《海上貨物運(yùn)輸》

教案

《海上貨物運(yùn)輸》備課組

第一章船舶與貨物基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié)船舶貨運(yùn)概述

一、配載和積載的含義

配載(Prestowage):船公司或租船人根據(jù)貨物托運(yùn)

計(jì)劃為所屬船舶分配航次貨載。

積載(Stowage；:根據(jù)裝貨清單，將航次貨載在具體

船舶的貨艙內(nèi)進(jìn)行合理的配置和堆裝。

二、對(duì)船舶積載的基本要求

1.充分利用船舶的載貨能力

2.保證船舶具有適度的穩(wěn)性

3.保證滿足船舶的強(qiáng)度條件

4.保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运?/p>

5.保證貨物的運(yùn)輸質(zhì)量

6.滿足貨物的裝卸順序要求

7.便于裝卸，縮短船舶在港停泊時(shí)間

8.正確合理的艙面裝載

第二節(jié)船舶基礎(chǔ)知識(shí)

一.船舶基準(zhǔn)面與船舶坐標(biāo)系

船舶坐標(biāo)系：船舶基準(zhǔn)面包括：

中線面：過船寬中央的縱向垂直平面。

中站面：過船長(zhǎng)中點(diǎn)的橫向垂直平面。

基平面：過船長(zhǎng)中點(diǎn)，龍骨板上緣且平行于設(shè)計(jì)水線

面的平面。

坐標(biāo)原點(diǎn)：取船舶三個(gè)基準(zhǔn)面的交點(diǎn)。

X軸（縱軸）：取中線面與基平面的交線，且向船首方向。

Y軸（橫軸）：取中站面與基平面的交線，且向船右舷方

向。

Z軸（垂軸）：取中線面與中站面的交線，且向上方向。

二、船舶浮態(tài)

1.船舶漂浮平衡狀態(tài)

船舶重力W：

W=SP.

式中：Pi一—組成船舶總重的第i分項(xiàng)載荷重量。

重心G（Xg、Y八Zg）計(jì)算:

船舶浮力D（排水量）：

式中：N——船舶排水體積，m3;

r-----舷外水密度，g/cm\

浮心B（V匕、ZQ：船舶排水體積形心,其坐標(biāo)

位置可從船舶資料中查取。

2.船舶漂浮平衡條件；

（1）船舶重力與浮力大小相等、方向相反。

（2）重心與浮心處于同一條鉛垂線上。

船舶浮態(tài)：

（1）正?。簷M傾角為零，且首尾吃水相等。

（2）橫傾：存在橫傾角。

（3）縱傾：首尾吃水不等。

（4）橫傾兼縱傾

三、船舶載貨能力

1.船舶總重量的組成：

空船排水量DL

排水量

D載貨量SQ（凈載

重量NDW）

總載重量DW航次

儲(chǔ)備量SG

（最大總載重量DWg）船舶常數(shù)C

（1）空船排水量D,（Lightshipdisplacement）

全船裝備齊全但無載重時(shí)的排水量。常指新出廠時(shí)

的值。包括固定壓載，動(dòng)力裝置內(nèi)可供試運(yùn)行的少量油水，

但無航行所需的油水及其他載重量。

（2）總載重量DW（Deadweight）

船舶在某一水線下所能裝載的重量。

DW=D-Di.

f(r,&)

式中：r——舷外水密度(g/cn?)；

&——平均吃水(m)。

(3)載貨量SQ(Weightofcargo)

SQ=DW-SG-C

(4)航次儲(chǔ)備量SG(Loadofvoyagestores)

指船上船員、行李、備品重量Gi和油水重量G2之和。

SG=G1+G2

(5)船舶常數(shù)C(Constant)

指參加營(yíng)運(yùn)后的空船重量(扣除SQ和SG外的船舶重量)

與新出廠時(shí)的空船重量(D,.)的差值

(6)載貨重量能力的衡準(zhǔn)指標(biāo)一一凈載重量NDW

指船舶在具體航次中所能裝載貨物的最大重量。

2.載貨容量能力的衡準(zhǔn)指標(biāo)

(1)船舶總艙容SVM

散裝艙容(GrainCapacity)

包裝艙容(BaleCapacity)

液貨艙艙容(LiquidCapacity)

艙容系數(shù)m(Coefficientofload)：船舶每一凈載重

量所能提供的艙容。

3

m二SVch/NDW(m/t)

⑵船舶登記噸位

①總噸位(Grosstonnage)GT

根據(jù)船舶噸位丈量公約或《法定規(guī)則》丈量確定

的船舶總?cè)莘e。

用途：

(1)表示船舶規(guī)模的大小，作為商船擁有量的統(tǒng)計(jì)單位；

(2)作為船舶規(guī)范、國(guó)際公約中劃分船舶等級(jí)及對(duì)船舶進(jìn)行技術(shù)管理的

依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)；

(3)作為估算船舶建造、買賣、租賃的費(fèi)用及海損事故最高賠償額的基準(zhǔn);

