船舶概论之船体几何形状
第1章_船体形状
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100
44.8 166.0 271.1 361.9 507.9 526.3 501.3 469.0 431.7 397.6 336.2 255.9 154.5 27.7 -
200
399.7 511.0 622.1 730.5 827.4 905.1 967.8 1015.4 978.2 913.5 837.7 770.7 651.4 514.1 343.4 111.6
2408.9 2430.0
2396.83 2419.4
2376.4 2401.7
2343.7 2372.8
2278.5 2310.3
2145.9 2185.2
1794.2 1843.3
1150.2 1232.0
171.7 316.6
-
-
-
-
半宽值
1000 2277.0 2314.2 2344.8 2364.0 2381.2 2396.3 2410.7 2424.2 2435.5 2444.2 2450.2 2451.8 2451.0 2442.1 2427.1 2401.8 2342.1 2224.5 1892.5 1313.8 432.2
-
500
1102.4 1912.0
2256.3 2272.4 2288.1 2302.4 2315.5 2328.6 2339.3 2345.2 2350.8 2330.8 2051.6 1890.0 1656.8 1362.9 964.6 488.5
-
600
2231.3 2261.1 2280.9 2295.4 2310.7 2325.6 2338.3 2351.7 2362.5 2366.5 2371.3 2353.2 2334.3 2287.3 2230.9 1702.9 1209.6 663.6
2-1船舶外形的一般特征
第二章船体几何要素§2-1船舶外形的一般特征上甲板船底左右舷：左舷、右舷的定义是立于船上，面向船首，左边为左舷，右边为右舷。
图2-1-1 主坐标平面中线面——通过船宽中点的纵向垂直平面，它把船体分为互相对称的左右舷，因此中线面是船体的对称面。
舯站面——通过船长（垂线间长或设计水线长）中点（常用符号表示）垂直于中线面的横向垂直平面，把船体分为首尾两部分。
基平面——通过船长中点龙骨上缘的水平面，与中线面、舯站面相互垂直，三者组成主坐标平面。
亦有的用设计水线面代替基平面，它是通过设计水线处的水平面，把船体分为水上和水下两部分。
中纵剖面舯剖面水线面型表面是指不包括附体（如舵、舭龙骨、螺旋桨等）的船体外形的设计表面。
对金属船体系指外板的内表面；对木船、水泥船则指船体的外表面。
图2-1-2 船体型表面在主坐标上的截图图2-1-3 船体轮廓一、甲板线甲板线是甲板边线和甲板中线的统称。
甲板边线——甲板型表面在舷边的曲线。
甲板中线——甲板型表面与中线面的交线。
舷弧——甲板边线的纵向曲度。
首舷弧——首垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高出的距离。
尾舷弧——尾垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高出的距离。
脊弧——甲板中线的纵向曲度。
首、尾脊弧的定义与首、尾舷弧的定义相仿，区别只是在于脊弧是指甲板中线上。
首垂线——通过设计水线与首柱前缘的交点所作的垂线。
尾垂线——一般在舵柱后缘，若无舵柱则取舵轴的中心线。
二、龙骨线它是指船体型表面的底部与中线面的交线，即龙骨上缘与中线面的交线。
一般运输船和军舰的龙骨线是水平的，这是为了减小吃水和便于修理。
拖船和渔船的龙骨线一般都做成向尾倾斜的，这样就可增大尾部吃水，以利装置较大直径的螺旋桨，增大船的拖力。
有些快艇的船底则做成阶梯形，使其在高速航行时产生水动力将船升举而在水面滑行。
三、船首船首的形状不但直接影响船舶的航行性能、使用性能和建造工艺而且还影响船的外形美观。
图2-1-4 船首形状前倾首是现代大多数船舶所采用的一种船首。
第二章 船体的几何形状和特征
设计夏季载重吃水处的水平面与船体相截所得的船体剖面。 设计水线面的形状对船舶阻力、稳性、船舶布置等有影响。
船体的三个主要剖面
第二节 船体型线图
• 船体型线图的概念 用船体表面的剖切线和外形轮廓线的投影线表示 的船体几何形状和尺寸的图，称为船体型线图。
• 船体型线图的组成 横剖线图、纵剖线图、半宽水线图和型值表
板的
外表面
• 从船体型表面上量取的尺度，称为船舶型尺度。
2. 首垂线 通过首柱的前缘和设计夏季载重水线的交点所作的垂线。
符号－－F·P 首垂线是量度垂线间长、设计夏季载重线长、首吃水的
