仓容计算和稳性与浮态计算(内河货船)概要
内河2002船体结构规范计算书龙de船人
8 350 3 4 ,W =425.04 ㎝ ,I=12265.05 cm ,满足规范要求。 50
4. 舱壁 4.1 防撞舱壁板(§2.12
4.00 3.20 m
7.44 mm s= 0.90 C= 0.5 m
实取 t=8mm ,满足规范要求。 4.2 垂直桁、水平桁(§2.12.3.2) 垂直桁剖面模数 W
船体结构规范计算书
PW408-110-01JS
共 7 页 第 7 页
顶棚甲板 t=4mm,外围板及内围板 t=4mm,端壁 t=4mm,满足规范要求。 2.围壁扶强材
W=3sl2= 式中: 7.26 cm3 s= 0.5 m l= 2.20
3
m
4
实取 L70×50×6 ,W =8.12 ㎝ 3.甲板横梁:
3
m m
s=
4
0.55
m
2
实取 L70×50×6 ,W =8.12 ㎝ 6.2 甲板纵桁(§2.8.3)
W = kcshl2 = I=2.75Wl= 式中: c= l= 1.45 3.0 m
,I=41.12 ㎝
,满足规范要求。
20.94 cm3 172.8 cm4 s= 0.50 L= 53.96 6.4188
船体结构规范计算书
PW408-110-01JS
共 7 页 第 4 页
W = Ks( d + r )l2= 式中: K= d= 3.8 3.20 m s= l=
95.24 cm3 0.55 3.20
3
m m
r=
1.25
m
主肋骨实取 L 6 200 ,W=105.93 ㎝
50
,满足规范要求。
5.2 支撑强肋骨(§2.9.3) G W=We (1 ) 132.573 cm3 H
COMPASS使用说明
CENTER HEIGHT FOR INTACT STABILITY) 可用于按照中华人民共和国《船舶与海上设施法定检验规则》国际航行海船法定
检验技术规则(1999)中IMO A749(18)号决议和非国际航行海船法定检验技术规则(1999) 两部分中完整稳性要求,计算船舶完整稳性许用重心高度曲线,适用于各种类型船 舶。
装载工况通常由若干个部分装载工况组成之所以这样是因为几个装载工况经常包含一些相同的载荷组合如储藏物食品人员燃油淡水等为避免重复输入这些载荷将它们用分组的方法形成一系列部分装载工况同样部分装载工况中也常常包含一些相同的载荷数据如载荷标识重量分布范围等所以又将这些载荷分为舱室载荷及附加载荷综合以上分析可得出如下几点
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SRH10 - 船舶几何形体输入、邦金曲线计算(INPUT OF GEOMETRY) (Ver 0201)
1. 概要 SRH10可用于输入修改船体的几何数据,并计算其邦金曲线,是静水力计算 (SRH11)、横交曲线计算(SRH12)、装载计算(SRH14)、散装谷物稳性计算(SRH15)、 完整稳性许用重心高度计算(SRH18)、可浸长度计算(SRH20)、客船破舱稳性等效规 则计算(SRH21)、确定性破舱稳性计算(SRH22)、概率法破舱稳性计算(SRH23)、破舱 稳性许用重心高度计算(SRH24)、舱容及液体倾侧矩计算(SRH30)、测深表计算 (SRH32)等稳性及其辅助计算软件的前处理软件。 本程序适用于单体,对称及非对称双体、双尾、隧道型等各种类型的船舶。
3.1.3 肋骨表(Frame Table Data) 用户在此可逐项输入或修改下述内容: 肋骨号自船尾向船首是增加或减少的(Form Aft to Forward Frame Nos),在此 用户可用鼠标点击的方式在增加(Increase)或减少(Decrease)项上进行选择。基准 肋骨号(Frame No), 通常可选用0号肋骨,用户需注意基准肋骨(Reference Frame)通常是用于整个肋骨表的纵向定位,其肋骨号应至少不大于肋距首次发生变 化处的肋骨号; 基准肋骨的纵向位置(Long Position); 在此以后的各项肋骨表数据输入时,只有在第一行,即基准肋骨号处需输入该 肋骨号后的肋矩(Spacing Aft)及其前的肋距(Spacing Forward),以后只需顺序输 入肋距改变处的肋骨号及其前的肋距便可,在此用户还可运用Insert或Delete键进 行插入或删除操作。
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
(完整word版)船舶稳性校核计算书
(完整word版)船舶稳性校核计算书一、概述本船为航行于内河B级航区的一条旅游船。
现按照中华人民共和国海事局《内河船舶法定检验技术规则》(2004)第六篇对本船舶进行完整稳性计算。
二、主要参数总长L OA13.40 m垂线间长L PP13.00 m型宽 B 3.10 m型深 D 1.40 m吃水 d 0.900 m排水量? 17.460 t航区内河B航区三、典型计算工况1、空载出港2、满载到港五、受风面积A六、旅客集中一弦倾侧力矩L KL K=1(1?n5lb)=0.030 mn lb =1.400<2.5,取nlb=1.400式中:C—系数,C=0.013lbN=0.009<0.013,取C=0.013n—各活动处所的相当载客人数,按下式计算并取整数n=NSbl=28.000S—全船供乘客活动的总面积,m2,按下式计算:S=bl=20.000 m2b—乘客可移动的横向最大距离,b=2.000 m;l—乘客可移动的横向最大距离,b=2.000 m。