(4)作為某些港口使用費(fèi)的計(jì)算基準(zhǔn)；

(5)作為計(jì)算凈噸位的基礎(chǔ)：

(6)作為船舶登記、檢驗(yàn)和丈量等收費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)；

(7)作為國(guó)際勞二組織關(guān)于各種船舶人員配備要求的

依據(jù)。

②凈噸位(Nettonnage)NT

根據(jù)船舶噸位丈量公約或《法定規(guī)則》丈量確定

的船舶有效容積。

用途：凈噸位的主要用途是作為計(jì)算船舶各種港口使費(fèi)用或稅金

(如港務(wù)費(fèi)、引航費(fèi)、燈塔費(fèi)、碼頭費(fèi)、進(jìn)塢費(fèi)、噸稅等)的基準(zhǔn)。

五、船舶吃水計(jì)算

1.船舶吃水的觀測(cè)方法

水尺單位分兩種：

公制：阿拉伯?dāng)?shù)字高度和兩數(shù)字間距均為10cm

英制：羅馬數(shù)字高度和兩數(shù)字間距均為6in

2.平均吃水計(jì)算

(1)只有縱傾

式中：&.、d,——船舶首、尾吃水(m)；

Xf——漂心距觸距離(m)；

t---吃水差(m),t=dF-dA；

u——船舶兩柱間長(zhǎng)(向。

(2)有縱傾又有橫傾

式中：P—portside,s-starboardside,

M一Midshipo

(3)有縱橫傾又有縱向變形

式中:一一船舶首、觸和尾部左右平均吃水(m)。

3.水密度變化對(duì)吃水的影響

(1)公式一

設(shè)船舶由水域進(jìn)入n水域，平均吃水的改變量dd,

則：

3

式中：rs=1.025g/cm

TPC取x1.025g/cnr'水域中的值。

(2)公式二

當(dāng)已知水域的平均吃水八和新水域n,求明,則：

(3)公式三

設(shè)r產(chǎn)1.025g/cm\n=1.000g/cm3,則：

淡水超額量FWA(Freshwaterallowance)

船舶從標(biāo)準(zhǔn)密度海水水域進(jìn)入到標(biāo)準(zhǔn)密度淡水水

域時(shí)平均吃水的增量。

半淡水超額量SFWA(Semifreshwaterallowance)

船舶從標(biāo)準(zhǔn)密度海水水域進(jìn)入到水域時(shí)平均吃水的

增量。BP：

(4)利用載重表計(jì)算

六、載重線標(biāo)志與載重線海圖

1.載重線標(biāo)志(遠(yuǎn)洋普通干貨和液貨船)

儲(chǔ)備浮力：滿載水線以上船舶主體水密部分的體積

所能提供的浮力。

干舷：船中處從甲板線上邊緣(上甲板舷邊上表面

延伸線)向下至有關(guān)載重線上邊緣的垂直距離。

國(guó)際航行海船載重線標(biāo)志非國(guó)際航行

海船載重線標(biāo)志

載重線標(biāo)志的組成：甲板線

載重線圈及

橫線

各載重線

各載重線及相互關(guān)系：

熱帶淡水載重線TF(RQ)……高于T線A或B

夏季淡水載重線F(Q)……高于S線A或B

熱帶載重線T(R)……高于S線B

夏季載重線S(X)……基準(zhǔn)線，位置按《法定規(guī)則》

確定。

冬季載重線W(D)……低于S線B

北大西洋冬季載重線WNA(BDD)……低于W線50mm,僅

船長(zhǎng)小于或等于100mm船

才有。

上述：

載重線標(biāo)志的使用

2.載重線海圖

載重線海區(qū)的劃分：

(1)區(qū)帶(Zone)

熱帶區(qū)帶:全年使用熱帶載重線。

夏季區(qū)帶：……夏季載重線。

(2)季節(jié)區(qū)域(帶)(Seasonalarea)

熱帶季節(jié)區(qū)：按規(guī)定季節(jié)期交替使用T或S我

重線。

冬季季節(jié)區(qū):按規(guī)定季節(jié)期交替使用S或W載重

線。

北大西洋冬季季節(jié)區(qū)：……s

或W(WNA)…。

第三節(jié)貨物基礎(chǔ)知識(shí)

一、貨物積載因數(shù)

指每一噸貨物所占艙容(包括虧艙)或體積(不包括

虧艙)。

(1)包括虧艙SF

式中：Q——貨物重量(t);

vch——Q貨所占艙容面)。

(2)不包括虧艙SF0

式中：Vc——Q貨的量尺體積(痛)。

二、貨物虧艙率

1.虧艙艙容dVch(Brokenstowage)

由于貨物堆裝技術(shù)不完善和貨物包裝與貨艙不

相適應(yīng)等而造成的艙容損

失。dVull=Vdl-匕

2.虧艙率Cb$(Rateofbrokenstowage)

虧艙艙容與貨物所占艙容的百分比。

3.SF與仁的關(guān)系

三、貨物自然損耗

運(yùn)輸中因貨物本身、自然條件或運(yùn)輸條件等原因而產(chǎn)

