第二章 船舶重量重心估算

④
从构件几何尺度及数量看 型深对舷侧肋板、肋骨、
⑤
（增加重量 ）
舱壁、支柱等有影响。
⑥
从强度方面看 型深增加，船体梁的剖面模数增大，
⑦
（减小重量 ） 可使纵向构件断面尺寸减小
④ 吃水T
⑤
从构件几何尺度及数量看 吃水不影响结构构件数
量
⑥
从强度方面看 吃水对总纵和局部强度有一定影
响，
⑦ 梁
（增加重量 ）使船体所受静水压力增大，故船体
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第二章 重量、重心估算
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本章学习重点
重点1 船舶重量方程式与浮性方程式
重点2 船体空船重量近似计算方法
重量3 载重量的计算方法
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重量4 重心估算方法.
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第一节 概 述
船舶设计的基本要求：
➢ 船舶按预定状态浮在水面上，即船舶重量与浮力 平衡，重心与浮心在同一铅垂线上
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，其他指数
；
⑪L,B,D,T,Cb -----钢料重量系数
⑫
对钢料重量的影响依次减小
.
※ 布置特征
• 甲板层数 取决于布置特点与使用要求 • 舱壁数 规范有最小数目的规定，实际上还要
考虑使用要求 • 上层建筑大小 包括长度、宽度、高度、层数等
.
2、粗略估算
A
百分数法
B
平方模数法
粗略估算方法
C
D
立方模数法 统计公式法
.
一、空船重量的分类
按惯例，空船重量通常分为船体钢料 重量W h 、木作舾装重量W f和机电设备重量W m 三大部分，各部分又细分为若干组，各组 再分成若干项。
船舶空船重量的具体分类及船用船钢料 及舾装重量与空船重量之比见书中26—27 页
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二、船体钢料重量 W h 的估算
1、影响船体钢料重量的因素
拖船
0.85--0.95
大型油船
0.20—0.35
渔船
中、小型货 船
大型货船
0.60—0.75 0.30—0.43 0.27—0.36
中、小型客 船
大型客船
驳船
0.50—0.70 0.45—0.60 0.20—0.30
中、小型油 0.35—0.50 船
由上表可见，空船重量占船舶排水量的相当部分， 所以空船重量估算准确度是船舶设计能否成功的关键。
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A、百分数法
假定W
正比于
h
，即
Wh ChChkLBbTC
式中：C h ---可根据母型船选定，Ch Wh0 0
.
船舶所受浮力等于船体所排开水的重量 浮力方程式为：
• 式中：------水的密度；
•
------该装载情况的型排水体积；
•
k -------附体体积系数；
• L,B,T,Cb ------船长、型宽、吃水及方形系数
• 根据浮力和重量相等，可得浮性方程式：
Wi kLBbTC
.
二、典型排水量
➢分析方面
-对构件数量的影响 -对强度条件的影响
➢主要方面
-船长、船宽、型深 -吃水、方形系数
➢常见船级社、规 范、航区
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影响因素
➢主要影响因素
-甲板层数 -舱壁数 -上层建筑大小
➢所选用的材料
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➢ 设计船满足预定的载重量， ➢ 设计船满足任务书规定的各项航行性能指标
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一、重量方程式与浮性方程式
重量排水量 船舶在各种装载情况下的总重量
之和。W i
重量方程式有：
W i LW DW
LW W hWf W m
式中：LW------空船重量； Wh------船体钢料重量； Wf -------木作舾装重量； Wm------机电设备重量； DW------载重量。
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三、重量、重心估算的重要性
重量、重心估算可能出现的情况
• 如果将船舶重量估算过轻
船的实际重量大于计算值，即重力大于浮力
• 如果将船舶重量估算过重
1、船舶尺度过大，经济性降低 2、实际吃水小，影响螺旋桨推进效率
• 如果船舶重心纵向位置计算误差过大
1、实船出现较大纵倾，影响浮态、快速性及耐波性 2、重心高误差过大，稳性和横摇性受到较大影响 3、重心计算误差过大，影响船舶的使用性能
对于客货船，通常还要计算航 行中途载况。
在船舶稳性规范中，对各类典 型载况给出具体规定。
•满载 出港
•满载 到港
•空载 出港
• 空载 到港
.
2、军船
A：空载排水量 B：标准排水量 C：正常排水量 D：满载排水量 E：最大排水量
•
建造完工后的排水量
军用舰艇的设计排水量 出航时舰艇最大装载状态 超载排水量
• 1、民船
• A：空载排水量：是指船舶在全部建成后交船时的排水量，即空 船重量，此时动力装置系统内有可供动车用的油和水，但不包括 航行时需的燃料，润滑油和炉水储备以及载重量。
• B：满载排水量：指船舶上装载预先规定的设计载重量（即按照 设计任务书要求的货物、旅客、船员、行李、粮食、淡水燃料、 润滑油、锅炉用水的储备以及备品、供应品等均装载满额的重量） 的排水量。
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四、重量、重心估算特点与方法
计算特点
始终贯穿设 计的全过程
计算是逐步 近似的过程
.
四、重量、重心估算特点与方法
计算方法
在技术设计、 施工设计及 完工设计是 按图纸详细 分项计算， 然后逐步累积
设计初期条件 不具备，只能 依据母型船或 统计资料粗略 进行估算。
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第二节 空船重量估算
各类船舶的空船重量与满载排水量之比
空载排水量、满载排水量又分出港、到港。
• C：出港：燃料、润滑油、淡水、粮食及其他物品都按设计的规 定的数量带足。
• D：到港：消耗品还剩余10%。
• 满载排水量无特殊说明，指满载出港排水量，是民船
的最大排水量，决定船舶的主要要素的出发点，因此
也作为民用船舶的设计排水量。
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常见四种典型载况
• 四种典型载况
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※ 船舶尺度及系数对钢料重量的影响
① 船长L
② 从构件的几何尺度及数量看 船体绝大多数构件
③
都与船长有关
④
从强度方面看 船长越大，承受的纵向弯矩越大，
⑤
纵向结构的尺寸要求越大
② 船宽B
③
从构件数量看 一些横向构件与船宽有关
④ 纵
从强度方面看 船宽对横向强度影响较大，但对
⑤
向强度影响不大
.
③ 型深D
⑧ 剖面模数增大
.
⑤ 方形系数
⑥
从构件尺度和数量C看b 增大，会引起外板、甲板、
底 部结构等微小增加
⑦
从强度方面看C b
数，
增大，则需增大船体梁剖面模
⑧
（增加重量） 从而引起总纵强度构件重量增加
⑨ 综上所示，钢W 料h重 量C 与h 船L 舶B 尺度D 及系T数C b
1
1
⑩ 式中C：h 指数