长江航行船型介绍及横摇角度
船舶横摇测试示数
船舶横摇测试示数摘要：1.船舶横摇测试简介2.船舶横摇测试的目的和意义3.船舶横摇测试的方法和步骤4.船舶横摇测试的结果分析5.船舶横摇测试的应用和影响正文：1.船舶横摇测试简介船舶横摇测试，是指在船舶设计和建造过程中，对船舶在不同海况下可能产生的横摇现象进行模拟测试，以评估船舶的稳定性和安全性。
船舶横摇是指船舶在横向上的摇摆运动，通常发生在船舶在海上遇到波浪时，横摇会对船舶的航行性能、船舶结构和船员舒适度产生影响。
2.船舶横摇测试的目的和意义船舶横摇测试的主要目的是为了确保船舶在遇到波浪时，能够保持良好的稳定性和安全性。
通过船舶横摇测试，可以评估船舶在实际运行中可能遇到的问题，并采取相应的设计和改进措施，以提高船舶的性能和安全性。
船舶横摇测试在船舶设计和建造过程中具有重要的意义。
一方面，船舶横摇测试可以为船舶设计师和建造师提供重要的参考数据，帮助他们更好地优化船舶设计，提高船舶的性能和安全性；另一方面，船舶横摇测试可以为船舶运营者提供决策依据，帮助他们更好地制定船舶运营计划和安全措施。
3.船舶横摇测试的方法和步骤船舶横摇测试通常采用计算机模拟和物理模型试验两种方法进行。
计算机模拟方法是指利用计算机软件对船舶在不同海况下可能产生的横摇现象进行模拟测试。
这种方法具有高效、准确和灵活等优点，可以快速得到船舶横摇测试的结果。
物理模型试验方法是指利用物理模型对船舶在不同海况下可能产生的横摇现象进行实际试验。
这种方法具有直观、可靠和真实等优点，可以更真实地模拟船舶在实际运行中可能遇到的问题。
4.船舶横摇测试的结果分析船舶横摇测试的结果通常包括横摇角度、横摇周期、横摇幅度等指标。
这些指标可以帮助船舶设计师和建造师更好地了解船舶在遇到波浪时可能产生的横摇现象，并根据测试结果采取相应的设计和改进措施。
5.船舶横摇测试的应用和影响船舶横摇测试在船舶设计和建造过程中具有重要的应用价值。
通过船舶横摇测试，可以确保船舶在实际运行中具有良好的稳定性和安全性，从而提高船舶的性能和安全性。
船舶运动的六个自由度
船舶运动的六个自由度船舶是一种水上交通工具，它可以在水上自由行驶。
船舶运动的六个自由度是指在三维空间中，船舶可以进行六种运动，这些运动包括：横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和偏移。
下面将对这六个自由度进行详细的介绍。
一、横摇横摇是指船体绕纵轴旋转的运动。
当外部力矩作用于船体时，会引起船体发生横摇。
例如，在海浪中行驶时，海浪的冲击力会使得船体产生横向振动，从而引起横摇。
二、纵摇纵摇是指船体绕横轴旋转的运动。
当外部力矩作用于船体时，会引起船体发生纵摇。
例如，在大浪中行驶时，浪头和浪谷的冲击力会使得船体产生前后振动，从而引起纵摇。
三、艏摇艏摇是指船首向左或向右侧倾斜的运动。
当外部力矩作用于艏部时，会引起艏部发生摇晃，从而引起艏摇。
例如，在强风中行驶时，风力会使得船首向左或向右倾斜，从而引起艏摇。
四、横荡横荡是指船体在水平方向上的移动。
当外部力矩作用于船体时，会引起船体发生横向位移，从而引起横荡。
例如，在强浪中行驶时，海浪的冲击力会使得船体产生侧向位移，从而引起横荡。
五、纵荡纵荡是指船体在垂直方向上的移动。
当外部力矩作用于船体时，会引起船体发生垂直位移，从而引起纵荡。
例如，在大浪中行驶时，浪头和浪谷的冲击力会使得船体产生上下位移，从而引起纵摇。
六、偏移偏移是指船体在水平面内的旋转运动。
当外部力矩作用于船体时，会使得船体绕一个轴线旋转，并且这个轴线与纵轴和横轴都不重合。
这种运动称为偏移。
例如，在强风中行驶时，风力会使得船体绕一个轴线旋转，从而引起偏移。
总结：船舶运动的六个自由度包括横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和偏移。
这些自由度的存在使得船体可以在三维空间中自由运动，并且能够适应不同的水上环境。
对于船员来说，了解船舶运动的六个自由度是非常重要的，因为只有了解了这些自由度，才能够更好地掌握船体运动规律，从而保证航行安全。
船舶横摇运动,模型
船舶的横摇运动的数学模型为:e e e Dh N J Dh N J J αααφφφφφφφφ++∆=++∆+ 22)(1）求μ：若干模型试验资料表明，在线性范围内，无舭龙骨的船05.0~035.0=μ；有舭龙骨的船07.0~055.0=μ。
本次建模中取06.0=μ。
（2）求h ：船舶初稳性高B h )05.0~04.0(=，规范要求集装箱船h 应大于0.3m ，其他船型可取小些，但也需大于0.15m 。
故：m h 72.01804.0=⨯=，满足规范要求。
（3）有效波倾φK 和重心高度g Z ：根据若干客船资料表明，对于船型一般且重心位置适中的船舶，在谐摇附近的规则波中有效波倾系数可近似表示为： d Z K g 60.013.0+=φ式中：g Z 为由基线算起的重心高度；d 为船舶的吃水。
由于这个公式简单且具有一定的准确性，我国海船稳性规范中对一般民用船舶，在计算有效波倾时采用了这个公式。