生的貨物重量非事故性的減少。

造成自然損耗的原因：

干耗、揮發(fā)、滲漏、沾染、飛揚(yáng)和散失。

例題1T：已知某輪船長(zhǎng)148nb某裝載狀態(tài)下D=19000t,首吃水8.55m,尾吃

水9.05m,水密度1.008g/cm\試求該輪航行至水密度為1.023g/cd水域時(shí)

的首尾吃水各為多少？(設(shè)此時(shí)XF-4.20m,TPC=25.5t/cm,FWA=16.2cm)

例1-3：某輪空船排水量40003航次儲(chǔ)備7Q0t,船舶常數(shù)200t,在標(biāo)準(zhǔn)密

度海水中吃水為7.20巾時(shí)排水量為100003190181:/w，現(xiàn)因航道水深限制只

允許通過吃水為7.10m船舶，且該處水的密度為1.005t/nA求船舶該航次能承

運(yùn)貨物的最大重量？

第二章充分利用船舶載貨能力

第一節(jié)航次凈載重量NDV的計(jì)算

一、最大總載重量D%.的確定

1.當(dāng)吃水受航線上水深限制時(shí)

（1）計(jì)算淺水區(qū)允許的最大平均吃水小

式中：Dd一—航線上最淺處的基準(zhǔn)水深（m）；

乩一一淺水區(qū)可利用的潮高（m）；

D；.——要求的富裕水深（國(guó)內(nèi)一般取0.5?

0.7m；

t——在淺水區(qū)船舶的吃水差（m）。

（2）計(jì)算在始發(fā)港船舶允許的13人八

由P2,九查船舶資料求取淺水區(qū)允許的最大總裁

重量DW皿12，即:

式中：3G一—從始發(fā)港到淺水區(qū)途中油水消消耗量（t）。

2.當(dāng)吃水不受航線上水深限制時(shí)

DMA的確定:

（1）當(dāng)船舶由使用低載重線海區(qū)航行到使用高載重

線海區(qū)時(shí)，由低載重線確定

（2）當(dāng)船舶由使用高載重線海區(qū)航行到使用低載直

線海區(qū)時(shí)，貝U：。

式中：A-A.一一表示由高、低載重線確定的船舶滿載

排水量（t）；

Ai.——空船排水量

（t）；

——使用高載重線航段船舶油水消

耗量，即：

式中：SAH----高載重線航段航距（miles）；

V——平均航速（miles/d）；

gs——航行每天船舶油水消

耗量（t/d）o

二、航次儲(chǔ)備量EG的確定

1.

每一航次可以那為定值。

2.

由航次油水補(bǔ)給方案確定：

（1）當(dāng)采用在始發(fā)港油水一次裝足方案時(shí)：

（2）當(dāng)采用中途港油水補(bǔ)給方案時(shí)：

式中：工、3一—航行和停泊時(shí)間（d）；

J—航行荒天儲(chǔ)備時(shí)間(d),近洋取3

天,遠(yuǎn)洋取5?7天；

4、gb一—航行和停泊每天油水消耗量(t/

d)o

三、船舶常數(shù)C的測(cè)定與計(jì)算

選擇船舶在空載(2Q=0)和舷外水面較平靜時(shí)

測(cè)定，其測(cè)定步驟是：

1.精確測(cè)定舷外水密度P和六面吃水，計(jì)算船舶平

均吃水比,;

2.由P,dn,查取DW;

3.精確測(cè)定船上&和Gz,計(jì)算SG=Gi+G2

4.計(jì)算C=DW-SG

第二節(jié)充分利用載貨能力的主要途徑

一、充分利用船舶載貨重量能力

1.正確確定船舶的裝載水線，過淺灘時(shí)保持平吃水，使

Dm最大:

2.合理確定航次燃料和淡水的儲(chǔ)備量，減少壓載水；

3.及時(shí)清除船上垃圾、廢物籌，使C減少。

二、充分利用船舶載貨容量能力

1.輕重貨物合理搭配，使船舶達(dá)到滿載滿艙：

設(shè)雜貨船計(jì)劃袋載SR輕貨P..(t),SF”重貨P?(t),

則：

2.合理選配艙位，緊密堆裝，使口減少；

3.當(dāng)條件允許時(shí)，利用艙面裝載貨物。

三、充分利用船舶其他載貨能力

挖掘船上潛力，創(chuàng)造條件以滿足特殊貨物對(duì)運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

例2-2：某輪在A港裝載后經(jīng)B處到C港，其使月載重線情況如下所示:

已知該船熱帶排水量DT=20205t,夏季排水量Ds=19710t,空船排水量

DL=5565t,船舶常數(shù)C=200t,航速17.5nmiles。該船航行儲(chǔ)備時(shí)間為5天，

裝卸及等待補(bǔ)給時(shí)間為2天，船舶備品和船員行李等重301,航行每天油水消耗

量503停泊每天消耗量25t,試求船舶在離港時(shí)最大裝貨量？

第三章保證船舶具有適度的穩(wěn)性

第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念

一、穩(wěn)性(Stability)的定義

船舶受外力作用而不致傾覆，當(dāng)外力消失后仍能回復(fù)到

原平衡位置的能力。

二、復(fù)原力矩MR、穩(wěn)心M和穩(wěn)心半徑BM

1.復(fù)原力矩MR(Rightingmoment)