七、全速回航倾侧力矩L VL V=0.045V m2L S[KG?(a2+a3F r)d]KN?m式中:Fr—船边付氏数,F r=m9.81L;Ls—所核算状态下的船舶水线长,m;d—所核算状态下的船舶型吃水,m;—所核算状态下的船舶型排水量,m2;KG—所核算状态下的船舶重心至基线的垂向高,m;Vm—船舶最大航速,m/s;a3—修正系数,按下式计算;a3=25F r?9当a3<0,取a3=0;当a3>1时,取a3=1;a2—修正系数,按下式计算;a2=0.9(4.0?Bs/d)当Bs/d<3.5时,取Bs/d=3.5;当Bs/d>4.0时,取Bs/d=4.0;。
内河船舶驾驶员应正确理解和执行稳性规则
摘 要:本文针对内河船舶驾驶员对稳性规则要求理解不透、执行不力的状况,详细解释了各主要稳
性指标的内涵,分析影响船舶稳性的各种因素,据此提出确保船舶稳性满足规则要求的措施和方法。
关键词:内河船舶;稳性;规则;执行
中图分类号:U695
文献标识码:A
文章编号:1006—7973 (2016) 08-0061-03
稳性衡准数 K 是船舶最小倾覆力矩 (或力臂) 与风压倾侧 力矩 (或力臂) 的比值。规则要求 Kf值应不小于 1;航行于 J 级 航段的船舶,还应满足急流稳性衡准数 KJ≥1 的要求。稳性衡准 数反映了船舶的极限抗风浪能力。
最小倾覆力矩是船舶能够承受的最大的动态横倾力矩。如 果船舶实际受到的动态横倾力矩超过了该值,船舶必将倾覆。 在计算最小倾覆力矩时,A 级、B 级航区考虑了船舶在波浪中的 横摇角及船舶进水角的影响,C 级、J 级航区只考虑了船舶进水 角的影响。
内河船舶驾驶员应该正确理解与执行稳性规则,才能保证 船舶航行安全。而大多数内河船舶驾驶员对稳性规则理解不 透,甚至存在一些错误的理解,许多驾驶员不知道正在驾驶的 船舶的实际稳性是否满足规则要求。在每航次开航前,罕见驾 驶员校核船舶稳性的;而在操纵和管理船舶时,常有一些做法 会导致船舶稳性下降,留下安全隐患。因此,一些可以避免的 事故且发生了;一些原本是一个小事故,且发展成为大事故; 一些只是财产损失的事故且最终导致船翻人亡。内河船舶驾驶 员对稳性的认识可能存在下列问题: 3.1 船舶设计时的稳性与实际船舶稳性关系
1 引言
内河船舶事故时有发生,沉船事故虽然所占比重不大,却 是后果最严重的。据统计,每年全国内河均会发生沉船事故, 相对于其它船舶事故往往带来更严重的人员伤亡。大多数沉船 事故与船舶稳性有关。由于船舶稳性涉及许多较深的理论知 识,稳性指标计算复杂,而仅从船舶漂浮状态难以判断稳性情 况,在实际航行中几乎没有内河驾驶员计算校核航次船舶稳 性,给船舶的安全航行带来隐患。本文将结合船舶稳性规则要 求,解释各稳性指标的内涵,分析影响船舶稳性的各种因素, 阐述稳性不足的危害,据此提出确保船舶稳性满足规则要求的 措施和方法,从而提高船舶航行的安全性。
货运03 船舶稳性
求近似货堆高 计算各货重心高: 平行中体: 0.5Hc 首尾:0.54~0.58Hc
KG的计算
(2)舱容曲线查取法 纵:货堆表面距基线高 下横:舱容 上横:容积中心距基线高 应用: 根据货堆表面高度求货物所占舱容和货物 重心距基线高;
舱容曲线
10 1 2 3 4 容积中心距基线高(m) 5 6
fi
9.81
ΣMfi——各舱自由液面修正力矩代数(KN.m)
§9-4 船舶大倾角稳性
2)重心高度修正法(通过对初稳性进行修正) 将自由液面对初稳性高度的修正值看作船舶重心升高
δGMf =-δKG= –(KG-KGo) KG=KGo+δGMf GZ=KN – KGsinθ =KN –(KGo+δGMf)· sinθ
4.减小自由液面影响的措施
1)减小液舱柜宽度 矩形液舱宽b, 分为n个等分 则: ixn=ix/n2
b
结构措施 (a)未隔舱
(b) 分隔为两个相等液舱
分隔为两个相等液舱后,自由液面效应将会减少至原来数 值之四分之一。
(c) 分隔为三个相等液舱
分隔为两个相等液舱后,自由液面效应将会减少至原来数 值之九分之一。因此,当自由液面效应产生时可以下式说 明: 其中n为所隔相等液舱数量。若当分隔为四个相等液舱时, 所减少的自由液面效应为十六分之一。
三、静稳性曲线
1.静稳性曲线绘制: ①计算KG和Δ ②据Δ在稳性横交曲线上查取各θ(10°~80°)下 KN值。 ③计算各θ的sin值 ④计算KH=KGsinθ ⑤计算GZ(lR)=KN-KH或 ⑥计算MR=9.81ΔGZ ⑦标连各点
复原力臂和复原力矩数值计算表
θ KN sinθ KH GZ MR MR (m) (m) t· m kN· m ° (m) 0 0 0 0 0 0 0 10 1.6 0.17 1.40 0.20 3707 36365 20 3.25 0.34 2.76 0.49 9143 89697 30 4.62 0.5 4.03 0.59 10916 107087 40 5.78 0.64 5.19 0.59 11009 108002 50 6.5 0.77 6.18 0.32 5971 58577 60 7.09 0.87 6.99 0.10 1866 18305 70 7.45 0.94 7.58 -0.13 -2426 -23797
船舶静力学浮性和初稳性概要
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φ和纵倾角θ。
