[初中教育]船舶靜力學(xué)講稿

1、 華東船舶工業(yè)學(xué)院船舶與海洋工程學(xué)院 船舶靜力學(xué) 緒 論船舶靜力學(xué)是研究船舶航海性能的科學(xué)，是船舶設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的一門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，本學(xué)科要求有高等數(shù)學(xué)、材料力學(xué)、理論力學(xué)、流體力學(xué)等學(xué)科作為基礎(chǔ)，也是今后學(xué)習(xí)船舶強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)、船舶設(shè)計(jì)原理、造船工藝學(xué)等課程的基礎(chǔ)，因此要求同學(xué)們重視這門課的學(xué)習(xí)。本課程包括六章。其中第六章船舶的下水計(jì)算因在造船工藝學(xué)有闡述故在船舶靜力學(xué)中不加以闡述。第二、三、四章是重點(diǎn)章節(jié)。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)對(duì)船舶浮性、穩(wěn)性、抗沉性有一個(gè)全面的了解，在船舶設(shè)計(jì)時(shí)保證船舶具有合理的浮態(tài)（船舶在靜水中的平衡狀態(tài)，參數(shù)有吃水d、橫傾角以及縱傾角）和足夠的穩(wěn)性和抗

2、沉性，同時(shí)學(xué)生應(yīng)掌握衡量船舶穩(wěn)性、浮性、抗沉性各種指標(biāo)及其計(jì)算方法，能在設(shè)計(jì)時(shí)提供各種必要的計(jì)算說明書和曲線等數(shù)據(jù)。一、船舶原理的內(nèi)容船舶原理是研究船舶航海性能的科學(xué)。（1）浮性船舶在一定的裝載情況下浮于一定水面位置的能力（保持平衡位置能力）。（2）穩(wěn)性船舶在外力作用下，船舶發(fā)生傾斜而不致傾覆，當(dāng)外力的作用消失后，仍能回到原來的平衡位置的能力。（3）抗沉性當(dāng)船體破損，海水進(jìn)入艙室，船舶仍能保持一定的浮性和穩(wěn)性而不致沉沒和傾覆的能力。（4）船舶快速性（速航性）船舶盡可能消耗低的功率而達(dá)到一定航速的能力，包括船舶阻力與推進(jìn)兩部分，前者研究船舶在航行過程所遭受的各種阻力。后者是研究克服阻力的推進(jìn)器及

3、其與船體間的相互作用（推力減額和伴流分?jǐn)?shù)）。（5）適航性（或稱耐波性）船舶在風(fēng)流情況下的運(yùn)動(dòng)性能，主要研究船舶的橫搖（rolling）、縱搖(pithing)、升沉等習(xí)慣上稱為搖蕩（搖擺、振蕩）（6）操縱性包括航向穩(wěn)定性和船舶機(jī)動(dòng)性(航向穩(wěn)定性和船舶機(jī)動(dòng)性是相互制約的，對(duì)船體的要求也是相互制約的)是按照駕駛員的意圖保持原定航向和改變航向的能力。船舶原理=船舶靜力學(xué)+船舶動(dòng)力學(xué)船舶靜力學(xué)是以流體靜力學(xué)為基礎(chǔ)，研究船舶在不同條件下的浮性、穩(wěn)性、抗沉性等問題。船舶動(dòng)力學(xué)是流體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，研究船舶阻力推進(jìn)、搖擺、振蕩等問題。判斷船舶是否具有合理的浮態(tài)和足夠的穩(wěn)性，有一定的衡量指標(biāo)，這些指標(biāo)與船舶總尺

4、度、形狀及裝載情況密切相關(guān)，因此利用浮性及穩(wěn)性的基本情況，計(jì)算這些衡量指標(biāo)，也是船舶靜力學(xué)的重要內(nèi)容。靜力學(xué)計(jì)算的主要內(nèi)容包括：船舶靜水力性能計(jì)算。船舶在各種裝載情況下的浮態(tài)及初穩(wěn)性計(jì)算。穩(wěn)性標(biāo)核計(jì)算、抗沉性計(jì)算及下水計(jì)算。二、教學(xué)方法： 講授+自學(xué)+習(xí)題課+大作業(yè)（靜水力性能計(jì)算）三、習(xí)題、課外習(xí)題 船舶靜水力計(jì)算和大傾角穩(wěn)性計(jì)算。如何進(jìn)行這種計(jì)算，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提供哪些資料應(yīng)有一個(gè)全面的、清楚的了解，理論與實(shí)際相結(jié)合。完成圖紙（靜水力曲線，邦戎曲線，穩(wěn)性橫截曲線，靜、動(dòng)穩(wěn)性曲線）。 每章結(jié)束后有5-6題習(xí)題以鞏固所學(xué)的知識(shí)。完成一份船舶穩(wěn)性計(jì)算書。第一章 船體形狀及近似計(jì)算本章要點(diǎn)： 船體

5、形狀的表示方法，即船舶的特征尺度及船體曲面的圖形表示方法； 掌握船體近似計(jì)算的方法（梯形法、辛氏法、乞貝雪夫法、高斯法）習(xí) 題： 1-1、1-3、1-4、1-5、1-9、1-12§1-1 主尺度、船形系數(shù)和尺度比船舶形狀對(duì)船舶性能有很大影響。船舶的主尺度、船形系數(shù)及尺度比是表示船體大小、形狀、肥瘦程度的幾何參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)船舶設(shè)計(jì)制造、使用和分析性能十分有用。一、船舶外形表示法用投影到三個(gè)相互垂直的基本平面來表示，稱主坐標(biāo)平面。1、中線面：是通過船寬中心的縱向垂直平面，它把船體分成左右相互對(duì)稱的兩部分。（是船體的對(duì)稱面）2、中站面：是通過船長中點(diǎn)（垂線間長、設(shè)計(jì)水線長）的橫向垂直平面

6、，把船分成首尾兩部分。3、基平面：能過船長中點(diǎn)龍骨板上緣的平行設(shè)計(jì)水線面的平面，它與中線面中站面相互垂直。船體型表面在中線面上的投影是中縱剖面。船體型表面在中站面上的投影是中橫剖面。船體型表面位于設(shè)計(jì)水處的平行于基平面的截面稱為設(shè)計(jì)水線面。二、主尺度 (principal dimension)主尺度是表示船舶大小的參數(shù)，包括船長、型寬、型深和吃水。（1）船長L Length船長：總長，垂線間長，設(shè)計(jì)水線長。總長（overall）：自船首最前端至船尾最后端平行于設(shè)計(jì)水線的最大水平距離。垂線間長 (perpendiculars)：首垂線（F.P.）與尾垂線（A.P.）之間的水平距離。首垂線：是通過

