船舶基本原理

船舶原理上海海事大學(xué)商船學(xué)院序論、船舶原理概述一、船舶原理根據(jù)船體的幾何形狀和船體建筑結(jié)構(gòu)，以流體靜力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)和材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)為基礎(chǔ)，研究船舶在不同條件下的浮性、穩(wěn)性、抗沉性和阻力、推進(jìn)、搖擺、操縱、船體強(qiáng)度等問題的一門學(xué)科。第一章船體形狀

第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)一、主尺度的分類1、型尺度——型船體的尺度，用以船體設(shè)計(jì)和性能計(jì)算。型船體——船體外板內(nèi)表面和甲板下表面所圍成的體積。2、最大尺度——包括船體附件在內(nèi)的從一端量到另一端的最大距離，作為船舶建造營運(yùn)中考慮外界條件限制的依據(jù)。3、登記尺度——根據(jù)《國際船舶噸位丈量公約》的各項(xiàng)規(guī)定丈量確定的船體尺度，用以確定船舶的登記噸位。第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)二、船舶的主尺度（Principaldimensions).1、船長（1）垂線間長（兩柱間長）Lbp（Lengthbetweenperpendiculars）。首垂線——通過首柱前緣和設(shè)計(jì)水線面的交點(diǎn)，并垂直于設(shè)計(jì)水線面的鉛垂線。尾垂線——通過艉柱后緣和設(shè)計(jì)水線面的交點(diǎn)，并垂直于設(shè)計(jì)水線面的鉛垂線。若無尾柱，以上舵桿中心線為尾垂線。

垂線間長Lbp——首垂線與尾垂線之間的水平距離。第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)1、船長（2）總長LOA——船首前端量到船尾后端的水平距離，但不包括船殼板厚度及其他突出附體。（3）最大長度Lmax——船首前端量到船尾后端的水平距離，包括船殼板厚度及其他突出附體。第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)1、船長（4）設(shè)計(jì)水線面長度LWL——設(shè)計(jì)水線面前后兩端之間的距離。（5）登記長度LR——量自龍骨板上緣的最小型深的85％處的水線長度的96％，或沿該水線面從首柱前緣量到上舵桿中心線的長度，兩者取較大者。第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)2、船寬（1）最大船寬Bmax——包括外板和永久性突出物在內(nèi)的船舶最大寬度。（2）型寬（Mouldedbreadth）B——設(shè)計(jì)水線面的最大寬度，不包括外板及其他突出物。（3）登記寬度BR——船舶的最大寬度處的寬度，包括兩舷外板，但不包括固定突出物。

第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)3、船深（Depth）

（1）最大高度（AirDraft）Dmax——從空載水線面量到船舶最高固定點(diǎn)的垂直距離。（2）型深（MouldedDepth）D——從中橫剖面處的船舶基線量到上甲板邊緣下緣的垂直距離。（3）登記深度（RegisterDepth）DR——在中縱剖面的登記長度的中點(diǎn)處，從上甲板龍骨上緣量到內(nèi)龍骨頂板上緣的垂直距離。若是雙層底船，則從上甲板橫梁上緣量到內(nèi)底板上緣的垂直距離。內(nèi)底板鋪有木板時(shí)，量到木板上緣的垂直距離。第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)4、吃水（Draft）吃水——船底至有關(guān)水線面之間的垂直距離。（1）型吃水dm——從龍骨板上緣量到有關(guān)水線面之間的垂直距離。（2）實(shí)際吃水d——從龍骨板下緣量到有關(guān)水線面之間的垂直距離。（3）設(shè)計(jì)吃水（夏季滿載吃水）ds——船舶裝載設(shè)計(jì)要求的載荷重量時(shí)，在正浮的情況下，中橫剖面處從船底基線量到設(shè)計(jì)（夏季滿載）水線面的垂直距離。第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)三、主尺度比1、長寬比L/B——船舶垂線間長與型寬的比值（與快速性、航向穩(wěn)定性、回轉(zhuǎn)性有關(guān)）。2、長深比L/D——船舶垂線間長與型深的比值（與縱向強(qiáng)度有關(guān)）。3、型深吃水比D/d——船舶型深與設(shè)計(jì)吃水或夏季滿載吃水的比值（與大傾角穩(wěn)性、抗沉性、縱向強(qiáng)度和船舶容積性能有關(guān)）。4、型寬吃水比B/d——船舶型寬與設(shè)計(jì)吃水或夏季滿載吃水的比值（與初穩(wěn)性、快速性和航向穩(wěn)定性有關(guān)）。5、船長吃水比L/d——船舶船舶垂線間長與設(shè)計(jì)吃水或夏季滿載吃水的比值（與快速性和航向穩(wěn)定性有關(guān)）。第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)四、船型系數(shù)1、設(shè)計(jì)水線面系數(shù)（Waterplanecoefficent）Cw——船舶設(shè)計(jì)水線面面積Aw與該水線面的長度與寬度的乘積之比。

雜貨船：Cw=0.8～0.9客船、集裝箱船：Cw＝0.7第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)四、船型系數(shù)2、中橫剖面系數(shù)（Midsectionplanecoefficent）Cm——船舶設(shè)計(jì)水線面以下的中橫剖面面積Am與型寬與設(shè)計(jì)吃水的乘積之比。第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)四、船型系數(shù)3、方型系數(shù)（BlockCoefficient）CB——船體在設(shè)計(jì)水線或夏季滿載水線下的型排水體積Vm,與垂線間長Lbp,型寬B、設(shè)計(jì)吃水或夏季滿載吃水d三者的乘積的比值。

雜貨船：CB=0.68～0.80客船、集裝箱船：CB＝0.5～0.7第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)四、船型系數(shù)4、（縱向）棱形系數(shù)（Prismaticcoefficient）Cp——設(shè)計(jì)水線或夏季滿載水線以下的型排水體積Vm與船體中橫剖面在相同水線下的面積Am、垂線間長Lbp兩者的乘積的比值。第一節(jié)船舶主尺度、主尺度比和船型系數(shù)四、船型系數(shù)5、（垂向）棱形系數(shù)（VerticalPrismaticcoefficient）Cpv——設(shè)計(jì)水線或夏季滿載水線以下的型排水體積Vm與相應(yīng)的水線面面積Aw、型吃水d兩者的乘積的比值。第一章船體幾何形狀第二節(jié)船體型線圖

