船舶浮性
船舶六大航行性能和船舶结构性能对船舶安全的影响
船舶六大航行性能和船舶结构性能对船舶安全的影响为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行，要求船舶具有良好的航行性能，这些航行性能包括浮力、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性。
（一）浮性船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性。
船舶是浮体，决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。
其漂浮条件是：重力和浮力大小相等方向相反，而且两力应作用在同一铅垂线上。
船舶的平衡漂浮状态，简称船舶浮态。
船舶浮态可分为四种。
1、正浮状态是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。
2、纵倾状态是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。
船首吃水大于船尾吃水叫首倾；船尾吃水大于船首吃水叫尾顷。
为保持螺旋桨一定的水深，提高螺旋桨效率，一般未满载的船舶都应有一定的尾顷。
3、横倾状态是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况，航行中不允许出现横倾状态。
4、任意状态是指既有横倾又有纵倾的状态。
（二）稳性稳性是指船舶在外力矩（如风、浪等）的作用下发生倾斜，当外力矩消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。
船舶稳性，按倾斜方向可分为横稳性和纵稳性；按倾斜角度大小可分为初稳性（倾角100以下）和大倾角稳性；按外力矩性质可分为静稳性和动稳性。
对于船舶来说，发生首尾方向倾覆的可能性极小，所以一般都着重讨论横稳性。
（三）抗沉性抗沉性是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不致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。
（四）快速性船舶在主机输出功率一定的条件下，尽量提高船速的能力叫船舶快速性。
快速性包含节能和速度两层意义，所以提高船舶快速性也应从这两方面入手，即尽量提高推进器的推力和减小船舶航行的阻力。
14船舶的航行性能解析
小倾角稳性（初稳性）（2）
• 当外力消失后，若船舶在该力偶矩的作用下能够恢复到初始平衡位置，则该船具有稳性，该 力偶矩称为稳性力矩（也称为扶正力矩）。若该力偶矩使船舶沿着倾斜方向继续倾斜，则该 船没有稳性，该力偶矩称为倾覆力矩。
小倾角稳性（初稳性）（3）
• 从图l－3－3中可以看出：船舶倾斜前后的浮力作用线相交于M点，我们把M点称为横稳心， GM称为初稳性高度。它是衡量船舶初稳性大小的基本标志。当G点位于M点之下时，GM取 正值，船舶具有稳性力矩；当G点位于M点之上时，GM取负值，船舶具有倾覆力矩；当G点 与M点重合时，GM为零，船舶处于随遇平衡状态。
1.4-船舶的航行性能解析
一、浮性（1）
• 浮性是指船舶在各种载重情况下，保持一定浮态的性能。
• 船舶在水中受到重力和浮力的共同作用。如图1－3－l所示。重力是指船舶所受的地球引力， 也就是船舶的重量。它包括货物重量、空船重量、消耗品及储备品重量等。重力的作用点称 为重心G，其方向垂直向下。浮力是指水对船舶表面压力的合力。根据阿基米德定律，其值等 于船舶所排开的同体积水的重量。浮力的作用点称为浮心B，即排水体积的几何中心，其方向 垂直向上。
六、操纵性（3）
• 船舶操纵的主要工具是螺旋桨和舵，此外还有锚和缆。在掌握风和流对船舶作用规律的前提 下，可以将风和流作为船舶操纵的借助因素。现代船舶的系泊作业则主要依靠拖轮。
• 海上航行的船舶，由于风、流和浪等外界因素的影响，以及螺旋桨工作时产生的横向力，经 常使船舶偏离航向，若要保持或改变航向则需不断地操舵。
二、稳性
• 稳性是指船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜，当外力消除后能够自行恢复到平衡位置的性能。 • 稳性按倾斜方向的不同可分为横稳性和纵稳性；按倾斜角度大小的不同可分为小倾角稳性（初