7、設(shè)計(jì)水線與首柱前緣的交點(diǎn)可作的垂線（設(shè)計(jì)水線面）尾垂線：一般舵柱的后緣，如無舵柱，取舵桿的中心線。軍艦：通過尾輪郭和設(shè)計(jì)水線的交點(diǎn)的垂線。無特殊說明，船長指垂線間長。水線長(waterline)：平行于設(shè)計(jì)水線面的任一水線面與船體型表面，首尾端交點(diǎn)間的距離。設(shè)計(jì)水線長：設(shè)計(jì)水線在首柱前緣和尾柱后緣之間的水平距離。應(yīng)用場(chǎng)合：靜水力性能計(jì)算用： 分析阻力性能用： 船進(jìn)塢、靠碼頭或通過船閘時(shí)用： 2、型寬B(breadth moulded)指船體兩側(cè)型表面（不包括船體外板厚度之間垂直于平線面的最大水平距，一般在船長中央處）對(duì)于設(shè)計(jì)水線處，滿載水線處的寬稱設(shè)計(jì)水線寬、滿載水線寬。最大寬度：指包括外板和

8、伸出兩舷的永久性固定突出物，如護(hù)舷材、舷伸甲板在內(nèi)，并垂直于中線面的最大水平距離。3、型深D(moulded breadth)：在甲板邊線最低點(diǎn)處，自龍骨板上表面（即龍骨基線），至上甲板邊線的垂直距離，通常甲板邊線的最低點(diǎn)在中橫剖面處。4、吃水d(draft)：龍骨基線至設(shè)計(jì)水線的垂直距離。船前后正常吃水不同，則有首吃水，尾吃水及平均吃水，無特別說明指平均吃水平均吃水(mean draft)，中橫剖面處的吃水。尾吃水(after draft)，沿尾垂線自設(shè)計(jì)水線與龍骨線的延長線之間距離。 首吃水，沿首垂線自設(shè)計(jì)水線與龍骨線的延長線之間距離。5、干舷：F(freeboard)自水線至上甲板上表面

9、的垂直距離。一般船舷首、中、尾所處的干舷是不同的，如無特殊說明，指中橫剖面處的干舷F=D-d+t（t上甲板板的厚度。）三、船型系數(shù)無因次系數(shù)，是表示船體水下部分面積或體積肥瘦程度的無因次系數(shù)，它包括水線面系數(shù)、中橫剖面系數(shù)、方形系數(shù)、棱形系數(shù)縱向棱形系數(shù)、垂向棱形系數(shù)。船型系數(shù)對(duì)船舶性能影響很大。（1）水線面系數(shù)與基平面平行的任一水線面的面積與由船長L、型寬B所構(gòu)成的長方形面積之比。（waterplane coefficient），表示是水線面的肥瘦程度。水線面系數(shù)與船舶的快速性、穩(wěn)性有關(guān)，客船和軍艦的兩端較瘦削，其值也較小，貨船油船的兩端較豐滿，其值較大。（2）中橫剖面系數(shù)中橫剖面在水線以下

10、的面積與由型寬B吃水所構(gòu)成的長方形面積之比。(Midship section coefficient) 中橫剖面系數(shù)反映中橫剖面的飽滿程度。通常低速的大型貨船的中橫剖面比較豐滿，其大而高速的軍艦、客船、漁船其值小。（3）方形系數(shù)船體水線以下的型排水體積與由船長L、型寬B、吃水d所構(gòu)成的長方體體積之比，即 （Block coefficient）表示的船體水下體積的肥瘦程度，又稱排水量系數(shù)(displace coefficient)。貨船較小，客船<貨船，軍艦最小。（4）棱形系數(shù)縱向棱形系數(shù) (prismatic coefficient)船體水線以下的型排水體積與相對(duì)應(yīng)的中橫剖面面積、船長L

11、所構(gòu)成的棱柱體積之比。 棱形系數(shù)表示排水體積沿船長方向的分布情況。與快速性密切相關(guān)，高速船較小，低速船較大。5、垂向棱形系數(shù)、船體水線以下的型體積與相對(duì)應(yīng)的水線面面積，吃水d可構(gòu)成的棱柱體積之比。 (Vertical prismatic coefficient)即： 垂向棱形系數(shù)表示排水體積沿吃水方向的分布情況。注：上述系數(shù)的定義，如無特殊說明，通常旨設(shè)計(jì)水線處而言，在計(jì)算不同水線處的各系數(shù)時(shí)，其船長型寬通常用、。設(shè)計(jì)水線寬，也可用相對(duì)應(yīng)于各水線處的長寬，但需加以說明，如最大橫剖面不在船中處則應(yīng)取最大橫剖面處的有關(guān)數(shù)據(jù)。四、船型系數(shù)的物理意義船型系數(shù)均1：船體水下體積的肥瘦程度：船體水下體積的

12、船長分布，或首尾部對(duì)于中部的尖瘦或鈍肥程度。較小，較多集中在船中部，首尾尖瘦；較大，分布較均勻首尾兩端豐滿。：船體水下體積吃水方向分布情況。較小，集中在上部，V形剖面；較大，分布均勻，U形剖面。五、尺度比尺度比表示船體幾何特征的重要參數(shù)。長寬比寬度吃水比型深吃水比長深比表1-1、1-2各類船舶主尺度比和船型系數(shù)的大致范圍。獨(dú) 立： 其大小與速航性的好壞有關(guān)； 與穩(wěn)性、搖蕩速航性、操作性有關(guān)； 與穩(wěn)性、抗沉性和船體強(qiáng)度有關(guān)；可推導(dǎo)出： 與船體強(qiáng)度和穩(wěn)性有關(guān)； 寬深比，與船體強(qiáng)度和穩(wěn)性有關(guān)；§1-2 船體型線圖船舶外型是一個(gè)流線型體，表示其形狀最基本的圖形是型線圖，為了使船舶航行時(shí)所受到

13、的阻力最小，船體的表面都做成流線型的光滑曲面，兩頭尖瘦中間肥大，因此僅用船長、船寬、高三個(gè)尺度并不能說明船舶的真實(shí)形狀和大小，它是通過稱為船體外型線圖的圖樣來表示的。型線圖所表示的船體外型為船體型表面。鋼船的型表面為外板的內(nèi)表面（不包括船體外板硬度）水泥船、木船則為船殼的外表面（包括船體外板硬度）以鋼質(zhì)船為例：型線圖上所表示的船體形狀包括外板型表面的形狀和甲板型表面的形狀。不包括船殼板和甲板板厚度在內(nèi)的船體表面（即脅骨以外船殼板以內(nèi)，橫梁以上甲板板以下的船體表面）采用型表面的原圖：1、各部位鋼板的厚度不同。2、便于建造。§1-3 船體近似計(jì)算方法一、船體計(jì)算的習(xí)慣坐標(biāo)系船體計(jì)算一般規(guī)