为了使φK 不过分小又不能大于1，规范中对d Z g 加了附加的条件，即d Z g 的比值超过1.45时取1.45，小于0.917时取0.917. 所以，d Z g 取1，则有m d Z g 61=⨯=，73.060.013.060.013.0=+=+=d Z K gφ 惯性矩xx I ：由杜埃尔公式：()g xx z B d D I 22412+= 将D ，B ，g Z 的值代入上式得：()())(10358.264188.91210926.54122722622s m kg z B d D I g xx ⋅⋅⨯=⨯+⨯⨯=+= 无因次衰减系数μ是表征横摇性能的重要参数，μ越大，自由横摇衰减越快，规则波中的频率响应函数就越小，特别对谐摇区的影响最为显著。
根据μ的定义可知： Dh I N xx =μ由上式可知：667106.072.010926.510358.206.0⨯=⨯⨯⨯⨯==Dh I N xx μ 式（2.21）可转化为： )()()(2)(2s s I Dh s s I N s s xxxx δφφφ=++ 令： ωξ22=xxI N 2ω=xxI Dh 则上式化为：)()()(2)(22s s s s s s δφωωξφφ=++进而得：2222)()(ωξωωδφ++=s s s s 将N 和xx I 的值代入式（2-32）、（2-33）得：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=7627610358.272.010926.510358.2106.022ωωξ 解方程得⎩⎨⎧==43.006.0ωξ 综上所述，推导出“长征号”客货船在设计航速为17kn 时的横摇运动数学模型： 18.00516.018.0)()(2++=s s s s δφ。
大型汽车滚装船参数横摇研究
大型汽车滚装船参数横摇研究吴小平【摘要】Parametric rolling is a typical adverse situation for the transversal stability of ships operating in longitudinal waves. In this paper, a general introduction of parametric rolling is made and a case study regarding the parametric rolling of a large pure car and truck carrier （PCTC） is presented. The variations of transversal stability in regular longitudinal waves are first calculated and then checked against criteria; finally, numerical simulations are conducted to further show the effects of change of stability, roll damping, as well as various headings and forward speeds, on the occurrence of parametric resonance.%对于航行在纵向波浪中的船舶,参数横摇是横稳性中典型的不利情形。
文章对参数横摇作了介绍,并对某大型汽车滚装船进行了实例分析。
首先,对船舶在纵向波浪中的稳性变化进行了计算;然后,根据衡准进行验证;最后,采用数值仿真方法,研究了稳性变化、横摇阻尼、航速、航向等参数对参数横摇的影响。
【期刊名称】《船舶与海洋工程》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】5页(P14-18)【关键词】汽车滚装船;参数横摇;船舶设计【作者】吴小平【作者单位】上海船舶研究设计院,上海200032【正文语种】中文【中图分类】U661.32;U661.220 引言船舶在迎浪或随浪航行时，当波浪周期与船舶横摇固有周期之间存在一定的关系时，即使海况不是非常恶劣，船舶也有可能在很短时间内发生较大幅度的横摇，这一现象称为参数横摇。
船舶摇摆性
船舶摇摆性
［ 转贴自：本站原创 点击数：1645 更新时间：2006-5-16 ］