基准线。 3. 尾垂线 沿着舵柱的后缘或舵杆中心线所作的垂线。 符号－－A·P 尾垂线是量度垂线间长、尾吃水的基准线。 4. 垂线间长 又称两柱间长，是船舶首垂线与尾垂线之间的水平距 离。
• 6.龙骨线
中线面与船体型表面底部的交线。称为龙骨线。 类型：平龙骨线、曲线龙骨线、斜龙骨线
7. 平行中体 在船体中部，设计水线以下的横剖面的大小和形 状完全相同的一段船体长度，成为平行中体。 特点：能较好利用舱容，施工方便，降低船舶造 价。但对提高船的几何形状和特征
第一节 船体选用的参考坐标和主要剖面
一、船体的型表面、首垂线和尾垂线
• 1. 船体型表面
• 指不包括船舶附体在内的船体外形的设计表面。 船舶附体：舵、螺旋桨、舭龙骨、减摇鳍、尾轴架等。
• 金属船体 ：型表面指船壳外板和上甲板的内表面
• 木质、水泥和玻璃钢船体：型表面指船壳外板和上甲
• 4.梁拱 各横剖面处甲板中线与甲板边线的高度差值
• 标准梁拱：一般为船舶型宽的1/50
• 作用：迅速排泄甲板积水，增强甲板的刚 性。
(船舶与海洋工程概论)03第三章 船舶几何特征和技术性
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
设计水线面
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
中站面
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
纵剖线图 与中线面平行的辅助平面与船体型表面的截交线 投 影到中线 面上——反映为真实型状 在其他两个投影面上为直线
§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
型宽 B ——船长中点处宽度
型深 D ——甲板边线最低点处高度。
吃水 d ——设计水线到龙骨基线垂直高度。
干舷 F ——船舷最低处至水面的垂向距离。
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
中线面（V）————纵向投影（将船分成左右两部分）
设计水线面（H）——水平面 （将船分成上下两部分）
中站面（W）————横剖面 （将船分成前后两段）
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
三 个 互 相 垂 直 的 基 准 投 影 面
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
一、船体型线图
船体是一个具有双重曲度（不可展开曲面）的复杂的流 线体。其表面形状是一个复杂的光顺曲面。故用专门的线型 图表示。
型线图是在三个互相垂直的投影面上，用船体型表面的截 交线、投影线、外轮廊线来表示船体外形的图样。
三个互相垂直的基准投影面为：
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船舶概论
1. 船是一个狭长和左右对称的几何体，它的上部、下部和两边分别为上甲板、船底和左右舷所包围。
2. 船体的几何要素包括船的大小和形状。
3. 中线面：通过船宽中点的纵向垂直平面，它把船体分为相互对称的左右舷，因此中线面是船体的对称面。
4. 舯站面：通过船长中点垂直于中线面的横向垂直平面，把船体分为首尾两部分。
5. 基平面：通过船长中点龙骨上缘的水平面，与中线面、舯站面相互垂直，三者组成主坐标平面。
6. 也有的用设计水线面代替基平面，它是通过设计水线处的水平面，把船体分为水上和水下两部分。
7. 船体型表面在三个基本投影面上的截面分别称为中纵剖面、舯剖面和水线面。
8. 甲板边线：甲板型表面在舷边的曲线。
9. 甲板中线：甲板型表面与中线面的交线。
10. 舷弧：甲板边线的纵向曲度。
11. 首舷弧：首垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高处的距离。
12. 尾舷弧：尾垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高处的距离。
13. 脊弧：甲板中线的纵向曲度。
14. 梁拱：为了排除积水，船的甲板是从中线向两舷逐渐下降，下降度FH 称为梁拱。
15. 船体可分为两部分,在最上层连续甲板以下的称为主船体,以上的称为上层建筑.16. 船长(L)----通常选用的船长有三种,即总长、垂线间长和设计水线长。
17. 总长（L OA ）：自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大距离。
18. 垂线间长（Lpp ）:首垂线(F.P)与尾垂线(A.P)之间的水平距离。