正浮状态:φ=0;θ=0,用吃水T 描述 纵倾状态:φ=0, 用T ,θ描述 横倾状态:θ=0, 用T ,φ描述 任意状态: 用T ,φ,θ描述纵倾也可用纵倾值A F T T t -=表示,Lt=θtan2.1.2 静平衡方程横倾时,水平方向单位向量为φφsin cos k j +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:()()[]()()[]θθφφsin cos sin cos G B G B T T G B G B H H z z x x l M z z y y l GZ M W -+-∆=∆=-+-∆=∆=∆=∆= 当外力矩为零时:00==→==T H T H l l M M 因此有:()()()()θφtan tan G B G B G B G B z z x x z z y y --=---=-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:φφφφsin sin sin sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-∇+∆≈∆=∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∇+∆≈∆=∆=G L B L L T G T B H z I z GM GZ M z I z GM GZ M 其中 22/2/22/2/3232F W L L L L L T x A y d x x I dx y I -==⎰⎰--2.2 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()(){}∑∑∑==kk kk kGG G kWz y x W z y x W W ,,,,GZ 方向的单位矢量: j cos φ+k sin φ2.3 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:⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰∇=∇=∇==∇VB VB VB Vzdxdydz z ydxdydzy xdxdydz x dxdydz111具体计算时分别按三个坐标依次积分。
船舶装卸载荷后的浮态及初稳性分析讲解
可见,当载荷高度为 z d d / 2 时,复原力矩不变,
大于此高度则复原力矩减小;低于此高度时复原力
矩增加。
综合考虑载荷高度 Z 对初稳性高度和复 原力矩的影响:
若 d d z d d GM
2
2
则初稳性高度减小,但复原力矩增加。
装载货物 p 后对纵稳性的影响:
与对横稳性的影响类似,同理得新的纵稳性高:
G1M L1
GM L
p
p
[d
d
2
z
GML ]
由忽于略不d计,2d因此z新的的数纵值稳和性高GM可L 写相成比:较是小量,可
p
p
G1M L1 GML p GML p GML
(3-28)
对于卸载货物 为 -p ,其对船舶浮态和稳 性的影响仍可按上述的公式进行计算,但注
意平均吃水的增加d 为负值。
2. 在任意位置装卸载荷对船舶浮态及 稳性的影响
A1(x F,o,z)
A (x ,o,z)
y
p
A1
p A
A1 p A
W1
F
L1
z
xF
x
在任意位置装卸载荷 p 引起船舶浮态及稳性 的变化,可按如下步骤求得:
y
p
A1
p A
A1 p A
W1
F
L1
xF
x
z
(1) 先假定 p 装在 A1(x F,0,z),则得:
GM
p
[z
(d
d
2
)]
新的初稳性高:
G1M1
船舶抗沉性
( yw 0, z w )
Pw Gw M GM (d e z p w GM ) P
Mw M Gw G WwLw WL 牛牛文档分享五、横向不对称进水
1. 大量进水 ( yw , z w )
w Pw
四、横向对称进水 ( yw 0, zw )
1. 大量进水
w Pw
KGw KG Pw z pw w
2. 少量进水 inf
Mw M Gw G WwLw WL
GwAS 客船抗沉性性衡准
1)普通货船 SOLAS 1974
达到的残存概率 要求的残存概率
AR
A pisi
R (0.002 0.0009 Ls )1 / 3
三、逐步逼近的总量增加法求纵向浮态
①
第一次近似计算
P1 W1 L1 P2 W2 L2
Pn 0时
②
③ ④
第二次近似计算
……….. 第n次近似计算
P Pi
Pn Wn Ln
注意
WnLn P3 P2
W2L2
W1L按少量装卸处理
一、进水类型和计算方法
① ②
舱柜顶部封闭,整个舱室充满水,例双层底; 增加固体载荷
深舱进水,舱内与舷外水不相通,水未充满整个舱室;
例如船舶破损已被堵住,但舱内水没有被抽干; 或甲板开口漏水
增加液体载荷。 迭代运算
①
深舱进水,舱内00TPC
P ( xp xf ) 100MTC
3)
t
1 P 4 ) dF 1 dF 2 L xf t 100TPC L
1 L xf P d A1 d
抗沉性
仓容计算和稳性与浮态计算(内河货船)
仓容计算和稳性与浮态计算仓容的计算我采用的是类似于横剖面面积曲线的方法,即利用面积曲线计算舱室容积,与横剖面面积去线的不同之处是在于量取横剖面面积时是取自主甲板,以#1为例,如下图所示依次量取各站横剖面面积如下表站号船尾0 1 2 3 4 5 6面积2.5800 2.58003.51414.92035.84956.2829 6.5368 6.7482 (m2)站号7 8 9 10 11 12 13 14面积6.8666 6.9141 6.9323 6.9452 6.9452 6.9452 6.9077 6.8242 (m2)站号15 16 17 18 18.5 19 19.5 20面积6.5894 6.0702 5.1625 4.0439 3.2694 2.2847 1.2210 0.3790 (m2)依据表内数据绘制出仓容面积曲线如下图,则需要求那个舱的仓容只需要在仓容面积曲线上对应的肋位上量取即可。