14、定如圖示為習(xí)慣坐標(biāo)系，原點(diǎn) O取在中線面、中站面、基平面的交點(diǎn)，中線面與基平面的交線為x軸，x向縱向，指向船首為正；中站面與基平面的交線為y軸，y向橫向，指向右舷為正；中線面與中站面的交線為z軸，z向垂向，垂直向上為正。二、近似計(jì)算的任務(wù)船廠或設(shè)計(jì)單位提供的船舶浮性穩(wěn)性、吃水差、抗沉性和船體強(qiáng)度等資料是根據(jù)船體的型線圖或各部分重量分布情況、經(jīng)過大量的計(jì)算獲得的。上述計(jì)算包括：船舶重量、重心計(jì)算船體的近似計(jì)算。其中船體近似計(jì)算的任務(wù)：根據(jù)型線圖計(jì)算出橫剖面、水線面的面積以及面積中心的位置，排水體積以及體積的中心、水線面面積慣矩等并據(jù)此畫出有關(guān)曲線和列出有關(guān)報(bào)告供船員使用，為了正確使用這些資料，需

15、要了解船體近似計(jì)算的基本方法和要求。所有上述船體近似計(jì)算，盡量其內(nèi)容不同，但均可歸結(jié)為求某條曲線下所圍面積。若某一計(jì)算曲線DB，,積分上下限，曲線所圍面積A的定積分式船體表面是一個(gè)具有雙重曲率的復(fù)雜表面。現(xiàn)代科學(xué)正在尋求數(shù)學(xué)表達(dá)式，以表示各種船體形狀的被積函數(shù)，并運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)，來解決船體計(jì)算問題，用數(shù)學(xué)形式表示的船體型線稱為數(shù)學(xué)型線，有了數(shù)學(xué)型線，則從船體設(shè)計(jì)計(jì)算到建造施工都可以高度地用自動(dòng)化。對(duì)于一般的船體形狀，目前多數(shù)還是給出型線圖利用型值近似積分法進(jìn)行船體計(jì)算。由于船舶本身是一個(gè)工程建筑物，是一曲流動(dòng)的音樂。船體在不同受力情況下將產(chǎn)生變形，且由型線圖量得的型值存在誤差，故船體近似計(jì)算的

16、結(jié)果允許存在誤差，一般其相對(duì)誤差不超過0.5%是允許的。船體近似計(jì)算方法，主要有梯形法、辛氏法、乞貝雪夫法、高斯法。三、梯形法（最簡便的數(shù)值積分法）基本原理：用若干直線段組成的折線近似地代替曲線。即：以若干個(gè)梯形面積之和代替曲線下的面積。設(shè)曲線CD為船體上某段曲線步驟：將底邊分成間距為的幾等分，過等分點(diǎn)作垂線得從圖中可以看出折線與曲線很接近且隨著等分長度的減小而愈加接近?；?式中：L所求面積積底邊的總長；等分間距長；等分點(diǎn)之間的距離，其值=簡化記憶 具體計(jì)算時(shí)要列表計(jì)算，求總和修正值如縱坐標(biāo)為面積,積分為體積 同理：靜矩，慣性矩梯形法：簡單直觀便于變上限積分，在船的性能計(jì)算中得到廣泛應(yīng)用。在船

17、中附近的曲線平直區(qū)域梯形面積與計(jì)算曲線面積之間的誤差很小而在彎曲較明顯的首尾區(qū)域其誤差則較大為降低誤差可采取縮短橫向坐標(biāo)間距的辦法（即增加橫向坐標(biāo)的數(shù)目）。梯形法的誤差與成正比（例題）四、辛氏法梯形法則假設(shè)曲線為折線，若假設(shè)計(jì)算曲線為拋物線，則稱拋物線法，即辛氏法?；驹?，采用等分間距以若干段二次或三次拋物線近似地代替實(shí)際曲線，計(jì)算各段拋物線下面積的數(shù)值積分法。船體的大部分曲線事實(shí)上是與拋物線相近的。1 辛浦生第一法（二次拋物線）船體上某段曲線CD原點(diǎn)取在中點(diǎn)o被積函數(shù) 令 當(dāng) = 令L為曲線底邊長 系數(shù)1，4，1稱為辛氏系數(shù)括號(hào)前分子為底邊長，分母為括號(hào)內(nèi)辛氏乘法之和，即，所以辛浦生第一法

18、，也稱為1，4，1法·應(yīng)用條件： 曲線底邊長度的等分?jǐn)?shù)目為偶數(shù)（即縱坐標(biāo)數(shù)目為奇數(shù)）推廣：將一個(gè)曲線圖形的底邊分成等間距的幾等分（為偶數(shù)）縱坐標(biāo)值則第0號(hào)到第2號(hào)縱坐標(biāo)內(nèi)的面積是 第24面積是依此類推： 或式中：等分間距（站距）；L底邊總長L=；括號(hào)內(nèi)各縱坐標(biāo)值前辛氏乘數(shù)的總和；A=辛甫生第一法求面積，同理求體積靜矩，慣性矩具體計(jì)算采用表格進(jìn)行。2 辛甫生第二法1，3，3，1法三次拋物線近似地代替實(shí)際曲線的辛浦生法。設(shè)曲線CD上為船體上的某一段曲線，取等間距的四個(gè)坐標(biāo)被積函數(shù) 取 當(dāng) 代入式 = 令L為曲線底邊長L=3其中1，3，3，1稱辛氏乘數(shù) ， 各乘數(shù)之和應(yīng)用條件：適用于將曲線

19、底邊長度劃分為三等分、六等分、九等分（即縱坐標(biāo)數(shù)目為4，7，10 ）如：六等分 推廣：等分（須為3的倍數(shù)） 采用表格形式計(jì)算，適用于體積靜矩，慣性矩3、特殊辛浦生法5，8，-1和3，10，-1法5，8，-1法：曲線具有兩個(gè)等分間距，三個(gè)縱坐標(biāo)，但只求曲線下相鄰兩個(gè)縱坐標(biāo)之間所包圍的面積。推導(dǎo)方法與辛氏一法、辛氏二法一致。 （5，8兩個(gè)數(shù)字依次用于所求面積的對(duì)應(yīng)的界線坐標(biāo)） 辛氏一法一致求靜矩3，10，-1 如求第0號(hào)縱坐標(biāo)和第1號(hào)縱坐標(biāo)之間面積對(duì)第0號(hào)縱坐標(biāo)的靜矩。 具體計(jì)算5，8，-1，3，10，-1與辛氏一法二法聯(lián)合起來應(yīng)用。4、高次拋物線的辛氏法 拋物線次數(shù) 縱坐標(biāo)法 辛氏系數(shù)2 3 3

