第五章 抗沉性
船舶抗沉性
船舶适航性控制 抗沉性
（3）限界线以上的船体结构开口关闭装置 ）
在舱壁甲板以上， 在舱壁甲板以上，要求采取一切合理和可行的措 施限制海水从舱壁甲板以上浸入舱内。 施限制海水从舱壁甲板以上浸入舱内。 舱壁甲板或其上一层甲板都要求是风雨密的， ①舱壁甲板或其上一层甲板都要求是风雨密的，露 天甲板上的所有开口， 天甲板上的所有开口，均设有能迅速关闭的风雨 密关闭装置。 密关闭装置。 在限界线以上外板上的舷窗、舷门、 ②在限界线以上外板上的舷窗、舷门、装货门和装 煤门以及关闭开口的其他装置，应为风雨密的， 煤门以及关闭开口的其他装置，应为风雨密的， 且有足够的强度。 且有足够的强度。 ③在舱壁甲板以上第一层甲板以下处所内的所有舷 应配有有效的内侧舷窗盖， 窗，应配有有效的内侧舷窗盖，且易于关闭成水 密的。 密的。 露天甲板上都设有排水口和流水孔， ④露天甲板上都设有排水口和流水孔，以便在任何 天气情况下能迅速排除露天甲板上的积水。 天气情况下能迅速排除露天甲板上的积水。
情感目标：
（1）良好的职业道德；
（2）团队的合作精神； （3）面对船体破损情形不畏艰险；
3
任务介绍
1、船舶在大海中航行，偶尔会遭遇狂风巨 浪，海面固体漂浮物，与他船碰撞和擦底， 触礁等情况，这些都有可能使船体破损， 若不及时采取措施，可能会对船舶，人命 和财产安全构成威胁，严重时会导致沉船 事故。 2、若是船舶遇险导致船舱破损，我们该如何 应对？船舱进水如何判断？船舶抵抗能力 如何？如何正确选用堵漏器材对船体破损 部位进行堵漏？这些都是我们在该任务中 需要训练的目标。
7
船舶适航性控制 抗沉性
二、计算抗沉性的两种方法
1、增加重量法 、 2、损失浮力法（固定排水量法） 损失浮力法（固定排水量法）
1-5船舶适航性控制
重 庆 交 通 大 学 应 用 技 术 学 院
二、船舶部分丧失浮力的控制
• 1、进水量估算
破洞进水与破洞面积、破洞距水面的距离成正比。若进水 舱与大气相通，则进水量可用下式估算：
Q ≈ 4.43µF H − h
• 式中：Q——破洞每秒进水量(m3/s) • µ——流量系数，取0.60～0.75，破口越大，系数取值越大； 若不给值，则µ= 0.6。 • F——破洞面积(m2)； • H——破洞中心至水面的距离(m)； • h——破洞中心至舱内水面的距离(m)(当舱内水位高于破洞 时；若舱内无水或破洞中心高于舱内水面时，h=0)。
重 庆 交 通 大 学 应 用 技 术 学 院
• 4、排水次序的原则 、 • (1)船舶破损有纵横倾时,先排吃水大的一 端舱室的水,后排其它舱室的水. • (2)先排小型裂缝或小破洞舱室的水,后排 大破洞进水舱室的水. • (3)先排自由液面大的舱室的水,后排自由 液面小的舱室的水. • (4)先排机炉舱、舵机舱、弹药库等重要舱 室的进水,后排其它舱室的水. • (5)先排上层舱室的水,后排下层舱室的水.
重 庆 交 通 大 学 应 用 技 术 学 院
（三）船舶分舱和破舱稳性
• 1、船舶分舱：指沿船长方向设置一定水量的 、船舶分舱 抗沉性是通过分舱实现，分舱长 度越小，破损进水量就小。破舱 水密横舱壁,对船舶进行水密分隔,以满足破舱 后应达到一定的稳性。 后对纵向浮态的要求. • 2、破舱稳性：指船体破舱进水达到新的平衡 、破舱稳性： 状态后的稳性.