船舶原理( 浮性)
Aw = 2∫
L/ 2
−L / 2
ydx = 2δL ⋅ ∑' yi y0 + y20 2
• 计算内容：
w 水线面面积： A
∑' yi = y0 + y1 + L + y20 − L Moy = 2∫
L/ 2 2 −L / 2
x ⋅ ydx = 2δL ⋅ ∑' ki yi 1 ×10 × (y20 − y0 ) 2
船舶排水量=空船重量 载重量DW 船舶排水量 空船重量LW+载重量 空船重量 载重量
2-8
备注：
• 1、船体钢料重量Wh的影响因素分析
Wh含船壳板、甲板、舱壁、首尾柱、上层建筑等各部分钢板和型材的重量
（1）主尺度以及船型系数 影响最大。 a. 船长L 从构件数量和几何尺寸上看：船舶上绝大部分构件都与船长有关； 从强度条件看：L越大，船在水中所受的纵总弯曲M越大，要求 的船体构件尺寸也大。 b. 船宽B 对船体纵总强力构件尺寸的影响不大，但对构件的横向强度有较大的影 响。从构件数量来看，主要跟船底、甲板及舱壁等横向构件有关。 c. 型深D 从构件的数量来看：D对舷侧板以及骨架、舱壁有影响； 从强度来看：D大，船体梁的剖面模数W也大，对强度有利。 往往能起到抵消（或）部分抵消D增加所引起 构件数量增多的作用。
2-9
d. 吃水d d不影响构件的数量，但对强度（船底构件和船侧构架）有影响。 e.方型系数CB 对W h的影响很小，因为CB的增减对船体构件的数量和尺寸都影响甚微。 （2） 布置特征 甲板层数—— 取决于布置特点、使用要求； 舱壁数—— 规范有最小数目的规定，实际要考虑使用要求； 上层建筑的大小—— 包括长度、宽度、高度以及层数。
第二节二三船舶浮性和稳性
ZM、ZB和r，都是与船舶尺度和形状有关的参数． 可分别表示为ZM = f （d）、ZB = f（d）、r = f（d）。当吃水已知时，可以在船舶静水力曲线图 中查到ZM和ZB，同时可求出BM=ZM—ZB。（所以说BM的大小体现着船舶尺 度和船体形状对稳性的影响）。
稳心半径 BM 还可按近似公式计算。
2)横倾
船舶只有横向倾斜而无纵向倾斜的漂浮状态称为横倾。船舶 的重心与浮心位置只能保持前后方向一致，左右方向不一致。
船舶横倾时，由于船舶首尾吃水相等，而左右吃水不相等，
因此产生一个横倾角θ。横倾角θ是船舶横倾后的水线与正浮时水 线之间的夹角，通常右倾θ为正，左倾θ为负。船舶横倾一般用吃 水d和横倾角θ两个参数表示其浮态。
• 2．船舶的浮态
•
船舶浮于静水的平衡状态称为船舶浮态。有正浮、横倾、纵
倾和横倾加纵倾4种，可以用船舶吃水d、横倾角θ、纵倾角φ或
吃水差t等参数表示。
• 1)正浮
船舶既无横倾又无纵倾的漂浮状态称为正浮。船舶处于正浮
状态的条件是船舶的重心G与浮心B左右位置一致(都在船中)、前 后位置也一致(一般在中部附近)。此时，船舶吃水全部相等，所 以船舶正浮只需用吃水d来表示即可。
• 1)装卸货物对船舶浮态的影响
• (1)在船舶漂心垂线上装卸少量货物（货物重量小于排水量的10% ）
在船舶漂心垂线上任意位置装卸少量货物，只改变船舶的平均吃水，即 船舶平行沉浮。
船舶漂心是指船舶水线面面积的几何中心，通常用符号“F”表示，其坐 标为XF (通常YF=0)，对于不同吃水，漂心的坐标是不同的。
2021/1/10
第二节 船舶的主有量度
4
• 3)纵倾
•
船舶只有向船尾方向或向船首方向倾斜而无横向倾
有关船舶浮力
发点专业知识给大家充充电船舶浮性是指船舶承载后可保持一定浮态的性能.具有在水面上漂浮的能力。
船舶浮性是船舶在水中受到水压力的作用，左右两舷的压力相互平衡，船底的压力与船只本身的重量相平衡。
船舶在水面上漂浮所以能漂浮,是因为它所受到的重力与浮力作用保持平衡。
平衡条件为：一是船舶所受的重力与浮力作用在同一垂直线上；二是船舶排水量,即排开水的重量等于船的全部重量.船舶承载后可保持一定浮态的性能。
漂浮原理和状态: 船在静水中漂浮时受到两个作用力。
一个是船舶本身以及所载物品、人员重量引起的重力，方向垂直向下，它的作用点称为重心；一个是船外水压力所形成的浮力，方向垂直向上，等于船舶所排开同体积的水的重量，称排水量，它的作用点位于排水体积的中心，称为浮心。
船在水面上平衡的条件是：重力等于浮力，重心和浮心位于同一铅垂线上。
如果船的浮心和重心不在同一铅垂线上，船就会倾斜，使排水体积形状及浮心位置改变，直到浮心重新被调整到和重心同一的铅垂线上获得平衡为止。