19. 水线长（L WL ）：平行于设计水线的任一水线与船体型表面首尾端交点间的水平距离。
20. 型宽（B ）----指船舶型表面之间垂直于中线面方向度量的最大距离，一般指船长中点处的宽度。
21. 型深（D ）----在船舶型表面的甲板边线最低点处，自龙骨板上表面至上甲板边板的下表面的垂直高度。
22. 吃水（d ）----龙骨基线至设计水线的垂直高度。
23. 干舷（F ）----自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。
2014-船舶概论3-1-学生
3.1.2.1
船体主尺度
（3）型深（D） 在船的中横剖面处，沿船舷由平板龙骨 上缘至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离；
对甲板转角为圆弧的船舶，则由平板龙骨上
缘量至横梁上缘延伸线与肋骨外缘延伸线的
交点。
3.1.2.1
船体主尺度
(4)吃水 (T) 吃水：船体在水面以下的深度。 设计吃水(T)——基平面与设计水线平面的垂直距 离。
3.1.2.1
船体主尺度
（2） 型宽 （B）： 型宽 ：船体型表面（不包括船体外板厚度）之 间垂直于中线面方向度量的最大距离。 设计水线宽：设计水线平面处，船体型表面之间 垂直于中线面的最大水平距离。 满载水线宽：满载水线平面处，船体型表面之间 垂直于中线面的最大水平距离。 最大宽度：包括外板和伸出两舷的永久固定突出 物（如护舷材、水翼等）在内的垂直于中线面的最大 水平距离。
尾部轮廓主要考虑：桨、舵、船体之间的配合。
3.1.3.5 横剖面
船的舷部有垂直的，也有 向外展开的（称为外飘）。 外飘：设计水线以上船 首部舷侧表面向外的倾斜。 外倾：设计水线以上船 中部舷侧表面向外的倾斜。 低速运输船，一般采用 平行中体。 平行中体：船长中部一 段的横剖面的大小和形状保 N 持不变。 底边升高
3.2.1.2 船舶的浮态
船舶的浮态
设重心G坐标和浮心B坐标:
(xG,yG,zG)， (xB,yB,zB)
3.2.1.2 船舶的浮态
1、正浮状态
W w xG xB y y B G
可以仅用吃水T表示
2、横倾状态
W w xG xB y y ( z z ) tan G G B B
或
CB LBT CB CP CM BTL CM
2-3船体型线图
§2-3 船体型线图一、型线图的一般概念型线图的基本投影面即中线面、舯站面和水线面图2-1-1 主坐标平面这三个平面和船体相截所得的截面图（图2-1-2）图2-1-2 船体型表面在主坐标上的截图为了完整地表达船体的几何形状，尚需补充若干个分别平行于三个基本投影面表达船体的型表面，这个图形就是船体型线图。
二、型线图的三视图参见船体型线图1.横剖面图2.半宽水线图3.纵剖线图三、型值表表2-3-1是150t货船的型值表，它分为两个部分：表左部分：给出了横剖线与水线、甲板边线、舷墙顶线的交点的半宽值。
表右部分：给出了横剖线与纵剖线、甲板边线、舷墙顶线的交点的高度值。
习题1.某军舰舰长L＝92.0m，舰宽B＝9.1m，吃水d＝2.9m，舯剖面系数C=0.814，方形系数B C＝M0.468。
求：（1）排水体积 ；（2）舯剖面面积A；（3）纵向棱形系数P C。
M2.某海洋客货船的船长L＝155m，宽B＝18m，吃水d ＝7.1m ，排水体积310900m =∇，舯剖面面积M A ＝1152m ，水线面面积W A ＝19802m 。
求：（1）方形系数B C ；（2）纵向棱形系数P C ；（3）水线面系数WP C ；（4）舯剖面系数M C ；（5）垂向棱形系数VP C 。
3. 某沿海客货船的排水体积∇＝97503m ，它的主尺度比值为：L/B ＝8.0，B/d ＝2.63，船型系数为：M C ＝0.9，P C ＝0.66，VP C ＝0.78。
求：（1）船长；（2）船宽；（3）吃水；（4）水线面系数；（5）方形系数；（6）水线面面积。
4. 已知某巡逻艇的平均吃水d ＝2.05m ，长宽比L/B ＝6.7，船宽吃水比46.2/=d B ，方形系数B C ＝0.53。
求其排水体积∇。
5. 某内河驳船的排水体积∇＝44003m ，吃水d ＝2.6m ，方形系数815.0=B C ，水线面系数WP C ＝0.882。
船舶静力学概论 第二章 船体几何形状描述
• 船舶与海洋平台的外形特性，船体各部分的名称 • 船舶型表面和排水体积表面的概念 • 船体的主尺度和坐标平面、船型系数、尺度比 • 曲面形状的描述，船体型线图、型值表
1 船体的几何描述
• 船体各部位的名称
上层建筑：supper structure
船艉
船舯
船艏
上层建筑
艏柱
水线