重 庆 交 通 大 学 应 用 技 术 学 院
• 限界线：是指沿着船舷由舱壁甲板上表面 限界线： 以下至少76 处所绘的线。 以下至少 mm处所绘的线。 处所绘的线 • 舱壁甲板：是横向水密舱壁所达到的最高 舱壁甲板： 一层甲板。 一层甲板。 • 若船舶有任意一个舱破损浸水后，仍能达 若船舶有任意一个舱破损浸水后， 到抗沉性所要求的浮性和稳性， 到抗沉性所要求的浮性和稳性，该船称为 一舱制船舶。 一舱制船舶。 • 若有任意相邻二舱或三舱浸水后船舶不沉， 若有任意相邻二舱或三舱浸水后船舶不沉， 称为二舱制船或三舱制船舶。 称为二舱制船或三舱制船舶。
静力学05抗沉性
二、抗沉性指船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持 一定浮性和稳性的能力。 它是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的水密舱段来 保证的。 抗沉性问题包括： 1）船舶在一舱或数舱进水后浮态和稳性的计算； 2）从保证抗沉性出发，计算分舱的极限长度，即可浸 长度的计算
§6-1 进水舱的分类及渗透率
一、船舶进水后的浮态和稳性 1、剩余储备浮力 2、完整稳性和破舱稳性
若实际船长小于许用舱长，则船的抗沉性满足要求。 对于破舱后的稳性，《规范》要求： 1、用损失浮力法求得的GM必为正值，客船和科研船 GM 0.05m 0 0 2、不对称进水时，客船和科研船的 15 ，其它船 20 ，同时水线 的最高位置不得超过任何开孔的下缘 300mm； 3、扶正后，客船和科研船 70 ，其它船 120 ，同时破舱水线的 最高位置不得超过限界线。
为使水线不超过安全限界线，需限制舱长。满足安全限界线要求 的最大许可长度称为可浸长度，它表示进水后船舶的破舱水线恰与 安全限界线相切。
《规范》规定，由分舱因数 F 决定许用舱长
许用舱长＝可浸长度 l 分舱因数F
分舱因数 F：反映不同船对抗沉性的不同要求， F小，对抗沉性的要求高， F与船长和船的业务性质有关
第六章 抗 沉 性
序：英国大西洋邮船“泰坦尼克(Titanic) 2500多乘员中有1320丧命（1912年）。
在这一事件的直接影响下，各主要航海国家代表1914 年集会于英国伦敦，于1月24日签订了《国际海上人命安 全公约》，但因第一次世界大战的爆发而未付诸实行。 之后，于1929年、1948年和1960年1974年又召开了第二 、三、四、五次国际海上人命安全会议，签订和修改了 《国际海上人命安全公约》。公约对于航行于公海的船 舶提出了关于船舶救生设备、无线电通信设备和助航设 备的基本要求，还特别规定了船舶的抗沉性要求。
船舶原理第章课件
船体型线图上还绘有上甲板边线（上甲板和船体 型表面的交线）。
纵剖线、横剖线和水线虽然是分别画在三个投影 面上，但它们的位置却都是相互对应的，即在任 何投影面上的任何一点，都应能在另两个投影面 上找到它的相对应点。
完整的型线图还包括主尺度及主要参数和型值表。 船舶原理第章课件
3、型深 型深（D）:指在船长中点处，沿船舷由龙骨上
缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离。
船舶原理第章课件
主尺度
4、型吃水（d）——是船舶浸沉深度的一个度量。
为基线至设计水线的垂直距离。 平均吃水dm;首吃水df;尾吃水da；吃水差t 。 平均吃水 dm=df+da∕2 吃水差 t = df- da
抗沉性
操纵性（航向稳定性、回转性 ）
船舶原理第章课件
第一章 船舶形状及近似计算
§1-1 主尺度、船型系数、尺度比 §1-2 船舶型线图 §1-3船体计算的近似积分法
船舶原理第章课件
三个基准面
中线面XOZ平面——它将船体分为 左右舷两个对称部分的纵向垂直 平面，是量度船体横向尺度的基 准面。
5、垂向棱形系数——表征排水体积沿船舶垂向的分布
情况。其数值大即水线面面积小，则表示其排水体积沿吃
水方向分布均匀。
对于同一船舶的船体系数：中横剖面系数数值最 大，棱形系数数值较小，方形系数数值最小。
水线面系数、中横剖面系数、方形系数为独立无 因次系数，而棱形系数和垂向棱形系数可以从前 三者导出。
船舶原理第章课件
船型系数
面积系数 水线面系数
CW
AW LB
中横剖面系数
CM
AM Bd
式中：AW——水线面面积；AM——中横
剖面浸水面积；V——排水体积。
-船舶结构与适航性控制(节)
F≤1，随着船长的增加逐渐减小。
(1)当0.5< F ≤ 1.0时，为一舱制船舶。 (2)当0.33< F ≤ 0.5时，为二舱制船舶。 (3)当0.25< F ≤ 0.33时，为三舱制船舶。
则该舱的长度称为以 C1点为中心的可浸长度 Lf 。
第4节 船舶抗沉性 二、船舶抗沉性的基本概念 ○ 5.可浸长度 L f 和可浸长度曲线
船中部的船舱可浸长度稍长。 船中前后舱室可浸长度稍短（因出现纵倾） 艏艉部的舱室可浸长度可以长一些（因船体形状
瘦削）。
第4节 船舶抗沉性 二、船舶抗沉性的基本概念 ○
✓ 木匠每日测量水舱、污水舱液位
✓ 所有水密舱壁上的水密门在航行中保持关闭；因工作需 要而必须开启，应能随时关闭；水密舱壁上的水密门， 航行中每天进行操作；其他性质的水密门，至少一周检 查一次。
堵漏应变部署及演习：每周一次；堵漏信号二长一短连 放1min，2min内到达集合地点。
一、船舶摇荡运动的形式○
（4）垂荡：船舶沿垂向轴做周期性的上下平移运动
（5）纵荡：船舶沿纵向轴做周期性的前后平移运动
（6）横荡：船舶沿横向轴做周期性的左右平移运动
一、船舶摇荡运动的形式○
第4节 船舶摇荡性
3．后果：
(1)可能使船舶失去稳性而倾覆；
(2)使船体结构和设备受到损坏；
(3)引起货物移动从而使船舶重心移动危及船舶安全；
（1）船用门 水密门：一级铰链门、二级手动滑动门（90s关闭）、三 级动力兼手动滑动门（液压操纵时，60s关闭）。机舱与 轴隧之间
抗沉性
1:舱顶在水线以下且封闭的。
进水后舱室充满水，进水量不变，无自由液面。
此类侵水对船舶的稳性和浮态影响较小，可作为装载固体质量来处理。
2：舱顶在水线以上，舱内和舱外水不相同，有自由液面，作为增加液体重量来考虑，并考虑自由液面。
3:舱顶在水线以上，破口在舷侧水线附近或以下，进水后舱内和舱外水想通，水面保持一致。
实质是损失了一部分浮力，用逐步逼近增重法来计算进水后的浮态和稳态。
:4：浮态：船体破损侵水后的最终平衡水线沿船舷距甲板上边缘至少要有76mm的干舷高度。
稳性;对称浸水，当采用固定排水量法计算时，最终平衡状态的剩余稳性高度GM》50mm，不对称时可允许横倾角大于7.