船舶航行性能 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。 船舶摇摆性 船舶在外力的影响下，作周期性的横纵向摇摆和偏荡运动的性能叫船舶摇摆性（yawing） 。这是一种有害的性能，剧烈的摇荡会降低航速，造成货损，损坏船体和机器，使旅客晕船 ，影响船员生活和工作等。 船舶的摇摆，可以分为横摇、纵摇、立摇和垂直升降四种运动形式。横摇是船舶环绕纵轴 的摇摆运动；纵摇是船舶环绕横轴的摇摆运动；立摇是船舶环绕垂直轴偏荡运动；垂直升降 是船舶随波作上下升降运动。船舶在海上遇到风浪时，往往是以上四种摇摆的复合运动。由 于横摇比较明显，影响也较大，所以我们仅着介绍横摇，了解其规律性。 船舶横摇的剧烈程度从外部条件来讲，与风浪大小有关，但从船舶本身条件来讲，又与稳性 大小有关。 船舶在外力作用下，离开原来平衡位置向一侧横倾，当外力停止后，由于船舶具有稳性， 会产生复原力矩使船向原来平衡位置方向运动。当船回到平衡位置时，由于惯的作用使船 继续向另一侧横倾，当惯性力被相应的复原力矩相互抵消时，船舶又在复原力矩作用下，向 原来平衡位置运动。船舶就按照这样的运动规律，左右反复地摇摆，只有当船舶所受的外力 全部为水阻力耗尽后，船舶才可能停止在原来的平衡位置上，在静水中这种摇摆运动叫“自 由摇摆”。船舶从倾斜一侧，经过左右完整的一次摇摆周期时，船舶摇摆就剧烈；当船舶自 由摇摆周期长时，船舶摇摆就缓慢。而自由摇摆的长短，与船舶的稳性高度GM值有关，如 果船舶的GM值太大，复原力矩很强。回复速度很快，摇摆周期就短，形成剧烈的摇摆；反 之，摇摆周期长，船舶摇摆缓慢。当船舶在波浪中航行时，还要加波浪引起的强迫摇摆。波 浪的波峰移动一个波长距离所需要的时间叫“波浪周期”。对于运动的船舶，当第一个波峰打
纵摇和垂荡——精选推荐
横摇、纵摇和垂荡一、船舶横摇：1、船舶在规则波浪中的强制摇摆幅度θ可用下式表示：θ＝αο/[1－(Tө/τ)²]；αο－最大波面角；αο＝180°×H/λ，H－波高；λ－波长；τ－波浪周期；τ＝λ/c，c－波速Tө－船舶横摇周期；Tө＝CB÷GM ，C－横摇周期系数，客船0.75~0.85，货船0.70~0.80；B－船宽；GM－稳性高度；2、横摇规律：1）当Tө/τ＜1时：船舶横摇较快，甲板与波面经常保持平行，很少上浪，但船舶所受的惯性力较大；2）当Tө/τ＞1船舶摇摆较慢，并且与波浪不协调，船舷易与波浪撞击，甲板上浪较多；3）当Tө/τ≈1船舶摇摆最为剧烈，横摇角越摇越大，会导致船舶倾覆，称之为谐摇，这时应该立即改变航向，以改变波浪的相对周期τe，以防止谐摇的发生；τe＝λ/(c+Vcosφ)；－船首尾线与波浪的夹角，顶浪时为0°；顺浪时为180°；横浪时为90°。
4）谐摇时的横倾角可用下式估算：θ＝7.92αοαο－最大波面角；αο＝180°×H/λ。
二、船舶纵摇：船舶在规则波浪中的强制纵摇周期Tφ，可用Tφ＝CφL估算；Tφ－船舶纵摇周期；L－船长；－纵摇周期系数，客船0.45~0.55，客货船0.54~0.0.64，货船0.54~0.72，尾机船0.80~0.91，三、垂荡：船舶垂荡周期T H可用T H＝2.4 d 估算；d－船舶平均吃水。
四、容易产生拍底的条件有：1、λ/L≈1：会产生剧烈的拍底；海上波浪的波长在80~140之间，因此，如果船长在这个范围，则容易产生拍底现象；2、λ/L＜5％：容易产生拍底；一般空船时严重，⅔载以上时，则不易发生；3、L /λ＞1.3时，纵摇角较大；船长越大越趋于平稳；4、船舶对波浪的相对速度超过临界速度时，容易发生拍底；5、方形系数及菱形系数大的船舶，冲击力也大，U型船首V型船首相比，U型船首收拍击的次数多，强度也大。
长江船舶标准尺度
川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列（2010年修订版）前言《川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列》自2004年颁布、实施以来，对促进船舶技术进步、提高航道和船闸等通航设施的利用率、保障水上交通安全、提高内河航运竞争力、促进内河航运结构调整及可持续发展发挥了积极作用，并取得显著的社会效益和经济效益。
为进一步推进川江及三峡库区船型标准化工作，根据《全国内河船型标准化发展纲要》的要求，在分析和总结《川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列》实践经验的基础上，经广泛征求意见，对原主尺度系列标准进行了进一步优化和完善。
本次修订进一步明确了系列标准中有关定义及要求，对船舶种类及相关要素进行了调整，并基于运输需求的变化和航道、通航设施条件的改善，对船型主尺度进行了补充。
目录1.通则 (1)1.1目的 (1)1.2适用范围 (1)1.3一般要求 (1)1.4定义 (1)1.5生效、适用及解释 (2)2.川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列干散货船 (3)2.1范围 (3)2.2主尺度系列 (3)3.川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列液货船（包括油船、化学品船） (4)3.1范围 (4)3.2主尺度系列 (4)4.川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列驳船 (5)4.1范围 (5)4.2主尺度系列 (5)5.川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列集装箱船 (6)5.1范围 (6)5.2主尺度系列 (6)6.川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列客滚船 (7)6.1范围 (7)6.2主尺度系列 (7)7.川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列滚装货船（商品汽车运输船） (8)7.1范围 (8)7.2主尺度系列 (8)8。