尺度比 长宽比 L/B，宽吃水比 B/T， 型深吃水比 D/T，长型深比 L/D
1.2 船体型线图
任意曲面都可以用平面曲线的平移加变形运动的轨迹来描述。
V
母 线
船体形状非常复杂，通常用一系列截交线来表示。 1.与中站面平行的横截面与船体型表面的截交线称为横剖线 2.与设计水线面平行的水平截面与船体型表面的截交线称为水 线 3.与中线面平行的水平截面与船体型表面的截交线称为纵剖线
舵
主船体 龙骨
主船体：main hull 船艉：stern 船艏：bow 舵：rudder 水线：water line
龙骨：keel
左舷
艏柱：stem
左舷：port side
右舷：starboard side
右舷
1.1 船体的相关定义
1.1.1 主坐标平面的定义
• 设计水线面(载重水线面) 设计状态时船体与静水面的截交面。
1.1.3 船型系数
船型系数反映了船体水下部分的肥瘦程度。
1、水线面系数 CWP（α）：
CWP
AW LB
2、中横剖面系数
CM（β）：
CM
AM BT
3、方形系数 CB（δ）：
CB
L BT
4、棱形系数 CP（φ）：
CP
AM L
船体制图(结构部分)
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船舶结构
图 双壳油船横剖面示意图
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船舶结构
图 双壳油船横剖面结构图
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船舶结构
内河船受航道和吃水的限制，船长较短，船型宽而扁平， 吃水浅，因此大多数中小型的内河船舶都采用单一横骨 架式结构。图所示为内河小型货船的横剖面结构。其甲 板、底部和舷侧均采用横骨架式单层结构。底部略向两 舷升高。
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船舶结构
船体的基本组成
通常船体可大致分为主船体（hull）和上层建筑 （superstructure）两部分。 上层建筑：首楼（forecastle）、桥楼（bridge）、尾楼 （poop）及甲板室（deck house）。 主船体包括：船首（stem）、船中（midship）和船尾 （stern）；
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船舶结构
主船体是船体结构的主要部分，是由船底（ship bottom）、 舷侧（ship side）、上甲板（upper deck）围成的水密的 空心结构。其内部空间又由水平布置的下甲板（lower deck）、沿船宽方向垂直布置的横舱壁（transverse bulkhead）和沿船长方向垂直布置的纵舱壁（longitudinal bulkhead）分隔成许多舱室。货船上通常有货舱、机舱、 首尖舱和尾尖舱等舱室。首、尾端的横舱壁也叫首尖舱舱壁 （forepeak bulkhead）和尾尖舱舱壁（afterpeak bulkhead）。
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船舶分类
小结
船舶的分类多种多样，较为常规的分类方法是按照用途 分类。油船、集装箱船、散货船是最为常规的船型，也是占 世界造船总量前三的船型。 此外，这里解释一下船、舰和艇的概念。 船：通用词，多用于常规民用或者特殊用途的。 舰：大型水面战斗船只。 艇：小型水面战斗船只、高速水面船和水下航行类。
船舶原理 1船体形状
第二节
船舶尺度
船舶总长LOA 设计夏季载重水线LWL
渤海大学航运学院
第二节
船舶尺度
二、登记尺度 是根据《1969年国际船舶吨位丈量公约》 的规定所定义的，是主管机关在登记船舶 和计算船舶总吨位、净吨位时所使用的尺 度，它载明于吨位证书（Tonnage Certificate）上。包括长度、宽度和型深。
尺度比能够反映船舶的肥瘦程度和某些航海性 能的好坏。 L/B-与船舶快速性和操纵性有关。 B/d-与稳性、摇荡性有关。 D/d-与船舶大角度横倾时的稳性和抗沉性有关。 B/D-与船体强度有关。 L/D-与船体强度有关。 L/d-该值增大，船舶的操纵回转性能变差。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
渤海大学航运学院
第四节
船型系数
渤海大学航运学院
第一节
型线图
渤海大学航运学院
第一节
型线图
舷弧 sheer 梁拱 camber 平行中体 parallel middle body
渤海大学航运学院
第二节
船舶尺度