船的漂浮状态有正浮、横倾、纵倾和任意倾斜等四种状态。
如果船的重心的纵向坐标和横向坐标与浮心的纵向坐标和横向坐标对应相等，船就处于正浮状态，此时船的首、尾和左、右舷吃水都相等，否则就会产生横倾、纵倾或两者兼有的任意倾斜。
一般在设计时要求船舶保持正浮，或略带尾倾。
船在营运中要进行货物积载计算,控制装载重量和重心位置,以获得良好的浮态。
船舶浮性- 储备浮力: 船体在水面上的漂浮位置或吃水同船的排水量和载重量相关。
排水量和载重量的变化会引起吃水的变化。
因此，不同的吃水反映了不同的装载量和排水量。
船在满载吃水下的排水量称为满载排水量，相应的水线为满载水线。
考虑到船在航行中可能发生的意外重量增加，如海损破舱进水,风浪袭击进水等,满载水线应位于上甲板以下一段距离处，使满载水线以上尚有一定的水密容积，该容积入水后所能提供的浮力称为储备浮力。
储备浮力的数值用满载排水量的百分数表示。
船舶原理
1、船舶的航海性能包括哪些性能？各自的含义分别是什么？1、浮性：船舶装载一定的载荷，仍能浮于一定水面位置而不沉没的能力。
2、稳性：船舶受外力作用离开平衡位置发生倾斜而不致于倾覆，当外力消除后仍能回复到原来平衡位置的能力。
3、抗沉性：船舶遭受海损事故舱室破损进水，仍能保持一定的浮性和稳性而不致于沉没或倾覆的能力。
4、快速性（或称速航性）：船舶在其动力装置产生一定功率的情况下能达到规定航速的能力。
快速性包括两方面：1）船舶阻力：研究船舶航行时所遭受的阻力。
目的在于掌握阻力的变化规律，从而改善船型，降低阻力。
即阻力的成因、分类、计算、影响因素和降阻措施。
2）船舶推进：研究船舶推进器，推进器克服阻力发生推力。
目的在于设计出符合要求的高效推进器。
即推进器的水动力性能、设计高效推进器。
5、操纵性：船舶在航行是按照驾驶员的意图保持既定航向的能力或改变航行方向的能力。
包括：1）航向稳定性：保持原有航向的能力。
2）转首性：应舵转首的能力。
3）回转性：应舵作圆弧运动的能力。
6、耐波性（或称适航性）：船舶在风浪海况下航行时的运动性能，即船舶在风浪中遭外力干扰而产生各种摇摆运动，以及砰击、上浪、失速和飞车等时，仍能维持一定航速在水面上安全航行的能力。
主要研究内容为船舶摇摆。
目的在于：掌握船舶摇摆规律，采取措施以减缓船舶摇摆。
船舶摇摆的含义：1）船舶转动：横摇、纵摇和首摇―――摇；2）船舶直线运动：横荡、纵荡和垂荡―――摆。
2、船型系数有哪些？各自的含义是什么？会进行船体系数的相关计算。
1）水线面系数的大小表示水线面的肥瘦程度。
2）中横剖面系数的大小表示水线以下的中横剖面的肥瘦程度。
3）方形系数的大小表示船体水下体积的肥瘦程度。
4）棱形系数的大小表示船体水下排水体积沿船长方向的分布情况。
5）纵向棱形系数的大小表示船体水下排水体积沿吃水方向的分布情况。
3、了解梯形法的基本原理，掌握用梯形法列表进行船体计算的方法，掌握“成对和”和“自上而下和”的含义。
第六章船舶浮性
W (2)重心 G 和浮心 B 在同一铅垂线上。
由此可知，在讨论船舶平衡问题时，要考虑重力和浮力的大小，同时还要注意这些力 的作用点位置。 二、 船舶坐标系
为了确切的表达重心和浮心的位置，便于进行船舶性能计算，通常采用如图 6-2 所示的 固定在船舶上的 Oxyz 直角坐标系统。它以三个相互垂直的坐标平面（即基平面、中站面和 中线面）的交点作为原点 O ，而以三个坐标平面间的交线作为坐标轴，基平面与中线面的 交线是 x 轴，也就是船体的基线，指向船首为正；及平面与中站面的交线是 y 轴，指向右舷 为正，中线面与中站面的交线是 z 轴，向上为正。
图 6-1 重心和浮心 根据阿基米德原理，物体在水中所受的浮力等于该物体所排开的水的体积所产生的重 力。因此船舶所受到的浮力在数值上等于船舶所排开水的重量（通常称为排水量） 。 （2-1） 式中： ——船舶排水量，t；
——船舶排水体积， m 3 ；
——水的重量密度， tf / m3 ，淡水的 1tf / m3 ，海水的 1.025tf / m3 ；
图 6-4 正浮状态 该薄层的微体积
d AW dz
d
（2-7）
将其沿垂向 z 从 0 到 d 进行积分，便得船舶在吃水 d 时的排水体积，即
AW dz
0
(2-8)
式中： AW ——离基平面 z 处的水线面面积。 该薄层的微体积 d 对中站面 yOz 和基平面 xOy 的静矩分别为
