiàn)的交線(xiàn)過(guò)漂心?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第109頁(yè)!當(dāng)傾斜角很小時(shí)，浮心的移動(dòng)軌跡近似于一段半徑為的圓弧，軌跡圓的圓心稱(chēng)為穩(wěn)心（Metacenter），軌跡圓半徑稱(chēng)為穩(wěn)心半徑BM?；謴?fù)力臂：為重心到穩(wěn)心的垂向距離，稱(chēng)為初穩(wěn)心高初穩(wěn)心高GM可以作為船舶初穩(wěn)性的判據(jù)，GM>0表示船舶處于穩(wěn)定平衡。船舶的橫傾回復(fù)力矩為：橫穩(wěn)心半徑估算公式船舶的橫穩(wěn)性《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第110頁(yè)!船舶的縱穩(wěn)性縱傾回復(fù)力矩每厘米縱傾力矩注：船舶的長(zhǎng)寬比較大，縱穩(wěn)心半徑遠(yuǎn)大于橫穩(wěn)心半徑和zB-zG近似估算公式：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第111頁(yè)!例題某箱形雙體船橫剖面如圖所示，其重心在基線(xiàn)以上3.875m，吃水T＝2.0m，如果要求初穩(wěn)性高GM2m，求兩單體中心線(xiàn)相隔的間距d的最小值。2m3md解：雙體船的水線(xiàn)面慣性矩：排水體積兩單體中心線(xiàn)相隔間距至少6m初穩(wěn)心高《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第112頁(yè)!第三章浮性和縱傾排水體積和浮心的計(jì)算TPC的概念、排水體積和浮心變化曲線(xiàn)邦戎曲線(xiàn)和費(fèi)爾索夫圖譜任意狀態(tài)下船舶排水體積和浮心的計(jì)算：弗拉索夫曲線(xiàn)靜水力曲線(xiàn)圖密度變化對(duì)浮態(tài)的影響水線(xiàn)標(biāo)記《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第113頁(yè)!按橫剖面計(jì)算排水體積和浮心將船舶水下部分體積橫向剖分：（縱傾狀態(tài)）排水體積：浮心縱坐標(biāo)：浮心垂向坐標(biāo)：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第114頁(yè)!邦戎(Bonjean)曲線(xiàn)

Bonjean曲線(xiàn)是表示船舶在各分站處的橫剖面面積和橫剖面面積矩的曲線(xiàn)族。主要用于縱傾狀態(tài)排水體積和浮心的計(jì)算。橫剖面面積：橫剖面面積矩：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第115頁(yè)!費(fèi)爾索夫（Firsov）圖譜利用費(fèi)爾索夫（Firsov）圖譜，可直接根據(jù)首尾吃水查得排水量和浮心縱坐標(biāo)。《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第116頁(yè)!《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第117頁(yè)!a1，a2可在符拉索夫曲線(xiàn)上查出，各站處的Asx求出后，繪制曲線(xiàn)，則同理，利用b，c線(xiàn)求得則：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第118頁(yè)!船舶靜水力曲線(xiàn)圖《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第119頁(yè)!二、浮心位置變化