—A-GZ

式中:GZ——復(fù)原力臂(重力和浮力作用線之間的距離)。

2.(橫)穩(wěn)心(Metacenter)M：

船舶微傾前后浮力作用線的交點(diǎn)。其距基線的高度KM二

f(dm)可從船舶資料中查取。

3.(橫)穩(wěn)心半徑(Mlacenlricraduis)BM：

浮心B點(diǎn)到穩(wěn)心M點(diǎn)之間的距離?？蓮拇百Y料中查取。

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]->

11ag

_______________<!—[endif]—>

式中：h一—水線面面積橫向慣性矩(in」)；

三、船舶的三種平衡狀態(tài)

1.穩(wěn)定平衡：重心G在穩(wěn)心M之下，MR為正值。

2.不穩(wěn)定平衡：重心G在穩(wěn)心M之上，MR為負(fù)值。

3.中性平衡：重心G與穩(wěn)心M重合，MR為零。

四、穩(wěn)性的分類

1.按傾斜方向

橫穩(wěn)性：在橫傾力矩作用下船舶的穩(wěn)性。

縱穩(wěn)性：在縱傾力矩作用下船舶的穩(wěn)性。

2.按傾斜角度大小

初穩(wěn)性：傾斜角度G于10?15?；蛏霞装暹吘夐_始入水

前的穩(wěn)性。

大傾角穩(wěn)性：傾斜角度大于10?15。或上甲板邊緣開始

入水后的穩(wěn)性。

3.按外力性質(zhì)

靜穩(wěn)性：在靜態(tài)力矩作用下，不計(jì)及傾斜角速度的穩(wěn)性。

動(dòng)穩(wěn)性；在動(dòng)態(tài)力矩作用下，計(jì)及傾斜角速度的穩(wěn)性。

五、重量移動(dòng)原理

合重心的移動(dòng)方向平行于局部重心的移動(dòng)方向，即：

G1G2IIglg2,而且，PGlGl=Pl-glg2o

{C}{C}<!-[if!vml]-->{C}<!-[endif]->

第二節(jié)船舶穩(wěn)性指標(biāo)的計(jì)算

一、初穩(wěn)性

1.初穩(wěn)性公式

初穩(wěn)性假定條件：

(1)船舶微傾前后水線面的交線過原水線面的漂心F；

(2)浮心移動(dòng)軌跡為圓弧段，圓心為定點(diǎn)M(穩(wěn)心)，半徑

為BM(穩(wěn)心半徑)。

初穩(wěn)性公式：

復(fù)原力矩：MK=A-GZ

滿足假定條件時(shí)：此二A-GM-sinG

2.初穩(wěn)性衡準(zhǔn)指標(biāo)GM計(jì)算

(1)基本計(jì)算法

GM=KM-KG(1-GM.

式中：KM——橫穩(wěn)心距基線高度(m),KM=f(dm);

KG0一一船舶重心距基線高度(m);

GM,一一自由液面對(duì)GM的影響值。

①KG。計(jì)算

{CHCHCMO{C}{C}<!—[if!vml]->

<!—[endif]—>

式中：Pi一—組成船舶總重的第i項(xiàng)載荷重量。

Z.——Pi載荷的重心距基線的高度(m)。

<!-[if!vml]-x!-[endif]->L確定方法：

(i)估算法

(ii)利用艙容曲線

(iii)以艙內(nèi)載荷的合體積中心或艙容中心作為艙內(nèi)載荷的合重心。

②BGMr計(jì)算

{c}{C}{C}{C}{C：{C}<!—[if!vml]-<!―[endif]—>

式中:p----液體密度(g/cm;4);

ix——自由液面對(duì)其橫傾軸的慣性距(m')，常月公式有:

!vml]--x!-[endif]-->梯形液面:

{C}{C}<!—[if!vml]—><!—[endif]—>

其中：1一一艙長(zhǎng)(m)；

E、b2----前、后邊寬(m)o

矩形液面：

{c}{C}{C}{C}{C}(C}<!—[if!vml]->

<!—[endif]—>

其中：b一一矩形邊寬(m)。

!vml]->

<!-.[endif]->(2)少量載荷(ZP,<10%A)變動(dòng)后GM計(jì)算

若設(shè)ZPi變動(dòng)前后3KM=0,貝IJ：

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]->

<!—[endif]->

式中:GMI、GM2——載荷變動(dòng)前、后船舶的初穩(wěn)性高度(⑺)。

(3)懸掛載荷對(duì)GM的影響

設(shè)懸掛物重P噸，其初始重心至懸掛點(diǎn)的垂直距離L

船舶的橫傾角仇則:

{C}{C}{C}{C}{Cj!vml]—>

.<!―[endif]—>

{C}{C}{C}

{C}{C}(c}<!—[if!vnl]—><!—[endif]—>

即懸掛載荷對(duì)GM影響值為：

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]—><!—[endif]—>

!vml]-x!-[endif]->

因3GM值等于將載荷P垂向移至懸掛點(diǎn)所產(chǎn)生對(duì)GM影響，

所以稱懸掛點(diǎn)為懸掛載荷的虛重心。

二、大傾角（靜）穩(wěn)性

1.與初穩(wěn)性的區(qū)別

初穩(wěn)性的兩項(xiàng)假定條件不成立，不能直接以GM。作為其

衡準(zhǔn)指標(biāo)。

2.大傾角穩(wěn)性的表示方法

MR=AGZ

二A-(KN-KH)

式中:KN一—形狀穩(wěn)性力臂（m）,KN=f（A,0）,可從〃

穩(wěn)性橫交曲線〃中查?。?/p>

{C}{C}<!-[if!vml]->

{C}<!-[endif]-

KH——重量穩(wěn)性力臂(m),KH=KG-sinO,通常取:

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!-[if

<!—[endif]-

->

GZ復(fù)原力臂:m),GZ=KN-KHo

IM0(99年我國(guó)《法定規(guī)則》)關(guān)于液艙自由液而傾側(cè)

力矩上的計(jì)算船舶第i液艙在任一橫傾角。下：

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]—>

<!一[endif]-

->

式中：v~液艙總?cè)莘e，m3;

b一液艙最大寬度，明

r—液艙中液體的密度t/m3:

d一液艙方形系數(shù),等于v/(bL】h);

h--液艙最大高度，明

L)一液艙最大長(zhǎng)度，明

K-無因次系數(shù)，其計(jì)算公式如下：

{C}{C}<!—[if

{。分析：(1)建立在液艙所圍最大矩形

{C}<!—[endif]->

內(nèi)裝50%液體產(chǎn)生靜傾力矩的基

準(zhǔn)上，對(duì)非矩形艙，乘以(^2作修正。

(2)上述(a)和(b)條件為矩形艙液面未及艙頂和觸及

艙頂。

(3)Mfs=f(p,3液艙尺度)，對(duì)滿艙率小于98吊液艙與

液面高

度無關(guān)。

(4)自由液面對(duì)復(fù)原力臂修正值：

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]—

<!―[endif]—>

3.靜穩(wěn)性曲線的繪制(MR=f(H)或GZ=f⑹)

4.靜穩(wěn)性曲線的特征值

(1)曲線在原點(diǎn)處的斜率GM

(2)橫傾30。處的復(fù)原力臂GZ|g。。

(3)最大復(fù)原力臂對(duì)應(yīng)的橫傾角0皿(極限靜傾角)

曲線最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫座標(biāo)值。

(4)穩(wěn)性消失角①

<!-[if!vml]-x!-[endif]->在0>且MR=0所對(duì)應(yīng)

的橫傾角。

(5)曲線上反曲點(diǎn)對(duì)應(yīng)角0,?

通常為甲板浸水角。

(6)靜穩(wěn)性曲線下面積，也⑼

表示復(fù)原力矩MR所作的功AR(傾斜后船舶所具有的位

能)。

大傾角靜穩(wěn)性的衡準(zhǔn)指標(biāo):GZ19=30%Oia和AR。

5.影響靜穩(wěn)性曲線的因素

對(duì)于特定船：與KG和A有關(guān)。

對(duì)不同船：與船寬B、干舷FB等因素有關(guān)。

B增大時(shí),GM和GZ|o刖。增大，0—和0..減小。

FB增大時(shí),GM不變，但可提高大傾角穩(wěn)性。

<!-[if!vml]-x!-[endif]->

<!-[if!vml]->

<!-[endif]->

三、動(dòng)穩(wěn)性

1.與靜穩(wěn)性的區(qū)別

靜穩(wěn)性動(dòng)穩(wěn)性

受力性靜態(tài)外力作用動(dòng)態(tài)外力作用

MRM==

表征復(fù)原力矩(力臂GZ)RMR所作功AR（力臂111）ARA,ld

平衡條當(dāng)MR=Mh時(shí),船舶平衡于靜傾當(dāng)AR二Ah時(shí)，船舶平衡于動(dòng)傾

靜傾角色：船舶在靜力作用下的最大橫傾角。

動(dòng)傾角色：船舶在動(dòng)力作用下的最大橫傾角。

2.動(dòng)穩(wěn)性的衡準(zhǔn)指標(biāo)一一穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)K的計(jì)算

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]—><!—[endif]—>

式中：\~八Ln——最小傾覆力矩和力臂，即使船舶發(fā)生

傾覆的最小動(dòng)傾外力矩和力臂；

扎、L一一風(fēng)壓傾側(cè)力矩和力臂，即設(shè)定的惡劣海況

下風(fēng)壓對(duì)船舶的動(dòng)傾力矩和力臂。

⑴Knin求法

①繪制動(dòng)穩(wěn)性曲線L=f(9)