W w x B xG y B yG 0
图 6-3 船正浮状态 某些船舶如拖船、游艇等，有时在设计时就令其首尾吃水不同（称为有龙骨设计斜度） ， 这是一种设计纵倾，它与上述的纵倾概念是不相同的。 在上述船舶各种浮态中，重心和浮心高度之间的关系通常是：重心 G 在浮心 B 之上， 即 zG z B . 一般船舶在设计时或正常使用的情况下（如满载航行时） ，通常都应处在正浮状态或稍 有尾倾状态。 至于横倾状态、 大角度纵倾状态和任意状态往往都由于外力作用或船上重量位 置的改变或船舶破损后进水等引起，不适当的浮态对船舶的使用及航行性能等都是很不利 的。 船舶的浮态可以用吃水 d 、横倾角 和纵倾角 三个参数表示。但在实际应用中，船 舶的纵倾角 很难直接测出，一般都是以首尾吃水差表示，因此更普遍的船舶浮态参数是： 首吃水 d F ，尾吃水 d A 和横倾角 。其他有关参数可根据这三个基本浮态参数导出： 平均吃水
船舶静力学浮性和初稳性概要
船舶静力学浮性和初稳性概要船舶船舶静力学浮性、初稳性课程总结第二章浮性2.1 浮态和静平衡方程2.1.1 浮态的描述船舶的浮态用吃水T，横倾和纵倾角。
正浮状态：=0；=0，用吃水T描述纵倾状态：=0，用T，描述横倾状态：=0，用T，描述任意状态：用T，，描述t纵倾也可用纵倾值t TF TA表示，tanL2.1.2 静平衡方程横倾时，水平方向单位向量为jcos ksin根据矢量投影规则，重力和浮力作用线之间的距离GZ为矢量GB在水平方向的投影，当船舶在外力矩作用下达到静平衡状态时，力平衡方程（任意倾斜角）为：WMH GZ lH yB yG cos zB zG sin MT lT xB xG cos zB zG sin 当外力矩为零时：GZ方向的单位矢量：jcos +ksinMH MT 0 lH lT 0 因此有：yB yG zB zG tanxB xG zB zG tan当（平衡于正浮状态的）船舶在外力矩作用下发生小角度倾斜时：I 2L/23MH GZ GMsin zB T zG sin I ydxT L/23 其中L/2I 2IL 2 x2ydx AWxFMT GZL GMLsin zB L zG sin L/22.2 重量重心计算船舶重量重心计算采用累计求和的方法进行W WkxG,yG,zGW x,y Wkkkk,zk船舶2.3 排水体积和浮心计算船舶水下部分的体积和浮心采用积分的方法计算：dxdydzVxB1yB ydxdydzV1xdxdydz VzB1zdxdydz V具体计算时分别按三个坐标依次积分。
2.3.1 按水线面计算排水体积和浮心坐标按水线面计算排水体积和浮心坐标时，首先在y和x方向积分，计算水线面面积Aw和水线面形心（称为漂心），然后在z方向积分获得排水体积和浮心。
按水线积分时，一般假定船舶处于正浮状态。
按水线面计算方法可获得船舶静水力曲线2.3.1.1 水线面参数计算水线面面积：AW(z) dxdyWPL/2 L/22ydx水线面静矩：moy z xdxdyWPL/2L/22xydx水线面漂心（COF）：xF zmoyAW2L/23ydx (用于横稳性半径计算) 水线面横倾惯性矩：IT z 3 L/2 水线面纵倾惯性矩：IL z 22.3.1.2 排水体积和浮心坐标计算L/2L/22(用于纵稳性半径计算) x2ydx AWxF排水体积：T Aw z dzT1T浮心纵坐标(LCB)：xB T xFAWdz01T1 T 1T浮心垂向坐标(VCB)：zB T zAWdz zd T dz0 0 0浮心垂向坐标(TCB)：yB T 0 (对称性)船舶2.3.1.3排水体积和浮心坐标的导数dAW 排水体积导数：dz 浮心纵坐标(LCB)：dxBAWxF xBdz dzBAWz zBdz浮心垂向坐标(VCB)：2.3.2 按横剖面计算排水体积和浮心坐标按横剖面计算排水体积和浮心坐标时，首先在y和z方向积分计算水线以下横剖面面积As和形心ys,zs。
船舶静力学：第二章 浮性
d L/2
d
M xoy 2 0
zydxdz
L/2
0 z AW dz
d L/2
d
zB
M xoy
2 0 d
2
zydxdz
L/2 L/2
ydxdz
0 L/2
0 z AW dz
d
0 AW dz
（2-19） （2-20）
薄层微体积为:
微面积为: (y为x处水线半宽）
d AW dz
0
zdxdydz
L/2 y( x,z)
zdz dx
dy
