C5船舶吃水差

液舱舱容中心为其重心纵向坐标；
货物重心距船中距离：均可近似取货舱
容积中心为其重心纵向坐标； 详算法：
xPi
货堆长度 2
lp / 2
x0

货堆近船中一端至船中的距离
六、船舶搁浅位置及船底受力计算
１. 排水量变化较小
（2）计算平均吃水
1 P
d
t
p, x p
2. 排水量变化较大
（1）确定船舶的首尾吃水，
d m1
d F1 , d A1 d F1 d A1 t xf 2 L
P 100TPC
p 100TPC ( d m1 d m ) xp ?
dA1 F P dm1 dF1
P( x p x f ) 100MTC
t d F 1 d A1
xp ?
M P P ( xP x f )
四、单纯横倾与纵倾的比较
横稳心 横稳心高 初（横）稳性高度 初（横）稳性半径 水线面对x轴面积惯矩 纵稳心 纵稳心高 初纵稳性高度 初（纵）稳性半径 水线面对yf轴面积惯矩
§5.2 纵稳心半径计算
M SL 一、纵稳性 inf 二、纵稳心半径 inf GM L sin
P (xf xp )
1 L xf P 2 t d F1 d F 100TPC L 1 L xf 4) P 2 t d A1 d A 100TPC L t t t 1 W
W1
Z P P
MZ
G
F
L
L1
a R 0.064
a R 0.069
a R 0.072
箱形体
普通高速商船
低速商船
小型商船
三、纵稳性半径
ML M
F
B
B1
r BM Ix V
B
B1
1 LB 3 V
Yf
Y

R BM L
I yf V

2 L3 B V
X F
R r

L2 B
2
, R r
一般船舶R在200米左右
Pi
xg
Px
i
Pi

2、变形1—以空船状态为基准
L Pi
Xg L XL Pi x Pi
3、变形2—以装卸前状态为基准
1 Pi
Xg1 X g Pi x Pi 1
xpi说明
载荷重心xPi的计算
油水等重心距船中距离：无论是否装满，均视
d F

d A d A 1 d A d F d F1 d F
1 L xf d F 2 t L 1 L xf 2 d A t L
1 L xf 2 dF t L 1 L xf 2 dA t L
1 / 2L x F
§5.3 纵稳性方程的应用
一．每厘米纵倾力矩 MTC inf 二．吃水差变化量的分配 inf
MTC GM L 100 L
P ( x p x p1 )
2
三．纵向移动载荷对吃水差的影响。
力矩平衡法、力系平衡法 四．少量载荷装卸 inf
t
t
100 MTC
P (xp xf ) 100 MTC
1）算载荷变动后的重量、重心
W dM1 1 W
Z
MZ
G1 F1
x g1
B1
L1
L X
2）利用排水量Δ1查取等容吃水dM1、xb1、xf1、MTC1 P19 3）利用基本计算公式计算t1、dF1、dA1
大量载荷装卸计算_公式
假设大量装卸后船舶正浮： d M 1
Z ML MZ
船舶纵倾
1) t 1 ( x g1 x b 1 ) 100MTC 1
1 / 2L x F
d F1 d A1
dA1 C
x F() F)
dF
φ
dA
B
dF1
L/2
A
-L/2
特殊：漂心在船中 ？
三、纵向移动载荷对吃水差的影响
特点： 船舶排水量不变，船内问题。 分析2、力系平衡法 分析1、力矩平衡法
MZ P lx
1) t P ( x p x p1 )
t 1 t t
P ML 源自文库 MZ
首尾吃水分配
P G F F L B L1 X
W1 W
应用说明：
装货P取+
卸货P取总结
总结：少量装卸货计算
1) 1 P
3 ) t P (xp xf ) 100MTC
2 ) d
t
P 100TPC
100MTC ( P 取正值）
船首底板易遭拍底 操纵性能变差，易偏航 影响嘹望。
L1 L G F B W W1 L L1 F B W W1
２、首倾
2
t
MZ 100 MTC
ML
P Z MZ
100MTC 1
P
2 ) dF 1 dF
2
L xf L
t
W1 G L
d A1
t1
1 L xf dA 2 t L
W
F B1
B
L1
X
t t
使用注意事项：符号+、-
2、力系平衡法
初始正浮 X g X b
0
t
四、少量载荷装卸
条件：< 1， MTC1=MTC
1) 1 P
2 ) d P 100TPC
Xf1=Xf
计算：
载荷变动在漂心垂线上，船舶平行沉浮
船内移货
3) t P (xp xf ) 100MTC
1 L xf P 2 4 ) dF 1 dF t 100TPC 1 L L xf P d A1 d A 2 t L 100TPC
注意
符号：+、-
2. 排水量变化较大
（1）确定船舶的首尾吃水，
d F1 , d A1
d F1 d A1 2 t L xf
（2）计算平均吃水
d m1
1 P
1 f ( d m1 )
t t 1 1 ( x g xb )
1 1
p 1
100 MTC 1
2) t d TPC 1 ( x g x f ) MTC
L L1
k
•G F •B
W W1
结论：公式统一
§5.4 大量载荷装卸_分析
条件： MTC=f(d) 思路：
1 Pi
x g Pi x i Pi
MTC1≠MTC
ML