是反映船体大小的几何参数，这些参数对 于船舶设计、建造、操纵、避碰、船舶管 理都十分重要。 按其度量方式不同，可分为主尺度、登记 尺度、最大尺度三类。
渤海大学航运学院
第二节
船舶尺度
型深moulded depth：在船长中点处，沿船 舷由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁上 缘的垂直距离。 型吃水moulded draft:在船长中点处，由平 板龙骨上缘量至夏季载重水线的垂直距离。
dF dA dM 2
F D d
渤海大学航运学院
2-1船舶外形的一般特征
第二章船体几何要素§ 2-1船舶外形的一般特征上甲板船底左右舷：左舷、右舷的定义是立于船上，面向船首，左边为左舷，右边为右舷。
图2-1-1 主坐标平面中线面一一通过船宽中点的纵向垂直平面，它把船体分为互相对称的左右舷，因此中线面是船体的对称面。
舯站面一一通过船长（垂线间长或设计水线长）中点（常用符号'表示）垂直于中线面的横向垂直平面，把船体分为首尾两部分。
基平面一一通过船长中点龙骨上缘的水平面，与中线面、舯站面相互垂直，三者组成主坐标平面。
亦有的用设计水线面代替基平面，它是通过设计水线处的水平面，把船体分为水上和水下两部分。
中纵剖面舯剖面水线面型表面是指不包括附体（如舵、舭龙骨、螺旋桨等）的船体外形的设计表面。
对金属船体系指外板的内表面；对木船、水泥船则指船体的外表面。
图2-1-2 船体型表面在主坐标上的截图图2-1-3船体轮廓一、甲板线甲板线是甲板边线和甲板中线的统称。
甲板边线一一甲板型表面在舷边的曲线。
甲板中线一一甲板型表面与中线面的交线。
舷弧——甲板边线的纵向曲度。
首舷弧——首垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高出的距离。
尾舷弧一一尾垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高出的距离。
脊弧一一甲板中线的纵向曲度。
首、尾脊弧的定义与首、尾舷弧的定义相仿，区别只是在于脊弧是指甲板中线上。
首垂线——通过设计水线与首柱前缘的交点所作的垂线。
尾垂线——一般在舵柱后缘，若无舵柱则取舵轴的中心线。
二、龙骨线它是指船体型表面的底部与中线面的交线，即龙骨上缘与中线面的交线。
一般运输船和军舰的龙骨线是水平的，这是为了减小吃水和便于修理。
拖船和渔船的龙骨线一般都做成向尾倾斜的，这样就可增大尾部吃水，以利装置较大直径的螺旋桨，增大船的拖力。
有些快艇的船底则做成阶梯形，使其在高速航行时产生水动力将船升举而在水面滑行。
三、船首船首的形状不但直接影响船舶的航行性能、使用性能和建造工艺而且还影响船的外形美观。
船舶概论之船体几何形状
第三节 船体线型图
设计水线面（满载水线面） 设计水线面（满载水线面）→水线图
第三节 船体线型图27/4
（半宽）水线图 半宽） 用一系列平行于满载水线面的平面剖切船体所得的曲线 ，一般海船取9～10个内河船取5～7个。 一般海船取9 10个内河船取5 个内河船取
第三节 船体线型图
船体线型图
主 度 尺
第四节 船舶外部形状 二、上层建筑形式和造型
上甲板： 上甲板：船体最上一层纵通连续甲板 上层建筑： 上层建筑：在上甲板以上的船体结构 艏楼 艉楼 桥楼 甲板室：如上层建筑结构的两侧与两舷不相连， 甲板室：如上层建筑结构的两侧与两舷不相连，而缩进一 定距离（大于 倍船宽） 定距离（大于0.04倍船宽）形成两边走道的结构。上层建筑 倍船宽 形成两边走道的结构。 的形式与机舱位置有一定关系。 的形式与机舱位置有一定关系。
第三节 船体线型图
型线图是在三个互相垂直的投影面上， 型线图是在三个互相垂直的投影面上，用船体型表面的 截交线、投影线、外轮廊线来表示船体外形的图样。 截交线、投影线、外轮廊线来表示船体外形的图样。 来表示船体外形的图样
第三节 船体线型图
三个互相垂直的基准投影面为： 三个互相垂直的基准投影面为： 纵中剖面： ● 纵中剖面：通过船体甲板中心线的纵向垂直平面 （将船分成左右对称的两部分） 将船分成左右对称的两部分） 中横剖面（舯剖面） 通过船长中点（以符号表示） ● 中横剖面（舯剖面）：通过船长中点（以符号表示）的 横向垂直平面 （将船分成前后两段） 将船分成前后两段） 设计水线面（满载水线面） ● 设计水线面（满载水线面）：通过满载水线的水平面 （将船分成上下两部分） 将船分成上下两部分）
第二节 船舶尺度比与船型系数
4、长深比L/D： 长深比L/D： L/D 主要影响船体的结构强度，比值越大， 主要影响船体的结构强度，比值越大，说明船型越扁 平，当比值超过某个限度，则对船舶坚固性不利。 当比值超过某个限度，则对船舶坚固性不利。 5、船长吃水比L/T： 船长吃水比L/T： L/T 主要影响船舶的操纵性，比值越小，回转性越好， 主要影响船舶的操纵性，比值越小，回转性越好，转动 越好 越是灵敏。 越是灵敏。