20、 4 4 5 5 6 6 7 高次拋物線的辛氏法，由于辛氏系數(shù)復(fù)雜，不實(shí)用。辛氏法的誤差和間距成正比具體計(jì)算見課本例題P14，1，2，3，4問題梯形法與成正比；辛氏法與成正比。5、曲線扇形面積及其對(duì)軸、軸的靜矩的辛氏法。仍然采用數(shù)值積分方法 可利用辛甫生法或梯形法求扇形OCPD的面積重心具體計(jì)算見例6五、乞貝雪夫法梯形法、辛浦生法采用等間距的縱坐標(biāo)乘上不同的數(shù)求加，即求所求曲線下的面積。乞貝雪夫法基本原理：應(yīng)用不等間距的各縱坐標(biāo)值之和，再乘以一個(gè)共同的系數(shù)來得到曲線下的面積。用次拋物線代替實(shí)際曲線，采用不等間距的幾個(gè)縱坐標(biāo)計(jì)算拋物線下的面積。 乞貝雪夫的各縱坐標(biāo)對(duì)稱于原點(diǎn)布置問題各縱坐標(biāo)距原點(diǎn)

21、的位置；共同系數(shù)。 以三個(gè)坐標(biāo)為例的乞貝雪夫法 三次拋物線方程 三次拋物線通過E，F(xiàn)，G 代入式 = 離CD中點(diǎn)處設(shè)立縱坐標(biāo) 或 為保證精確性采用九個(gè)以上縱坐標(biāo)數(shù)該方法僅用于手算傾角穩(wěn)性時(shí)，船體計(jì)算需要繪制乞貝雪夫橫剖面圖，讀取縱坐標(biāo)值比較繁瑣。六、高斯法采用不等間距的縱坐標(biāo)和不同的乘數(shù) 高斯法精確性較高，5個(gè)縱坐標(biāo)的高斯法相當(dāng)于9個(gè)縱坐標(biāo)的辛氏法或9個(gè)縱坐標(biāo)的乞貝雪夫法。具體計(jì)算見例題7七、提高船體近似計(jì)算精度1 增加中間坐標(biāo)增加縱坐標(biāo)的數(shù)目，可相應(yīng)提高精確度，增加工作量選擇船長20站，吃水79等分，計(jì)算結(jié)果允許的誤差，但首尾末端、舭部曲率變化大，為提高計(jì)算的精確度增加中間坐標(biāo)或編點(diǎn)修正。

22、2端點(diǎn)坐標(biāo)修正（以半寬水線圖為例）三種情況： 船體曲線在端點(diǎn)上，即，用梯形法計(jì)算少算OCA面積·修正方法：目測(cè)法 船體曲線超過端點(diǎn) 直接按計(jì)算少計(jì)算GED面積·修正方法：目測(cè)法 作直線DE使陰影面積相等 連接AD，過E作EF/AD交DG長線于F ，即 船體曲線不到端點(diǎn)，如果多算SBCE·修正：目測(cè)法證明：未端面積 又 采用 橫剖面端點(diǎn)修正方法同上，但需靈活應(yīng)用。計(jì)算面積靜矩，慣性矩原則上要畫出被積函數(shù)曲線問題：端點(diǎn)修正的例題是針對(duì)梯形法的，辛氏法是否要端點(diǎn)修正？積分儀器 面積儀：求水線面橫剖面積； 積分儀：是求任何封閉平面圖形面積，面積對(duì)某一固定軸的靜矩或慣性矩；

23、 積分法圖儀：繪制任何曲線下面積的積分曲線的儀器。優(yōu)點(diǎn)：方法簡單、節(jié)省時(shí)間、提高效率精確程度取決于儀器本身的精確度，操作人員熟練程度八、積分曲線特性船舶靜力學(xué)計(jì)算中，原曲線的積分曲線、重積分曲線之間特性非常重要?；咎匦裕悍e分曲線在某處的縱坐標(biāo)值等于原曲線下該處以前的面積，原曲線在某處的縱坐標(biāo)值為積分曲線在該處的導(dǎo)數(shù)，。積分曲線的極大值或極小值對(duì)應(yīng)于原曲線在軸上的交點(diǎn)（駐點(diǎn)），原曲線的極大值或極小值對(duì)應(yīng)積分曲線的拐點(diǎn)。原曲線下的面積對(duì)通過C點(diǎn)的縱坐標(biāo)的靜矩等于其積分曲線下的面積或者等于其重積分曲線所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)。第二章 浮 性本章要點(diǎn)：船舶在靜水中的平衡條件、各種漂浮狀態(tài)； 船舶在各種浮態(tài)下的

24、排水體積、浮心位置的計(jì)算原理、方法。習(xí) 題：22、23、27、210、211、214。§21 浮性概述浮性：船舶在一定的裝載情況下，具有漂浮在水面（或浮入在水中）保持平衡位置的能力。一、 船舶平衡條件：·物體的平衡條件：作用在物體上的兩作用力，大小相等，方向相反并作用在同一直線上。 船舶在一定的裝載情況下，漂浮于水面一定位置，是一個(gè)平衡狀態(tài)的浮體； 作用在船上的力，有船舶本身的重力以及靜水壓力所形成的浮力。 作用在船上的重力是由船舶本身各部分的重量所組成的。如船體構(gòu)件機(jī)電設(shè)備，貨物人員及行李的重量，軍艦還有裝備，這些重量形成一個(gè)垂直向下的合力，此合力就是船舶重力W，合力的作

25、用點(diǎn)G稱船舶重心。 船體浮水表面的每一點(diǎn)都受到水的靜壓力，方向是垂直于船體面的，其大小與浸水深度成正比，從圖中可以看出，船舶水下部分靜水壓力的水平分力互相抵消，垂直分力則形成一個(gè)垂直向上的合力，此合力就是支持船舶漂浮于一定位置的浮力，合力的作用點(diǎn)B稱為船舶的浮心。根據(jù)阿基米德定律得物體在水中所受的浮力等于該物體排開水的重量。 船舶浮力=船舶排開水的重量（排水量） 排水量 t排水體積 m3重量密度 t/ m3 淡水=1 t/ m3，海水=1.025 t/ m3浮力 浮心B=船舶排水體積的形心。綜上所述，船舶靜止漂浮于一定位置時(shí)只受到兩個(gè)作用力，即作用于重心G并垂直向下的重力W和作用在浮心B垂直向