一、型船體

鋼質(zhì)船舶的主甲板下表面與船殼板內(nèi)表面所圍成的體積。二、三個(gè)基本平面1、基平面(Baseplan)——過船舶龍骨線與型線圖中站面的交點(diǎn)，并與設(shè)計(jì)水線面平行的平面。2、中線面（Centrallongitudinalplan）——沿船舶首尾方向設(shè)置，并與基平面垂直的平面。3、中站面（Midstationplan）——位于船舶垂線間長或設(shè)計(jì)水線面長的中點(diǎn)，并垂直與基平面和中線面的平面。第二節(jié)船體型線圖三、基線和坐標(biāo)系縱向基線和X坐標(biāo)縱向基線——基平面和中線面的交線X坐標(biāo)軸——沿縱向基線設(shè)置，正方向指向船首，原點(diǎn)在中站面上橫向基線和Y坐標(biāo)橫向基線——中站面和基平面的交線Y坐標(biāo)軸——沿橫向基線設(shè)置，正方向指向右舷，原點(diǎn)在中線面上Z坐標(biāo)——沿中線面和中站面的交線設(shè)置，正方向指向上方，原點(diǎn)在基平面上XoYZ第二節(jié)船體型線圖四、三個(gè)基本剖面1、中縱剖面——中線面切割型船體所得到的剖面。2、中橫剖面——中站面切割型船體所得到的剖面。3、設(shè)計(jì)水線面——距基平面的垂直高度為設(shè)計(jì)吃水，并與基平面平行的平面切割型船體所得到的剖面。第二節(jié)船體型線圖五、三組輔助剖面。1、水線面——與基平面相平行的輔助平面切割型船體所得到的剖面。2、縱剖面——與中線面相平行的輔助平面切割型船體所得到的剖面。3、橫剖面——與中站面相平行的輔助平面切割型船體所得到的剖面。第二節(jié)船體型線圖七、船體型線圖船體半寬水線圖、縱剖線圖、橫剖線圖的組合，構(gòu)成了船體型線圖，用以完整、準(zhǔn)確地表示船體的幾何形狀。第二節(jié)船體型線圖八、型值表第三節(jié)船體近似計(jì)算一、船體靜水力計(jì)算的基本內(nèi)容1、面積計(jì)算1）水線面面積Aw：2）水線下的橫剖面面積Am：第三節(jié)船體近似計(jì)算一、船體靜水力計(jì)算的基本內(nèi)容2、面積靜矩計(jì)算1）水線面面積靜矩（對船中）2）水線以下橫剖面面積靜矩（對基線）第三節(jié)船體近似計(jì)算一、船體靜水力計(jì)算的基本內(nèi)容3、求型排水體積WL第三節(jié)船體近似計(jì)算一、船體靜水力計(jì)算的基本內(nèi)容2、求體積靜矩WL第三節(jié)船體近似計(jì)算二、近似計(jì)算的主要方法1、梯形法xyohhhhhhy0y1y2y3y4y5y6第三節(jié)船體近似計(jì)算二、近似計(jì)算的主要方法2、辛浦生第一法xyo設(shè)：Y=a0+a1x+a2x2hhy0y1y2xyo第三節(jié)船體近似計(jì)算二、近似計(jì)算的主要方法2、辛浦生第一法hhhhhhy0y1y2y3y4y5y6第三節(jié)船體近似計(jì)算三、算例第二章浮性第一節(jié)、浮性概述一、浮性的概念浮性——船舶在裝載一定載荷情況下仍能浮于水面一定位置的能力二、船舶平衡條件1、重力和浮力大小相等，方向相反。2、重心和浮心處在同一條鉛垂線上。（1）重心（G）——船舶所受全部重力的作用中心，其位置由空船重量以及各部分裝載重量的大小及其位置決定。（2）浮心（B）——船體所受浮力的作用中心，其位置由水線面以下船體形狀決定。WL浮心Ｂ重心Ｇ1、Ｐ＝ρ?ｈ２、與外表面垂直第一節(jié)、浮性概述三、船舶浮態(tài)1、浮態(tài)的概念浮態(tài)——船舶在靜水中處于自由漂浮狀態(tài)時(shí)與水面的相對位置關(guān)系2、浮態(tài)的分類及表達(dá)1）正?。∣nevenkeel）——船舶基平面與水線面相互平行漂浮狀態(tài)正浮時(shí)的浮態(tài)用吃水d表示吃水d——船底至水線面的垂直距離第一節(jié)、浮性概述三、船舶浮態(tài)2、浮態(tài)的分類及表達(dá)2）橫傾（List，Heel）——船舶的縱向基線與水線面平行，而橫向基線與水線面成一夾角時(shí)的漂浮狀態(tài)。橫傾時(shí)浮態(tài)的表示（1）平均吃水dm（m）（2）橫傾角θ（°）橫傾角θ——橫向基線與水線面之間的夾角，右傾為正，左傾為負(fù)。產(chǎn)生橫傾的原因——船上重量左右不對稱。θdm第一節(jié)浮性概述三、船舶浮態(tài)2、浮態(tài)的分類及表達(dá)3）縱傾（Trim）——船舶的橫向基線與水線面平行，而縱向基線與水線面成一夾角時(shí)的漂浮狀態(tài)縱傾時(shí)浮態(tài)的表示（1）平均吃水dm（m）（2）縱傾角ψ（°）縱傾角ψ——縱向基線與水線面之間的夾角，首傾為正，尾傾為負(fù)。產(chǎn)生縱傾的原因——船上重量前后分布不合理。dmφ

第二節(jié)船舶重量一、船舶重量的組成空船排水量ΔL滿載排水量Δs（空船重量WL）（船舶總重量W）

凈載重量NDW總載重量DWS航次儲備量G船舶常數(shù)C第二節(jié)船舶重量一、船舶重量的組成1、排水量（Displacement）Δ 排水量——船舶自由漂浮于靜水面時(shí)所排開水的重量。 1）排水量的分類（1）滿載排水量ΔT、ΔS、ΔW——船舶吃水位于某規(guī)定載重線時(shí)的排水量。（2）空船排水量ΔL——船舶裝備齊全但無載重時(shí)的排水量（包括固定壓載、冷凝器中的淡水和鍋爐中的燃料）。（3）裝載排水量Δ——吃水介于空載水線與滿載水線之間任意水線下的排水量。第二節(jié)船舶重量一、船舶重量的組成1、排水量（Displacement）Δ 2）排水量的求取

（1）由浮性方程：ρ——舷外水密度 g/cm3（標(biāo)準(zhǔn)海水?。?０２５）V——實(shí)際排水體積 m3 Vm——型排水體積 m3 k——船殼系數(shù) 1.04～1.006

第二節(jié)船舶重量一、船舶重量的組成1、排水量（Displacement）Δ２）排水量的求?。?）計(jì)算船舶總重量

:Wi——組成船舶總重量的第i分項(xiàng)重量第二節(jié)船舶重量一、船舶重量的組成2、總載重量1）滿載總載重量DWT、DWS、DWW——船舶吃水位于某規(guī)定載重線時(shí)的總載重量。2）裝載總載重量DW——滿載水線以下各吃水下的總載重量

第二節(jié)船舶重量一、船舶重量的組成3、航次儲備量ΣG

航次儲備量ΣG——具體航次中需要消耗或必須儲備的那部分載荷重量。（1）航次儲備量的組成：固定儲備量ΣG1=Gc.e+Gp+Gs.t（船員、行李、糧食、備品）ΣG

可變儲備量ΣG2=Gd.f+Glo+Gfw（燃油、柴油、滑油、淡水）第二節(jié)船舶重量一、船舶重量的組成4、船舶常數(shù)（Canstant）C1）船舶常數(shù)的概念船舶常數(shù)C——船舶營運(yùn)中的空船重量與出廠時(shí)的空船重量的差值。

2）船舶常數(shù)產(chǎn)生的原因1）未及時(shí)清除各類生產(chǎn)與生活垃圾2）船舶經(jīng)改裝或修理后結(jié)構(gòu)和設(shè)備重量增加或減少。3）水線以下船體附著了大量海生物。第二節(jié)船舶重量一、船舶重量的組成5、實(shí)際載貨量ΣQ:

6、航次凈載重量（NetDeadweight）NDW

NDW——具體航次中實(shí)際載貨量可能得到的最大值；

第二節(jié)船舶重量二、船舶重心坐標(biāo)的計(jì)算：1、力矩合成原理空船重量航次儲備貨物重量船舶合重心G船舶總重量Δ式中： Xg、Yg、Zg：船舶合重心縱、橫、垂向坐標(biāo)（m）； Pi：組成船舶總重量的各分項(xiàng)重量（t）；