各舱仓容与形心舱室面积肋位甲板下体积甲板上体积总体积形心Xg 形心Zg尾尖舱~#3 7.3770 0.0000 7.3770 -10.8260 1.1008机舱#3~#11 23.17390.0000 23.1739 -7.6295 0.8144燃油舱#9~#11 6.4329 0.0000 1.3929 -6.7500 0.9310第一货仓#11~#2651.508612.2400 63.7486 -1.9714 0.7076第二货仓#26~#4146.760713.2600 60.0207 5.2341 0.7606清水仓#41~#43 3.2700 0.0000 3.2700 9.7100 0.7700 艏尖舱#41~ 5.0483 0.0000 5.0483 10.0797 1.14737.3计算空船重心高度空船重心高度估算参考母型船进行分项估算,见下表(排水量裕度对重心影响不计):表7.3 空船重心数据表空船重心数据表重量估算重量(t) Zg(m) Xg(m)钢料重量16.55 0.8375 -1.078125舾装重量12.66 1.8125 -2.879791667机电重量 5.75 0.73125 -9.195208333总34.96 1.173099614 -3.0656058117.4重量与重心计算本船共计算满载出港与压载到港两种载况下的重心。
集装箱船总体设计中的船舶航行稳定性计算
集装箱船总体设计中的船舶航行稳定性计算在集装箱船总体设计中,船舶的航行稳定性计算是一项至关重要的任务。
船舶的航行稳定性直接关系到船舶的航行安全和货物运输的稳定性,因此必须进行准确的计算和评估。
船舶的航行稳定性计算主要涉及两个方面:船舶的静态稳定性计算和船舶的动态稳定性计算。
首先,我们来谈一谈船舶的静态稳定性计算。
在船舶的设计中,静态稳定性是指船舶在不同的浮态条件下的稳定性能。
浮态是指船舶在水中的部分重量,这个重量是由货物、燃油、淡水等来确定的。
静态稳定性计算主要包括计算船舶的初始稳定性、稳定性曲线等。
计算船舶的初始稳定性是通过计算船舶的浮力和重力的平衡关系来确定的。
在计算过程中,需要考虑船舶的形状、尺寸、排水量等因素。
通过计算得到船舶的初始稳定性,可以评估船舶在不同荷载条件下的稳定性能。
稳定性曲线是指船舶在不同浮态条件下的稳定性表现。
通过计算船舶的稳定性曲线,可以了解到船舶在不同倾斜角度下的稳定性性能。
稳定性曲线可以帮助设计师确定船舶在各种情况下的稳定性能,并根据需要进行相应的设计调整。
除了静态稳定性计算,船舶的动态稳定性计算也是非常重要的。
动态稳定性是指船舶在受到外力干扰时的稳定性表现。
船舶在航行中经常受到风力、浪力等外力的作用,如果船舶的动态稳定性不足,很容易发生侧翻等事故。
因此,必须对船舶的动态稳定性进行准确的计算和评估。
船舶的动态稳定性计算主要包括计算船舶的回滚周期和回转周期等。
回滚周期是指船舶在受到侧倾力矩作用后回到平衡位置所需的时间,回转周期是指船舶在受到转向力矩作用后完成一个转向动作所需的时间。
通过计算这些周期,可以评估船舶在受到外力干扰时的稳定性性能。
在船舶航行稳定性计算过程中,需要使用到各种计算方法和工具。
一般来说,需要利用计算机来进行船舶航行稳定性的计算和模拟。
各种计算软件和模型可以帮助设计师准确地进行航行稳定性计算,并根据计算结果来优化船舶的设计。
总之,船舶航行稳定性计算是集装箱船总体设计中的重要环节。
内河大舱口船舶装运特殊货物强度与稳性探析
货 物达 到发 生 流态 化特 性 时 的含水 量 , 即 该 货 物 达 到 这 个 含 水 量 就 会 发 生 流
主 要 校 核 大 舱 口船 舶 的纵 向 强 度 。
高 度 , 以减 小 货 物 对 舱 底 板 局 部 强 度 影
响 ;采 用 合 理 的 装 卸 速 度 , 防止 出现 货 舱 结 构 的局 部 损 坏 ;防 止 货 物 装 卸 过 程
9. 8l ・H d
畅 ,防 止 货 舱 积 水 ;要 防 止 含 水 量 较 大 货 物 在 航 行 中 因 船 舶 颠 簸 、振 动 、其 水
分 渗 出 ,其 表 面 形 成 可 流 动 状 态 ( 表 层 流 态 化 的 货 物 在 风 浪 中摇 摆 时 会 流 向 一 舷 、 而 船 舶 回 摇 时 货 物 却 不 能 完 全 流 回 , 如 此 往 复 ,将 会 使 船 舶 逐 渐 倾 斜 而 倾覆 ) 。
物 质 量 的 分 配 ,避 免 船 体 产 生 过 大 的 应
强 度 曲线 图 可 定 性 和 定 量 分 析 船 舶 纵 强 度 ,如 图 2 。 图 中 点 划 线 为 船 体 受 力 理 想 状 态 ,其 弯 矩 为 零 ,船 舶 无 中
力 。在 强 度 允许 的 前 提 下 , 应 尽 可能 装
,
拱 、中 垂 变 形 ;两 条 虚 线 为 船 体 静 水 弯
矩 等 于 空 船 状 态 时 的 静 水 弯 矩 的 中 拱 和 中垂 边 界 ; 实 线 是 规 范 允 许 船 舶 所 能 承 受 最 大 静 水 弯 矩 的 中拱 和 中 垂 边 界 线 。 船 舶 在 装 载 时 ,应 根 据 船 舶 某 一 装 载 状 态 下 的 平 均 型 吃 水 与 船 舶 装 载 时 对 船 中