5：舱壁甲板：横向水密舱板所能够达到的最高一层的甲板。
限界线;舱壁甲板上表面以下76mm的线。
分舱载重线：决定分舱长度时的载重线。
可浸长度：沿着船长方向以某一点c为中心的舱，在规定的分舱载重线和渗透率的情况下，以C点所做的舱的长度。
许可舱长：考虑到船长和船舶业务性质对抗沉性要求时所允许的实际舱长，称为许可舱长。
渗透率：舱室实际进水量与理论进水量之比。
6：有区别，因为钢材和面粉的渗透率不同。
7：一：实际装载的渗透率的u值大于规定值二是：船舶破舱浸水钱的载重水线低于规定的分舱载重线。
抗沉性
抗沉性定义船体水下部分发生破损,船舱淹水后仍能浮而不沉和不倾覆的能力。
概述规范对船长在50m及以上的客船和科学考察船、100m以上的货船和50m以上的渔船或拖船均有详细的规定和要求。
中国宋代造船时就首先发明了用水密隔舱来保证船舶的抗沉性，军舰的抗沉性尤为重要。
《国际海上人命安全公约》对船舶抗沉性作了规定,适用于载客超过12人的船舶(客船).公约对客船抗沉性的要求有两种体系,可任选一种进行核算.一种体系为:全船任一舱,相邻两舱或三舱淹水后,船仍能保持不超过所限制的浮态并具有不小于0.05米的初稳心高,称为一舱制,二舱制或三舱制.舱制依船的大小和载客人数通过计算来确定.另一体系为:在限定的允许破舱后的浮态和稳性的条件下,计入各部位的船舱的受损概率,计算出的船舶破舱后的生存力指数(概率)应达到规定值,这一指数依船的大小和载客人数而定.船舶主体部分的水密分舱的合理性,分舱甲板(水密舱壁所达到的那层甲板)的干舷值和完整船舶稳性的好坏等,是影响抗沉性的主要因素。
吃水对大角稳性及抗沉性影响吃水对大角稳性及抗沉性影响：在型深D不变情况下，增加吃水降低了干舷，使储备浮力减少，大角横倾时，甲板边缘提前入水，对抗沉性及大角稳性都是不利的。
吃水深的船航行时不易产生砰击和漂移，吃水浅的船在海上航行时耐波性较差。
船长对抗沉性的影响增加船长对改善抗沉性有利，包括可浸长度增加和海损时稳性损失相对下降。
型深对抗沉性影响吃水d一定时，型深D大，则干舷F大，船舶储备浮力大。
当船舱破损淹水时，型深D大的船经下沉后，还可保留一定量的干舷(剩余干舷)，而且具有足够的生存力和安全性。
对有抗沉性要求的船舶，按该规则计算出要求的许可舱长不能满足总布置的需要，而需将许可舱长加长时，就需加大型深。
型深是提高抗沉性极为重要的因素。
抗沉性
课题四：船舶抗沉性的分析与计算
1、进水舱的分类和渗透率 2、舱室进水后船的浮态及稳性计算 3、可浸长度曲线、分舱因素和许用舱长
一、知识目标
1、掌握进水舱的分类和渗透率的概念 2、了解增加重量法和损失浮力法的基本原理 3、掌握安全限界线、极限破舱水线、可浸长度（曲线）、
张 远 双
水以后船舶的极限破舱水线恰与限界相切。
船舱在船长方向的位置不同，其可浸长度也不同。以可浸长度 的中点至中横剖面的距离为横坐标，以可浸长度为纵坐标所作的曲
线称为可浸长度曲线。
张 远 双
2018/9/22
12
船 舶 性 能 计 算
讨论：
1、以上绘制的是渗透率μv＝1.0的情况，因而必须对求得的可浸 长度除以实际渗透率，以求得实际渗透率时的可浸长度曲线，并注明 实际渗透率的具体数值。 渗透率越小的舱室破损，可能的进水量就越小，可浸长度就可越 大。 2、可浸长度曲线的两端，被船舶首尾垂线处θ=arctan2的斜直 线所限制。
相邻三舱破损后仍能满足抗沉性要求（但相邻四舱破损后不满 足）的船称为三舱制船。
……
若用分舱因数F来表示，则： 对于一舱制船：1.0≥F＞0.5。
张 远 双
2018/9/22
对于二舱制船：0.5≥F＞0.33 。
对于三舱制船：0.33≥F＞0.25 。
……
15
船 舶 性 能 计 算
思考题
P94 T5-10：已知某船的可浸长度曲线，现要在舱长的中点x1和 x2处分别布置两个货舱，试在习图5－1上画出该两个货舱的舱壁极限 位置。
张 远 双
2018/9/22
10
船 舶 性 能 计 算
二、极限破舱水线（或极限海损水线）
第五章 抗沉性
第五章抗沉性第一节进水舱分类与渗透率船舶抗沉性又称船舶不沉性,是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不至于沉没和倾覆的能力。
为了保证抗沉性，船舶除了具备足够的储备浮力外，一般有效的措施是设置双层底和一定数量的水密舱壁。