Δ：船舶排水量（t） Σ（Pi?Xi）,Σ（Pi?Yi）,Σ（Pi?Zi）:縱向、橫向、垂向重量力矩（9.81kN.m）第二節(jié)船舶重量二、船舶重心坐標(biāo)的計(jì)算2、載荷變動(dòng)（裝卸）后的船舶合重心計(jì)算設(shè)船舶初始排水量為Δ，合重心坐標(biāo)為Xg、Yg、Zg第i項(xiàng)載荷變動(dòng)重量為Pi（加在為+，減載為-），相應(yīng)重心坐標(biāo)為Xi，Yi，Zi則載荷變動(dòng)（裝卸）后的船舶合重心坐標(biāo)為：G第二節(jié)船舶重量二、船舶重心坐標(biāo)的計(jì)算3、平行力移動(dòng)原理1）船舶合重心移動(dòng)方向平行于載荷移動(dòng)方向2）船舶合重心移動(dòng)所產(chǎn)生的力矩等于載荷移動(dòng)所產(chǎn)生的力矩G’l第二節(jié)船舶重量二、船舶重心坐標(biāo)的計(jì)算3、平行力移動(dòng)原理結(jié)論：設(shè)船舶合重心坐標(biāo)初始值為Xg0，Yg0，Zg0，最終值為Xg1，Yg1，Zg1，第i次載荷移動(dòng)重量為Pi，縱、橫、垂向移動(dòng)距離分別為xi，yi，zi，船舶排水量為，則：第三節(jié)浮性參數(shù)一、浮性參數(shù)的概念及作用浮性參數(shù)——表示船舶在靜止正浮條件下所受浮力的大小、作用中心、變化率隨平均吃水變化的函數(shù)1、水線面面積Aw第三節(jié)浮性參數(shù)一、浮性參數(shù)的概念及作用2、厘米吃水噸數(shù)TPCTPC（Metrictonspercentimeterimmersion）——船舶平均吃水每增加1厘米排水量的增量（t/cm）令δd=1cm=1/100mPP<10Δδd第三節(jié)浮性參數(shù)一、浮性參數(shù)的概念及作用2、厘米吃水噸數(shù)TPCTPC的用途：1）根據(jù)吃水的變化δd求載重量變化P：2）根據(jù)載重量變化P推算吃水變化δd：第三節(jié)浮性參數(shù)一、浮性參數(shù)的概念及作用3、漂心縱坐標(biāo)曲線Xf漂心F——水線面面積的形心（靜矩中心）特性1：少量載荷加裝于漂心，吃水平均增加；特性2：載荷移動(dòng)，漂心處的吃水不變；PP第三節(jié)浮性參數(shù)一、浮性參數(shù)的概念及作用3、型排水體積曲線（Volumeofmouldeddisplacement）Vm

4、實(shí)際排水體積（Volumeofdisplacement）V實(shí)際排水體積V＝k·Vm=f（d）k——船殼系數(shù)k=1.004～1.035、排水量（Displacement）Δ排水量Δ=ρ·V=f（d）WL第三節(jié)浮性參數(shù)5、浮心縱向坐標(biāo)曲線Xb浮心B——船體所受浮力的作用中心WL第三節(jié)浮性參數(shù)6、浮心垂向坐標(biāo)曲線Zb（Verticalcenterofbuoyancyabovebaseline）WL二、浮性參數(shù)在實(shí)際工作中的獲取方法1、靜水力曲線圖第三節(jié)浮性參數(shù)30cmX400t/cm=1200t二、浮性參數(shù)在實(shí)際工作中的獲取方法1、靜水力曲線特點(diǎn)：（1）各曲線置于同一張曲線圖中，采用相同的縱坐標(biāo)，即平均型吃水；而所獲得的橫坐標(biāo)須用不同的比例換算而成各自的數(shù)值。（2）多數(shù)曲線的橫坐標(biāo)原點(diǎn)為0，而Xb、Xf曲線的橫坐標(biāo)原點(diǎn)取為船中處。

二、浮性參數(shù)在實(shí)際工作中的獲取方法二、載重表尺二、浮性參數(shù)在實(shí)際工作中的獲取方法二、載重表尺特點(diǎn)：1、用表尺的形式給出了船舶各性能參數(shù)之間的關(guān)系，簡單明了。2、引數(shù)為船舶平均實(shí)際吃水，可從船舶水尺標(biāo)志直接讀取，不必進(jìn)行換算。3、給出了不同水域密度下的排水量、總載重量與實(shí)際平均吃水之間的關(guān)系，方便實(shí)用。二、浮性參數(shù)在實(shí)際工作中的獲取方法載重表尺的用法示例二、浮性參數(shù)在實(shí)際工作中的獲取方法三、船舶靜水力參數(shù)表

R二、浮性參數(shù)在實(shí)際工作中的獲取方法3、靜水力性能參數(shù)表靜水力性能參數(shù)表的特點(diǎn)特點(diǎn)：

用表格形式給出了平均型吃水與排水量、總載重量和各船舶性能參數(shù)之間的關(guān)系，方便實(shí)用，讀數(shù)無誤差。但須用線性內(nèi)插法獲得數(shù)據(jù)。第四節(jié)吃水與干舷

一、船舶的吃水1、平均吃水的概念定義（1）：平均實(shí)際（型）吃水是船舶在正浮時(shí)的實(shí)際（型）吃水。當(dāng)船舶有縱傾時(shí)，平均實(shí)際（型）吃水是指從正浮水線與傾斜水線的交點(diǎn)沿垂直于基平面的方向量到龍骨板下（上）緣的距離。定義（2）：平均實(shí)際（型）吃水是指漂心處的實(shí)際（型）吃水。一、船舶的吃水2、平均吃水的計(jì)算

（1）不考慮船體有縱向變形時(shí)

a、當(dāng)船體僅有縱傾時(shí)

2、平均吃水的計(jì)算b、當(dāng)船體同時(shí)有縱傾和橫傾時(shí)

（2）考慮船體的縱向變形時(shí)

一、船舶的吃水3、船舶實(shí)際吃水的讀取利用水尺標(biāo)志觀測實(shí)際吃水二、平均吃水的變化1、少量載荷變動(dòng)對平均吃水的影響其中：P——排水量的變化量（t），加載為正，減載為負(fù)。（P<10%Δ)TPC——厘米吃水噸數(shù)（t/cm）二、平均吃水的變化2、舷外水密度變化對船舶吃水的影響（1）較準(zhǔn)確的計(jì)算方法

設(shè)舷外水密度由ρ１變化到ρ2：

而：根據(jù)TPC與Aw之間的關(guān)系，可得：即：ρ１ρ22、舷外水密度變化對船舶吃水的影響（2）使用淡水超額量的方法

在上式中，令ρ１＝1.025g/cm3,ρ2＝1.000g/cm3即得：

淡水超額量FWA（Freshwateradditional）——船舶從標(biāo)準(zhǔn)海水駛?cè)霕?biāo)準(zhǔn)淡水時(shí)，平均吃水的增量，用cm表示。

2、舷外水密度變化對船舶吃水的影響（3）簡化計(jì)算

已知ρ１、ρ2，dm1，求dm2

設(shè)：則：2、舷外水密度變化對船舶吃水的影響（4）利用載重表尺確定舷外水密度變化對吃水的影響

第四節(jié)吃水與干舷三、儲備浮力與干舷1、儲備浮力（ReservedBuoyancy)——滿載水線以上船舶主體部分水密空間所能提供的浮力。（一般為排水量的20％～50％）