利用動(dòng)穩(wěn)性曲線是靜穩(wěn)性曲線的面積曲線原理繪制。

②在L=f(。)曲線上作兩項(xiàng)修正：

橫搖角&修正

進(jìn)水角a修正

③按定義在曲線上量取lhnin(Mhnin=A-UJ

{C}{C}<!-[if!vml]->{C}<!-[endif]->

(2)Mw計(jì)算

{C}(C}<!—[if!vml]—￡

{C}<!―[endi

f]->{C}{C}

(C)<!—[if!

vml]—>

<!—[endif]-

->

式中：P”----單位計(jì)算風(fēng)壓(t/m2),P"=f(航區(qū)，Zj；

A.----船舶橫向受風(fēng)面積(m2),A”=f(dm)；

L——A”中心距水線距離(m);

L——風(fēng)壓傾側(cè)力臂(m),可從船舶資料中的風(fēng)壓傾側(cè)

力臂圖表中查取。

第三節(jié)對(duì)穩(wěn)性的基本要求

{C}{C}<!-[if!vml]->{C}<!-[endif]->

一、對(duì)最惡劣海況和船舶狀況的設(shè)定條件

(1)船舶無航速，水線面為水平面；

隨浪穩(wěn)性問題：

(2)船舶無初始橫傾，全航程中船上所有非液體載荷的重1心位置保持不變;

(3)以設(shè)定的橫風(fēng)橫浪為惡劣海況。

{C}{C}<!-[if!vml]->{C}<!-[endif]->{C}

{C}<!-[if!vml]-

->{C}<!-[endif]

二、對(duì)非國(guó)際航行海船穩(wěn)性的最低要求

我國(guó)1999年《法定規(guī)則》對(duì)非遮蔽航區(qū)海船的穩(wěn)性基

本要求：

經(jīng)自由液面修正后，船舶在整個(gè)航程中必須同時(shí)滿足五

項(xiàng)基本衡準(zhǔn)要求：

(1)GM>0.15m；

(2)GZ|e=3o°>0.20m,當(dāng)&<30。時(shí)由GZ|e二班代替；

(3)0a>30°,當(dāng)船舶寬深比>2.0時(shí)，該要求可適當(dāng)

放寬；

(4)0v>55。，99《法定規(guī)則》該項(xiàng)要求已被取消。

(5)K>1.00

三、對(duì)國(guó)際航線海船的穩(wěn)性衡準(zhǔn)要求

我國(guó)99《法定規(guī)則》和TMO規(guī)定：經(jīng)自由液面修正后，

船舶在整個(gè)航程中要求同時(shí)滿足：

(DGM>0.15m；

(2)復(fù)原力臂曲線在橫傾角0。?30°之間所圍面積應(yīng)不

小于0.055m?rad；

<!-[if!vml]-x!-[endif]-->(3)復(fù)原力臂曲線在橫傾角

(T?40?；蜻M(jìn)水角中較小者之間所圍面積應(yīng)不小于

0.090m?rad；

(4)復(fù)原力臂曲線在橫傾角30。?40°或進(jìn)水角中較小

者之間所圍面積應(yīng)不小于0.030m-rad；

(5)GZMo。>0.20m；

(6)0sllm>30°,至少不小于25°；

(7)滿足天氣衡準(zhǔn)要求。

四、舶臨界穩(wěn)性資料

船舶臨界初穩(wěn)性高度GNL：恰能同時(shí)滿足穩(wěn)性衡準(zhǔn)要求時(shí)的初穩(wěn)性高度值(m)o

臨界重心高度KG。：

KGC=KM-GMe=f(A)

第四節(jié)船舶穩(wěn)性的校核與檢驗(yàn)

一、船舶穩(wěn)性的校核

船舶每一航段對(duì)穩(wěn)性最不利裝載情況下必須滿足：

經(jīng)自由液面修正:GM>GM..+0.2(m)

未經(jīng)自由液面修正:GMo<GM|T=9S(m)

二、保證適度穩(wěn)性的經(jīng)驗(yàn)方法

按合適比例控制各層艙配貨重量。例如：

{C}{C}<!--[if!vml]-->U{C}{C}{C}<!7endif]-->二層艙非底

艙貨約占貨總

重35。式甲板貨

§0%,甲板貨

貨堆高度

雜貨船<(1/5-1/6)B)

滿載時(shí)底艙貨約占貨總重65%

三、船舶穩(wěn)性的檢驗(yàn)方法

1.航行中檢驗(yàn)一一實(shí)測(cè)橫搖周期Te

To：船舶橫搖一個(gè)全擺程(四個(gè)擺幅)所需時(shí)間(s)0

(1)《法定規(guī)則》推薦公式

JC}{C}{C}{C}{C}{C}<?一[if!vml]—>

,<!—[endif]—>

{C}{c}<!—[if!vml]—>

<!―[endif]—>

式中：B——船舶型寬(m)；

GM0一一未經(jīng)自由液面修正的初穩(wěn)性高度(m)；

{C}{C}<!-[if!vml]->{C}<!-[endif]->f——系數(shù)，由

B/dm查表。

(2)經(jīng)驗(yàn)公式

{C}{C}{C}{C}{C}{c}<!—[if!vml]—><!—[endif]—>

式中：f——橫搖周期系數(shù)，一般貨船f=0.73?0.88。

2.停泊中檢驗(yàn)一一橫向移動(dòng)或加減載荷

設(shè)橫向移動(dòng)P(t),船舶產(chǎn)生橫傾角。,則:

PY=A-GM-tgG

或.