T變化→▽變化→B變化，將式代入得到對(duì)大多數(shù)船舶，當(dāng)由淡水區(qū)域進(jìn)入海水區(qū)域時(shí)，dw>0，則，而G不變，船舶尾傾；當(dāng)由海水區(qū)域進(jìn)入淡水區(qū)域時(shí)，dw<0，則，船舶首傾；若，則dw對(duì)船舶縱傾無(wú)影響。由于當(dāng)由淡水區(qū)域進(jìn)入海水區(qū)域時(shí)，dw>0，則，B下移；當(dāng)由海水區(qū)域進(jìn)入淡水區(qū)域時(shí)，dw<0，則，B上移。《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第120頁(yè)!由淡水進(jìn)入海水《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第121頁(yè)!雙體立軸潮流發(fā)電船的兩個(gè)片體都是長(zhǎng)方體，在正常工作狀態(tài)下，水輪機(jī)產(chǎn)生的縱傾力矩為450噸米，若船長(zhǎng)為30m，單個(gè)片體寬度為3m，保證工作狀態(tài)下船底不出水的最小吃水和排水量是多少？水流側(cè)視圖后視圖TLBD=2wLBT>90噸解：潮流電站水線(xiàn)面漂洗縱坐標(biāo)xF=0,若船體不出水，則縱傾值t<2T，例題《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第122頁(yè)!當(dāng)傾斜角很小時(shí)，浮心的移動(dòng)軌跡近似于一段半徑為的圓弧，軌跡圓的圓心稱(chēng)為穩(wěn)心（Metacenter），軌跡圓半徑稱(chēng)為穩(wěn)心半徑BM?；謴?fù)力臂：為重心到穩(wěn)心的垂向距離，稱(chēng)為初穩(wěn)心高初穩(wěn)心高GM可以作為船舶初穩(wěn)性的判據(jù)，GM>0表示船舶處于穩(wěn)定平衡。船舶的橫傾回復(fù)力矩為：橫穩(wěn)心半徑估算公式初穩(wěn)性《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第123頁(yè)!船舶的復(fù)原力矩：所以有：自由液面對(duì)穩(wěn)心高的修正值同理：如同時(shí)存在多個(gè)自由液面，則：可見(jiàn)自由液面的影響是減小船的穩(wěn)心高，降低了船的初穩(wěn)性。為減小其影響可減小ix，設(shè)縱艙壁為有效方法。《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第124頁(yè)!懸掛重量對(duì)船舶初穩(wěn)性的影響懸掛重物p，懸線(xiàn)長(zhǎng)l，重心D，如圖在D加一對(duì)共線(xiàn)力，則可看作G不變，而有故有從而同理《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第125頁(yè)!對(duì)于小傾角情況當(dāng)重量,重心一定時(shí)，曲線(xiàn)稱(chēng)為靜穩(wěn)性曲線(xiàn)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第126頁(yè)!基本步驟：繪乞氏橫剖面；選擇一系列正浮水線(xiàn)和對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)；繞各自的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)確定橫傾水線(xiàn)族；在乞氏橫剖面上量取各站處的入水和出水邊長(zhǎng)度；計(jì)算排水體積和形狀穩(wěn)性臂。利用穩(wěn)性橫截曲線(xiàn)獲得指定排水量下的ls(f)曲線(xiàn)?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第127頁(yè)!cyfab2a/3yz基本公式：對(duì)于給定的正浮水線(xiàn)Tk和旋轉(zhuǎn)點(diǎn)c，不同傾斜水線(xiàn)的排水體積和浮心坐標(biāo)可按以下公式計(jì)算，具體計(jì)算時(shí)通常采用列表計(jì)算的方法：以上公式中，正浮時(shí)的排水體積和浮心縱坐標(biāo)可通過(guò)靜水力曲線(xiàn)圖獲得?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第128頁(yè)!1、法（U形剖面適用）：船舶水上和水下體積相近，假定各傾斜水線(xiàn)都過(guò)正浮水線(xiàn)面和中縱剖面的交線(xiàn)，計(jì)算由于為小量，因而實(shí)際水線(xiàn)和假定水線(xiàn)相差不遠(yuǎn)，為小量，可認(rèn)為實(shí)際水線(xiàn)面面積不變，故有>0，實(shí)際水線(xiàn)在假定水線(xiàn)之下，反之，實(shí)際水線(xiàn)在假定水線(xiàn)之上。yzWL0WL1WL2WL3e《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第129頁(yè)!影響大傾角穩(wěn)性的因素一、上層建筑的影響計(jì)入要求：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及其水密性符合規(guī)范的要求，且當(dāng)其封閉時(shí)，有通向機(jī)艙及其它工作處所和上一層甲板的內(nèi)部出入口。上層建筑入水部分的體積為v，形心為(x,y,z)計(jì)入上層建筑之后，變排水量法計(jì)算形狀穩(wěn)性臂的公式變?yōu)椋骸洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第130頁(yè)!某些規(guī)范只計(jì)算時(shí)的，時(shí)取，內(nèi)按線(xiàn)性變化選取，如此工作量減少，而對(duì)計(jì)算精度影響不大。規(guī)范規(guī)定：1）液體取50％；