G

B
W1L1
B0
WL
X
o
二、船舶的纵倾类型
L F • •G •B
W
平吃水(Even keel)：
t dF d A 0
W1 G L L1 F W
首倾(Trim by head)：
t dF d A 0
B
L1 G L B
尾倾(Trim by stern)：
F
W W1
t dF d A 0
海上货物运输
航海学院
货运教研室
第五章
§5.1 §5.2 §5.3 §5.4 §5.5
船舶吃水差（Trim）
单纯横倾与纵倾的比较
纵稳心半径计算
纵稳性方程的应用
大量装卸对吃水差的影响
纵向浮态衡准 吃水差曲线图 吃水差计算图表
习题
§5.6
补充
§5.1 单纯横倾与纵倾的比较
一、吃水差的基本概念 二、船舶的纵倾类型
W1 W W2 F •G B
k
L2 G

L1 L
例2：舷外水密度增加
例2 舷外水密度增大
1 ( ) 假设平行沉浮： ) d 100TPC 1 0 排水量分解
0
d 100TPC 1 M Z ( x g xf )
纵倾
M Z ( xg xf )
三、船内纵倾力矩（初始纵倾力矩）
ML Z MZ
1. 船舶偏载，
M Z (Xg Xb )
W1 W B1 G F B L1 L
X
2. 船内货物移动
M P P lx P ( X P2 X P1 )
W1 MSR P
ML
Z P
MZ
3. 少量装卸
W
G F B1 B
L L1 X
MTC GM L 100L R 100L
F.P
MTC定义: 使吃水差变化1cm所需的纵倾力矩 。
二、吃水差变化量的分配
三角形相似得：
去掉绝对值符号：

t
t L
d A
MZ 100MTC
d A 1 / 2L x F
t L


d F 1 / 2L x F
３、纵稳性力矩
M SL GZ L M SL GM L sin
B1
５、纵稳心高度
KM L KB BM L
５、纵稳性半径
BM L R
二、纵稳性半径 3－1
ML M
F
B
B1
r BM Ix V
B
B1
Yf
Y

lF
2 3
lA
y 3 dx
R BM L
1、详算法 2、箱形体
3、估算法
4、统计法
三、纵稳性 1、纵稳性半径曲线 P91
2、纵稳心高曲线 P21
R BM L
I yf V
GM L KB R KG R
一、船舶纵稳性
ML
１、纵稳心假设 M L
２、纵稳性力臂
GZ L
W1 W
MSL ZL F
MZ G B L L1 X Yf F X
三、船内纵倾力矩: 外界 、内部
四、单纯横倾与纵倾的比较
一、吃水差的基本概念
1、吃水差的定义
tg
t L
Y G
t dF d A
2、吃水差产生的原因

dF φ
X
船舶装载后重心的纵向
位置与正浮时浮心的纵 向位置不共垂线。
dA
B F
Z
ML
X g Xb
tg X g Xb Z g Zb
F
二、纵稳性半径3－3
R BM L I yf V
I yf 1 12 LB
3
I yf

lF
lA
x 2 ydx V
Aw x f
2
2、箱形体
R
1 L 12 d
2
Y
Yf y x dx· X lF
3、统计法
I y f a j L3 B
R aR
L d
2
lA
F
a R 0.0833
B
X
五、舷外水密度变化对吃水差的影响
例1：舷外水密度减少 特点：重心 ?，浮心 ?
100TPC ( 1 0 )
假设平行沉浮：1) d
排水量分解
0
d 100TPC 1
纵倾
2) t
M Z ( x g xf )
Z
d TPC 1 ( x g x f ) MTC
t
MZ 100 MTC
1. MTC定义
初始正浮，受纵倾力矩作用
tg t L
ML
Z Mz
φ
t
L
W1 W dA ZL F B1 B
平衡
M Z GM L sin GM L tg
G
φ
L dF X dF L1
M z GM L
t
L
A.P
当 t 1cm 时
MZ 100MTC
分析：力系平衡法
G0 G
M Z ( X g Xb ) ( X g X g0 )
Z
平行力移动原理：
X g X g0 P lx
W1
W
ML
θ G F B1 G0 θ B
MZ
MZ P lx
L L1 X
t
P lx 100MTC
I yf V
X F
I yf
水线面面积对yf轴的面积惯性矩
二、纵稳性半径
1、详算法
R BM L I yf V
2
3－2
Iy

lF
lA
x 2 ydx V
I y f I y Aw x f
I yf
Y Yf
y x dx·

lF
lA
x 2 ydx V
Aw x f
2
X lF
lA
1
x g1
xb1 , MTC 1
x g1 ? xp ?
x g p x p 1
§5.5 纵向浮态衡准
一．船舶吃水差及吃水对航行性能的影响 inf 二．航行船舶对吃水差的要求 inf 三．空载航行船舶对吃水及吃水差的要求 inf
一、船舶吃水差及吃水对航行性能的影响
1、过大尾倾
W1 dM1 W G1 F1 B1
L1 L X
d F1 d M1 2) d A1 d M 1 t t 1
1 L x f1 2 t L 1 L x f1 2 t L
使用注意事项：

符号+、-
船舶重心距船中距离xg的计算
1、基本算式
五．舷外水密度变化对吃水差的影响 inf 六．搁浅问题 inf
t d TPC 1 ( x g x f )
MTC
一、每厘米纵倾力矩 MTCZ
1. MTC定义 2. MTC曲线 3. MTC应用 inf
MTC GM L 100 L R 100 L f (d )