船舶稳性要求计算
船舶稳性要求计算第一节通则7.1.1 适用范围7.1.1.1 本章适用于在广西内河现有挖砂与运砂的下列船舶: (1) 链斗式挖砂船; (2) 绞吸式挖砂船; (3) 抓斗式挖砂船; (4) 普通货船型运砂船; (5) 设有砂舱的抓斗挖砂船。
7.1.1.2 本章不适用漏斗型砂舱自运自卸砂船。
7.1.2 空船排水量和重心位置的确定7.1.2.2 确因条件限制而难以进行倾斜试验时,可采用造船工程中有关计算方法确定空船排水量和空船重心位置。
当计算空船重心距基线的距离KG 0小于下列规定值时,应取下列规定值: (1) 没有设置挖砂设备的运砂船舶:① 深舱型运砂船 KG 0≥0.80DK m② 半舱型运砂船 KG 0≥0.8D (1+0.25)K m③ 甲板型运沙船 KG 0≥1.0DK m式中:KG 0 ——空船重心至基线的垂直距离,m ;K ——系数,按下列规定选取: K =1.0 仅有干舷甲板和顶蓬甲板;DhK =1.02 干舷甲板上有2层甲板室甲板(含顶蓬甲板);K=1.09 干舷甲板上有3层甲板室甲板(含顶蓬甲板); K =1.14 干舷甲板上有4层甲板室甲板(含顶蓬甲板); D ——型深,m ;h ——载货甲板至基线的垂直距离,m 。
(2) 设有竖杆、吊杆和抓斗的自挖自运砂船: ① 深舱型KG 0 =0.93D K m ② 半舱型KG 0=0.93D (1+0.25)K m(3) 链斗挖砂船:KG 0 =1.00D K m (4) 绞吸式挖砂船KG 0 =0.9D K m 式中:各符号含义同上述(1)中规定。
7.1.3 稳性计算7.1.3.1 与稳性有关的所有计算应采用造船工程中可接受的方法,如用计算机计算,应注明计算方法,并提交输入数据和计算结果。
7.1.3.2 设计参数为本章定义的相应参数的中间值时,实取数值用内插法求得。
7.1.3.3 稳性计算完成后应按常规编制“船舶稳性总结表”。
7.1.3.4 船舶稳性计算虽已符合本章要求,但船长仍应注意船舶装载、气象和水文情况,并做好以下安全措施: (1) 严禁超载航行; (2) 砂舱内砂面应平舱; (3) 满载状态下严禁全速回转;(4) 抓斗挖砂船的抓斗斗容应按稳性计算所规定的斗容进行作业。
第06章 破舱浮性和稳性
P vh
第三种进水情况 采用逐步逼近的方法求取船舶的最终平衡 水线。 计算方法:重量增加法或浮力损失法。 重量增加法较浮力损失法直观,符合船员 固有的计算习惯和已有的船舶资料,因而 在生产中比较常用。 浮力损失法亦称排水量固定法,它假定船 舶因进水丧失部分浮力,船舶下沉纵倾加 以弥补。此时使用各种资料必须加以修正。
4.1 进水后的重心高度
KGD KG KG KGw
4.2 进水后的横稳性系数
w GM w D GM D
三、可浸舱长
分舱载重线:船舶分舱计算时的初始载 重线。 在分舱载重线WL时,船舶某一假设舱AB 破损进水,使船舶下沉和倾斜,如果船 舶最终平衡状态下的水线
三、抗沉性衡准
(一)破舱浮态衡准 1、普通干货船(L100m)
(二)破舱稳性衡准
1、普通货船:AR 2、液货船 进水最终阶段的剩余稳性应满足:
r .v 20 GZ r .max 0.10m A 0.0175m .rad r
进水过程中剩余稳性应达到主管当局的 要求; 破损舱柜自由液面应在5横倾角的状态 下计算; 船舶在最终平衡水线处,其破损舱柜在 平衡水线以下空间完全未海水所占有, 而其上的空间在计及渗透率修正后仍为 原液体。
各种处所及货物的渗透率
舱室名称 客舱、船员 住室、双层 95% 底、尖舱 蒸汽机舱 柴油机舱 80% 85% 罐装食物 30% 车 胎 85% 烟 草 67.8% 低渗透率货物 面粉(包装) 29% 高渗透率货物 家俱(箱装) 80% 机器(箱装) 85% 一般杂货 羊肉,羊皮 55.2%
牛油(箱装) 20%
A R
A--达到的分舱指数 (Attained subdivision index) 表示船舶进水后的残存能力(或概率)。 R--要求的分舱指数。
船舶稳性知识点讲解(word)资料
船舶稳性知识点讲解(word)资料第一节稳性的基本概念一、稳性概述1. 概念:船舶稳性(Stability)是指船舶受外力作用发生倾斜,当外力消失后能够自行回复到原来平衡位置的能力。
2. 船舶具有稳性的原因1)造成船舶离开原来平衡位置的是倾斜力矩,它产生的原因有:风和浪的作用、船上货物的移动、旅客集中于一舷、拖船的急牵、火炮的发射以及船舶回转等,其大小取决于这些外界条件。
2)使船舶回复到原来平衡位置的是复原力矩,其大小取决于排水量、重心和浮心的相对位置等因素。
S M GZ =?? (9.81)kN m ?式中:GZ :复原力臂,也称稳性力臂,重力和浮力作用线之间的距离。
◎船舶是否具有稳性,取决于倾斜后重力和浮力的位置关系,而排水量一定时,船舶浮心的变化规律是固定的(静水力资料),因此重心的位置是主观因素。
3. 横稳心(Metacenter)M :船舶微倾前后浮力作用线的交点,其距基线的高度KM 可从船舶资料中查取。
4. 船舶的平衡状态1)稳定平衡:G 在M 之下,倾斜后重力和浮力形成稳性力矩。
2)不稳定平衡:G 在M 之上,倾斜后重力和浮力形成倾覆力矩。
3)随遇平衡:G 与M 重合,倾斜后重力和浮力作用在同一垂线上,不产生力矩。
如下图所示例如:1)圆锥在桌面上的不同放置方法;2)悬挂的圆盘5. 船舶具有稳性的条件:初始状态为稳定平衡,这只是稳性的第一层含义;仅仅具有稳性是不够的,还应有足够大的回复能力,使船舶不致倾覆,这是稳性的另一层含义。