船体几何形状和尺度
横剖线
ｂ ｄ ｎ ｓ பைடு நூலகம் ｙｌ ｅ ｉ
平行于 中站 面的平面与船体型表 面的交线 斜剖线 ｄａ ｏａ ｉｇ ｎｌ
舷弧
甲板型表 面与中线面 的交线
ｓｅｒ ｈ ｅ
斜 交于基平面和 中线面 ，但垂直 于中站面 的斜 平面 与船体型表面 的交线
斜 切线
外廓线 ｐｏ ｌ ｒｆｅ ｉ
设计水线前端 处的切线与 中线 面之 间的夹角
甲板 线 ｄｃ ｎ ｅｋｌ ｅ ｉ
由水线所 围封 的平 面 中纵剖 面 ｌｎ ｉ ｄｎ ｌｅｔ ｎｉ ｎｒ ｏ ｇｔ ｉａ ｓｃｉ ｃ ｔ ｕ ｏ ｎｅ ｅ
甲板边线和 甲板中线 的统称
甲板 边 线 ｄｃ ｄ ｌ ｅ ｅｋｓ ｅ ｉ ｉ ｎ
指 隧道 型艉船舶 ，通过 轴系 中心 线并垂直 于基
与基平面 相平行 的任 一水线面下 ，中横 剖面面 积 与相对应 的水 线宽和 吃水 的乘积之 比。其 中宽常
平 面的平面与船体 型表面底 部的交线
船底 具有舭部升 高 ，船体型表 面在平板龙 骨板 上近 中线面 处的纵 向折 角线 龙骨水平半 宽 ｈ ｌ ｓ ｉｇ ａ －ｉ ｎ ｆ ｄ
与基 平面相平行 的任一水线面下 ，型排水体积 与其相对应 的水线长 、 最大横剖面面 积的乘积之 比。 其 中长常用垂 线间长 垂向棱形系数 ｖ ｒｃｌ ｒ ｍａ ｃ ｏｆ ｃｅｔ ｅｔ ａ ｐｉ ｔ ｅ ｉｎ ｉ ｓ ｉ ｃ ｉ
板 中线 与 甲板边线 的高度 差表示
梁拱线 ｃ ｂ ｒ ｕｖ ｍ ａ ｅ ｃｒｅ
在任何吃水及倾斜 情况下 ，水面 与船体型表面 的交线 设计水 线 ｄ ｓ ｎ ｄ ａｅｌ ｅ ｅｉ ｅ ｔ ｉ ｇ ｗ ｒｎ
第一章 船体形状
第一章船体形状1-1 型线图船体主要要素———主船形系数和尺度比,是表示船体形状、肥瘦程度船体外形可用投影到三个相互垂直的基本平面来表示。
这三个基本投影平面称为主坐标平面,如图1 -1 ( a) 所示。
它们分别是:(1 ) 中线面———通过船宽中央的纵向垂直平面,它把船体分为左右两部分,在极大多数情况下中线面也是船体的对称面。
(2) 中站面———通过船长( 垂线间长或设计水线长) 中点( 常用符号表示) 的横向垂直平面,它把船体分为首尾两部分。
(3 )基平面———通过中线面和中站面交线上的船底船体外形曲面与中线面的截面称为中纵剖面、与中站面的截面称为中横剖面, 船体外形曲面与位于基平面以上设计吃水处并与基平面平行的截面称为设计水线面,如图主坐标平面第一节船舶尺度、船体坐标系与基准剖面船舶的大小可由船长、型宽、型深和吃水等主尺度来度量 , 这些特征尺度的定义。
(1 ) 船长[ L] ———通常选用的船长有三种,即总长、垂线间长和设计水线长。
总长[ L O A ] : 自船首最前端至船尾最后端的水平距离。
垂线间长[ L PP ] : 首垂线FP 与尾垂线AP 之间的水平距离。
首垂线是通过设计水线与首柱前缘的交点所作的垂线( 垂直于设计水线面) ; 尾垂线一般在舵柱的后缘, 如无舵柱, 则取在舵杆的中心线上。
军舰通常以通过尾轮廓和设计水线交点的垂线作为尾垂线。
一般情况下, 如无特别说明, 习惯上所说的船长常指垂线间长。
设计水线长[ L WL ] : 设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。
在船舶静水力性能计算中一般采用垂线间长L P P , 在分析阻力性能时常用设计水线长L W L , 而在船进坞、靠码头或通过船闸时应注意它的总长L OA 。
(2 ) 型宽[ B] ———指船体两侧型表面( 不包括船体外板厚度) 之间垂直于中线面的水平距离, 一般指中横剖面设计水线处的宽度。
最大船宽是指包括外板和伸出两舷的永久性固定突出物如护舷材、舷伸甲板等在内, 并垂直于中线面的最大水平距离。
6-2船体形状
产生的影响参数及其意义摩擦阻力剩余阻力总阻力选择的方法棱形系数Cp：排水体积沿船长方向的分布Cp小：排水量相对集中于船舯，两端较瘦削。
Cp大：排水量分布比较均匀，首尾部较丰满。
影响不大存在影响低速时，Rw小，Rr主要由Rpv构成，总体不是很大，故Cp影响不大。
中速时，兴波作用集中在首尾两端，Cp小，首尾尖，兴波可减小。
高速时，首波峰后移，船体整个兴波，Cp大反而好。
不同航速Cp不同，Fn一定时存在Rr/⊿=min的Cp值确定Cp的经验关系①Troost公式，②Baker公式，③直接利用设计资料中横剖面系数Cm和B/T的影响相同，对阻力性能影响较小。
中低速船：Cb一定时，Cm偏大为好，两端瘦削，减小兴波阻力高速船：Cm随Cb减小而减小，光顺线型，尽量使Cp接近最佳值方形系数CbCb=Cp/Cm，Cp就反映了Cb的影响。