0
L/ 2
y(x,z)
d
L/2
zdz dx 2 y( x, z)
0
L/ 2
d
L/2
zdz 2 y( x, z)dx
0
L/ 2
d
zdz
0
AW (z)
d
0 zAW (z)dz
排水体积对平面x o y的静矩和浮心垂向坐标为:
干个薄层体积，算出这些薄层微体积，并求其总 和，即得船舶的总排水体积；
(2)计算船舶排水体积的形心坐标时，要先计 算出各薄层微体积对某一个坐标平面的静矩，并 求总和，再将总和除以排水体积，即得该排水体 积的形心距该坐标平面的距离。
z
x
dxzLeabharlann dzdyz
o
x
o
y
y
排水体积的两种积分方法 z
o
y
y
Fo
y
W
G
B FB
阿基米德原理——物体水中所受到的浮力等于该 物体所排开的水的重量，即
FB= = ——船舶排水量，t；
——船舶排水体积，m3 ；
船舶静力学第二章船体浮性
船体浮性的应用
船舶稳定性
船舶设计
船体浮性是船舶稳定性的基础，通过 合理设计船体的浮态和重量分布，可 以保证船舶在风浪中保持稳定。
在船舶设计阶段，需要充分考虑船体 的浮性和重量分布，以确保船舶的安 全性和经济性。
船舶装载
通过调整船体的浮态和重量分布，可 以合理装载货物和燃料，保证船舶的 载重量和航行性能。
合理设计船体重心位置，降低重心高度，提高船舶的抗风浪能力。
合理装载货物和压载水
均衡装载
合理安排货物的装载位置和重量分布， 保持船舶重心稳定。
控制压载水
根据船舶航行需求，适当调整压载水 的数量和位置，提高船舶的浮性和稳 定性。
增加浮力辅助设备
使用浮筒
在船舷两侧安装浮筒，增加船体的浮 力，提高船舶的稳定性。
船体浮性的应用
船体浮性是船舶设计和建造的基础，确保船舶在各种情况下都能保 持稳定漂浮状态，保证航行安全。
船体浮性的原理
阿基米德原理
物体在液体中所受到的浮力等于物体所排开的液体重 量。
船体浮性原理
船体在水中所受到的浮力等于船体重量时，船体会保 持漂浮状态。
船体浮性原理的应用
通过调整船体重量和浮力之间的关系，可以改变船舶 的吃水深度和航行状态。
数值模拟实验具有无损、可重复性高、节省实验成本等优点，但需要建立准确的数学模型和边界条件，对计算资源要求较高 。
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装载情况的影响
装载情况对船体浮性的影响主要体现 在货物、燃料和水的重量以及货物的 分布上。货物的重量和分布直接影响 到排水量和浮心位置。
燃料和水重量对船体浮性的影响也较 大，因为它们会改变船体的排水量。 装载时，应合理安排货物、燃料和水 的位置，以保持船体的平衡和稳定。
第二节 船舶浮性
总结：
船舶在水中的漂浮状态和船舶的重量与重 心位置、排水量与浮心位置有关。 研究船舶在水中的浮态，就是研究船舶的 重量和排水量的大小，重心坐标和浮心坐 标值的计算等
青岛远洋船员职业学院
QMC QINGDAO OCEAN SHIPPING MARINERS COLLEGE
三、船舶重量和重心坐标的计算
青岛远洋船员职业学院
QMC QINGDAO OCEAN SHIPPING MARINERS COLLEGE
2．船舶重心的坐标
Gravity Center Coordinate of Ship
1)空船重心的坐标 设空船的重心位置为Go。（XGo，YGo，ZGo） 由于船体结构和设备的布置是左右舷对称的， YGo＝0 ; ZGo由船舶在出厂前做的倾斜试验求得; XGo和ZGo “倾斜试验报告书”或“船舶稳性报 告书”上查得。
QMC QINGDAO OCEAN SHIPPING MARINERS COLLEGE
1．泵控制的抗横倾系统
青岛远洋船员职业学院
QMC QINGDAO OCEAN SHIPPING MARINERS COLLEGE
工作原理：控制单元通过触点激励压 载系统中的泵和阀，使得水在压载舱 之间流动达到平衡。 控制方式：自动、手动 工作过程：
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五、漂心与每厘米吃水吨数
Center of Floatation and Tons per cm Immersion
1．漂心 F
Center of Floatation
船舶水线面积的几何中心称为漂心，通常 以符号“F”表示，漂心坐标用XF表示，（左 右舷对称YF＝0） 漂心坐标XF ＝f (d) 坐标原点取在船中， 中前为正值，中后为负值。