6. 稳性大小和船舶航行的关系1)稳性过大,船舶摇摆剧烈,造成人员不适、航海仪器使用不便、船体结构容易受损、舱内货物容易移位以致危及船舶安全。
2)稳性过小,船舶抗倾覆能力较差,容易出现较大的倾角,回复缓慢,船舶长时间斜置于水面,航行不力。
二、稳性的分类1. 按船舶倾斜方向分为:横稳性、纵稳性2. 按倾角大小分为:初稳性、大倾角稳性3. 按作用力矩的性质分为:静稳性、动稳性4. 按船舱是否进水分为:完整稳性、破舱稳性三、初稳性1. 初稳性假定条件:1)船舶微倾前后水线面的交线过原水线面的漂心F;2)浮心移动轨迹为圆弧段,圆心为定点M(稳心),半径为BM(稳心半径)。
船舶装载稳性计算公式
船舶装载稳性计算公式船舶装载稳性计算是船舶设计和运营中非常重要的一部分,它关系到船舶的安全性和稳定性。
在船舶设计阶段,需要对船舶的装载稳性进行计算,以确定船舶的安全性和稳定性。
在船舶运营阶段,需要对船舶的装载稳性进行监测和评估,以确保船舶在运输货物和乘客时的安全性和稳定性。
船舶装载稳性计算公式是用来计算船舶的装载稳性的数学公式。
这些公式基于船舶的几何形状、重心位置、载重量等参数,通过数学模型来描述船舶在不同载重条件下的稳定性。
船舶装载稳性计算公式是船舶设计师和船舶运营者进行装载稳性计算和评估的重要工具。
船舶的装载稳性计算公式通常包括以下几个方面的内容:1. 船舶的几何形状参数,船舶的几何形状参数是指船舶的长度、宽度、吃水等参数。
这些参数反映了船舶的外形和尺寸,对船舶的稳定性具有重要影响。
船舶的几何形状参数可以通过测量和计算得到,是船舶装载稳性计算公式的重要输入参数。
2. 载重量参数,载重量参数是指船舶在不同装载条件下的货物和乘客的重量。
船舶的载重量参数对船舶的稳定性具有重要影响,需要在装载稳性计算公式中进行考虑。
载重量参数可以根据货物和乘客的重量进行估算和计算,是船舶装载稳性计算公式的重要输入参数。
3. 重心位置参数,重心位置参数是指船舶在不同装载条件下的重心位置。
船舶的重心位置对船舶的稳定性具有重要影响,需要在装载稳性计算公式中进行考虑。
重心位置参数可以通过实测和计算得到,是船舶装载稳性计算公式的重要输入参数。
在船舶装载稳性计算中,常用的公式包括静稳性计算公式、动稳性计算公式和倾覆稳性计算公式等。
静稳性计算公式用于计算船舶在静止状态下的稳定性,动稳性计算公式用于计算船舶在运动状态下的稳定性,倾覆稳性计算公式用于评估船舶在极端情况下的稳定性。
静稳性计算公式通常包括船舶的浮力、重力和倾覆矩的平衡关系。
根据阿基米德原理和力矩平衡原理,可以得到船舶的静稳性计算公式。
静稳性计算公式可以通过简单的数学模型来描述船舶在不同载重条件下的稳定性,是船舶装载稳性计算的基础。
船舶稳性知识介绍概要
第三节 载荷移动对稳性的影响
船内载荷移动的特点 移动前后排水量不变,属于船内问题。 船内载荷移动分类 水平横移;垂向移动;斜移
(一)载荷横移
1.船内载荷水平横移 根据平行力移动原理 及力系平衡原理有:
W W1 P ly
M
L1 L G1 B1
Oθ
G B
(补充内容)倾斜试验
(Inclination experiment)
0 0 0 0
2、大倾角稳性的基本标志 由下图可知,船舶在大倾角倾斜时稳性 力矩的计算公式为:
GZ:静稳性力臂(复原力臂或扶正力臂) (Lever of static stability)
(二)静稳性力臂GZ的表达
1. 基点法(Base point)求取GZ
KN - 形状稳性力臂 (lever of form stability) KH - 重量稳性力臂 (lever of weight stability)
(4)自由液面惯性矩ix的求取
查取船舶资料求取ix
“各液舱自由液面惯性矩ix表” “各液舱自由液面对初稳性高度 修正值表” 利用公式法计算ix
自由液面的形状为矩形、三角形
矩形:k=1/12;直角三角形:k=1/36; 等腰三角形:k=1/48
自由液面的形状为梯形
直角梯形:k=1/36;等腰梯形:k=1/48
3. 4.
2. 自由液面对大倾角稳性的影响
(学习其影响内容但计算不考)
自由液面的存在同样会使大倾角稳性降低, 使GZ减小。减小值GZ的计算方法如下:
2. 1、查取“液舱自由液面倾侧力矩Mf.s表” 该倾侧力矩随船舶横倾角的不同而不同。
2.2、重心高度修正法
将自由液面对GM的减小值GM看作船 舶重心高度KG的增大,从而使重量稳性力 臂KH增大,复原力臂GZ减小。
货运常用公式总结概要
4. 横向一侧系索总道数N的确定
N? W MSL
N ? 120 % ?W BS
GM1
?
GM ?
P ?? Z
?
? ?GM ? ? P ??Z ?
稳性的调整
1、垂向移动载荷(船内问题) 单向移动载荷(适于不满舱)
P ? ?GM ??
Z
双向轻重货等体积对调(适于满舱)
P ? ?GM ??
Z
? PH ? PL ? P
? ?
PH
?S .F H
?
PL ?S.FL
2.加减载荷(船外问题)
4.利用吃水差比尺调整吃水差:
?d F1
?
? d F ( ? 100 )
?? P 100
? d A1
?
?d
A ( ? 100
)
?? P 100
第五部分:其他内容
1.大型散货船最大吃水和最小吃水的确定:
最大吃水dmax的确定
船舶最大吃水受航道水深和港口泊位水深的限制。
dmax ? Dd ? H w ? Da
? 载荷横向移动调整初始横倾角:
tg? 1
?
tg? 0
?