影响较少影响较大和Cp一样存在临界Cbc。
①经验公式②根据Cp、Cm和Cb三者关系确定横剖面面积曲线浮心纵向位置:表示排水体积对船中分布的不对称程度。
浮心在船中前，首肥尾瘦浮心在船中后，首瘦尾肥改变对S影响不大，从而对Rf影响很小，主要影响Rr不同速度的船型，Cw和Cpv占比重不同，要求各异。
低速船，Cpv是主要矛盾；要高速船，Cw是主要矛盾；要，大小与Fn有关。
中速船介乎两者间，在0附近，取决于航速Cb大小给定速度后，存在最佳。
一般船，附近对阻力影响不大（见下图8-17）对于高速舰艇，浮心位置对阻力影响很敏感（一般在船中后）平行中体：A(x)=Am的一段，即基本上与船中横剖面形状相同的一段。
①简化工艺，降低造价；②增加舱容；中低速船：▽向中部集中，首尾两端尖瘦，对降低Cw和Cpv有利。
形成“前肩”、“后肩”，提供兴波源和漩涡，提高Cw和Cpv。
高速船：波浪水压力的水平分量增大，漩涡严重，阻力性能恶化平行中体的长度和位置均与航速有关。
一般中低速船都有Lp，而高速船不设Lp。
随航速上升而下降，Fn>0.25，位置与浮心配合，低速时在前，随速度上升而后移避免波系干扰的最短进流段避免严重漩涡的最短去流段Fn>0.25, Lp=0, Amax的位置随Fn后移。
船舶概论第二章
舯剖面系数Cm、方形系数Cb和棱形系数 之间的 、方形系数 和棱形系数 和棱形系数Cp之间的 舯剖面系数 关系： 关系：
C p = Cb ⋅ L ⋅ B ⋅T
⋅
(C m ⋅ T ⋅ B ⋅ L )
= Cb
Cm
由上式可以看出这三个系数是相互有联系， 由上式可以看出这三个系数是相互有联系，它 们都与船的航行性能密切相关。 们都与船的航行性能密切相关。 在设计船舶的时候，均应根据船的用途、 在设计船舶的时候，均应根据船的用途、航区 和速度等的不同情况，适当予以选取。 和速度等的不同情况，适当予以选取。
船型系数 (ship form coefficient) 纵向菱形系数(vertical prismatic 纵向菱形系数
coefficient; Cp)
Cp = ∇
( Am ⋅ L pp )
棱形系数的大小反映了船舶水下形状沿船长方向变 船长排水体积相同的 化的情况，一般情况下， 化的情况，一般情况下，棱形系数大表示船体线型沿 甲乙两艘船， 甲乙两艘船，甲船的 船长分布得比较均匀； 船长分布得比较均匀；而棱形系数小就表示船体线型 棱形系数大，请问那 棱形系数大， 中部饱满而两端瘦削。 中部饱满而两端瘦削。 艘船的首尾丰满些？ 艘船的首尾丰满些？ 实践证明，棱形系数的大小对船在航行时的阻力影 实践证明， 响甚大。一般其值大则水阻力也增大， 响甚大。一般其值大则水阻力也增大，所以航速高的 棱形系数值一般就较小， 船，棱形系数值一般就较小，而棱形系数大的船则航 速较低。 速较低。
船首(bow/stem)轮廓 轮廓 船首 直立型 破冰型
前倾型 飞剪型
球鼻首 (bulbous bow)
船体型线图 (hull lines/profiles)
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第一节 船舶主要尺度 ●干舷F：船长中点处，沿船舷自设计水线至上层连 续甲板边缘的垂直距离，即型深与吃水之差值： F= D - d 注：
▼ 船舶主要尺度通常指型尺寸，即从船体外板内表面（型表 面）度量的尺寸，称为型尺寸。 ▼水线一般指夏季载重水线。
第二节 船型系数 船型系数
1、水线面系数 CW： 船舶设计水线面面积AW与矩形LWL×B 面积的比值。 即：CW=AW/Lwl×B —表征水线面的丰满度，对船舶稳性和快速性均有影响。
第二节 船舶尺度比与船型系数
2、中剖面系数CM ： 中横剖面水下部分面积AM与矩形面积B×T的比值。 即：CM=AM/B×d —反映中横剖面的丰满度，CM的大小与船舶舱室内部容积 有关。CM若接近于1，则横剖面近于矩形，对船舱内部布置 等有利。
第二节 船舶尺度比与船型系数
3、方形系数CB ： 船舶水下部分体积▽与长方体体积L×B×d的比值。
第三节 船体线型图
● 中横剖面（舯剖面）：通过船长中点（以符号 表示）的横 向垂直平面（将船分成前后两段） 中横剖面（舯剖面）→横剖线图 横剖面与横剖线-点击播放 横剖线图 用一系列平行于中横剖面的平面剖切船体所得的曲线。 由于船体左右舷对称，所以横剖线图只表示横剖线的一半即 可，习惯上右艏左艉。 一般将船长分为10～20站，即取10 ～20个剖切面，编号自 艉至艏。
首垂线——通过首柱前缘和设计水线面的交点，并垂直于设计水线面的铅 垂线。 尾垂线——通过艉柱后缘和设计水线面的交点，并垂直于设计水线面的铅