一旦发生碰撞或搁浅等致使某一舱进水而失去其浮力时，水密舱壁可将进水尽量限制在较小的范围内，阻止进水向其他舱室漫延，而不致使浮力损失过多。
这样，就能以储备浮力来补偿进水所失去的浮力，保证了船舶的不沉，也为堵漏施救创造了有利条件。
对于不同用途、不同大小和不同航区的船舶，抗沉性的要求不同。
它分“一舱制”船、“二舱制”船、“三舱制”船等。
“一舱制”船是指该船上任何一舱破损进水而不致造成沉没的船舶。
一般远洋货船属于“一舱制”船。
“二舱制”船是指该船任何相邻的两个舱破损进水而不致造成沉没的船舶。
“三舱制”船是三舱破损进水而不致造成沉没的船舶。
一般化学品船和液体散装船属于“二舱制”船或“三舱制”船。
对“一舱制”船也不是在任何装载情况下一舱进水都不会沉没，因为按抗沉性原理设计舱室时是按照舱室在平均渗透率下的进水量来计算的。
所谓渗透率是指某舱的进水容积与该舱的舱空的比值。
所以满载钢材的杂货船，货舱进水时其进水量就会较大地超过储备浮力，就不一定保证船舶不沉。
船舶在破损进水后是否会倾覆或沉没，在一定程度上还与船上人员采取的抗沉性措施是否得当有关。
船舶破损进水后的措施有很多，如抽水、灌水、堵漏、加固、抛弃船上载荷、移动载荷或调驳压载水等。
这些措施都是为了保证船舶浮力，有时为了减少船舶倾斜、改善船舶浮态和稳性，常常通过采用灌水或调驳到相应的舱室的办法来达到现代舰船几乎都设有双层底和水密横舱壁，而将整个船体分成几个单独的水密舱室，并在水线以上留有足够的干舷高度，以保持一定的储备浮力。
这样，当某些部分受损进水后，仍可保持一定的浮态和稳性。
第四节《破损控制手册》简介为保证船舶安全，履行SOLAS 公约的要求，本轮编制了《破损控制手册》。
《船舶设计原理》部分答案
1基本概念：绿色设计思想：减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，又要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。
船舶绿色设计：利用绿色设计基本思想，设计出资源省，能耗低，无污染，效益高的绿色船型。
能效设计指数试航速度：是指满载时主机在最大持续功率前提下，新船于静，深水中测得的速度。
服务速度：是指船在一定的功率储备下新船满载所能达到的速度。
续航力：一般是指在规定的航速和主机功率情况下，船一次所带的燃油可供连续航行的距离。
自持力：是指船上所带的淡水和食品所能维持的天数。
全新设计法：在没有合适母型船的情况下，往往采用边研究、边试验、边设计的方法母型设计法：在现有船舶中选取与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船，并在其基础上，根据设计船的特点，运用基本设计原理有所改进和创新的设计方法。
四新：新技术、新设备、新材料、新工艺最小干舷船：对载运积载因数小的重货船，其干舷可为最小干舷，并据此来确定型深D ，这类船称为最小干舷船。
富裕干舷船：对载运积载因数大的轻货船，按最小干舷所确定的D ，其舱容往DWTV E E EEDI ref ⨯-=节能装置设备消耗往不能满足货舱容积的要求，因而D需根据舱容来定，从而实际干舷大于最小干舷，这类船称为富裕干舷船。
结构吃水：如结构按最大装载吃水设计，则此时的吃水称为结构吃水。
出港：到港：载重型船：运输船舶中，载重量占排水量较大的船舶，如散货船、油船等。
这类船对载重量和舱容的要求是确定船舶主尺度是考虑的主要因素。
布置型船：船舶主尺度由所需的布置地位决定，而载重量不作为主要因素考虑的一类船舶。
如客船等。
舱容要素曲线：是指液体舱的容积、容积形心垂向和纵向坐标、自由液面对通过其中心纵轴的惯性矩等随液面不同而变化的曲线。
容量方程：吨位：船舶登记吨位（RT）：是指国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的吨位丈量规则核定的吨位，包括总吨位和净吨位。
⒈总吨位（GT）：是以全船围蔽处所的总容积（除去免除处所）来量计，它表征船的大小。
船舶原理上
第4章 大倾角稳性
4.1 概述
4.2 船舶静稳性曲线的变排水量计算法
4.3 船舶静稳性曲线的等排水量计算法
4.4 上层建筑及自由液面对静稳性曲线的影响
4.5 静稳性曲线的特征
4.6 动稳性
4.7 船舶在各种坟载情况下的稳性校核计算
4.8 极限（许用）重心高度曲线
4.9 船体几何要素等对稳性的影响