2、干舷（Freeboard）——船中處從甲板線上緣向下量到有關(guān)載重線上緣的垂直距離。

δ——甲板邊板的厚度（m）第五節(jié)載重線標(biāo)志一、載重線標(biāo)志（Loadlinemark）的組成1、遠(yuǎn)洋航線干貨船及散裝液體貨船的載重線標(biāo)志（1）甲板線（2）載重線圈及橫線（3）各載重線第五節(jié)載重線標(biāo)志二、各載重線的位置較T線高Δs/40TPC或1/48ds熱帶淡水載重線TF較S線高Δs/40TPC或1/48ds夏季淡水載重線F＋1/48ds熱帶載重線T基準(zhǔn)線夏季載重線S-1/48ds冬季載重線W較W線低50mm（forL<100m）北大西洋冬季載重線WNA三、木材船的載重線標(biāo)志木材船——甲板上裝載木材且具有符合規(guī)定的系固系統(tǒng)的船舶三、木材船的載重線標(biāo)志各木材載重線的位置（1）夏季木材載重線（LS）根據(jù)“規(guī)則”高與夏季載重線（S）（2）熱帶木材載重線（LT）高于夏季木材載重線（LS）夏季木材吃水的1/48（3）冬季木材載重線（LW）低于夏季木材載重線（LS）夏季木材吃水的1/36（4）冬季北大西洋木材載重線（LWNA）與北大西洋冬季載重線（WNA）同高（5）木材淡水載重線高于木材海水載重線四、客船的分艙載重線客船——載客12人以上C1——基本載客載重線C2——部分使用交替處所載客時(shí)的載重線C3——全部使用交替處所載客時(shí)的載重線五、非國際航行船的載重線標(biāo)志特點(diǎn)：（1）載重線全下部涂沒（2）使用漢語拼音標(biāo)注（3）無冬季載重線和冬季北大西洋載重線（4）各載重線略高于遠(yuǎn)洋船第六節(jié)大傾角縱傾狀態(tài)浮態(tài)的確定一、龐勤曲線Amd第六節(jié)大傾角縱傾狀態(tài)浮態(tài)的確定二、費(fèi)爾索夫曲線圖譜dF0dAVm（m3）23468102346820003000400050006000700080009000Xb-2.0-1.5-1.0-0.50.00.51.0V=5300m3，Xb=-1.20m第三章保證船舶具有適度的穩(wěn)性

第一節(jié)穩(wěn)性的概述

一、船舶穩(wěn)性的定義

穩(wěn)性（Stability）——船舶受外力作用而發(fā)生傾斜，當(dāng)外力消失以后，船舶所具有的回原來平衡位置的能力。第一節(jié)穩(wěn)性的概述二、船舶穩(wěn)性的分類1、按傾斜方向分（1）橫穩(wěn)性（Transversestability）——船舶在橫傾力矩作用下所表現(xiàn)的穩(wěn)性。（2）縱穩(wěn)性（Longitudinalstability）——船舶在縱傾力矩作用下所表現(xiàn)的穩(wěn)性。2、按外力矩的作用效果分（1）靜穩(wěn)性（Staticalstability）——假設(shè)船舶受外力矩作用只發(fā)生角位移，而不產(chǎn)生角加速度時(shí)的穩(wěn)性。（2）動(dòng)穩(wěn)性（Dynamicalstability）——考慮到船舶受外力矩作用不僅產(chǎn)生角位移，而且產(chǎn)生角加速度時(shí)的穩(wěn)性。二、船舶穩(wěn)性的分類3、按傾斜角大小分（1）初穩(wěn)性（Initalstability）——傾斜角小于15且干舷甲板邊緣開始入水前的穩(wěn)性。（2）大傾角穩(wěn)性（Stabilityatlargeangleofinclination）——傾斜角大于15或干舷甲板邊緣開始入水后的穩(wěn)性。第二節(jié)初穩(wěn)性

橫穩(wěn)心（Transversemetacentre）M船舶橫向微幅傾斜后的浮力作用線與正浮時(shí)的浮力作用線的交點(diǎn)。

M第二節(jié)初穩(wěn)性一、船舶的三種平衡狀態(tài)1、重心G在穩(wěn)心M之下，復(fù)原力矩與傾側(cè)力矩反向，正浮時(shí)的船舶處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。MGMR第二節(jié)初穩(wěn)性一、船舶的三種平衡狀態(tài)2、重心G在穩(wěn)心M之上，復(fù)原力矩與傾側(cè)力矩同向，正浮時(shí)的船舶處于不穩(wěn)定平衡狀態(tài)MG-MR第二節(jié)初穩(wěn)性一、船舶的三種平衡狀態(tài)3、重心G在穩(wěn)心M重合，復(fù)原力矩等于0，正浮時(shí)的船舶處于隨遇穩(wěn)定平衡狀態(tài)。MGMR=0第二節(jié)初穩(wěn)性二、船舶小傾角橫傾的基本特征（初穩(wěn)性的假設(shè)條件）

1、船舶橫傾前后水線面的交線通過原水線面的漂心F2、浮心移動(dòng)的軌跡是圓弧，圓心為定點(diǎn)M（橫穩(wěn)心），圓弧的半徑為BM（橫穩(wěn)心半徑）。

BG第二節(jié)初穩(wěn)性三、初穩(wěn)性的計(jì)算1、初穩(wěn)性高度（Initicalstabilityhight）GM0

BMZθ第二節(jié)初穩(wěn)性三、初穩(wěn)性的計(jì)算三、初穩(wěn)性的計(jì)算式中，KB——浮心距基線高度 （m） KG0——船舶合重心距基線高度 （m） KM——橫穩(wěn)心距基線高度 （m） BM——橫穩(wěn)心半徑 （m） IX——水線面對縱向中心軸的面積慣性矩 （m4）

VM——型排水體積 （m3）橫穩(wěn)心半徑BMB1B0θθ?y?dyyM出入水鍥形體三、初穩(wěn)性的計(jì)算初穩(wěn)性高度的計(jì)算步驟1、根據(jù)船舶平均吃水求KM（因KM=KB+BM=f(x),可查有關(guān)船舶靜水力性能參數(shù)資料）2、根據(jù)船舶裝載狀態(tài)計(jì)算確定KG0

式中，Pi——船舶各組成部分的重量（包括空船、貨物、航次儲備、船舶常數(shù)） （t） Zi——Pi相應(yīng)的中心重心距基線高度 （m）ΣPiZi——垂向重量力矩（9.81kN.m）

四、貨物合重心高度Z的確定方法

1、雜貨船貨艙內(nèi)貨物合重心高度的Z確定（1）估算法四、貨物合重心高度Z的確定方法1、雜貨船貨艙內(nèi)貨物合重心高度的Z確定（2）取艙容中心作為艙內(nèi)貨物的合重心。

問題：有無誤差？為什么允許該誤差四、貨物合重心高度Z的確定方法2、對于集裝箱船，取集裝箱高度的0.5(我國)或0.45（IMO）作為單個(gè)集裝箱的重心高度。求取某一行位集裝箱的合重心高度。以行位為集裝箱的基本計(jì)算單位求取集裝箱的合重心高度。3、對于干散貨船和液體散貨船，根據(jù)艙內(nèi)貨物的總體積利用艙容曲線圖確定艙內(nèi)貨物的合重心高度，進(jìn)而求取全船貨物的合重心高度。四、貨物合重心高度Z的確定方法艙容曲線的用法第二節(jié)初穩(wěn)性五、其它載荷重心位置的確定。

1、固定儲備量和船舶常數(shù)的重心位置根據(jù)船舶資料確定。2、燃油、淡水等可變儲備量的重心位置可以根據(jù)船舶資料取相應(yīng)液艙的艙容中心，也可根據(jù)相應(yīng)液艙的艙容曲線圖確定。

第二節(jié)初穩(wěn)性六、載荷變動(dòng)對船舶初穩(wěn)性的影響

1、基本計(jì)算法

（1）求載荷變動(dòng)后的排水量設(shè)船舶原排水量為Δ，原重心距基線高度為KG，則載荷變動(dòng)后的排水量為

（2）根據(jù)載荷變動(dòng)后的排水量Δ1查表確定新的橫穩(wěn)心距基線高度KM1.

