船舶设计原理

1.1.1空船重量(LW)：

1）包括所有由规范和规格书要求的设备和装置在内的船体、机器和电气重量。

但下列各项不计入空船重量：

●超过规范和规则推荐的备品

●船员及其行李

●在船舶管系和液舱中的油水

●非永久固定的属具

●所有船东供应品

2）主机、辅机和锅炉内直接用于推进以进入工作状况所必需的油水。

但下列各项不计入空船重量：

●饮用水舱、淡水舱、辅机冷凝器和造水机中的淡水

●除日用油舱（柜）到主机外的管系中的燃油

●辅机冷凝器、造水机及其有关管系中的海水

●滑油泄放舱、滑油循环舱、滑油储藏舱及其有关管系中的滑油

1.1.2载重量(DW)

包括货物,船员及其行李,燃油,滑油及炉水,食品,淡水,备品及供应品等重量.

1.1.3满载排水量

船舶装载了预定的全部载重量的载况称为满载,其相应的排水量称为~

货船通常取4种载况

1.1.5 浮力,船体所排开水的重量

△=P▽=PKLBTCb

浮性公式△=∑Wi=LW+DW =PKLBTCb

1．重量重心的控制的重要性

1.2.1若重量估算过轻, 导致减载航行或不减载,但干舷减少;

1.2..2若重量估算过重, 导致船舶尺度偏大,增加船舶建造的原材料和工时,或,实际吃水小于设计吃水,可能影响推力,海上航行耐波性也变差;

1.2.3如果重心纵向位置计算误差过大,则实船会出现较大纵倾,影响浮态与快速性及耐波性;

1.2.4如果重心高度位置计算误差过大,则实船初稳性高将产生较大的减少或增加,从而影响船舶稳性与横摇性能

二. 空船重量估算

1.分类

LW=Wh+Wf+Wm

Wh 船体钢料重量

Wf 木作舾装重量

Wm 机电设备重量

2.1.2布置特征对钢料的影响

甲板层数---取决于布置特点和使用要求

舱壁数---取决于规范和使用要求

上层建筑的大小—与船型和使用要求有关

2.1.3船级,规范,航区对钢料重量的影响

IACS国际船级社协会制定的共同规范平均钢材会增加5%

*CSR- COMMON STRUCTURAL RELES 应用了先进的波浪载荷模型,将腐蚀也考虑进去,采用了极限强度的概念,运用直接计算技术,针对货船和油船

*2.1.4结构材料对钢料的影响

一般强度钢,屈服强度235N/mm2, 按韧性又分为A,B,D,E四个等级

高强度钢屈服强度315N/mm2和屈服强度355N/mm2

高强度钢的使用可节越钢料重量约20%

2.2船体钢料的粗略估算

前提都要有母型船作依据

方法有四种：百分数法

平方模数、

立方模数、

统计公式法

2.2.2平方模数法

W h=ChL(B+D)

只适用于总纵强度不突出的小船

2.2.3立方模数法

W h=ChLBD

A）W h=ChLB【D+（Sa+Sf）/6+∑LiHi/L】

（考虑设计船的舷弧高度和上建与母型的差异）

B）W h=ChLBL/D1/2+｛1+【Cb+（1-Cb）（D-T）/3T】/2｝

L/D1/2从强度出发，考虑不同尺度比对钢料重量的影响；

1+【Cb+（1-Cb）（D-T）/3T】/2考虑船体肥瘦的影响；

适用于中型、大型船舶

4机电设备重量Wm的估算

机电设备重量包括主机、辅机、轴系、动力管系与电气设备等。对于我们专业用主机功率估算这部分重量是最有可行性，

W m=C m（P

C m 机电设备重量系数，可取自母型船或图表如P34

或W m=9.38（P/N）0。34+0.68（P0.7

P主机额定功率,KW

N 主机额定转速r/min

1.空船重心纵向位置：

1）粗估：与船长成正比，系数取自母型船。

2）分项换算:如果母型船的资料较详细,可用该方法。分项方法可参照重量计算的方法。

3）X g=(Wh Xgh +Wf Xg f+Wm Xgm)/( Wh +Wf +Wm )

船体钢料重心位置Xgh 正比于船长

舾装重心位置Xgf 也正比于船长

机电重心位置可按其重心距机舱后壁的距离正比于机舱长度的方法

2.载重量重心纵向位置：货、油、根据总布置估算，或按型线取舱容的形心位置；行李备品

根据居住区域估算。

3.空船重心高度：

1）粗估：与型深成正比，系数取自母型船

2）分项换算：Zg=(Wh Zgh +Wf Zg f+Wm Zgm)/( Wh +Wf +Wm )

3）储备：将整个空船的重心高度提高0.05~0.15m作为储备

4.载重量重心高度

货、油、根据总布置估算，或按型线取舱容的形心位置；人员可按甲板上1m取，客船通常按救生甲板上1m取；行李备品按居住区域的甲板上1m估算；双层底的油水按2/3估算。

问答题

1、在船舶设计中改善稳性的措施有哪些？

答：在船舶设计中改善稳性的措施有：

①合理调整B（或B/T）、水线面系数、重心高度，适当控制初稳性高度。

②尽可能降低，增大D/T（或F/T），采用大的舷弧和外飘的横剖线，控制好静稳性曲

线的形状特征。

③注意液舱数量及大小的布置，尽量减少自由液面对初稳性和稳性曲线的影响。

④增大横摇阻尼（如设置舟比龙骨，减小舟比部半径等），减小横摇角。

⑤减小横倾力矩（如：控制好上层建筑的布置，减小受风面积及风压中心的高度；限

制旅客横向活动范围；降低拖钩位置；防止货物横向移动等）。

2、何谓最佳船长、经济船长？

答：最佳船长是指对于中高速船舶，对应于阻力最小的船长；

经济船长是指从造价和营运经济角度出发，对应于阻力稍有增加的较短船长。

3、什么叫最小干舷船、结构吃水？