川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列普通客船 (9)8.1范围 (9)8.2主尺度系列 (9)附录条款简要说明 (10)1.通则1.1目的为促进船舶技术进步，提高航道和船闸等通航设施的利用率，保障水上交通安全，降低运输成本，提高内河航运竞争力，促进内河航运可持续发展，特制定《川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列》（以下简称本尺度系列）。
长江下水航行参考
红双
086
注意上下水船舶
330
135
红单
100
向右大转向，注意避让下水小型船舶。
135
红单
105
注意划江船舶。
134
红双
105/090
避让下水小船。北岸到
133
133
红单
090
注意进出锚地船舶。北岸到
132
孔家村
红单
080
塔形沿岸标。
320
131
红单
070
注意摄山汽渡，右侧摄山
VTS
130
红双
注意慢慢向江南靠近，会让进福中水道的小型船舶和船队。
59
红单
070
注意火车轮渡，左侧59
为左右通航浮，放左侧下。
58
绿双
070
放左侧下，紧贴辽河油库码头，长山油库码头下。备双锚了头。
CH10
57
红单
076
航道变窄，进入福南水道，谨慎操作。北侧
13
56
红双
076
5655北岸是停泊
11
55
红单
090
航道较窄，注意避让上水船舶和下水小型船舶。
27
红单
157
会让占据主航道下水船舶和划江船舶。
26
红双
160
26
黑浮至
25
红单
162
注意进出锚地船舶。
24
红双
179
24
至
23
红单
167
大角度向左转向。
80
22
红双
150
注意及时识别浮标以及转向。
21-1
红单
140
长江口船舶定线制
长江口船舶定线制第一篇：长江口船舶定线制长江口船舶定线制长江口船舶定线制分为A、B、C三个区，各区由圆形警戒区和若干条分隔带或分隔线组成的通航分道组成。
一、A区（一）警戒区以A点（31°06′05″N，122°41′30″E）为圆心，2.5 n mile为半径的圆形水域。
（二）分隔带自警戒区边缘线向外辐射的4条长度为10 n mile、宽度为0.5 n mile的矩形水域，各自位置以4点连线标示：（A1）（1）31°18′28″N，122°40′49″E；（2）31°08′31″N，122°40′49″E；（3）31°18′28″N，122°41′18″E；（4）31°08′34″N，122°41′18″E。
（A2）（9）31°15′35″N，122°50′30″E；（10）31°08′06″N，122°43′10″E；（11）31°15′14″N，122°51′00″E；（12）31°07′48″N，122°43′36″E。
（A3）（16）31°06′17″N，122°44′26″E；（17）31°06′17″N，122°55′48″E；（18）31°05′50″N，122°44′26″E；（19）31°05′50″N，122°55′48″E。
（A4）（22）31°04′11″N，122°43′24″E；（24）31°03′55″N，122°42′55″E；（25）30°56′05″N，122°49′48″E；（27）30°55′49″N，122°49′21″E。
由船舶横摇运动产生的最大横向加速度的计算及应用
由船舶横摇运动产生的最大横向加速度的计算及应用1概述在进行舾装设计的时候，我们需要适合于大多数船型的横向加速度，以此来确定横向力的大小。
为设计舾装件提供，基础数据。
横向加速度，是如何计算出来，一直是设计人员比较关心的问题。
本文根据CCS设计规范，详细地计算出横向加速度。
2关键词最大横摇角最小横摇周期最大横向加速度最大横向力2.1我们知道船舶在航行过程中，有三种运动形式。
即横摇运动，纵摇运动和垂向运动。
有的时候，我们在设计舾装件的过程中，特别需要知道由船舶横摇运动产生的最大横向加速度。
例如，我们在设计一种特殊的舱口盖见图1所示。
图1舱口盖受到由横摇运动产生力F作用原理图2.2由于导向杆受到横向力F的作用，所以我们需要计算导向杆的强度，要计算导向杆的强度，就必须知道由船舶横摇运动引起的船舶横向加速度。
横向力F=ma其中m——舱口盖的质量；a——由横摇运动产生的最大横摇加速度。
2.3需要确定船舶的最大横摇角度。
根据CCS《钢质海船入级规范》2009年版第2分册第七章第2-246页，第4.2节船舶的运动船舶的摇摆振幅和周期：船舶的最大横摇角式中：——船宽，m。
船舶的最大横摇角，不必大于30度，因为我们需要计算最大的横摇加速度，所以在计算中取最大横摇角θ=30；2.4需要确定船舶的最小横摇周期。