（3）計(jì)算確定載荷變動(dòng)后的船舶合重心高度KG1。

（4）計(jì)算載荷變動(dòng)后的初穩(wěn)性高度

六、載荷變動(dòng)對船舶初穩(wěn)性的影響2、少量載荷變動(dòng)對船舶初穩(wěn)性高度的影響（P<10%Δ）

假設(shè)δKM＝0，即KM不變，則

其中：P——加載重量（t）KG1——加載前船舶重心高度（m）ZP——加載載荷的重心高度（m）KG-Zp第二節(jié)初穩(wěn)性七、自由液面對船舶初穩(wěn)性的影響

1、船舶橫傾時(shí)因液體橫移而產(chǎn)生的自由液面傾側(cè)力矩為

其中Mf.s——單個(gè)液艙的自由液面傾側(cè)力矩（9.81KN.m）ρ——液體密度 （g/cm3）ix——液體表面對其本身中心軸的面積慣性距（m4）gm七、自由液面對船舶初穩(wěn)性的影響2、自由液面慣性矩的計(jì)算（1）等腰梯形液艙（2）等腰三角形液艙（3）矩形液艙3、橫向分艙可減少ix沿橫向?qū)⒁号搉等分，自由液面慣性矩可減少到原來的1/n2七、自由液面對船舶初穩(wěn)性的影響3、自由液面對船舶初穩(wěn)性高度的修正δGM的幾個(gè)特點(diǎn)（1）與Δ呈反比（2）與存在自由液面的液艙個(gè)數(shù)有關(guān)（3）與ix呈正比，而ix與b2呈正比

（4）與艙內(nèi)液體密度成正比第二節(jié)初穩(wěn)性八、懸掛載荷對船舶初穩(wěn)性的影響1、懸掛載荷的傾側(cè)力矩2、懸掛載荷對船舶初穩(wěn)性的影響l——懸掛長度（m）P——懸掛載荷重量（t）第二節(jié)初穩(wěn)性九、船舶初穩(wěn)性的檢驗(yàn)

1、航行中的檢驗(yàn)方法

（1）橫搖周期——船舶橫搖一個(gè)全擺程所需要的時(shí)間 （s）

（2）船舶橫搖的幾種形式a、強(qiáng)迫橫搖——船舶受周期性的橫浪沖擊而產(chǎn)生的橫搖，其周期等于橫浪的周期。b、自由橫搖——靜水中的船舶受突發(fā)性的橫向外力沖擊而產(chǎn)生的搖擺。（3）船舶自由橫搖周期的計(jì)算

（3）船舶自由橫搖周期的計(jì)算

式中， f——根據(jù)B/d確定的系數(shù) B——型寬 （m） KG——船舶合重心高度 （m） GM0——未經(jīng)自由液面修正的初穩(wěn)性高度 （m）（4）利用橫搖周期檢驗(yàn)船舶初穩(wěn)性的注意事項(xiàng) a、必須確認(rèn)船舶處于自由橫搖狀態(tài) b、正確理解船舶橫搖周期的概念

九、船舶初穩(wěn)性的檢驗(yàn)2、停泊時(shí)的初穩(wěn)性檢驗(yàn)方法P——橫向移動(dòng)載荷的重量（t）y——橫向移動(dòng)載荷的距離（m）θ——因載荷橫移而產(chǎn)生的船舶橫傾角。Y.cosθ九、船舶初穩(wěn)性的檢驗(yàn)3、觀察船舶的運(yùn)動(dòng)特征船舶穩(wěn)性不足的特征是（1）船舶遇到較小的橫風(fēng)時(shí)，船身就發(fā)生顯著的傾斜，且橫搖緩慢，待風(fēng)停后才緩緩恢復(fù)正浮。（2）船舶大舵角操舵時(shí)發(fā)生明顯傾側(cè)（3）船舶使用一側(cè)油水艙時(shí)，船體很快傾向另一側(cè)。（4）使用拖輪協(xié)助作業(yè)時(shí)，船體明顯傾斜。（5）甲板上浪或艙內(nèi)進(jìn)水時(shí)，船舶出現(xiàn)一個(gè)永傾角。第三節(jié)大傾角穩(wěn)性一、大傾角靜穩(wěn)性1、船體大傾角橫傾的特征（1）傾斜前后水線面的交線不再通過原水線面的漂心；（2）浮心移動(dòng)的軌跡不能假定為圓弧的一段，穩(wěn)心半徑不再為定值，橫穩(wěn)心點(diǎn)M隨θ變化；（3）不能用GM值表示船舶的大傾角穩(wěn)性。2、大傾角穩(wěn)性的假設(shè)條件 （1）船舶處于靜水中，水線面為一水平面； （2）船舶受外力矩作用，只發(fā)生傾斜，不產(chǎn)生角速度和角加速度MG一、大傾角靜穩(wěn)性3、表示船舶大傾角穩(wěn)性的方法一、大傾角靜穩(wěn)性3、表示船舶大傾角穩(wěn)性的方法表示船舶大傾角穩(wěn)性的指標(biāo)——復(fù)原力矩lf—形狀穩(wěn)性力臂 （m）lf（Vm,θ）,可從穩(wěn)性交叉曲線上查得lg—重量穩(wěn)性力臂 （m）lg=KG·Sinθl—靜穩(wěn)性力臂 （m）l=lf－lg

一、大傾角靜穩(wěn)性lf（Vm,θ）,可從穩(wěn)性交叉曲線上查得一、大傾角靜穩(wěn)性4、靜穩(wěn)性曲線（1）靜穩(wěn)性曲線的計(jì)算與繪制一、大傾角靜穩(wěn)性4、靜穩(wěn)性曲線（2）大傾角傾斜過程θ020406080GZGB一、大傾角靜穩(wěn)性4、靜穩(wěn)性曲線（2）靜穩(wěn)性期限上的特征參數(shù)a、求船舶靜傾角θsb、求船舶最大復(fù)原力矩MR.max或最大復(fù)原力臂lR.maxc、求極限靜傾角θs.maxθs.max—最大復(fù)原力矩對應(yīng)角。Mhθs1θs2θs.maxMh.max一、大傾角靜穩(wěn)性4、靜穩(wěn)性曲線（2）靜穩(wěn)性期限上的特征參數(shù)d、求初穩(wěn)性高度GM當(dāng)θ<15時(shí) e、求穩(wěn)性消失角θv f、求甲板浸水角θi

θi—曲線反曲點(diǎn)對應(yīng)角57.3°GMθi4、靜穩(wěn)性曲線（3）影響靜穩(wěn)性曲線的因素

a、排水量—影響整條曲線的高度 b、重心位置I、重心垂向變化II、重心橫向變化θ020406080GZG0G1sinθG0G1Conθ4、靜穩(wěn)性曲線（3）影響靜穩(wěn)性曲線的因素c、船體形狀I(lǐng)、船寬

II、干舷二、大傾角動(dòng)穩(wěn)性1、靜穩(wěn)性和動(dòng)穩(wěn)性的主要區(qū)別

PP2dPdθ020406080MRMh靜傾角θsθ020406080MR動(dòng)傾角θsｔ０θθsθｄ二、大傾角動(dòng)穩(wěn)性1、靜穩(wěn)性和動(dòng)穩(wěn)性的主要區(qū)別（1）外力性質(zhì)不同

靜穩(wěn)性—船舶在靜態(tài)外力矩作用下的穩(wěn)性，即不考慮船舶的角加速度。動(dòng)穩(wěn)性—船舶在動(dòng)態(tài)外力矩作用下的穩(wěn)性，考慮了船舶的加速度和角加速度。（2）平衡條件不同