P ?y ? ?GM
? 横向不对称加减载荷调整初始横倾角:
Py
tg?1 ? tg?0 ? (? ? P).GM
大倾角稳性的表示:
M R ? ? ?GZ
GZ? KN? KH? KN? KGsin?
稳性衡准数K
K ? M h.min ? ? h .min
P ? ?t ?100MTC
xP ? x f
?t ? t1 ? t0
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仓容计算和稳性与浮态计算仓容的计算我采用的是类似于横剖面面积曲线的方法,即利用面积曲线计算舱室容积,与横剖面面积去线的不同之处是在于量取横剖面面积时是取自主甲板,以#1为例,如下图所示依次量取各站横剖面面积如下表站号船尾0 1 2 3 4 5 6面积2.5800 2.58003.51414.92035.84956.2829 6.5368 6.7482 (m2)站号7 8 9 10 11 12 13 14面积6.8666 6.9141 6.9323 6.9452 6.9452 6.9452 6.9077 6.8242 (m2)站号15 16 17 18 18.5 19 19.5 20面积6.5894 6.0702 5.1625 4.0439 3.2694 2.2847 1.2210 0.3790 (m2)依据表内数据绘制出仓容面积曲线如下图,则需要求那个舱的仓容只需要在仓容面积曲线上对应的肋位上量取即可。
各舱仓容与形心舱室面积肋位甲板下体积甲板上体积总体积形心Xg 形心Zg尾尖舱~#3 7.3770 0.0000 7.3770 -10.8260 1.1008机舱#3~#11 23.17390.0000 23.1739 -7.6295 0.8144燃油舱#9~#11 6.4329 0.0000 1.3929 -6.7500 0.9310第一货仓#11~#2651.508612.2400 63.7486 -1.9714 0.7076第二货仓#26~#4146.760713.2600 60.0207 5.2341 0.7606清水仓#41~#43 3.2700 0.0000 3.2700 9.7100 0.7700 艏尖舱#41~ 5.0483 0.0000 5.0483 10.0797 1.14737.3计算空船重心高度空船重心高度估算参考母型船进行分项估算,见下表(排水量裕度对重心影响不计):表7.3 空船重心数据表空船重心数据表重量估算重量(t) Zg(m) Xg(m)钢料重量16.55 0.8375 -1.078125舾装重量12.66 1.8125 -2.879791667机电重量 5.75 0.73125 -9.195208333总34.96 1.173099614 -3.0656058117.4重量与重心计算本船共计算满载出港与压载到港两种载况下的重心。
(1)满载出港满载出港载况下,不加压载水,燃油、淡水按设计值计算,重量与重心计算见下表:表7.4 满载出港重量与重心估算满载出港重量与重心估算项目重量(t)重心距船中(m)重心距中线(m)重心距基线(m)空船36 -3.06 0 1.17人员行李0.4 -9.5 0 2.5淡水0.464 -10 0 0.767燃油 1.069 -6.75 0 0.931滑油0.032 -7.5 0 0.2备品及供应0.35 -10.5 0 2品货物50 1.75 0 0.734总计88.33 -0.478102004 0 0.9266(2)压载到港压载到港载况下,为减小船舶尾倾,同时增加螺旋桨沉深,在尾压载舱、内底压载水舱和首压载水舱均加压载水,燃油、淡水按设计值的10%计算,重量与重心计算见下表:0压载到港重量与重心估算项目重量(t)重心距船中(m)重心距中线(m)重心距基线(m)空船36 -3.06 0 1.17人员行李0.4 -9.5 0 2.5淡水0.0464 -10 0 0.47燃油0.1069 -6.75 0 0.32滑油0.0032 -7.5 0 0.1备品0.35 -10.5 0 2货物0 0 0 0压载水 3.27 9.71 0 0.77总计40.1765 -2.167756649 0 1.1548表7.5 压载到港重量与重心估算7.5自由液面修正根据规范要求,除满载液货舱,装满98%以上舱容的液体舱及存有通常剩余液体的空舱,可不计自由液面影响。
对于本船,初稳性考虑燃油舱与淡水舱的自由液面修正,修正值如下表:表7.6 自由液面对初稳性修正自由液面对初稳性修正单位满载出港压载到港排水量(1)t 88.33 40.18淡水舱IX(2)m4 4.1065 4.1065 密度(3)t/m3 1 1单侧燃油舱IX(4)m4 3.228 3.228 密度(5)t/m30.85 0.85修正值((2)*(3)+(4)*(5)*2)/(1)m0.1086165520.2387779997.6浮态与初稳性根据参考资料[4]P71处表格的方法进行本船浮态与初稳性计算,如下:表7.7 浮态与初稳性计算表浮态与初稳性计算表项目符号与公式单位满载出港压载到港排水量 D t 88.33 40.18平均吃水 d m 1 0.5重心纵向坐标Xg m -0.4781 -2.1678浮心纵向坐标Xb m -0.118 0.081重心竖向坐标Zg m 0.9266 1.1548纵稳心距基线高Zml m 59.7579.25纵向初稳心高GM L=Zml-Zg m 58.8234 78.0952每厘米纵倾力矩MTC=D*GM L/100L N.m 2.259074314 1.36428919 漂心纵向坐标Xf m -0.99 -0.02纵倾力臂Xg-Xb m -0.3601 -2.2488纵倾力矩Mt=D(Xg-Xb) N.m -31.807633 -90.356784 纵倾值dd=M T/(100MTC) m -0.14079941 -0.662299347首吃水增量dd F=(L/2-X F)(dd/L) m -0.076460201 -0.331725586尾吃水增量dd a=-(L/2+X F)(dd/L) m 0.064339209 0.330573761 首吃水df=d+dd f m 0.923539799 0.168274414 尾吃水da=d+dd A m 1.064339209 0.830573761横稳心距基线高Zm m2.78 4.16未修正初稳心高GM0=Zm-Zg m1.8534 3.0052自由液面修正至dGM m0.108616552 0.238777999实际初稳心高 GM=GM 0-dGM m 1.744783448 2.766422001通过上述计算,可以发现满载出/到港时,船舶尾倾角度较小,这种状态是允许的。