根据CCS《钢质海船入级规范》2009年版第2分册第七章第2-246页，第4.2节：船舶的横摇周期T，可按下式计算：根据公式T=1.7(B+20)0.5,式中B——船宽，m；船宽B=30m横摇周期T=1.7(30+20)0.5=12(s)2.5计算最大的由船舶横摇运动产生的最大横摇加速度。
根据CCS《国内航行海船建造规范(2006)》第2篇第9章,第2-260页：横摇角加速度应按下式计算：因为这个舱口盖要出标准图，要适合大多数船型。
所以，要求出适合大多数船型的最大横向加速度。
取船舶的型深D=30m。
最大横摇角：θ=30°；最小横摇周期，T=12（S）；根据上面公式：最大横向加速度a=(3.14/6)×(6.28/12)2×30=4.3m/s2最大横向力F=ma=146×4.3=627.8Nm——舱口盖的质量=146kga——最大横向加速度=4.3m/s2最大横向F，由4个直径是20mm的圆钢，共同承担。
船模横摇试验说明-上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院…
船模横摇试验说明一、船模横摇试验的目的及 方法：船舶在海上风浪中的横摇运动，对船舶的安全及使用性能有很大的影响。
由于剧烈的横摇可能会引起船舱内货物的移动，造成船舶倾复。
横摇运动还会降低船舶的动稳性储备，增加在风浪中的倾复的危险。
此外，横摇还会使海上工作船舶，以及渔船等工作条件恶化，甚至无法工作。
因此在设计阶段判断估计船在风浪中的摇摆情况，作为设计的参考是很重要的。
船模横摇试验是估计船舶在风浪中横摇情况的一种很好的方法。
用船模试验确定船舶在海上的摇摆情况的方法，可以有两种：1）船模静水横摇试验：这是一种间接的方法。
即根据船模在静水中的自由摇摆情况，主要是自摇周期及摇幅的衰减情况，求出一些决定船舶在波浪上摇摆幅度的参数，根据这些参数可以大致估计船舶在波浪上摇摆的情况。
静水横摇试验的方法是：将船模按要求调整好以后，横放在池中，给于一初始倾角（一般大于200）然后放开，应用装在船模内的自动记录装置，记录下摇摆的情况，记录装置一般是陀螺仪，也可以采用其他机械式装置，但装置本身的摩擦，阻尼必须很小，以免影响船模的运动情况造成误差，我们实验室是采用TC －6型航空陀螺仪，通过计算机采集记录，记录下的横摇曲线如图1，图中曲线表示摇摆角度随时间的变化，可以看出此时船舶是作一等周期ϕT 的摇摆运动，并且其摇幅逐渐减少，摇摆周期ϕT 称为船模的静水自由摇摆周期。
由摇摆理论知，船模自摇周期与船模的排水量D ，初稳性高度h ，及横摇惯性矩A ，附加惯性矩距ΔA 有关，可用下式计算：DhAA T ∆+=πϕ2 由于船模的排水量D ，惯性距A 以及初稳性高在试验时皆为已知，故上式可以用来计算附加惯性矩ΔA ，测量得到静水中自摇周期ϕT 则：A Dh T A −=∆πϕ22船模横摇的摇幅衰减情况可以这样来表示：将相邻的两个摇幅依次相减，求出每次摆动中的衰减角K ϕ∆摆至另一边的1+∆K ϕ，摇幅已减少即为：1+−=∆k k k ϕϕϕ再将一次摆动中的摇幅平均，得到代表这次摆动幅度大小的平均摇幅m θ21++=k k m ϕϕϕ将对应的m ϕ及k ϕ∆绘座标纸上，横座标m ϕ，纵座标为k ϕ∆，得到如图2的横摇消灭曲线。
船舶在横浪中的横摇运动及其稳定性研究
船舶在横浪中的横摇运动及其稳定性研究船舶在海洋中航行时，常常会遭遇横浪的困扰。
这些横浪会对船舶产生一定的力量作用，使船体在横向上发生横摇运动。
横摇是船舶在横向运动中最为显著的一种运动形式。
本文将介绍船舶在横浪中的横摇运动及其稳定性研究。
横摇的产生和影响：在横浪中，船舶受到不同方向和振幅的力量作用，这些力量产生的翻滚矩和抵抗矩不平衡，导致船舶在横向上的横摇运动。
横摇运动会影响船舶的安全性能和航行舒适性，它会加大船舶的滚动角度，增加船舶在横向上的来回摇晃幅度，使船员和货物易于受到损坏。
因此，探究船舶横摇的稳定性问题具有重要意义。
稳定性分析：船舶的稳定性问题可以从数学和物理两个角度考虑。
从物理学的角度，船舶的稳定性与其所受到的力矩有关。
在横向运动中，船舶所受到的力矩主要有以下几种：Wind moment（风力矩）、Wave moment（浪力矩）、Inertial moment（惯性力矩）和Damping moment（阻尼力矩）。
在横摇稳定性分析中，应关注的是横摇固有周期和横摇角度。
当固有周期接近或等于横浪周期时，船舶的横摇角度会大幅度增加，造成不稳定状态。
从数学角度，稳定性问题可以通过船舶横摇运动方程进行分析。
船舶横摇方程是一个非线性、时变的差分方程，它描述了船舶在横向运动中受到的各种力量作用和响应。
由于船舶横摇方程的复杂性，其解析解通常难以得到，因此需要对其进行数值模拟。
通过数值模拟可以得到船舶横摇的幅度、周期、轨迹等信息，从而对其稳定性进行分析。
稳定性措施：为解决船舶在横浪中的横摇问题，人们采取了多种措施。
船体结构设计方面，增加船舶宽度、降低重心位置以及增加顶重物的阻力等，可以提高船舶的稳定性。
舵角控制方面，合理调节舵角，控制船舶的姿态变化，可以平衡船体的横向力量。