2.1 边界层和摩擦阻力
2.2 平板摩擦阻力系数计算公式
2.3 船体表面弯曲度对摩擦阻力的影响
2.4 船体表面粗糙度对摩擦阻力的影响
2.5 减小摩擦阻力的方法
2.6 船体摩擦阻力的计算步骤
2.7 粘压阻力的成因及特性
2.8 确定粘性阻力的尾流测量法
2.9 船舶粘性阻力理论计算概述
6.1 纵向下水布置概述
6.2 下水阶段的划分
6.3 下水曲线计算
6.4 滑道压力的计算
6.5 下水计算实例
6.6 下水动力学概述
本篇参考文献
第二篇 船舶阻力
第1章 总论
1.1 船舶快速性及其在船舶设计中的地位
1.2 船舶阻力的成因及分类
1.3 阻力相似定律
第2章 粘性阻力
4.10 移动式钻井平台稳性概述
第5章 抗沉性
5.1 进水舱的分类及渗透率
5.2 舱室进水后船舶浮态及稳性的计算
5.3 可浸长度的计算
5.4 分舱因数及许用舱长
5.5 客船分舱和破舱稳性计算
5.6 货船分舱和破舱稳性计算
5.7 船舶分舱和破舱稳性的有关公约和规则
第6章 船舶下水计算
3.3 初稳性公式和稳性高
(完整word版)船舶静力学知识归纳
船舶静力学知识点归纳1. 船舶的抗沉性是如何保证的（p.167)船舶的抗沉性是用水密舱壁将船体分割成适当数量的舱室来保证的，当一舱或数舱进水后，船舶下沉不超过规定的极限位置，并保持一定的稳性。
2. 写出船舶的初稳性公式？（p.783. 何谓MTC 如何计算? 引起船舶纵倾1厘米所需的纵倾力矩大小4. 通常船舶的重心、浮心和稳心之间有什么关系？（p.80）初稳性高GM 是衡量船舶初稳性的重要指标，可写成GM=KB+BM-KG,其中KB 为浮心高度，BM 为初稳性半径，KG 为重心高度。
5. 船舶各有几个船型系数，各是如何定义的？（p.6）共有五个船型系数，它们是：①水线面系数C WP ----与基平面相平行的任意水线面面积Aw 与由船长L 、型宽B 所构成的长方形面积之比。
②中横剖面系数C M -----中横剖面在水线以下的面积A M 与由型宽B 、吃水T 所构成的长方形的面积之比。
③方形系数C B -----船体水线以下的型排水体积▽与由船长L 、型宽B 、吃水T 所构成的长方体的体积之比。
④棱形系数C P -----又称纵向棱形系数。
船体水线以下型排水体积▽与由相应的中横剖面面积Aw ，船长L 所构成的棱柱体积之比。
⑤垂向棱形系数C VP -----船体水线以下的型排水体积▽与由相应的水线面面积Aw 、吃水T 所构成的棱柱体体积之比。
6. 船舶的静稳性和动稳性？（p.74）引起船舶产生倾斜的倾斜力矩若它的作用是零开始逐渐增加的，使船舶倾斜时的角速度很小，可以忽略不计，则这种倾斜下的稳性称为静稳性。
若倾斜力矩是突然作用在船上，是传播倾斜有明显的角速度的变化，则这种倾斜下的稳性称为动稳性。
7. 什么是船舶的储备浮力？（p.69）所谓储备浮力是指满载水线上主题水密部分的的体积，它对稳性、抗沉性，淹湿性等有很大影响。
8. 船舶的浮性和稳性各研究船舶的什么问题？（PPT 第三章第一句话）浮性研究船舶的平衡问题，稳性研究船舶平衡的稳定性问题。
静力学名词解释
浮性一一船舶在一定装载情况下浮于一定水平位置的能力而不致沉没。
稳性——在外力作用下船舶发生倾斜而不致倾覆，当外力的作用消失后仍能回复到原来平衡位置的能力。
抗沉性当船体破损，海水进入舱室时，船舶仍能保持一定的浮性和稳性而不致沉没或倾覆的能力，即船舶在破损以后的浮性和稳性。
快速性一一船舶在主机额定功率下，以一定速度航行的能力。
通常包括船舶阻力和船舶推进两大部分，前者研究船舶航行时所遭受的阻力，后者研究克服阻力的推进器及其与船体和主机之间的相互协调一致。
干舷[F] ------------- 在船侧中横剖面处自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。
因此，干舷F等于型深D与吃水d之差再加上甲板及其敷料的厚度对于民用船舶来说, 在最基本的两种典型装载情况下, 其相应的排水量有:(1 ) 空载排水量: 系指船舶在全部建成后交船时的排水量, 即空船重量。
此时, 动力装置系统内有可供动车用的油和水, 但不包括航行所需的燃料、润滑油和炉水储备以及其他的载重量。
(2 ) 满载排水量: 系指在船上装载设计规定的载重量( 即按照设计任务书要求的货物、旅客和船员及其行李、粮食、淡水、燃料、润滑油、锅炉用水的储备以及备品、供应品等均装载满额的重量) 的排水量。