26、上的浮力。 船舶平衡條件：（1）重力=浮力 =；（2）重心G和浮心B在同一條鉛垂線上。 討論平衡問題，要考慮W和的大小，同時(shí)還要注意這些力的作用點(diǎn)位置，采用坐標(biāo)系，（船體近似計(jì)算的常用坐標(biāo)系）。二、 船舶的浮態(tài)船舶浮于靜水的平衡狀態(tài)稱為浮態(tài)；船舶的浮態(tài)有正浮、橫傾、縱傾、橫傾+縱傾四種，表示參數(shù)、吃水、橫傾角，縱傾角；船舶重心位置G（），浮心B（）（1） 正?。捍捌∮陟o水面，船體中縱剖面和中橫剖面都垂直于水面的一種浮態(tài)，ox,oy軸水平，無橫傾和縱傾； 正浮浮態(tài)表示參數(shù)：吃水 d（2）橫傾狀態(tài)船舶自正浮狀態(tài)向左舷或右舷方向傾斜的一種浮態(tài)。ox軸是水平的，中縱剖面與鋁垂面成一角度，即正浮時(shí)水

27、線面與橫傾后的水線面的夾角（橫傾角）船舶橫傾的大小以橫傾角表示 有正負(fù)：正值，右舷方向橫傾； 負(fù)值，左舷方向橫傾。浮態(tài)表示參數(shù)吃水 d ，橫傾角 （3）縱傾狀態(tài) 船舶自正浮位置向船尾方向或船首方向傾斜的一種浮態(tài)。oy軸是水平的，船體中縱剖面垂直于水面中橫剖面與鋁垂平面相交成一角度，即正浮時(shí)水線面與縱傾后水線面相交的角度“縱傾角”，船舶縱傾大小用首尾吃水差和縱傾角表示。 正負(fù)：首傾為正值； 尾傾為負(fù)值。 浮態(tài)表示參數(shù)：平衡吃水，橫傾角，縱傾角一般船舶設(shè)計(jì)或正常使用情況下，都應(yīng)處于正浮狀態(tài)或稍有尾傾狀態(tài)。橫傾、大角度縱傾狀態(tài)和任意狀態(tài)由于外力作用或船上重量位置的改變或船舶破損后進(jìn)水等引起，對(duì)船舶的

28、使用以及航海性能不利。從浮態(tài)研究船舶浮性問題就是研究船舶穩(wěn)性問題 都要研究 船舶重力、重心、 浮力、浮心的互相關(guān)系 （總布置圖） （型線圖型值表）§22 船舶重量和重心位置的計(jì)算船舶總重量是船上各類重量之和，已知各項(xiàng)的重量； 各項(xiàng)重量的數(shù)目一、船舶重量分類 1固定重量：（ ）包括船體鋼料，木作舾裝、機(jī)電設(shè)備火及武器等，它們的重量在使用過程中是固定不變的，也稱空船重量（Light Ship Weight）或船舶自重的重量。2 變動(dòng)重量：包括貨物、船員、行李、旅客、淡水、糧食、燃油、潤滑油 以及彈約，這類重量的總和就是船的載重量。 （Displacement Weight） 船舶排水量=

29、空船重量LW+載重量DW船舶在實(shí)際使用中載重量總是變化的，其排水量也隨裝載情況而變化，固而船舶各種技術(shù)性能也發(fā)生變化，需用典型的裝載情況來反映船舶的各種技術(shù)性能。民船：空載排水量：是指船舶在全部建成后交船時(shí)的排水量，即空船重量，此時(shí)動(dòng)力裝置系統(tǒng)內(nèi)有可供動(dòng)車用的油和水，但不包括航行時(shí)需的燃料，潤滑油和爐水儲(chǔ)備以及載重量。滿載排水量：指船舶上裝載預(yù)先規(guī)定的設(shè)計(jì)載重量（即按照設(shè)計(jì)任務(wù)書要求的貨物、旅客、船員、行李、糧食、淡水燃料、潤滑油、鍋爐用水的儲(chǔ)備以及備品、供應(yīng)品等均裝載滿額的重量）的排水量?？蛰d排水量、滿載排水量又分出港、到港。出港：燃料、潤滑油、淡水、糧食及其他培養(yǎng)物品都按設(shè)計(jì)的規(guī)定的數(shù)量帶

30、足。 到港：消耗品還利余10%。滿載排水量無特殊說明，指滿載出港排水量，是民船的最大排水量，決定船舶的主要要素的出發(fā)點(diǎn)，因此也作為民用船舶的設(shè)計(jì)排水量?！叭f噸輪”它的載重量滿載時(shí)在一萬噸上下，軍船：空載排水量標(biāo)準(zhǔn)排水量正常排水量滿載排水量最大排水量二、空船重量系數(shù)和載重系數(shù)空船重量/滿載重量=空船重量系數(shù)低值對(duì)應(yīng)于較大的船舶 大型貨船0.270.36 中小型貨船0.300.43總載重量/滿載重量=載重系數(shù) 顯然大型船舶具有較大的：即它有相對(duì)載重較大的特點(diǎn)，這就是船舶向大型化發(fā)展和主要原因。三、 船舶重心1船舶重心坐標(biāo)表達(dá)式 由于重力是一種平行力系，船舶重心表達(dá)式 式中：船上某一重物的重力； 的

31、重心坐標(biāo)； 船舶重心的縱向坐標(biāo)（Longitudinal distance of center of gravity），重心在船中前取正，船中后取負(fù)號(hào)； 船舶重心的橫向坐標(biāo)（Transverse）坐標(biāo)； 船舶重心的垂向坐標(biāo)（Vertical）坐標(biāo)。公式表明：各分力（各重力）對(duì)給定平面力矩的代數(shù)和等于其合力對(duì)該平面之矩，即合力矩定理。2空船重心 空船重量空船重心為對(duì)應(yīng)坐標(biāo)（） 傾斜試驗(yàn)求得，根據(jù)浮態(tài)和求得。值根據(jù)左右重量對(duì)稱分配的原則應(yīng)等于零，否則應(yīng)予以調(diào)整。3裝卸后重心 根據(jù)合力矩原理 式中：裝卸前船舶的重量，對(duì)應(yīng)重心坐標(biāo)； 所裝卸的第項(xiàng)重物的重量，裝“+”卸“-”；裝卸后船舶重量。例題：已知