此外，将一些钢筋水泥等高密度材料放置在船舶的低处，也可以降低船舶的重心从而提高稳定性。
总之，船舶在横浪中的横摇运动及其稳定性研究对于海洋工程领域具有重要意义。
长江水系过闸运输船舶标准船型主尺度系列-交通运输部
附件长江水系过闸运输船舶标准船型主尺度系列目录1通则 (2)1.1目的 (2)1.2适用范围 (2)1.3一般要求 (2)1.4定义 (3)1.5生效、适用及解释 (3)2.长江水系过闸干散货船、液货船标准船型主尺度系列 (4)3长江水系过闸驳船标准船型主尺度系列 (7)4 长江水系过闸集装箱船标准船型主尺度系列 (7)5长江干线过闸滚装货船标准船型主尺度系列 (10)6 湘江过闸自航自卸砂船标准船型主尺度系列 (10)前言推进内河船型标准化，是构建现代化内河水运体系的必备要素，也是内河水运节能减排的重要内容。
为满足市场需求，在总结和分析前期推进长江水系船型标准化工作以及已有标准船型研发成果的基础上，由交通运输部长江航务管理局组织有关单位制（修）订了长江水系过闸船舶标准船型主尺度系列。
长江水系过闸运输船舶标准船型主尺度系列是在广泛调研的基础上，充分考虑通航技术条件、各航道的差异性、干支流的相通性等因素，遵循船型与航道等级、船闸等通航建筑物相匹配，尽可能简化尺度系列档次，兼顾船型优选及实用性，以及与相关国家标准、交通运输行业标准和行业政策相协调等原则，并经多方案技术经济优化论证研究制（修）订。
本尺度系列的修订和实施，旨在进一步规范长江水系过闸运输船舶标准船型主尺度，提高航运基础设施的通航效能，促进船舶技术进步和内河航运可持续发展。
本尺度系列由交通运输部长江航务管理局负责管理及解释。
重大事项报交通运输部批准。
1通则1.1目的为提高航道和船闸等通航设施的利用率，促进船舶技术进步，推进内河船型标准化，特制（修）订《长江水系通过枢纽运输船舶标准船型主尺度系列》（以下简称本尺度系列）。
1.2适用范围1.2.1本尺度系列适用于通过长江水系船闸、升船机等通航建筑物（不含三峡升船机）的内河干散货船、液货船（包括化学品船、油船）、驳船、集装箱船、滚装货船等运输船舶，不适用于船舶经营范围内无船闸、升船机等通航建筑物的运输船舶和工程船、航运支持系统船等非运输船舶。
长江航行
长江重点弯、窄、浅航段概况及操作注意事项一、福姜沙水道1、航道概况：福姜沙分南、中、北三水道，右汊福南水道为深吃水海轮航道。
右岸是张家港港区上下口较窄呈大孤弯，右岸码头一个连接一个下端有护岸石。
左侧有小型船舶停泊区和12只系船浮筒，浅区在52#--53#黑浮附近。
中水道航槽不稳定。
上端变化较大为吃水4.5米以下船舶的上下行航道。
北水道（2005年1月1日开放）为吃水4.5米-7.5米海轮的上行单向航道。
2、航行注意事项a,59#左右通航浮和45#左右通航浮是福南水道和福中水道上下行船舶的交汇处，航行环境复杂。
要及早联系，掌握上，下行船舶的动态，摆好船位，控制好船速。
b,夜间黄山港，张家港灯光耀眼，应注意瞭望，谨慎操作。
c,在进出福南水道时，要充分了解并遵守福南水道单向航行控制规定。
受控航段45#--47#浮，48#--52#浮，56#-58#浮之间水域。
等让水域，上行船舶在41#--43#浮，46#--48#浮，52#--55#浮之间水域。
下行船舶在江阴大桥—59#浮，55#--1红浮至55#黑浮与大江国际码头之间水域，46#--48#浮之间水域。
等让原则：逆流船舶等让顺流船舶，拟驶进的船舶等让正驶出的船舶，拟始发的船舶等让正在通过该水域的船舶。
d,驶经福南水道时，应遵守张家港海事局有关限速规定。
福北水道全程为上行船舶航道，实行单向通航。
e,3000总吨及以上船舶在福北水道下口FB4—FB6红浮航段不得追越，上行船舶在航经以上航段前用甚高频电话主动通报本船动态，通过福姜沙各水道，船长应上驾驶台监航。
二、丹徒直水道及尹公洲航段1，航道概况丹徒河口以上为焦山水道下段，右岸定易洲沙滩是缓流航道，主航道在左岸，左岸为深水陡岸。
主流扫弯，崩塌严重，已抛石护岸。
至和畅洲又分成左右两汊，北汊上口设有无人驳基地。
主航段在右汊，航道弯窄呈“Z”型走向。
最窄处10米漕仅350米宽，尹公洲尾以下左岸和畅洲右缘有边滩伸出，右岸谏壁的南运河口是京杭运河苏南出入口。
第三章船舶横 摇
三、横摇微分方程解及频率响应函数
2。求解方程： 令其特解： 其中 为横摇角与波倾角的相位差 为波浪频率 将特解代入原方程：
三、横摇微分方程解及频率响应函数
求解方程： 由上可得横摇角：
定义
放大因数：
横摇幅值与有效波倾之比。
相位角：
三、横摇微分方程解及频率响应函数
三、横摇微分方程解及频率响应函数
不同种类船舶的固有周期
二、固有周期
5、横摇固有周期计算
计算横摇周期，主要是计算惯性矩。通常采用 近似公式估算。
0.7＜∧θ＜1.3
0.7 谐摇区 1.3
∧θ
设计横摇固有周期
海洋的波浪周期是有一定范围的，根据大量的统计资料可知， 波浪周期大于10s以上的比较罕见，短周期波浪出现较多。因此， 在船舶设计中，必须根据船舶航行海区的波浪情况，确定船舶的 固有周期。一般使船舶的固有周期尽量大些好，以避免共振横摇 的发生。大致取 ∧θ＝(Tθ ／ TB )＞1．3。