{C}{c}<!—[if!vml]—>_________

<!―[endif]-

->

式中：YP重心橫移的距離，右移取〃+〃,左移取

3.觀察船舶征狀

{C}

{C}<!--[if!vml]-

->{C}<!-[endif]

=A-GMI-sinO

GM0I=f(Tet)

當(dāng)受到較小外力矩作用時(shí)，船舶會(huì)發(fā)生明顯的橫傾，且其橫搖極其緩慢。

第五節(jié)船舶穩(wěn)性的調(diào)整

一、GM的調(diào)整

設(shè)GM的調(diào)整值:Nh二要求的GM?-調(diào)整前GM】。

1.垂向移動(dòng)載荷

{C}{C}<!-[if!vml]->{C}<!-[endif]->

{C}{C}{C}

{C}{C}{C}<!-

-.if!vml]—>

<!―[endif]-

->

中：Z一—P重心垂向移動(dòng)距離(m),下移取〃+〃，上移取

當(dāng)滿載滿艙時(shí)，可采用輕重貨物等體積互換方法調(diào)整,

此時(shí)還應(yīng)滿足：n

{C}{C}<!-[if!vml]-^J{C}{C}{C}<!-[endif]->P=PK-R.

SFH-PH=SFL,PL

2.加減載荷(2P<10%A)

Nh.(A+P)=P-(KGo-Zp)

{C}{C}<!-[if!vml]->{C}<!-[endif]->

(C}{C}{C}

{C}{C}{C}<!-

-[if!vml]—>

<!一[endif]-

->

注意：P加載時(shí)取〃+〃，減載時(shí)取〃-〃。

二、橫傾角的調(diào)整

1.橫向移動(dòng)載荷

設(shè)橫向移動(dòng)P(t),船舶產(chǎn)生橫傾角0,則:

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]—>

<!―[endif]-

->

式中：Y——P重心橫移的距離，右移取〃+〃，左移取〃-〃。

<!-[if!vml]-x!-[endif]->2.加減載荷

{C}{C}<!—[if!vml]—>

<!—[endif]-

->

式中：Y一—P重心距中縱剖面的距離(m);

6Mz——載荷變動(dòng)后的初穩(wěn)性高度(m)；

即:

{C}{C}<!—[ifIvrnl]—>

<!―[endif]—>

6——裝載變動(dòng)后所產(chǎn)生的橫傾角。

例例1：某輪出港時(shí)垂向總力矩為17500tm,設(shè)排水量為3500t時(shí),KM為5.50n,

試求出港時(shí)的GM值？若該輪抵目的港燃油消耗量50t,其KP為0.7m,淡水消

耗量30t,KP為3.0m,使油、水柜產(chǎn)生自由液面,設(shè)燃油比重0.85,油柜長(zhǎng)

7m,寬14m,中間有縱向隔艙壁；淡水柜長(zhǎng)2m,寬6m,試求抵港時(shí)的GM值？

例3-2：某輪當(dāng)時(shí)排水量60003因裝貨造成右傾9°,KG為6.52m,現(xiàn)在二層柜

內(nèi)加裝300t棉花，其重心高度為10.8m,分裝于縱向中心線左右兩翼各5.0m

處，其KM為7.15m,求左右兩翼各裝多少噸貨才能使船舶保持正浮狀態(tài)？

例3-3：某輪排水量15000t,GMo=0.45m,要求GM產(chǎn)0.60m,現(xiàn)利用二層艙的盤

元(SFH=0.45m3/t)和底艙的棉花(SR=2.8(W/t)互換艙位來調(diào)整穩(wěn)性(貨物垂向

移動(dòng)距離為6.0m),問各需移貨多少噸？

第四章保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运?/p>

第一節(jié)對(duì)船舶吃水差的要求

一、吃水差(trim)概念

n

<!-[if>vml]->{C}{C}{C}<!-[endif]->當(dāng)t=0時(shí)，

稱為平吃水(Evenkeel)；

t=di-dA當(dāng)t>0時(shí),稱為首傾(Trinbyhead)；

當(dāng)t<0時(shí)，稱為尾傾(Tri用bystern)?

二、吃水差對(duì)船舶航海性能的影響

快速性操作性耐波性等

輕載時(shí)螺旋槳沉輕載時(shí)舵葉可

首傾時(shí)深比下降，影響推能露出水面，影滿載時(shí)船首容易上浪。

；北7%,亥Illnl能油

過大尾輕載時(shí)球鼻首露水下轉(zhuǎn)船動(dòng)力輕載時(shí)船首盲區(qū)增大，

傾時(shí)出水面過多，船舶點(diǎn)后移,回轉(zhuǎn)性船首易遭海浪拍擊。

陽(yáng)力他卜.