2）液體>95%或<5%時(shí)，不計(jì)影響；

3）時(shí)可不予計(jì)算液艙大角穩(wěn)性修正值的近似算法(按50%裝載量計(jì)算)M：自由面修正力矩(t.m)V：液艙總?cè)莘e(m3)b：液艙最大寬度(m)r：液體密度(t/m3)d：液艙方形系數(shù)=V/lbhl：液艙最大長(zhǎng)度(m)h：液艙最大深度(m)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第131頁(yè)!7）典型的靜穩(wěn)性曲線(xiàn)內(nèi)河船海船破損船舶《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第132頁(yè)!4.6.1動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)回復(fù)力矩所作的功稱(chēng)為動(dòng)穩(wěn)性臂回復(fù)力矩所做的功轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的勢(shì)能。動(dòng)穩(wěn)性臂ld應(yīng)等于重心和浮心鉛垂方向距離的增量。因此GBDCAFEyzfWL0WL1動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第133頁(yè)!采用靜穩(wěn)性曲線(xiàn)：作水平線(xiàn)AD使

,作垂線(xiàn)CD使，即得。采用動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)：在處垂直量取得N點(diǎn)，連接oN，則oN與曲線(xiàn)交點(diǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)動(dòng)傾角fd陣風(fēng)對(duì)動(dòng)傾角的影響：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第134頁(yè)!4.6.4風(fēng)浪聯(lián)合作用下的極限風(fēng)傾力矩Mfmax(lfmax)當(dāng)船舶受到風(fēng)浪作用，橫搖至最大擺幅時(shí)，受到傾斜一方的陣風(fēng)作用，此時(shí)，船舶最危險(xiǎn)。根據(jù)船舶的對(duì)稱(chēng)性，將靜、動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)向反方向延長(zhǎng)?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第135頁(yè)!進(jìn)水角對(duì)穩(wěn)性的影響《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第136頁(yè)!4.9船舶穩(wěn)性規(guī)范和穩(wěn)性校核4.9.1風(fēng)傾力矩計(jì)算IMO規(guī)定國(guó)際航行船風(fēng)傾力矩計(jì)算公式：P=504N/m2,有限航區(qū)可適當(dāng)減少；AW:水線(xiàn)以上船體和甲板貨的側(cè)投影；Z：面積AW的形心之吃水一半處的距離。穩(wěn)定風(fēng)突風(fēng)CCS規(guī)定的非國(guó)際航行船舶風(fēng)傾力矩計(jì)算方法：航區(qū)風(fēng)力作用臂Z11.522.533.544.555.566.5>=7遠(yuǎn)海8299059761040109911451185121912491276130213241347近海448493536574603628647667683698711724736沿海、遮蔽228248268284301314326336343350357363368非國(guó)際航區(qū)風(fēng)壓計(jì)算表（CCS）《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第137頁(yè)!4.9.3穩(wěn)性衡準(zhǔn)IMO規(guī)定的通用穩(wěn)性衡準(zhǔn)f=30時(shí)，ld1>=0.055m.radf=min(40,fE)時(shí),ld2>=0.09m.radld2-ld1>=0.09m.radf>=30處的最大橫穩(wěn)性臂lmax>=0.2mfmax>30(推薦),fmax>25(必須)GM>=0.15m（經(jīng)自由液面修正）突風(fēng)和橫搖衡準(zhǔn)（氣象衡準(zhǔn)）K>=1《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第138頁(yè)!4.10.5完整穩(wěn)性校核完整穩(wěn)性校核初穩(wěn)性校核大傾角穩(wěn)性校核重量重心計(jì)算縱傾計(jì)算初穩(wěn)心高計(jì)算(包含自由液面修正)風(fēng)傾力矩計(jì)算靜穩(wěn)性臂曲線(xiàn)計(jì)算（含自由液面修正）穩(wěn)性衡準(zhǔn)校核《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第139頁(yè)!水平方向移動(dòng)載荷重量從