32、某船，今天第三貨船裝貨試裝載后船舶重心的垂向坐標(biāo)。 由例題可見，因所裝貨的重心低于裝貨前船舶重心則裝貨后船舶重心將低于，反之則高若與同高，則與同高，據(jù)此可以控制船舶裝貨后其重心變化的趨勢(shì)。上述規(guī)律：卸貨時(shí)相反。 §23 排水量和浮心位置的計(jì)算排水體積和排水體積形心坐標(biāo)的計(jì)算是根據(jù)型線圖和型值表來進(jìn)行的?；緝?nèi)容：在計(jì)算船舶的排水體積時(shí)，用若干個(gè)與任一坐標(biāo)平面平行的平面把船舶水下體積分割成若干個(gè)薄層微體積算出這些薄層微體積，并求其總和，即船舶的排水體積； 計(jì)算排水體積形心坐標(biāo)時(shí)，要先算出薄層微體積對(duì)某一坐標(biāo)平面的靜矩，并求出這些靜矩總和，然后將其總和除以排水體積，即得排水體積的形心距該

33、平面的距離。計(jì)算方法有兩種：水下體積沿軸垂向分割； 水下體積沿軸縱向分割。 即根據(jù)：水線面計(jì)算排水體積； 橫剖面計(jì)算排水體積。一、 根據(jù)水線面計(jì)算排水體積和浮心位置1基本公式薄層微體積為離基平面Z處的水線面面積；式中：是離軸的處的水線面半寬，L是水線長，因L隨的變化不大，故一般取設(shè)計(jì)水線長，該薄層微體積對(duì)平面yoz和xoy的靜距式中是離基平面Z處的水線面面積的漂心縱向坐標(biāo)（水線面面積的形心F點(diǎn)稱為漂心）求解，首線水線面面積對(duì)軸的靜矩船舶正浮狀態(tài)時(shí)，浮心橫坐標(biāo)只要改變上限，積分公式成為正變上限積分，按其計(jì)算結(jié)果便可得到隨吃水而變化的關(guān)系曲線，如排水體積曲線漂心縱向坐標(biāo)曲線，浮心垂向坐標(biāo)曲線，這些

34、曲線與水線面面積曲線漂心縱向坐標(biāo)曲線，橫剖面面積曲線等該稱為浮性曲線。具體計(jì)算采用表格計(jì)算排水體積水線面積及漂心縱向坐標(biāo)以及隨水變化的關(guān)系曲線。2水線面計(jì)算 包括面積，漂心縱向坐標(biāo)，水線面系數(shù)，圖28是船舶某一水線面左右舷對(duì)稱，軸放在左舷。 梯形法（20站）辛甫生法分成10等分,首尾變化曲率大，增加中間坐標(biāo) 例題P42，梯形法，辛甫生法3水線面面積曲線根據(jù)前面分別計(jì)算出船舶在各個(gè)吃水處的水線面面積，然后以各個(gè)吃水處的水線面面積為橫坐標(biāo)，以吃水為縱坐標(biāo)，繪制出水線面面積和吃水的關(guān)系曲線，此曲線稱水線面面積曲線特性： 面積形心的垂向坐標(biāo)=浮心垂向坐標(biāo) 水線面面積曲線的形狀反映排水體積沿吃水方向的分

35、布情況。4每厘米吃水噸數(shù)曲線船舶吃水平行于水線面增加（或減小）1cm時(shí)引起排水量增加（或減?。┑膰崝?shù)稱每厘米吃水噸數(shù)。根據(jù)水線面面積曲線可以得出在任何吃水時(shí)的每厘米吃水噸數(shù)。設(shè)船舶在吃水d時(shí)，水線面面積吃水改變時(shí)，排水體積變化是排水量變化 水的重量密度當(dāng) （）TPC每厘米吃水噸數(shù)，只與有關(guān)（常數(shù)）由于隨變化而變化，固此TPC也將隨吃水不同而異，將TPC隨吃水的變化繪制成曲線，稱為每厘米吃水噸數(shù)曲線，該曲線的形狀與水線面面積曲線完全相似。應(yīng)用：已知船舶TPC曲線便可查出吃水d時(shí)的TPC數(shù)值，能迅速求出卸小量貨物（不超過排水量10%）以后的平均吃水變化量， 超過10%排水量不適用，因吃水變化較大，

36、TPC就不能看成常數(shù)，通常利用排水量曲線求解。5排水體積曲線計(jì)算并繪制排水體積隨吃水變化的關(guān)系曲線此曲線稱為排水體積曲線。根據(jù)水線面面積曲線，利用梯形法求排水體積。P46 例表24 未端點(diǎn)修正根據(jù)計(jì)算結(jié)果以吃水為縱坐標(biāo)，排水體積為橫坐標(biāo)，圖形在船底水線處成微曲向上近似一條傾斜直線。排水體積曲線包括型排水體積曲線；總排水體積曲線 值是根據(jù)型線圖計(jì)算所得，稱型排水體積（不包括船殼板附體）（舭龍骨、舵支軸架、螺旋槳）包括附體的體積為總排水體積 小船取大值；大船取小值船殼系數(shù)1.006 排水量排水體積曲線是水線面面積曲線的積分曲線。特性對(duì)基平面靜矩 又=面積OEF浮心垂向坐標(biāo)排水體積曲線和軸可的面積O

37、AE屬于排水體積對(duì)吃水的水平面的靜矩。 面積 通過排水體積曲線上任一點(diǎn)E的切線與軸的夾角的正切等于該點(diǎn)處。理論： 校核排水體積曲線和水線面面積曲線的計(jì)算結(jié)果。 6浮心坐標(biāo)曲線船舶浮心即排水體積的形心，其位置可由縱向，橫向，垂向坐標(biāo)確定。一般船舶水下部分左右舷對(duì)稱浮心位置隨吃水變化的關(guān)系曲線分別為浮心縱向坐標(biāo)曲線和浮心垂向坐標(biāo)船舶在某一固定吃水時(shí)，浮心縱向坐標(biāo)和垂向坐標(biāo)可按前面已得出的公式進(jìn)行計(jì)算。任意吃水浮心坐標(biāo)的計(jì)算系用變上限積分公式。（1） 浮心縱向坐標(biāo) 不同吃水處漂心的縱向坐標(biāo)，繪制曲線變上限積分：計(jì)算方法和變吃水情況下排水體積曲線的計(jì)算相類似。梯形法列表計(jì)算P49表25根據(jù)結(jié)果繪制浮心