在空载排水量和满载排水量之中又可分为出港和到港两种。
前者指燃料、润滑油、淡水、粮食及其他给养物品都按照设计所规定的数量带足, 后者则假定这些消耗品还剩余10%。
通常所谓设计排水量, 如无特别注明, 就是指满载出港的排水量, 简称满载排水量。
对于军用舰艇来说, 规定了五种典型的装载情况, 其相应的排水量有下述五种:(1 ) 空载排水量: 是指建造全部完工后军舰的排水量。
舰上装有机器、武器和其他规定的战斗装备, 但不包括人员和行李、粮食、供应品、弹药、燃料、润滑油、炉水及饮用水等。
(2 ) 标准排水量: 是指人员配备齐全, 必需的供应品备足, 做好出海作战准备时的排水量。
潜艇原理第五讲-潜艇的稳性(续)、潜艇的抗沉性
1
它的浮心垂向坐标 z B 和重心垂向坐标 zG 可根据力矩平衡原 理求得
1 1
g zG PzP P 1 z1 P 2z zG1 P P 1
zG gvz1 P( z P z1 ) P2z gv
§3.7 装卸载荷对潜艇初稳性的影响
潜艇在大修或进行现代化改装时，通常都要增加或卸下一些设 备。若增加的设备位于耐压艇体内部，为了满足水下平衡，只须卸
下同样重量的固体压载就可保证艇的重量不变。为了保持纵倾不变，
需对一些固体压载作纵向移动，这类问题的实质就是移动载荷，这 时，由于重量和浮态都不发生变化，只有重心的垂向位置发生了变 化。
HEU AUVLAB
§3.6 潜艇的水下稳性及潜浮稳度图
潜伏稳度图
zG , zB , zM , G M G M1 , (V )
浮力调整舱、首 尾纵倾水舱、淡 水舱、燃油舱等 自由液面对稳心 高修正值 第一种情况下（通海阀、通 气阀均关闭）主压载水舱自 由液面对稳心高修正值。
HEU AUVLAB
§3.4 潜艇在水面状态时的大倾角稳性
静稳性曲线的特征 （ 1）静稳性曲线在原点处的斜率等于初稳心高；
（ 2）稳定平衡与不稳定平衡位置；
缓慢增加的横倾力矩 逐渐作用于潜艇上
HEU AUVLAB
§3.4 潜艇在水面状态时的大倾角稳性
静稳性曲线的特征 （ 3）最大静稳性臂及其对应的横倾角； （ 4）甲板边缘入水角；
HEU AUVLAB
§3.5 潜艇的动稳性
动稳性概念
潜艇在受力后的运动情况
d 之间， （ 3）在倾角 ＝1 ～ MH<MR，潜艇减速倾斜；
（ 4）当 ＝ 时，角速度等零， d 潜艇停止倾斜，但这时 MH<MR，故潜艇开始复原。
船舶静力学第5章抗沉性
船舶静力学第五章 抗沉性
二、可浸长度计算原理
船舶静力学第五章 抗沉性
上式即为可浸长度的基本公式
第五章小结
一、主要内容 1、进水舱的分类及渗透率 2、舱室进水后船舶浮态及稳性的计算 3、可浸长度的计算 二、基本要求 1、掌握进水舱的分类及渗透率等基本概念； 2、掌握三类舱室进水后船舶浮态及稳性的计
§5-1 进水舱的分类及渗透率
一、进水舱的分类
1、第一类舱室：舱顶部位于水线以下，舱内 没有自由液面； 2、第二类舱室：进水舱未被灌满，舱内的水 和海水不相连通，有自由液面； 3、第二类舱室：舱顶部位于水线以下，舱内 的水和海水相连通，保持同一平面。
船舶静力学第五章 抗沉性
二、计算抗沉性的两种方法
§5-3 可浸长度的计算
一、安全界限线
规范规定：船舶在破损后至少应有76mm的干舷。 在船舶俯视图上，舱壁甲板边线以下76mm处的 一条曲线（与甲板边线平行）称为安全界限线 （简称界限线）。
界限线各点的切线表示所容许的最高破舱水线 （或称极限破舱水线）
船舶静力学第五章 抗沉性
船舱的最大许可长度称为可浸长度，它表示进 水后船舶的极限破舱水线刚好与界限线相切。 船舱在船长方向的位置不同，其可浸长度也不 相同。
1、增加重量法 2、损失浮力法（固定排水量法）
三、渗透率
船舱内实际进水的体积V1与空舱的型体积V 的比值，称为体积渗透率。
船舶静力学第五章 抗沉性
§5-2 舱室进水后浮态和稳性的计算
一、第一类舱室
应用增加重量法计算，可直接应用第3章中的 有关结论，（没有自由液面）。
船舶静力学第五章 抗沉性
船舶静力学第五章 抗沉性
船舶静力学第五章 抗沉性
三、第三类舱室
天津大学 船舶静力学 第五章 抗沉性
2012-4-28
4
§5—1 进水舱的分类及渗透率
一．进水舱的分类
第一类舱：舱顶在水线以下，海水灌满（顶未破），没自由液面，舱内 水与舷外海水相通；
双层底、顶盖在水线以下的舱柜属于这种情况。
