第五章 抗沉性

)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
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
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
Baidu Nhomakorabea★ 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
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
§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）。
(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
d F
(L 2
x
F
)
v(x x GM
F
L1
)
d A
( L 2
x
F
)
v(x x GM
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
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。
（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
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。
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：
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。
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
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
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
(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
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( (