在这种情况下,船舶压载到港情况为尾倾状态,这样保证了压载情况下的尾吃水,使螺旋桨3/4能够浸没水中,有利于船舶的经济性和主机与螺旋桨的安全性。
同时,首部吃水也满足的条件,可有效减小首部抨击现象。
7.7大倾角稳性计算依据参考文献【2】235页,船舶液体舱柜的自由液面横倾力矩M θ 值可按下式计算:M 9.81Vb K Cb θρ=式中:M θ ——任一横倾角θ 的自由液面横倾力矩,kN ·m ;V ——舱柜总容积,m3; b ——舱柜最大宽度,m ; ρ ——舱柜中液体密度,t/m3;K ——系数,按舱柜b / h 值和横倾角θ,由参考文献【2】235页表1 确定;Cb ——舱柜方形系数, Cb = V/blh ;其中:l ——舱柜最大长度,m ;h ——舱柜最大高度,m 。
表7.8 自由液面修正计算表自由液面修正计算表单舱 V r b l h b/h Cb Cb^0.5 燃油 1.393 0.85 1.4 1 1.4 10.7107142860.843038721 淡水 3.27 1 5 1 1.4 3.571428571 0.467142857 0.683478498 k 10° 20° 30° 40° 50°60° 70°80° 燃油 0.01 0.03 0.05 0.07 0.1 0.12 0.15 0.16 淡水 0.049 0.096 0.11 0.11 0.10.093 0.0830.063 M θ 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70°80° 燃油 0.1371 0.4113 0.6854 0.9596 1.3709 1.6450 2.05632.1934 淡水 5.3718 10.5244 12.0592 12.0592 10.962910.1955 9.09926.9066 dl满载出港双舱情况燃油 0.0016 0.0047 0.0078 0.0109 0.0155 0.0186 0.0233 0.0248 淡水 0.0608 0.1191 0.1365 0.1365 0.1241 0.1154 0.1030 0.0782 ∑ 0.0624 0.1238 0.1443 0.1474 0.1396 0.1340 0.1263 0.1030 dl 空载到港 双舱情况燃油 0.0034 0.0102 0.0171 0.0239 0.0341 0.0409 0.0512 0.0546 淡水 0.1337 0.2619 0.3001 0.3001 0.2728 0.2537 0.2265 0.1719 ∑0.13710.2722 0.3172 0.3240 0.3070 0.2947 0.27760.2265根据静水力计算所得的稳性横截曲线,可以求得各载况下的静稳性力臂:s g s l l φ=-(z -z )sin通过静稳性臂,可按式10.2进行积分,得到动稳性臂:l ld φφ⎰d0=采用梯形法进行积分,可得到两种载况状态下的静/动稳性臂。
见下表:表7.9 满载出港大倾角稳性计算表满载出港大倾角稳性计算表排水量88.33tZg0.927Zsa=Zg-Zs0.927单位:米 角度 形状稳性臂(m)a.sin θ未修正静稳性臂自由液面修正值修正后静稳性臂 积分和动稳性臂(m) 查稳性横截曲线m ∑ 0.5*10o∑/57.3 0 0 0 0 0 00 10 0.47 0.1610 0.3090 0.0620 0.2470 0.2470 0.0216 20 0.8 0.3170 0.4830 0.1238 0.3592 0.8531 0.0744 30 0.98 0.4635 0.5165 0.1443 0.3722 1.5845 0.1383 40 1.06 0.5961 0.4639 0.1474 0.3165 2.2732 0.1984 50 1.09 0.7101 0.3799 0.1396 0.2403 2.8301 0.2470 601.070.80280.26720.13400.1332 3.20360.279570 1.01 0.8714 0.1386 0.1263 0.01233.34920.292280 0.91 0.9131 -0.0031 0.1030 -0.10613.25540.2841表7.10压载到港大倾角稳性计算表压载进港大倾角稳性计算表排水量40.18t Zg1.155Zs 0 a=Zg-Zs 1.155单位:米角度形状稳性臂(m)a.sinθ未修正静稳性臂自由液面修正值修正后静稳性臂积分和动稳性臂(m)-1 查稳性横截曲线m ∑0.5*10o∑/57.30 0 0 0 0 0 0 0100.71 0.2006 0.5094 0.13710.37230.37230.0325201.27 0.3950 0.8750 0.27220.60281.34730.1176301.52 0.5775 0.9425 0.31720.62532.57540.224740 1.58 0.7427 0.8373 0.3240 0.51333.71410.324150 1.54 0.8847 0.6553 0.3070 0.34834.57570.399360 1.42 1.0002 0.4198 0.2947 0.12515.0490.440670 1.26 1.0857 0.1743 0.2776 -0.10335.07080.442580 1.04 1.1377 -0.0977 0.2265 -0.32424.64330.4052表7.11 大倾角稳性汇总表大倾角稳性计算汇总表角度满载出港满载到港静稳性臂动稳性臂静稳性臂动稳性臂0 0 0 0 010 0.2469801 0.021551492 0.3722765 0.0324848620 0.359166 0.074443822 0.60279 0.117569197 30 0.3722 0.138262845 0.6253 0.224732373 40 0.316539 0.198362234 0.513335 0.324089703 50 0.240318 0.246953595 0.34827 0.399273386 60 0.133218 0.27954836 0.12507 0.440577051 70 0.01232 0.29224801 -0.1033 0.442476702 80 -0.106095 0.284065201 -0.324175 0.4051752187.8进水角计算由总布置图可知,本船的进水点为机舱门槛顶端。