船舶基本概念及原理
船舶基础知识及原理一.基础知识船舶浮性：船舶浮性是指船舶在各种转载情况下具有漂浮在水面上保持平衡位置的能力。
船舶型长：沿设计水线，由首柱前缘量至舵柱后缘的水平间距，无舵柱的量至舵杆中心线。
船舶型宽：在船舶最宽处，由一舷的肋骨外缘至另一舷外缘之间的水平间距。
船舶型深：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。
船舶型吃水：在船长中点处，由平板龙骨上缘量至夏季满载水线的垂直距离。
船舶平均吃水：平均吃水也称等容吃水。
船舶任意倾斜状态下的排水量与其某一正浮状态下的排水量相等，则该正浮状态对应的吃水即为船舶平均吃水。
小倾角纵横倾条件下，平均吃水也是船舶正浮时漂心处的吃水。
实际运营中，是取船中两舷的平均吃水。
货物的自然减量：货物在运输过程中，因其本身性质、自然条件及运输技术等因素的影响而产生的重量上不可避免的减少。
货物数量的交接责任中交接人的责任：妥善包装，保证向承运人提供正确的包数或件数、重量或体积。
货物数量的交接责任中承运人的核对：装货或卸货港，承运人对货物数量有所怀疑，可进行检查，如不符，有权向货方收取一定数量的违约赔偿金。
货方应对不符而导致的损失负责。
货物数量交接中承运人的责任：船方应对不能免除赔偿责任的货物数量短缺进行赔偿。
保证向收货人提供与提单上相同的重量、体积或件数之一。
货物的亏舱：在装货时，无论货物堆装的技术如何完善，货仓的某些部位或空间都无法利用来装货，该空间或部位称为亏舱。
二、船舶载货能力船舶常数：测定时的空船重量与船舶刚出厂时空船重量的差值。
三、船舶稳性稳性：船舶受外力作用发生倾斜而不致倾覆，外力消失后能够自动回到原来平衡位置的能力。
自由液面：船舶的液体舱柜中装有液体但未满舱时的液面。
静稳性曲线图：静稳性力矩或静稳性力臂与船舶横倾角的关系曲线图。
静横倾力矩：指其作用过程中极其缓慢，即在倾斜过程中不计及角加速度和惯性矩的横倾力矩。
动横倾力矩：在较短的时间内横倾力矩有明显变化、或突然作用在船上，即在横倾过程中计及角加速度和惯性矩。
船舶浮性
2 、淡水水尺超额量F.W.A
船舶由standard海水(1＝1.025)水域进入standard淡水 (2＝1.000)水域时平均吃水的增加量。
F .W . A (m ) (cm ) 4000TPC 40TPC
3、半淡水水尺超额量 inf
3 、半淡水水尺超额量
船舶由标准海水水域进入半淡水水域 (1.000<<1.025)时平均吃水的增加量。
l A lF lF
lF
2 xF
l A
yd x
l A
xd
Aw
lF A
2
Yf
lA
xyd
Aw
y
x
Y
特点：水线面对通过 漂心的轴的面 积矩为0。
x lA
F
dx·
X lF
应用： 1）船舶等容微倾，水线面必过漂心 inf
2）船舶平行沉浮条件：货物在漂心的垂线上
船舶等容微倾，水线面必过漂心
δd δΔ
F
G
平行沉浮计算
P
Z P F k G WL1 WL F G
δd δΔ
B X
B
P 100TPC d
P d 100TPC
公式适用范围：少量载荷变动，即P<10%
§3.9 舷外水密度改变对吃水的影响
1 、基本公式 inf
s s d 100TPC s 2 1
2、船舶载重量
1） 总载重量 DW（Dead weight）
载重量：
P
i
总载重量 DW：
用途：
DW ( Pi )max
DW F L
2） 净载重量NDW（Net dead weight）
船舶性能
21
提高抗沉性的措施
增加储备浮力
➢ 增加干舷 ➢ 减少吃水 ➢ 增大舷弧以及使横剖面外倾
22
提高抗沉性的措施
采用分舱制
➢ 一般的客船或货船通常达到一舱制要求，而大型运输 船有二舱制和三舱制。
23
快速性
船舶快速性包括船舶阻力和船舶推进两部分。
研究内容:
R
T
1.减小船舶阻力，选择优良船型；
功率调定后，由于剧烈的摇荡，船舶在风浪中较静水中
航行时航速的降低值。主动减速是指船舶在风浪中航行，
为了减小风浪对船舶的不利影响，主动调低主机功率，
使航速比静水中速度下降的数值。
螺旋桨飞车
船舶在风浪中航行时，部分螺旋桨叶露出水面，转速剧增，
并伴有强烈振动的现象称为螺旋桨飞车。
50
50
环境条件与耐波性之间的关系
密甲板线相距76mm的平行线叫安全限界线。
19