移動(dòng)到產(chǎn)生的橫傾力矩為當(dāng)船舶再次處于平衡態(tài)時(shí)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第140頁(yè)!等體積傾斜水線(xiàn)繞漂心旋轉(zhuǎn)，首尾吃水變化量新的首尾吃水為：縱向移動(dòng)載荷《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第141頁(yè)!2)橫傾角為3)縱傾角為4)首尾吃水的變化為5)最后船的首尾吃水《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第142頁(yè)!新的重心高度：平均吃水的變化：新的浮心高度：步：計(jì)算新的平均吃水和穩(wěn)心高yzpdDdTWL0WL1新增重量(xf,0,z)新增浮力形心(xf,0,T+dT/2),T《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第143頁(yè)!第二步：載荷移動(dòng)橫傾角：縱傾角：縱傾引起的首尾吃水增量：船舶新的首尾吃水：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第144頁(yè)!

第三步：計(jì)算初穩(wěn)心高和浮態(tài)：新的橫穩(wěn)心高橫傾角：縱傾值:新的首尾吃水:注：該方法同樣適用于小量裝卸載荷的情況?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第145頁(yè)!根據(jù)擱淺前后縱傾值的變化計(jì)算擱淺點(diǎn)的縱坐標(biāo)其中橫穩(wěn)心高：擱淺點(diǎn)橫坐標(biāo):《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第146頁(yè)!若進(jìn)塢前船舶的縱傾角為

，龍骨完全座墩的瞬間，縱傾角為零，根據(jù)縱傾變化可確定尾柱受力。平均吃水變化量：初穩(wěn)心高：注：船舶的MTC基本不變，DGML為常數(shù)《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第147頁(yè)!三、試驗(yàn)方法

1、測(cè)量TF，TA,w，求得；

2、如圖位置安排4

組移動(dòng)載荷為使

要求

《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第148頁(yè)!各種裝載狀態(tài)下浮態(tài)和初穩(wěn)性的計(jì)算

船舶的初穩(wěn)性應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求，由于船舶裝載對(duì)初穩(wěn)性有很大的影響，因此需要對(duì)包含最危險(xiǎn)狀態(tài)的典型裝載狀態(tài)進(jìn)行初穩(wěn)性計(jì)算。《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第149頁(yè)!《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第150頁(yè)!抗沉性

抗沉性：船舶在一艙或數(shù)艙破損進(jìn)水后仍能保持一定浮性和穩(wěn)性的能力。通過(guò)用水密艙壁將船體分隔成適當(dāng)數(shù)量的水密艙段來(lái)保證?？钩列詥?wèn)題包括：1、船舶在一艙或數(shù)艙進(jìn)水后浮態(tài)和穩(wěn)性的計(jì)算。2、從保證抗沉性出發(fā)，計(jì)算分艙的極限長(zhǎng)度，即可浸長(zhǎng)度的計(jì)算?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第151頁(yè)!