靜穩(wěn)性的平衡條件：傾覆力矩Mh＝復(fù)原力矩Mr

動(dòng)穩(wěn)性的平衡條件：傾覆力矩所作的功等于復(fù)原力矩所作的功

二、大傾角動(dòng)穩(wěn)性1、靜穩(wěn)性和動(dòng)穩(wěn)性的主要區(qū)別（3）表示方法不同表示靜穩(wěn)性的指標(biāo)—復(fù)原力矩表示動(dòng)穩(wěn)性的指標(biāo)—復(fù)原力矩所作的功2、動(dòng)穩(wěn)性曲線動(dòng)穩(wěn)性力矩曲線動(dòng)穩(wěn)性力臂穩(wěn)性

二、大傾角動(dòng)穩(wěn)性2、動(dòng)穩(wěn)性曲線2、動(dòng)穩(wěn)性曲線

（1）靜穩(wěn)性曲線與動(dòng)穩(wěn)性曲線之間的關(guān)系a、從數(shù)學(xué)上看，動(dòng)穩(wěn)性曲線是靜穩(wěn)性曲線的積分曲線b、從幾何上看，動(dòng)穩(wěn)性曲線在某橫傾角處的縱坐標(biāo)，等于靜穩(wěn)性曲線從θ＝0至該橫傾角之間，曲線下的面積。2、動(dòng)穩(wěn)性曲線（2）動(dòng)穩(wěn)性曲線的用途

a、已知外力矩求動(dòng)傾角b、求最小傾覆力矩和極限動(dòng)傾角最小傾覆力矩Mh.min—船舶所能承受的最大動(dòng)態(tài)外力矩；極限動(dòng)傾角θd.max—最小傾覆力矩的對應(yīng)角。020406080GZ-20θ020406080ld-20θlhθdlhθdLh.min.θdmaxθdmaxLh.min.第四節(jié)對船舶穩(wěn)性的基本要求

一、我國規(guī)則對船舶狀況及最危險(xiǎn)狀況的假設(shè)1、船舶無航速，水線面始終為一水平面2、船舶受橫浪作用，發(fā)生共振橫搖。當(dāng)搖擺至迎風(fēng)一舷最大擺幅時(shí)，突然受到一股強(qiáng)陣風(fēng)作用，而且風(fēng)力達(dá)到船舶在限定航區(qū)可能遇到的最大值。3、船上所有非液體載荷的重心位置在橫搖中固定不變。第四節(jié)對船舶穩(wěn)性的基本要求二、我國《船舶與海洋設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》對非國際航行的普通貨船的穩(wěn)性要求1、經(jīng)自由液面修正后的初穩(wěn)性高度不小于0.15m即2、30或甲板進(jìn)水角處經(jīng)自由液面修正后的復(fù)原力臂值不小于0.20m，即3、極限靜傾角不小于30，若靜穩(wěn)性曲線有兩個(gè)峰值，則第一個(gè)峰值的對應(yīng)角應(yīng)不小于25。4、穩(wěn)性消失角不小于55即5、穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)不小于1 即注:新規(guī)則已將”4”取消第四節(jié)對船舶穩(wěn)性的基本要求三、穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)的計(jì)算

穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)K—《規(guī)則》規(guī)定的最小傾覆力矩與《規(guī)則》規(guī)定的風(fēng)壓傾側(cè)力矩之比， 即1、風(fēng)壓力矩或風(fēng)壓力臂的計(jì)算

三、穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)的計(jì)算風(fēng)壓傾側(cè)力矩或力臂資料三、穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)的計(jì)算2、最小傾覆力臂（矩）的計(jì)算（1）橫搖角修正

（2）進(jìn)水角修正第四節(jié)對船舶穩(wěn)性的基本要求四、國際海事組織（IMO）對船舶穩(wěn)性的建議

1、經(jīng)自由液面修正后的初穩(wěn)性高度不小于0.15m2、靜穩(wěn)性力臂曲線下的面積，到橫傾角30為止，不小于0.055米弧度。即

3、靜穩(wěn)性力臂曲線下的面積，到橫傾角40為止，（若進(jìn)水角小于40，則到進(jìn)水角為止），不小于0.090米弧度。即

第四節(jié)對船舶穩(wěn)性的基本要求4、靜穩(wěn)性力臂曲線下的面積，30到橫傾角40為止，（若進(jìn)水角小于40，則到進(jìn)水角為止），不小于0.030米弧度。即

5、橫傾角30處的靜穩(wěn)性力臂，不小于0.20米，

6、最大復(fù)原力臂對應(yīng)角不小于25，最好達(dá)到30即

第四節(jié)對船舶穩(wěn)性的基本要求四、國際海事組織（IMO）對船舶穩(wěn)性的建議7、天氣衡準(zhǔn)要求（forL〉24M）（1）船舶受到來自正橫方向的一個(gè)穩(wěn)定風(fēng)壓，產(chǎn)生的風(fēng)壓力臂為lw1，產(chǎn)生的船舶靜傾角為θ0。其中Aw—橫向受風(fēng)面積 （m2）Pw—單位計(jì)算風(fēng)壓,Pw=0.504PaZw—吃水一半處到A中心間的垂直距離 （m）7、天氣衡準(zhǔn)要求（forL〉24m）（2）假定由于浪的作用，船舶向上風(fēng)搖擺了θ1（計(jì)算從略）

（3）然后，船舶突然受到一個(gè)突風(fēng)風(fēng)壓，其風(fēng)壓力臂為（4）取θ2為進(jìn)水角θf，50角和曲線與lw2之第二個(gè)交角θc中的最小值。（5）面積b應(yīng)不小于面積a

7、天氣衡準(zhǔn)要求（forL＞24m）突風(fēng)力臂,增加50%第四節(jié)對船舶穩(wěn)性的基本要求五、臨界穩(wěn)性高度和臨界重心高度1、臨界重心高度KGc—特定船舶能夠同時(shí)滿足《規(guī)則》規(guī)定的各項(xiàng)穩(wěn)性要求時(shí)的最大重心高度。2、臨界穩(wěn)性高度GMc—特定船舶能夠同時(shí)滿足《規(guī)則》規(guī)定的各項(xiàng)穩(wěn)性要求時(shí)的最小初穩(wěn)性高度。五、臨界穩(wěn)性高度和臨界重心高度GMc第四節(jié)對船舶穩(wěn)性的基本要求六、船舶初穩(wěn)性高度的實(shí)際控制1、初穩(wěn)性高度的上限2、初穩(wěn)性高度的下限七、雜貨船控制穩(wěn)性的經(jīng)驗(yàn)方法1、底艙貨物重量占航次貨載65%左右2、非底艙貨物占35%左右3、若有甲板貨，重量不超過10%4、若有甲板貨，貨堆高度不超過船寬的1/5-1/6第五節(jié)穩(wěn)性及橫傾角的調(diào)整

一、初穩(wěn)性高度的調(diào)整1、初穩(wěn)性高度的調(diào)整值：δGM＝要求值－初始值2、穩(wěn)性調(diào)整的方法：（1）垂向移動(dòng)載荷P—移動(dòng)載荷的重量（t）Z—載荷移動(dòng)的垂向距離（m），下移為正，上移為負(fù)；一、初穩(wěn)性高度的調(diào)整（2）輕、重貨物等體積對調(diào)其中，PH、PL分別為重、輕貨的重量SFH、SFL分別為重、輕貨含虧艙的積載因數(shù)；Z為對調(diào)貨物的重心高度差，重貨下移為正，反之為負(fù)。

一、初穩(wěn)性高度的調(diào)整（3）打、排壓載水或加、減載貨物P—加載載荷的重量（t）KP—加載載荷的重心距基線高度（m）二、船舶橫傾角的調(diào)整