20
船舶在一舱破损后的破舱水线不超过安全限界线，但 在两舱破损后，其破舱水线却超过了安全限界线，则 该船的抗沉性只能满足一舱不沉的要求，称为一舱制 船。
相邻两舱破损后能满足抗沉性要求的船称为两舱制船。 相邻三舱破损后仍能满足抗沉性要求的船称为三舱制
16
浮提态高和稳初性稳的性措影施响原因
降低船舶重心 增加船宽，可提高初稳性 增加型深，可提高大倾角稳性 减小自由液面 减小受风面积
17
船舶在各种装载状态下的初稳性和浮性计算
满载出港 满载到港 空载（或压载）出港 空载到港
18
抗沉性
抗沉性是指船舶在一舱或数舱破损进水后仍能 保持一定的浮性和稳性的能力. 我国船级社规定：船舶破损后的水线不得超过水密 甲板边线下76mm且 GM 不小于0.05m。这条与水
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2 x1d A1
xf
xf
dA2 x2
Yf F
dA1
lF
x1
X
2
lF
lA
x d
2
A2
Z
ML φ
xf
x d
1
A1
xf
l A
x d
2
A2
x2
o
G F B
x1
φ X
应用：
纵倾时求平均吃水
dM0
d M d M 0 xf tg t tg L
yp yf xp xf
2）力系平衡法
W1 W P 1 x g1 y g1 Wx g Px p W1 Wy g Py p W1 x b1 yb1 x b x k 1
y b y k 0 1
Z
P
斜移=垂移+水平横移+纵移 P Z 垂移 GG 1 z P y 横移 GG 1 y W P x 纵移 GG
1x
O
θ
G
L
lZ
结论
2 x
P GG 1
2 y 2 z
2 1y 2 1z
G2
G1
ly
l l l l
2 1x
Y
GG 1 GG GG GG
pl p F
F
Q
li
Pi P li
l p
P q Q
l F
Q
l
l
合力矩定理： F.l p i l pi
平行力移动原理：
F .l pl p
1） 水平横移载荷
分力： P 分力移动： y y p2 y p1
合力： 合力移动 GG1
平行力移动原理： P y GG1
i i
1）船舶重心xg计算
Z W
G
xg
pi L X
xpi
或者 L x g L ( Pi x Pi ) 载荷变化 xg x ( Pi x Pi ) g
Pi
L Pi
2）船舶重心Yg计算
W
Z ypi G Pi
海上货物运输
航海学院
货运教研室
第三章
§3.2 船舶重量 inf §3.3 船舶重心 inf §3.4 船舶排水量 inf §3.5 船舶浮心 inf §3.6 平行沉浮条件 inf §3.7 漂心纵向坐标 inf
浮 性
inf
§3.1 浮体的平衡条件和浮态
§3.10 浮性衡准 inf §3.11 邦金曲线inf §3.12 费尔索夫图谱 inf
dF d A 2
dM
d F d A t xf 2 L BP
Z W W0 dA xf
φ
L0
dF O
t
F
L
X
A.P
F.P
§3.8 每厘米吃水顿数TPC
TPC定义: 船舶平均吃水变化1cm时对应的排水量改变量。
TPC 0.01 Aw
TPC应用
P Z
（t/cm）
P F k G WL1 WL B X B
Z
GG1 y
P y
W
P
ly L G B G1
Y
2） 船内载荷垂向移动
分力： 分力移动：
P lz
合力： 合力移动
GG1
M
平行力移动原理：
GG 1 z
注意：
P Z
P
W G L lZ
Z z p2 z p1
下移 为 — 上移 为 +
G1
P
3）船内载荷任意移动
P(xp1 , y p1 , z p1 ) (xp 2 , y p2 , z p 2 )
Pi
( Pi y Pi ) yg
或者
Y
L
L Pi
L y g L ( Pi y Pi )
yg
载荷变化
3）船舶重心zg计算
Pi ( Pi z Pi ) zg
或者
Pi Z
zg
L Pi
inf
3、装卸载荷对重量、重心的影响
inf
l
pl p F
inf
5、船内移货对重量、重心的影响
1、合力矩定理
P Q lq li Pi Q
F pi
F lq
l
Q.lq pi l i
pl l F
F .l pi l i
合力对某轴/平面的力矩 =各个分力对该轴/平面的力矩之和
xg G W xb B zb zg
Z
L
W
G zb B zg Y
O
X
yg yb 0
1.