38、的縱向坐標(biāo)曲線特點(diǎn)： 對(duì)吃水Z求導(dǎo)數(shù) 敘述如下：吃水d時(shí)，水線，增加微量水線為，增量，形心的坐標(biāo)， 對(duì)B取矩高階微量： 當(dāng)若漂心的縱向坐標(biāo)和浮心的縱向坐標(biāo)曲線是按同一比例給出的，則在曲線與相交處（）曲線有最大值或最小值（圖示為最大值）此特性可繪制浮心縱向坐標(biāo)和校驗(yàn)其計(jì)算結(jié)果。例題表（26）P50（2） 浮心垂向坐標(biāo)曲線 根據(jù)水線面面積曲線計(jì)算 實(shí)際原理清晰進(jìn)行變上限積分但采用數(shù)值積分法計(jì)算得到的排水體積對(duì)基平面的靜矩，偏大偏高。因此，通常按照計(jì)算，繪制浮心垂向坐標(biāo)。從式中知吃水增加，浮心升高所以船舶的浮心垂向坐標(biāo)曲線是隨吃水增加而增長的。例題，表28、29二、 根據(jù)橫剖面沿船長方向積分，計(jì)算體

39、積和浮心位置。縱向計(jì)算法1 基本公式船舶在吃水d時(shí)的正浮狀態(tài)在離中站面處，取薄層進(jìn)行分析 （是離軸處的水線面半寬）船舶正浮狀態(tài)，浮心橫向坐標(biāo)2橫剖面計(jì)算 內(nèi)容包括：橫剖面面積，面積形心垂向坐標(biāo) 端點(diǎn)修正后的半寬值；各水線等間距值。橫列面面積對(duì)軸的靜矩 中橫剖面系數(shù) 中橫剖面積；中橫剖面船寬例題梯形法P55，表210辛甫生法 舭部曲線變化較大增加中間坐標(biāo)以提高精確度，減小誤差。計(jì)算如表2113排水體積和浮心坐標(biāo)按照橫剖面計(jì)算方法對(duì)基平面的靜矩和面積形心垂向坐標(biāo)計(jì)算出來數(shù)值積分法（梯形法）。P56表2124橫剖面面積曲線 （1） （2） （3）反映了船舶排水體積沿船長的分布情況上述特性重要：根據(jù)船

40、舶的任一水線下的橫剖面面積曲線可以較方便地求出該水線下的排水體積和浮心縱向坐標(biāo)也是設(shè)計(jì)新船型線圖的主要根據(jù)之一。結(jié)論：兩種方法結(jié)果相同，相互補(bǔ)充以便校核。第一種方法：求船舶正浮狀態(tài)下隨吃水變化的排水體操作，和浮心坐標(biāo)。第二種方法：在船舶使用過程中，由于載荷變化，破損進(jìn)水火及可浸長度下水計(jì)算等，涉及到船舶在縱傾狀態(tài)下的排水體積和浮心坐標(biāo)或者計(jì)算船體強(qiáng)度，需要畫浮力曲線圖。§24 船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心坐標(biāo)的計(jì)算船舶在正浮狀態(tài)下的排水體積和浮心位置的計(jì)算方法，船舶在營運(yùn)中通常存在一定得縱傾，當(dāng)縱傾不大時(shí)，可用平均吃水作為正浮吃水，查排水量曲線求得排水量，當(dāng)縱傾較大時(shí)或在波面水線時(shí)

41、需Bonjean Curves，但在船舶設(shè)計(jì)建造過程中，經(jīng)常需要知道船舶在縱傾狀態(tài)下的排水量和浮心位置，利用邦戎曲線或費(fèi)爾索夫圖譜求出。一、 邦戎曲線曲線不同吃水橫剖面面積變化限積分以吃水 d為縱坐標(biāo)，橫剖面面積為橫坐標(biāo)繪制出 將型線圖上各站處的橫剖面都進(jìn)行如上的計(jì)算，各橫剖面在不同吃水下的面積 一組曲線邦戎曲線Bonjean為便于計(jì)算船舶在作傾水線下的浮心及各艙形心的垂向坐標(biāo)，在邦戎曲線圖上，還畫出橫剖面對(duì)基平面的靜矩曲線，具體計(jì)算分成三部分最高等分水線火下部分；最高等分水線甲板邊線部分；甲板邊線梁拱部分。（1） 式中：橫剖面在等分水線自制半寬；等分水線的等分間距。Ø 端點(diǎn)進(jìn)行修正

42、（2）梯形（3）梁拱是二次拋物線的形心距底邊的高度；梁拱在各站處橫剖面上的數(shù)值是不同的因?yàn)槿募装辶汗熬€是同一拋物線的一部分在甲板最寬處的梁拱最大隨著甲板寬度減少，梁拱也隨著減小至船首尾端為0。梁拱求解方法計(jì)算 船舶型寬處的半寬值船舶型寬設(shè)計(jì)給定的梁拱高度計(jì)算橫剖面的甲板邊線半寬值 查表梁拱值曲線圖P60，圖224某一站號(hào)處 另：橫剖面在各水線下的面積對(duì)基平面的靜矩亦可以用各站號(hào)處的面積曲線求得 因?yàn)闄M剖面面積曲線是橫剖線的積分曲線 此面積曲線與基線軸之間的面積即表示橫剖面對(duì)基平面的靜矩為了縮短圖紙的長度和使用方便起見，繪制邦戌曲線圖對(duì)船長和型深采用不同的比例尺，一般型深方向的比例常比船長方

43、向的比例為大，繪出的船弄顯得短而高。注意：計(jì)算時(shí)一直要計(jì)算到甲板。邦戎曲線：算出任意縱傾水線下（亦包括正浮狀態(tài)）的排水體積和浮心位置。步驟如下：P60 （1）（2）（3）（4）。交點(diǎn)作平行基線的直線穩(wěn)性計(jì)算，艙容計(jì)算，可浸長度計(jì)算，下水計(jì)算，船體總強(qiáng)度計(jì)算二、 費(fèi)爾索夫圖譜（略）§26在水的重量密度改變時(shí)船舶浮態(tài)變化船舶航行于各個(gè)港口，當(dāng)各個(gè)港口水的密度不同時(shí)，必將引起船舶吃水的變化，例如上海是淡水港，其水的密度約為1.010，大連是海水港，其水的密度約為1.025，當(dāng)船舶自大連駛?cè)氲ㄉ虾＃r(shí)，其吃水差是多少？1 吃水變化 對(duì)水的重量密度微分排水量不變淡水海水 吃水減小海水淡水