由于艙壁結(jié)構(gòu)、貨物、艙內(nèi)舾裝占據(jù)了一定的空間，破損艙室的實(shí)際體積要小于艙室型體積，兩者的比值稱(chēng)為體積滲透率。實(shí)際進(jìn)水面積和空艙面積之比稱(chēng)為面積滲透率。體積滲透率面積滲透率滲透率《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第152頁(yè)!計(jì)算抗沉性的兩種基本方法

若進(jìn)水量如小于10～15％△，則可應(yīng)用初穩(wěn)性有關(guān)公式計(jì)算船艙進(jìn)水后的浮態(tài)和穩(wěn)性。有兩種處理方法：

1、增加重量法：把破艙后進(jìn)入船內(nèi)的水看成是增加的液體載荷；

2、損失浮力法：把破艙后的進(jìn)水區(qū)域看成是不屬于船的，即該部分浮力已損失，并由增加吃水來(lái)補(bǔ)償。

這兩種方法的計(jì)算所得的最后結(jié)果完全一致，但算出的穩(wěn)心高不同。破艙后的浮態(tài)和初穩(wěn)性計(jì)算《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第153頁(yè)!增加重量法損失浮力法1）平均吃水的增量1）平均吃水的增量2）新的橫穩(wěn)心高2）浮心高度變化3）新的初穩(wěn)心高GML近似不變3）新的縱穩(wěn)心高《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第154頁(yè)!1）平均吃水的增量：2）新的初穩(wěn)心高：

3）新的縱穩(wěn)心高：仍可用增加重量法或損失浮力法計(jì)算，但要考慮自由液面的影響。二、第二類(lèi)艙室《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第155頁(yè)!進(jìn)水量由最終的水線(xiàn)確定,不宜用增加重量法,宜用損失浮力法計(jì)算,并認(rèn)為排水量及重心不變。進(jìn)水前船舶各參數(shù)為：

進(jìn)水體積v

，重心在(x,y,z)處，進(jìn)水面積a

，形心在(xa,ya)

處,進(jìn)水后損失了浮力wv，需增加吃水來(lái)補(bǔ)償。三、第三類(lèi)艙室《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第156頁(yè)!5）縱、橫穩(wěn)心半徑的變化：6）縱、橫穩(wěn)心高的變化：7）新的穩(wěn)心高：《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第157頁(yè)!四、一組艙室進(jìn)水的情況先轉(zhuǎn)化為等值艙，再進(jìn)行計(jì)算。1）等值艙的進(jìn)水體積：2）等值艙的重心位置：3）損失的水線(xiàn)面積：4）等值艙損失的水線(xiàn)面積的形心位置：5）第二類(lèi)艙計(jì)算自由液面，第三類(lèi)艙計(jì)算水線(xiàn)面慣性矩?fù)p失，建議采用損失浮力法?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第158頁(yè)!0v1+v2v3(T)zbMTCBMxbxfAW《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第159頁(yè)!考慮自由液面修正后的破損水線(xiàn)面慣性矩和穩(wěn)心半徑橫傾慣性矩縱傾慣性矩橫穩(wěn)心半徑每厘米縱傾力矩《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第160頁(yè)!可浸長(zhǎng)度的計(jì)算《規(guī)范》規(guī)定：船舶在破損后應(yīng)有76mm的干舷。故甲板邊線(xiàn)以下76mm處的一條曲線(xiàn)稱(chēng)為安全限界線(xiàn)，其上各點(diǎn)的切線(xiàn)表示所允許的最高破艙水線(xiàn)為極限破艙水線(xiàn)。

為使水線(xiàn)不超過(guò)安全限界線(xiàn)，需限制艙長(zhǎng)。船舶的最大許可長(zhǎng)度稱(chēng)為可浸長(zhǎng)度，它表示進(jìn)水后船舶的破艙水線(xiàn)恰與安全限界線(xiàn)相切?！洞办o力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第161頁(yè)!二、可浸長(zhǎng)度曲線(xiàn)的計(jì)算1、繪制極限破艙水線(xiàn)；2、計(jì)算及，繪曲線(xiàn)；《船舶靜力學(xué)常欣》課件共173頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第162頁(yè)!4、繪制可浸長(zhǎng)度曲線(xiàn)

根據(jù)上面算得的各進(jìn)水艙的可浸長(zhǎng)度及其中點(diǎn)