第二类舱：舱顶在水线以上（或以下），未灌满，有自由液面，舱内水 与舷外海水不相通；
为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞注水但水没有 抽干的舱室都属于这类情况。
2012-4-28
24
3、计算可浸长度； 在横剖面面积曲线上 x 处截取CD＝vi,并使 S AOC = SBOD
则A，B间的水平距离为可浸长度，其中点至船中的距离为 该舱的位置。
2012-4-28
25
§5—4 分舱因数及许用舱长
一．分舱因数 F
分舱因数——是用以决定许用舱长的一个因数，其值与船长、用途 和船舶业务性质有关。F≤1
−
xF
⎟⎞tgθ ⎠
7
d F ′ = d F + δd + δd F
δd A
=
−⎜⎛ ⎝
L 2
+
xF
⎟⎞tgθ ⎠
2012-4-28
d
′
A
=
dA
+ δd
+ δd A
10
浮态及稳性计算：
1
δd
=
p wAW
2
G1M 1
=
GM
+
Δ
p +
p
⎜⎛ d ⎝
+
δd 2
−
z
−
GM
⎟⎞ ⎠
−
wi x Δ+ p
3
G1M
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
d P Aw
G1 M 1
GM
P
P
(d
d 2
z
GM )
wix P
（3）新的纵稳性高公式
G1M L1
P
GM L
iy
P
（4）横倾角正切
tg
Py
(P )G1M1
（5）纵倾角正切
tg P(x xF )
(P )G1M L1
(6）由纵倾引起的首尾吃水变化
d F
(L 2
x
F
)
P( (
x xF ) P)G1M
第五章 抗沉性
本章重点
1、船舶在一舱或数舱进水后浮态及稳性(破舱稳性Impaired stability)的计算。
2、从保证船舶抗沉性的要求出发，计算分舱的极 限长度即可浸长度的计算。
● 抗沉性定义：指船舶在一舱或数舱破损进水 后仍能保持一定浮性和稳性。
● 在船舶设计阶段，需要考虑抗沉性问题，抗 沉性是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的 舱室来保证的，要求一舱或数舱进水后，船 舶的下沉不超过规定的极限位置，并保持一 定的稳性。
(1)平均吃水的增量
d v
Aw a
(2)剩余水线面面积的漂心位置F′(xF, yF )
xF
Aw xF Aw
axa a
yF
aya Aw a w
(3)剩余水线面面积（Aw-a）对通过其漂心F′的横向及纵向惯性距
IT
IT
(ix
ay a
2 ) ( Aw
a) yF2
I
L
IL
[iy
a(xa
xF
F
L1
)
(11)船舶最后的首尾吃水
d F d F d d F
d
A
dA
d
d A
四、一组舱室进水的情况
在一组舱室同时破损的情况下，船舶及稳性可用等值舱法进行
计算。首先需要称出等值舱的有关数据。
（1）等值舱的进水体积；
（2）等值舱的重心位置；
对于第三类舱室，还需算出：
（3）等值舱在原来水线处的损失面面积； （4）等值舱损失水线面面积的形心坐标。
一、计算可浸长度的基本原理
破舱前：水线WL、排水体积 、浮心纵向坐标 xB ；
破舱后：水线W1L1、排水体积 1 、浮心纵向坐标
x
' B
；
破舱的进水体积 v1 ，形心纵向坐标为 xi 。
则： 1 vi
1
x
'
B
x B
vi xi
令：M1 xB'
M1 xB
为极限破舱水线以下排水体积 1对中横剖面的体积静矩， 计算水线WL以下排水体积 对中横剖面的体积静矩。
§5-3 可浸长度的计算
我国《海船法定检验技术规则》规定：民船的下沉极 限是在舱壁甲板上表面的边线以下76mm处，也就是说，船 舶在破损后至少应有76mm的干舷。
在船舶侧视图上，船壁甲板边线以下76mm处的一条曲 线（与甲板边线平行）称为安全限界线（简称限界线）。 限界线上各点的切线表示所允许的最高破舱水线（或称极 限破舱水线）。
x xF ) P)G1M
L1
d A
( L 2
xF
)
P(x xF ) ( P)G1M L1
（7）船舶最后的首尾吃水
d
' F
dF
d
dF
d
' A
dA
d
d A
二、第二类舱室
1、计算方法—— 增加重量法
存在自由液面,需计及自由液面修正。
2、计算步骤及计算公式
（1）平均吃水的增量 （2）新的横稳性高
F=1.0 许用舱长=可浸长度×1.0