二、横摇受力分析
阻尼是影响船舶横摇最重要的因素，船舶横摇阻 尼与船型、舭龙骨、装载状况、横摇频率和横摇幅 值有关 ，精确地确定阻尼力矩是横摇研究中最困难 的问题。通常根据模型试验得到，在设计初期采用 经验公式估算。
二、横摇受力分析
二、横摇受力分析
3.惯性力矩
4. 波浪扰动力矩
二、横摇受力分析
（理论计算求频响）
船舶线性横摇 2。理论计算法求频率响应函数
其中：
放大因数
有限船宽的修正系数
有限吃水的修正系数 其值由下图查取。
船舶线性横摇
有限吃水的修正系数
船舶在不规则波中的线性横摇 3。可求横摇的位移、速度和加速度方差：
总结：以上是理论方法求频率响应函数和运动响应。
静水中船舶大倾角横摇稳性的理论计算方法
个函数的输入值是 z h 和纵倾角 ( 在此函数中横 倾角 为已知量) , 在 m 函数中运用上文所论述 表示的 z p 和 z s , 进而求出 的方法求得用 z h 和
A ( x ) , 接着把 A ( x ) 带入式( 3) . 然后运用 Matlab 中的 fsolve 函数迭代求解所编的 m 函数 , 这样就 可以求出真实的 z h 和纵倾角 的值. 求出的 z h 值 的大小视该水线至甲板的距离吃水比而定, 比值 越小 , 偏移越大 , 以便在大倾角水线下入水楔形与 出水楔形的大小大体相同. 从而可以求出每个横 剖面在每一横倾角的面积以及其面积中心. 坐标 变换的关系为 : y
其中: 每个横剖面在船舶发生纵倾后没有横倾时 的静吃水 T 满足 T = T 0 - ( L 20) ( 11 - i ) t an( ) ( 4) 其中: T 0 为没有发生纵倾和横倾时的平吃水. 从 型值表中利用内插法可以计算出瞬时吃水为 T 的水 线面 半 宽 b ( T ) . 然 后 判 断 关 系 式 < arct an[ ( d m - T ) b ( d m ) ] 是否成立, 如若成立则 用图 1( a) 来求解 z s , 如若不成立则用图 1( b) 、 图 1( c) 或图 1( d) 来求解 , 利用图 1( a) 求解 z s 时, 把 d m - T 分成 n 等分, n 的大小视所需求解的 z s 的 精度 大 小 要 求 来 确 定, 则 每 一 等 分 为 ( d m T ) n , 其中 d m 为船舶的型深. 把随船运动坐标 系 y Oz 的 O 点移到 O 点 , 则横倾后的水线在坐标 系 y O z 中的方程为 z = y t an( ) . 如图 1( f ) , 当
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船舶横倾角计算公式
船舶横倾角计算公式船舶横倾角计算公式是船舶设计、航行和维护中最重要的参考公式之一。
横倾角是指船舶横向倾斜的程度。
当船舶航行或者第三因素的干扰，会导致船舶产生横倾。
横倾角需要通过计算得出，以便快速掌握船体的角度，便于采取避险措施。
本文将介绍船舶横倾角计算公式的基本原理，以及应用方法和实际案例。
一、船舶横倾角计算公式基本原理船舶横倾角计算公式基于物理学原理。
横倾角的定义是船舶与水平面的夹角，称为横倾角（或侧倾角）。
横倾角的大小取决于船体的稳定性，它受到船舶开启时间、荷载、海浪高度等因素影响。
简而言之，船舶的横倾角越大，稳定性越差，需要更注意舵机操作和姿态控制。
公式1：船舶最大帆展面积计算公式船舶的横倾角可以通过帆展面积进行计算。
帆展面积是由船长、宽度、吃水深度、荷载、风速等因素组成。
其中，船体重心的高度也是一个重要因素。
帆展面积可以通过公式1进行计算：A=K*（V/1000）*L^2式中，A——帆展面积，单位为平方米；K——由运动员或舵手根据实际情况给出的不同值；V——船的速度，单位为节点；L——船长，单位为米。
随着风速和海浪的不同，船舶的帆展面积也会不同。
因此，在计算帆展面积时，还需要考虑到当时的水流和风向等因素。
公式1是简单的船舶横倾角计算公式之一，该公式仅适用于小型船只。
对于大型远洋船舶，稳定性计算需要考虑更多的因素，例如汽油、货物、装饰品重量等。
二、应用方法及实际案例在实际船舶设计和航行中，根据具体情况，需要选择不同的横倾角计算公式。
以下是几种常用的计算方法：1.利用传感器来检测船舶的姿态——这种方法利用惯性传感器来检测船舶的姿态，将检测到的数据传送到芯片中，通过计算机显示动态横倾角和滚动角等数值，可以直观地了解船舶的姿态和稳定性情况。
2.利用导向者和水平仪检测横倾角——这种方法需要在船舶上安装导向者和水平仪。
导向者可以旋转，可以让水平仪摆放在横向或纵向。
根据水平仪显示出的倾斜度，可以计算出船舶的姿态。
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普通客船
330客位：总长45.0米，垂线间长42.0米，船宽8.2米，型深2.4米，设计吃水1.4米，主机功率2×258 KW，速度25.0 km/h。