垂线。若无尾柱，以上舵杆中心线为尾垂线。
第二章 船舶的几何形状 第一节 船舶主要尺度
2.船宽
●最大船宽Bmax——包括外板和永久性突出物在内的
船舶最大宽度。
●型宽B：沿船舶设计水线自一舷的肋骨外缘至另一舷肋骨 外缘之间的最大水平距离。 ●登记宽度BR——船舶的最大宽度处的宽度，包括两
舷外板，但不包括固定突出物。
第一节 船舶主要尺度 • 3、船深
●最大高度Dmax：从空载水线面量到船舶最高固定点的垂直距离。 ●型深D：船长中点处，沿舷侧自平板龙骨上缘至上层连续甲板横 梁上缘的垂直距离；对于甲板转角为弧形的船舶，则由平板龙骨 上缘量至横梁上缘延伸线与肋骨外缘延伸线的交点。 ●登记深度DR：在中纵剖面的登记长度的中点处，从上甲板龙骨上 缘量到内龙骨顶板上缘的垂直距离。若是双层底船，则从上甲板 横梁上缘量到内底板上缘的垂直距离。内底板铺有木板时，量到 木板上缘的垂直距离。
第一节 船舶主要尺度
• 4、吃水 ● 吃水d：船长中点处从平板龙骨上缘至夏季载重水线的垂直 距离，当船舶具有尾纵倾时，首吃水df是自首垂线与平板龙骨顶线（及
其延伸线）的交点至夏季载重水线的垂直距离；尾吃水da是自尾垂线与 平板龙骨（及其延伸线）的交点至夏季载重水线的垂直距离。 （1）型吃水dm：从龙骨板上缘量到有关水线面之间的垂直距离。 （2）实际吃水d：从龙骨板下缘量到有关水线面之间的垂直距离。 （3）设计吃水（夏季满载吃水）ds：船舶装载设计要求的载荷重量时，在 正浮的情况下，中横剖面处从船底基线量到设计（夏季满载）水线面的 垂直距离。
即： CB=▽/Lwl×B×d
—表示方型系数CB的大小表征船体水下部分的丰满程度。由于它的大
小反映了排水量和排水重量的大小，所以也称为排水量系数。通常方 形趸船的CB接近于1，驳船的CB也很大，货船次之，客船较小。以航 速而言，低速船的CB较大，高速船则较小。
第二节 船舶尺度比与船型系数
4、纵向棱形系数 CP ： 船舶排水体积▽与断面为AM、长度为L的棱柱体体积AM× Lwl 的比值。 即： CP=▽/AM×Lwl 显然 CP= CB/CM —反映排水体积沿船长方向分布情况。 其值越大，即AM越小，则表示排水体积沿船长分布较均匀； 其值越小，即AM越大，则表示船舶的排水体积集中于中部。 该系数与船舶的快速性有相当密切的关系。
三个垂直剖面-动画-点击播放
第三节 船体线型图 型线形成原理动画-点击播放 三个互相垂直的基准投影面为：
● 纵中剖面：通过船体甲板中心线的纵向垂直平面
（将船分成左右对称的两部分） 纵中剖面→纵剖线图
剖线动画-点击播放
纵剖线图 ： 用一系列平行于中纵剖面的平面（一般在1/2船宽内 取 3～4道）剖切船体所得的曲线称为纵剖线，在其他两个 投影面上为直线。
●设计水线长LWL：也称满载水线长，是沿夏季载重水 线自船首垂线至尾端点的距离。 ●登记长度LR:量自龙骨板上缘的最小型深的85％处的水 线长度的96％，或沿该水线面从首柱前缘量到上舵杆 中心线的长度，两者取较大者。
第二章 船舶的几何形状 第一节 船舶主要尺度
●垂线间长LPP：艏垂线与艉垂线之间的水平距离，是沿设计夏 季载重水线由艏柱前缘至舵柱后缘的距离；对于无舵柱船舶， 则量至舵杆中心线。
船 舶 概 论
江苏省无锡交通高等职业技术学校 魏斌 luoye@ QQ：251286238
第二章 船舶的几何形状
■
主要内容：
第一节 船舶主要尺度 第二节 船舶尺度比与船型系数 第三节 船体线型图 第四节 船舶外部形状
■
学习目标：
1、理解船舶主要尺度定义的含义 2、理解船型系数及尺度比定义的含义及对船舶性能的影响 3、理解线型图的表达内容 4、一般了解船舶的主要外部形状
第二节 船舶尺度比与船型系数
4、 垂向棱形系数 Cpv ：
设计水线或夏季满载水线以下的型排水体积Vm 与相应的水线面面积Aw、型吃水d两者的乘积的比值。
即： CPv=VM/AW×d
第三节 船体线型图 – 一、型船体
• 钢质船舶的主甲板下表面与 船壳板内表面所围成的体积。 – 二、三个基本平面 • 1、基平面(Base plan)——过船舶龙骨线与型线图中站面的 交点，并与设计水线面平行的平面。 • 2、中线面（Central longitudinal plan）——沿船舶首尾方 向设置，并与基平面垂直的平面。 • 3、中站面（Mid station plan）——位于船舶垂线间长或设 计水线面长的中点，并垂直与基平面和中线面的平面。
第二章 船舶的几何形状 第一节 船舶主要尺度
在学习船舶主尺度前先要建立型尺寸的概念！
1.船长
●总长LOA:船首前端量到船尾后端的水 Lmax: 船首前端量到船尾后端的水平距离，包括 船壳板厚度及其他突出附体。
第二章 船舶的几何形状 第一节 船舶主要尺度