二、船舶橫傾角的調(diào)整用壓載或調(diào)整的方法消除ΣPY； 壓載或移動(dòng)載荷重量：

第四章保證船舶具有適當(dāng)?shù)某运畹谝还?jié)船舶對吃水差的要求

一、吃水差的概念

吃水差（Trim）t—船舶在首垂線處的吃水與尾垂線處的吃水的差值。

二、吃水差對船舶航海性能的影響快速性操縱性其它首傾減少螺旋槳沉深，降低船速輕載時(shí)降低舵效，航行穩(wěn)定性變差船首甲板上浪尾傾輕載時(shí)擊底回轉(zhuǎn)性變差不利于了望第一節(jié)船舶對吃水差的要求三、適當(dāng)?shù)某运罘秶?/p>

對于萬噸級船舶 滿載時(shí)，t=-0.3~-0.5m

半載時(shí)，t=-0.6~-0.8m

輕載時(shí)，t=-0.9~-1.9m

空載航行時(shí)，經(jīng)過壓載使螺旋槳沉深比I/D=0.5~0.6

第二節(jié)吃水差的計(jì)算一、產(chǎn)生吃水差的原因船舶產(chǎn)生吃水差的原因是：船舶的重力作用線與正浮時(shí)的浮力作用線在中線面上的投影不在同一條垂直線上，即縱傾力矩BG第二節(jié)吃水差的計(jì)算二、吃水差的計(jì)算原理1、縱穩(wěn)性的假設(shè)條件

（1）縱傾前后的水線面的交線過正浮時(shí)的漂心。（2）浮心移動(dòng)的軌跡是圓弧的一段，圓心為定點(diǎn)—縱穩(wěn)心ML，圓弧的半徑即為縱穩(wěn)心半徑BML。其中，IL—水線面對過漂心的橫坐標(biāo)軸的面積慣性矩 （m4）Vm—型排水體積

二、吃水差的計(jì)算原理2、吃水差的基本計(jì)算公式其中，GML—縱穩(wěn)性高度。

令二、吃水差的計(jì)算原理2、吃水差的基本計(jì)算公式當(dāng) t=1cm=1/100m時(shí)，M.T.C—厘米縱傾力矩（9.81kN.m/cm）設(shè)則（2）吃水差的基本計(jì)算公式

式中ML—縱傾力矩（9.81kN.m）xg—重心縱向坐標(biāo) （m）xb—浮心縱向坐標(biāo) （m）二、吃水差的計(jì)算原理2、吃水差的基本計(jì)算公式又式中—縱向重量力矩（9.81KN.m）;Pi—第i分項(xiàng)重量 （t）Xi—Pi相應(yīng)的重心縱坐標(biāo) （m）三、船舶首尾吃水的計(jì)算四、少量載荷變動(dòng)對于吃水差及首尾吃水的影響式中，P—加、減載荷的重量 （t）xp—加、減載荷的重心距中距離 （m）xf—漂心距船中距離 （m）四、少量載荷變動(dòng)對于吃水差及首尾吃水的影響五、吃水差的調(diào)整吃水差的調(diào)整值δt=要求值-初始值1、縱向移動(dòng)載荷P—縱向移動(dòng)載荷的重量，當(dāng)輕重貨物等體積對調(diào)時(shí)，P＝PH－PL。（t）x—載荷縱向移動(dòng)的距離 （m）2、打、排壓載水xp—壓載水艙艙容中心距船中的距離 （m）3、調(diào)整吃水差時(shí)兼顧縱向強(qiáng)度的方法

船舶狀態(tài)載荷調(diào)整原則吃水差縱向變形

首傾中拱前部－>中部首傾中垂中部－>后部首傾0前部－>后部尾傾中拱后部－>中部尾傾中垂中部－>前部尾傾0后部－>前部平吃水中拱前、后部－>中部平吃水中垂中部－>前、后部六、保證適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)方法1、根據(jù)艙容比例及調(diào)整值確定各艙配貨重量的上、下限，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定各艙配貨重量。Qi—第i艙的配貨重量；Vchi—第i艙艙容；調(diào)整值的取值（1）取夏季滿載各艙裝載量的10％

（2）取本航次各艙裝貨重量的10％

六、保證適當(dāng)吃水差的經(jīng)驗(yàn)方法2、按艙容比例配貨，并在首、尾貨艙留出一定的機(jī)動(dòng)貨載，供裝貨結(jié)束前調(diào)整吃水差用。機(jī)動(dòng)貨載的要求：（1）其重量的大小應(yīng)滿足吃水差調(diào)整的需要。（2）無論裝于首部或尾部貨艙，均應(yīng)滿足縱向強(qiáng)度條件的要求。（3）不會與首尾貨艙的其它貨物及貨艙環(huán)境發(fā)生性質(zhì)上的抵觸。