正浮
特点：水线面//基平面
1）正浮表达：吃水d
W V
2）正浮平衡条件
x g xb y g yb 0
xg G W xb B zb L
Z
W
G zb B zg Y
zg
O
X
2.
横倾
yg yb
1 Pi
x g1 y g1
注意：
x g ( Pi xp i ) 1 y g ( Pi y p i ) 1 z g ( Pi z p i ) 1
装货 P +
卸货 P -
Z g1
4、平行力移动原理 l
Q lq q P Pi
§3.6 船舶平行沉浮条件
1、船舶平行沉浮条件 1）力矩平衡法（反证法）inf
2）力系平衡法 inf
结论：货物装卸在漂心的垂线上
1）力矩平衡法（反证法）
P
Z
MP F k G WL1 P F G
δd
δΔ
WL
B
B
X
1）假设平行沉浮-力矩平衡，
M p P( x p x f )
结论：货物装卸在漂心的垂线上
Z W B0 Y G θ L
1）横倾原因： y b 0
特点：水线面与基平面有交角
2）横倾表达：
横倾角
W V
3）横倾平衡条件
xg xb y g y b ( z g z b )tg
示意图
船舶横倾示意图
Z W B0 Y
Z M L1
G
L
tg
yg yb zg zb
① ② ③ ④
⑤
表征船舶大小； 统计拥有量； 签订租船合同时，用以表征船舶的载重量 性能； 在营运管理中用以作为航线配船、订舱配 载、船舶配积载的重要依据； 计算航次净载重量的基础。
2）净载重量NDW （Net dead weight）
NDW DW Qi
NDW的作用
（1）表示船舶的载货能力；
L z g L ( Pi z Pi )
载荷变化
Zpi
zg
X
1）装卸载荷对重心位臵的影响xg1
pi W Z
1
xg pj
L X G
xpi
1 P i
注意：装货 P +
卸货 P -
xg1
xg ( Pi x p
2、船舶载重量
1） 总载重量 DW（Dead weight）
载重量：
P
i
总载重量 DW：
用途：
DW ( Pi )max
DW F L
2） 净载重量NDW（Net dead weight）
定义：具体航次所能装载货物的最大重量。
NDW DW Qi
用途：
1）DW总载重量的用途
z Y
§3.5 船舶浮心
合力矩定理应用
合力(合体积）对某轴或平面所取的力矩（合体积矩） == 各个分力（分体积）对该轴或平面所取的分力矩（分体积矩）之和
1. 纵向积分法
lF
2. 垂向积分法
lF
inf
lF
V
l A
A dx
Z
xb
lA
A x dx
V zb
lA
A z dx
少量载荷变动条件下，近似有：Aw=Aw1，则
P x p xk y p yk 0
xk x f yk y f 0
船舶平行沉浮的条件：少量增减的载荷
重心位于初始水线面漂心F的垂线上。
§3.7 漂心纵向坐标
漂心：水线面的几何形心
计算原理：合力矩定理
Aw 2 dA 2
综合： 静水力资料 inf
§3.8 每厘米吃水吨数 inf
§3.9 舷外水密度改变对吃水的影响 inf
例题
§3.1
一、船舶平衡条件 inf
船舶浮态
重力=浮力，二力反向且共垂线。
二、船舶浮态
1. 2. 3. 4. 正浮 inf 横倾 inf 纵倾 inf 任意倾斜
一、船舶平衡条件
1、受力分析： 重力（W，xg , y g, z g) 浮力(Δ， xb , yb, zb) 2、条件： W = Δ , 反向且共垂线。
W W1 G0 B0
M G B Y X L1
θ
L
§3.2
船舶重量
inf
1. 排水量（Displacement）：军舰、客船
1. 空船重量WL （排水量ΔL ） 2. 满载重量WF （排水量ΔF ）
3. 装载重量W（排水量Δ ）
2. 载重量（weight）：货船 inf