350/460客位：总长75.8米，垂线间长70.4米，船宽12.8米，型深3.2米，设计吃水2.1米，主机功率2×552 KW，速度27.0 km/h。
500/670客位：总长87.0米，垂线间长80.0米，船宽14.4米，型深3.6米，设计吃水2.4米，主机功率2×662 KW，速度27.0 km/h。
干散货船
干散货船目前是长江运输主力船型，占长江船舶总运力85%左右，承担着长江干线煤炭、金属矿石、钢铁、非金属矿石、矿建材料、化工原料等物品运输。
长江下游干散货船最大已达7000 吨，其总长102.8米、垂线间长97.0 米、船宽17.8米、型深7.0米、设计吃水6.0米、主机功率2×800KW，速度16.0km/h。
长江中游干散货船最大已达5000 吨，其总长99.0 米、垂线间长94.2 米、船宽17.0米、型深6.4米、设计吃水5.0米、主机功率2×662KW，速度19.2km/h。
长江上游干散货船最大也已达5000 吨，总长108.8米、垂线间长102.0米、船宽19.0米、型深5.0米、设计吃水4.2 米、主机功率2×400KW，速度17.0km/h。
集装箱船
长江库区以150/200/ 300TEU三型集装箱船标准船型为主力，构成了库区集装箱船系列船型。
150TEU集装箱船：总长87.6 米、垂线间长82.0 米、船宽13.6米、型深4.6 米、设计吃水2.8米、最大吃水3.2米、设计载货量1691吨、最大载重量2127 吨、主机功率2×330KW，试航速度20.6km/h。
200TEU集装箱船：总长89.9 米、垂线间长85.4 米、船宽14.6米、型深4.8 米、设计吃水2.8米、最大吃水3.2米、设计载货量1932吨、最大载重量2438 吨、主机功率2×440KW，试航速度20.8km/h。
300TEU集装箱船：总长112.0米、垂线间长106.3米、船宽17.2米、型深5.8米、设计吃水3.2米、最大吃水3.8米、设计载重量3400 吨、最大载重量4400 吨、主机功率2×588KW，试航速度21.0km/h。
油船
1000t 油船：总长75.0米、垂线间长72.0米、船宽13.6米、型深3.2米、设计吃水2.4米、最大吃水2.5米、设计载重量1262吨、最大载重量1347吨、主机功率2×330KW，服务航速18.0km/h。
2000t 油船：总长83.73 米、垂线间长78.0米、船宽14.8米、型深4.1 米、设计吃水2.9米、最大吃水3.2米、设计载重量1989吨、最大载重量2310 吨、主机功率2×300KW，服务航速17.0km/h。
2500t 油船：船舶总长87.26 米、垂线间长83.0 米、船宽15.6米、型深4.2 米、设计吃水3.2米、最大吃水3.5米、设计载重量2440 吨、最大载重量2801 吨、主机功率2×350KW，服务航速17.0km/h。
化学品船
目前长江主力化学品运输船舶由1000t/2000t/3000t 级船舶构成。
1000t 级化学品船：总长73.79米、垂线间长71.0米、船宽12.4米、型深3.7米、设计吃水2.6米、最大吃水2.8米、设计载货量1200吨、最大载货量1343吨、主机功率2×280KW，试航速度18.0km/h。
2000t 级化学品船：总长85.00 米、垂线间长82.0 米、船宽15.6米、型深4.2 米、设计吃水3.2米、最大吃水3.5米、设计载重量2440 吨、最大载重量2801 吨、主机功率2×382KW，试航速度18.0km/h。
3000t 级化学品船：总长98.00 米、垂线间长95.0 米、船宽17.2米、型深4.2 米、设计吃水2.8米、最大吃水3.3米、设计载重量2400 吨、最大载重量3000 吨、主机功率2×440KW，试航速度18.0km/h。
商品汽车滚装船
300 车商品汽车滚装船：总长85.50 米、水线80.7 米、船宽15.8米、型宽14.8米、型深3.7米、设计吃水2.5米、设计载车312辆（标准轿车）、主机功率2×662KW，试航速度26.0km/h。
500 车商品汽车滚装船：总长99.30 米、水线95.13 米、船宽16.9米、型宽15.8米、型深4.0 米、设计吃水2.6米、设计载车588辆（标准轿车）、主机功率2×662KW，试航速度26.0km/h。
客滚船
60 车Ⅰ型：总长113.8米、垂线间长109.8米、船宽23.25米、型宽23.25米、型深4.45 米、设计吃水2.6米、载车59辆、主机功率3×735kW，试航速度23.3km/h。
60 车Ⅱ型：总长112.0米、垂线间长107.0米、船宽25.4米、型宽23.10米、型深4.4 米、设计吃水2.6米、载车59辆、主机功率3×662kW，试航速度23.0km/h。
最大横摇角度是船舶在随浪中航行安全的重要指标，国际海事组织对船舶在风浪中安全航行的极限横倾角度规定为40°，横摇角度大于40°时船舶的稳定特征发生变化，甚至导致灾难性的危害。
为了防止货物移动和甲板上浪等问题，需要考虑船舶进水角和最大动倾角，应取三者的最小值最为衡量船舶行船安全的标准，工程经验值为15°，即船舶安全航行极限横摇角度为15°。