!vml]-><!-[endif]->

三、適當(dāng)吃水差的范圍

對(duì)萬(wàn)噸級(jí)貨輪:

滿載時(shí)：t=-0.3-0.5m

半載時(shí)：t=-0.6?一0.8m

輕載時(shí)：t=—0.97.9m

<!-[if!vml]->l{C}{C}{C}<!-[endif]->空載壓載時(shí)：dm>

(0.5-0.6)&

I/D>(0.4-0.6)

It|<2.5%Lbp

其中：d.一一船舶夏季滿載吃水(m)；

I——螺旋槳軸心至水面高度(m);

D一一螺旋槳直經(jīng)(m)。

第二節(jié)吃水差的計(jì)算和調(diào)整

一、吃水差基本計(jì)算公式

船舶縱向復(fù)原力矩:MH=A-GZ,.

=A-GMi.-sinip

或：MRL=A-GML-tg(p

式中：GML——縱穩(wěn)性高度(m)；

(p----船舶縱傾角。

______{C}{C}<!—[if!vml]—>

____________________________<!―[endif]—>

{C}{C}<!-[if!vml]—>

<!—[endif]—>

當(dāng)縱傾合力矩M作用于船上時(shí)，則:

100-t-MTC二Mr

即吃水差基本計(jì)算公式：

{C}(C){C}

LU3----

{C}{C}{c}<!—[if!vnl]—>

<!—[endif]->

二、吃水差的計(jì)算

由于船舶的重力作用線與正浮時(shí)的浮力作用線沿縱向

不在同一垂線上所致(即：<1—[if>IP

<!—[endif]—>)0

1.基本計(jì)算法

由于:

<!―[if!vml]—>

<!—[endif]—>{C}{C){C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]—>

<!—[endif]—>

所以：

<!—[if"門1]->

<!―[endif]—>

{C}{C}<!-[if!vml]->

{C}<!--[endif]-->式中：Xg>Xi,重心和浮心距腫距離(m)；

P,——船上第i項(xiàng)載荷重量(t)；

Xi一一Pi重心距觸距離(m)。

首吃水:

{C}{C}{C){C}{C}{C}<!—[if!vml]—>

<!一[endif]—>

尾吃水:

{c}{C}{CJ{C}{C}{C}<!—[if

<!―[endif]—>

設(shè)首吃水系數(shù):

<!―[if!vml]—>

<!—[endif]—>

尾吃水系數(shù):

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!-[if!vml]-

<!―[endif]—>

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]—>

<!―[endif]—>

!vml]-->

<!-[endif]->

{C}(C}{C}{C}{C}{C}<!-[if!vml]->

.<!―[endif]—>

2,少量載荷(XPi<10%A)變動(dòng)時(shí)對(duì)t的影響

由于:

{c}{C}{C){C}{C}{C}<!-[if!vml]->

<!—[endif]—>

若設(shè)少量載荷對(duì)t的改變量3t,則:

(C){C}(C)

{C}{C}{C}<!—[if!vnl]—>

<!―[endif]—>

式中：MTO——載荷變動(dòng)前縱向合力矩。

^{CHCHC}{CHCHCK!"[if!vml]—>

.<!-LendifJ—>

式中：Pi一—第i項(xiàng)變動(dòng)的載荷重量(t),加載時(shí)取〃+〃,

卸載時(shí)取〃

xPi——Pi重心距腫距離,觸前取〃+〃，觸后取〃-

載荷變動(dòng)后首尾吃水為：

{c}{C}{C}(C}{C}{C}<!-[if!vml]-

<!―[endif]—>

{C}{C}{C}{C}{C}{c}<!—[if!vml]—>

<!—[endif]—>

式中：dro\(IAO載荷變動(dòng)前首尾吃水(m)。

三、吃水差的調(diào)整

1.縱向移動(dòng)載荷

設(shè)要求調(diào)整的吃水差值為NE要求t「原to,WJ：

100-NrMTC=P-X

或.

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!vml]->

<!―[endif]->

式中：P——縱向移動(dòng)的載荷重量(t);

X——P重心縱向移動(dòng)距離Gn),前移取〃+〃，后移取

〃〃

-O

當(dāng)采用輕重貨物等體積互換時(shí)，還需滿足：

H

{C}{C}<!-[if!vml]->

{C}{C}{C}<!-[endif]->P=

PH-PL

PH-SFH=P-SHL

2.加減載荷(ZPS10%A)

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!-[if!vml]—>

p..—*

<!―[endif]—>

式中：P.——加減第i項(xiàng)載荷重量(t):

XPi----Pt重心距腫距離(m)o

四、保證適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)方法

1.按經(jīng)驗(yàn)得出各艙配貨重量的合適比例配貨；

2.按艙容比例配貨，首尾艙留出一定的機(jī)動(dòng)貨載，在臨

裝貨結(jié)束前作調(diào)整吃水差之用。

第三節(jié)吃水差計(jì)算圖表

一、吃水差曲線圖

1.制圖原理

{C}{C}{C}{C}{C}(C)<!-[if!vml]->

<!--[endif]-->

{C}{C}{C}{C}{C}{C}<!—[if!vml]->