44、吃水增加 垂向棱形系數(shù) 原來液體的重量密度 吃水減小2%2 浮心位置變化淡水海水，海水淡水 ，吃水發(fā)生變化，排水體積也發(fā)生變化，使浮心位置隨之變化 同理： 討論：對(duì)大多數(shù)船舶而言小于，即 淡水海水，浮心向船首移動(dòng) 同時(shí)船舶的重量都沒有改變，浮心和重心不在同一條鋁垂線上，便形成縱傾力矩，使船舶發(fā)生尾傾 海水淡水，使船舶發(fā)生首傾 浮心，漂心在同一鉛垂線上，改變對(duì)縱傾無影響 淡水海水，浮心向下移動(dòng) 海水淡水，浮心向上移動(dòng)3 等重條件：淡水海水，海水淡水，船舶重量W不變 W船舶重量4 吃水改變量（1）等重排水體積改變量： 吃水改變量： 若：海水淡水 或 淡水海水，為平行沉浮，考慮到吃水改變量的數(shù)值不大

45、，故海水中水線面積與淡水中的水線面積可近似看相當(dāng)排水體積變化量： TPC海吃水d時(shí)的每厘米吃水噸數(shù)例題：已知某船重量W=18000 t在海水中的吃水 已知上海港淡水密度求該船駛?cè)肷虾８酆蟮某运?解： 淡水吃水， (2)變重和平行沉浮 事實(shí)上船舶由海（淡）入淡（海）過程中，在油水消耗及打入抽出壓載水等重量變化 的情況下，作兩步處理 在等重條件下，； 根據(jù)裝卸重物位于漂心垂線上，曲式求出裝卸引起的吃水改變量。（3）近似計(jì)算公式精確公式計(jì)算繁瑣，駕駛員用計(jì)算公式例題： 比較結(jié)果，增大2cm 當(dāng) 隨船舶類型變化 說明：愈小其相對(duì)誤差越小；淡水密度越大相對(duì)越小；海水淡水，近似計(jì)算值偏大即偏于安全對(duì)經(jīng)營

46、經(jīng)濟(jì)而言則意味著少裝一定量的貨。§27 儲(chǔ)備浮力與載重線標(biāo)志一、 浮性衡準(zhǔn)船舶實(shí)際重量船舶裝載重量 (fall load weight)或船舶實(shí)際吃水滿載吃水 (fall load draft)船舶浮性衡準(zhǔn)是通過限定吃水來加以實(shí)現(xiàn)，如果船舶超載致使實(shí)際吃水超過滿載吃水，則港務(wù)機(jī)關(guān)根據(jù)“載重線公約”有權(quán)不準(zhǔn)船舶離港。二、 儲(chǔ)備浮力船舶在水面的漂浮能力是由儲(chǔ)備浮力來保證的。由于船舶漂浮在水面，必須具備浮力二重力的平衡條件，當(dāng)船舶在波浪中或冰區(qū)航行時(shí)，難免甲板上浪或結(jié)冰，這就等于增加了船舶的載荷，為了保證船舶和船員的安全，需要在滿載水線上儲(chǔ)備一定的水密船體容積，以適應(yīng)甲板上浪或結(jié)冰所增加臨

47、時(shí)性載荷的需要上述水線以上水密船體容積所具有的浮力稱為儲(chǔ)備浮力。由此可見，為保證船舶的浮性，必須具備一定的儲(chǔ)備浮力。(Reserve buoyanly)其他航海性能亦需要一定的儲(chǔ)備浮力儲(chǔ)備浮力的大小與船舶的大小、類型、航行季節(jié)和航區(qū)周圍有關(guān)海船的佬備浮力約為其滿載重量的25.40%內(nèi)河船均為1015%油船固本身特點(diǎn)其儲(chǔ)備浮力要比一般于貨船小。海面的風(fēng)浪冬季比夏季大要求冬季有較大的儲(chǔ)備浮力為了保證船舶具有一定的儲(chǔ)備浮力，就不允許船舶超載，而具體的是通過勘定滿載吃水來實(shí)現(xiàn)。 計(jì)算型深（型深+干舷甲板邊板的厚度）；F勘定的干舷高度。三、 干舷高度的勘定“國際船舶載重線公約”海載 式中：夏季最小干舷高

48、度：基本干舷，由船長確定由，上層建筑圍壁情況和船舷等因素確定修正值。由季節(jié)，航區(qū)以及舷外水密度確定的修正值確定F的基本精神：是船舶除平衡滿載重量WF的浮力外必須保證具有滿載重量的一定百分?jǐn)?shù)的儲(chǔ)備浮力的安全載重線標(biāo)志。第三章 初穩(wěn)性本章要點(diǎn)：1，初穩(wěn)性概念，初穩(wěn)性高度，初穩(wěn)性公式、船舶穩(wěn)性指標(biāo)及判斷方法。2，靜水力曲線計(jì)算及繪圖。3，載荷的移動(dòng)和裝卸，自由液面等對(duì)船舶浮態(tài)及初穩(wěn)性跟影響。4，船舶傾斜試驗(yàn)?zāi)康募霸怼?作業(yè)題： 3-3，3-4，3-7，3-9，3-12，3-14，3-17§3-1 概述一、穩(wěn)性概念船舶在外力作用下偏離其平衡位置而傾斜，當(dāng)外力消失后，能自行回復(fù)到原來平衡位置

49、的能力。 船舶靜止漂浮于水面某一位置時(shí)，受到兩個(gè)作用力，其大小相等方向相反，而且兩個(gè)力的作用點(diǎn)在同一垂直線上，船舶處于平衡位置。但經(jīng)常受到風(fēng)浪等各種外力的作用，使其發(fā)生傾斜，破壞原來平衡時(shí)的平衡狀態(tài)。船受外力作用發(fā)生傾斜，船的重量傾斜前后沒有改變，故排水體積大小沒有發(fā)生變化；但水線位置的變化使水下體積的形狀已經(jīng)改變，浮心位置發(fā)生改變，形成復(fù)原力臂GZ。M=·復(fù)原力矩與傾斜力矩方向相反，起到抵抗傾斜力矩的作用，MR定為正值。傾斜力矩大小取決于？風(fēng)、浪、船上貨物的移動(dòng)，旅客的移動(dòng)，外界以及船舶的回轉(zhuǎn)；復(fù)原力矩大小取決于？排水量，重心高度及浮心移動(dòng)的距離等。方向相同，不僅起不到抵抗傾斜的作用，反而促使艦艇繼續(xù)傾斜。浮態(tài) 橫傾（向左舷或右舷側(cè)的