一舱破损后能浮于极限破舱水线不致沉没
F=0.5 许用舱长= 可浸长度 × 1/2
相邻两舱破损后能浮于极限破舱水线不致沉没
F=0.33 许用舱长= 可浸长度 × 1/3
相邻三舱破损后能浮于极限破舱水线不致沉没
导致较严重的后果而定）
渗透率
0.95 0.85 0.60 0或0.95（视何者
§5-2 舱室进水后船舶浮态及稳性的计算
假设: 1、舱室在进水前是空的，即渗透率为1.0； 2、进水不大（即小量进水），利用初稳性公式计算；
一、第一类舱室
1、计算方法—— 增加重量法 2、计算步骤及计算公式
（1）平均吃水的增量
（1）增加重量法： 把破损后进入船内的水看成是增加的液体重量。
（2）损失浮力法：
把破舱后的进水区域看成不属于船的，即该部分的 浮力已经损失，损失的浮力借增加吃水来补偿。 这样对整个船舶来说，其排水量不变，故此法 又称为固定排水量法。
两种方法思路不同，但计算结果是一致的，（复原力矩，横倾角， 纵倾角，船舶首尾吃水）是完全一致，但稳性高数值是不同的，这是因为
L1
d A
( L 2
xF
)
P(x xF ) ( P)G1M L1
（7）船舶最后的首尾吃水
d
' F
dF
d
dF
d
' A
dA
d
d A
三、第三类舱室
这类舱室舱内的水面与船外海水保持在同一水平面上，其进水量需 由最后水线来确定，而最后水线位置又与进水量有关。
1、计算方法 —— 损失浮力法 2、计算步骤及计算公式
★ 各类船舶的抗沉性要求是不同的： 军舰>客船>货船
§5-1 进水舱的分类及渗透率
一、进水舱的分类
在抗沉性计算中，根据船舱进水情况，可将船舱分为下列三类：
★第一类舱：舱的顶部位于水线以下，船体破损后海水灌满整
个舱室，但舱顶未破损，因此舱内没有自由液面。 双层底、顶盖在水线以下的舱柜属于这种情况。
★第二类舱：进水舱未被灌满，舱内的水与船外的海水不相联
(7)新的横,纵稳性高 GM1 GM GM
GM L1 GM L GM L
(8)横倾角正切
tg v( y yF
)
(9)纵倾角正G切M1
tg v(x xF )
GM L1
(10)由于纵倾引起的首,尾吃水变化
dቤተ መጻሕፍቲ ባይዱF
(L 2
x
F
)
v(x x GM
F
L1
)
d A
( L 2
x
F
)
v(x x GM
d P Aw
（2）新的横稳性高
G1 M 1
GM
P P
(d
d 2
z
GM )
（3）新的纵稳性高公式
G1M L1 P GM L
（4）横倾角正切
tg
Py
(P )G1M1
（5）纵倾角正切
tg P(x xF )
(P )G1M L1
(6）由纵倾引起的首尾吃水变化
d F
(L 2
x
F
)
P( (
通,有自由液面。 为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞注水但
水没有抽干的舱室都属于这类情况。
★第三类舱：舱的顶盖在水线以上，舱内的水与船外海水相通，
因此舱内水面与船外海水保持同一水平面。
这在船体破损时较为普遍，也是最典型的情况。
二、计算抗沉性的两种基本方法
船舱破损进水后，如进水量不超过排水量的10~15%则可以应用初稳性公式 来计算船舱进水后的浮态和稳性，误差较小。 基本方法有两种：
)2 ] ( Aw
a)( xF
xF
)2
(4)浮心位置的变化
xB
v(x
xF)
yB
v(y
yF)
v[z (d d )]
zB
2
(5)横,纵稳心半径的变化 (6)横,纵稳性高的变化
BM IT IT
BM L
I L
IL
GM zB BM GM L zB BM L
可浸长度的计算问题并归结为：在已知船舱的进水体积，形心纵向 坐标的情况下 求出船舱的长度和位置。
vi
二、可浸长度曲线的计算
（1）绘制极限破舱水线；
v x （2）计算进水体积 i 及形心纵向坐标为 i
（3）计算进水舱的可浸长度 (4) 绘制可浸长度曲线
§5-4 分舱因数及许用舱长
许用舱长=可浸长度×分舱因数=l×F
稳性高是对应于一定排水量的缘故。
三、渗透率
★ 体积渗透率 uv
uv
v1 v
舱内实际进水的体积 空舱的型体积
大小视舱室用途及装载情况而定。 P170 表5-1
★ 面积渗透率 u a
ua
a1 a
实际进水面积 空舱面积
一般来说 uv < u a
通常所谓的渗透率指体积渗透率
表5-1
处所
起居设备占用处所 机器占用处所 货物、煤或物料储藏专用处所 供装载液体的处所