第四節(jié)吃水差圖表一、吃水差曲線圖1、制作原理一、吃水差曲線圖2、吃水差曲線圖的使用二、吃水差比尺1、吃水差比尺的概念吃水差比尺—在船舶任意縱向位置加載100噸（小型船舶為30噸）載荷重量而引起的首、尾吃水變化量曲線。2、吃水差比尺的制作原理當(dāng)P=100t時(shí)二、吃水差比尺二、吃水差比尺3、吃水差比尺的使用δdFi—在Xpi處加載100噸載荷所引起的首吃水變化量，根據(jù)dM和XPi在圖上用線性內(nèi)插發(fā)求得。δdAi—在Xpi處加載100噸載荷所引起的尾吃水變化量，根據(jù)dM和XPi在圖上用線性內(nèi)插發(fā)求得。注：重量變化累計(jì)不得超過排水量的10%第六章抗沉性抗沉性——船舶在一艙或數(shù)艙進(jìn)水后仍能保持一定的浮態(tài)和穩(wěn)性的性能。第一節(jié)進(jìn)水后的浮態(tài)和穩(wěn)性一、基本概念1、儲備浮力（ReservedBuoyancy)——滿載水線以上船舶主體部分水密空間所能提供的浮力。2、破艙穩(wěn)性（Impairedstability）——船舶破艙進(jìn)水后仍所保留的剩余穩(wěn)性。第六章抗沉性二、破艙進(jìn)水的基本類型1、第一類：進(jìn)水艙上部封閉，破口位于水線以下；2、第二類：進(jìn)水艙上部開敞，與舷外水不相通；3、第三類：進(jìn)水艙上部開敞，與舷外水相通。第六章抗沉性三、第三類進(jìn)水艙破艙浮態(tài)的確定確定第三類進(jìn)水艙破艙浮態(tài)的基本方法：損失浮力法增加重量法用逐步逼近的增重法確定縱傾浮態(tài)P1P2P3開始，i=0dm=dmi，t=ti，?=?i，TPC=f1（dmi），MTC=f2（dmi），xf=f3（dmi）根據(jù)dm，t，破艙縱坐標(biāo)x計(jì)算破艙處的吃水：根據(jù)dx查破艙艙容曲線求本次進(jìn)水重量PiPi<TPC?Y輸出dm,t,結(jié)束Ni=i+1,dmi=dm+Pi/TPC,ti=t+Pi(x-xf)/(100MTC)第六章抗沉性四、利用重量增加法求橫向?qū)ΨQ進(jìn)水后的初穩(wěn)性高度1、記錄進(jìn)水前船舶排水量?0和重心高度KG02、利用逐步逼近法求總進(jìn)水量P和進(jìn)水后平均吃水dm3、查破艙艙容曲線求進(jìn)水重心高度Zp4、計(jì)算進(jìn)水后重心高度5、根據(jù)進(jìn)水后平均吃水dm確定進(jìn)水后橫穩(wěn)心距基線高度KM16、計(jì)算破艙后的初穩(wěn)性高度第六章抗沉性五、利用重量增加法求不對稱進(jìn)水的橫傾角第六章抗沉性第二節(jié)抗沉性衡準(zhǔn)一、相關(guān)定義1、艙壁甲板（Bulkheaddeck）——水密艙壁所能上達(dá)的連續(xù)甲板；2、分艙載重線（Subdivisionloadwaterline）——船舶分艙計(jì)算時(shí)的初始載重線，一般取滿載水線；3、限界線（Marginofsafetyline）——在船側(cè)艙壁甲板以下至少76mm處所劃的線；限界線第二節(jié)抗沉性衡準(zhǔn)一、相關(guān)定義4、可浸長度l浸——下水線剛好與限界線相切，則這一假想艙的長度為該艙中心處的可浸長度。第二節(jié)抗沉性衡準(zhǔn)二、可浸長度曲線1、對于特定船舶，可浸長度l浸與初試水線的位置及可浸長度中心的縱向位置有關(guān)。2、為便于表達(dá)，將R點(diǎn)處的可浸長度l浸表達(dá)為該處的垂距；3、垂距高度隨縱向位置的變化可表示成可浸長度曲線。4、可浸長度曲線的特點(diǎn)1）船中部船體肥大，但因幾乎僅有下沉，故l浸較大；2）中部前后因進(jìn)水后同時(shí)兼有下沉和縱傾，故故l浸較?。?）首尾部因船體瘦小，單位長度進(jìn)水量小，故l浸又增大。l浸第二節(jié)抗沉性衡準(zhǔn)三、滲透率對可浸長度的影響1、滲透率——實(shí)際進(jìn)水體積v與理論進(jìn)水體積v0之比。四、營運(yùn)水線對可浸長度的影響營運(yùn)水線低于分艙載重線，故水線低于滿載水線時(shí)，實(shí)際可浸長度大于計(jì)算可浸長度。μ=1.0μ=0.62μ=0.63μ=0.78第二節(jié)抗沉性衡準(zhǔn)五、許可艙長和分艙因數(shù)許可艙長（Permissiblelengthofcompartment）l許——沿船長任一點(diǎn)為中心的船艙的允許最大長度l實(shí)際——任一實(shí)際艙的長度；F——分艙因數(shù)。第二節(jié)抗沉性衡準(zhǔn)六、分艙因數(shù)與船舶抗沉性當(dāng)船舶任一艙破艙后不致沉沒，為一艙不沉制船舶；當(dāng)船舶任意像鄰兩艙破艙后不致沉沒，為二艙不沉制船舶；當(dāng)船舶任意像鄰三艙破艙后不致沉沒，為三艙不沉制船舶；第二節(jié)抗沉性衡準(zhǔn)七、《1960SOLAS》“分艙和穩(wěn)性”對國際航行客船的抗沉性衡準(zhǔn)要求客船——載客超過12人的所有船舶1、橫向?qū)ΨQ進(jìn)水衡準(zhǔn)要求：相鄰一、二、三艙破艙進(jìn)水并達(dá)到最終平衡后后，用浮力損失法計(jì)算的初穩(wěn)性高度不小于0.05m；計(jì)算破艙穩(wěn)性時(shí)，體積滲透率和面積滲透率按規(guī)定取值A(chǔ)——實(shí)際進(jìn)水面積A0——理論進(jìn)水面積處所滲透率貨物、煤炭、物料處所0.60起居設(shè)備專用處所0.95機(jī)器處所0.85轉(zhuǎn)載液體處所0或0.95第二節(jié)抗沉性衡準(zhǔn)七、《1960SOLAS》“分艙和穩(wěn)性”對國際航行客船的抗沉性衡準(zhǔn)要求2、橫向不對稱進(jìn)水衡準(zhǔn)不對稱進(jìn)水引起的橫傾角不超過7度且一側(cè)水線不超過限界線第七章保證滿足船體的強(qiáng)度條件

第一節(jié)船體強(qiáng)度的概念和分類

船體強(qiáng)度（Strengthofships）—船體結(jié)構(gòu)在各種載荷和水壓力的作用下，保證不損壞或不發(fā)生極度變形的能力。第一節(jié)船體強(qiáng)度的概念和分類二、船體強(qiáng)度的分類

1、按照外力和變形的分布范圍分：

（1）總強(qiáng)度—船體結(jié)構(gòu)在沿船舶總體分布的外力作用下，所具有的抵抗船舶總體極度變形或損壞的能力（2）局部強(qiáng)度—船體結(jié)構(gòu)在沿船舶局部分布的外力作用下，所具有的抵抗船舶局部極度變形或損壞的能力

第二節(jié)保證滿足船體的總縱強(qiáng)度條件

一、船體的總縱強(qiáng)度概述1、船體縱向受力分析

第二節(jié)保證滿足船體的總縱強(qiáng)度條件一、船體的總縱強(qiáng)度概述1、船體受力縱向分布分析1)浮力曲線——單位長度的船體所受的浮力，用浮力分布密度函數(shù) b(x)表示。

2)重力曲線——單位長度的船體所受的重力，用重力分布密度函數(shù) g(x)表示。3）載荷曲線——單位長度的船體所受的重力和浮力的差值，用載荷 分布密度函數(shù)f(x)表示。

xb(x)g(x)f(x)第二節(jié)保證滿足船體的總縱強(qiáng)度條件一、船體的總縱強(qiáng)度概述2、船體橫剖面上的切力和彎矩1）切力（Shearforce）—船體橫剖面兩側(cè)的船體之間通過橫剖面上的縱向構(gòu)件相互傳遞的垂向力，在數(shù)值上等于橫剖面一側(cè)的重力和浮力的差值；2）彎矩（Bendingmoment）—船體橫剖面兩側(cè)的船體之間通過橫剖面上的縱向構(gòu)件相互傳遞的橫向（右手法則）力矩，在數(shù)值上等于橫剖面一側(cè)的重力和浮力的差值對該剖面所取的力矩。我國規(guī)范規(guī)定，橫剖面船尾一側(cè)的船體所受的重力大于浮力，該剖面的切力為正值；橫剖面船尾一側(cè)的船體所受的重力對剖面所取的力矩大于浮力對剖面所取的力矩，該剖面的彎矩為正值

g(x)f(x)xb(x)第二節(jié)保證滿足船體的總縱強(qiáng)度條件一、船體的總縱強(qiáng)度概述3、波浪切力和波浪彎矩（1）波浪切力—波浪中剖面所受的切力與同樣裝載狀態(tài)下靜水中的切力的差值。（2）波浪彎矩—波浪中剖面所受的彎矩與同樣裝載狀態(tài)下靜水中的彎矩的差值。

第二節(jié)保證滿足船體的總縱強(qiáng)度條件一、船體的總縱強(qiáng)度概述4、切力曲線和彎矩曲線xb(x)g(x)f(x)x0SF（x）BM（x）1/4L1/4L1/2L第二節(jié)保證滿足船體的總縱強(qiáng)度條件一、船體的總縱強(qiáng)度概述3、剪切變形和彎曲變形a、剪切變形—微小長度的船體在切力作用下所發(fā)生的變形b、彎曲變形—微小長度的船體在彎矩作用下所發(fā)生的變形

一、船體的總縱強(qiáng)度概述4、船體的總縱變形中拱變形和中垂變形

a、中拱變形—船體中橫剖面在正彎矩作用下所發(fā)生的彎曲變形，能使船舶的上甲板被拉伸，船底被壓縮。b、中垂變形—船體中橫剖面在負(fù)彎矩作用下所發(fā)生的彎曲變形，能使船舶的上甲板被壓縮，船底被拉伸。5、最危險(xiǎn)的拱垂變形的發(fā)生條件（1）中部空艙，首尾滿艙，波峰位于船中；（2）中部滿艙，首尾空艙，波谷位于船中。二、船體總縱強(qiáng)度的校核方法1、船中實(shí)際靜水彎矩校核平面彎曲梁截面上的正應(yīng)力分布線應(yīng)變：簡單拉壓時(shí)的虎克定理：中和面的位置中和面過截面的形心彎曲梁的曲率：中性層（中和面）ylρl+δldθ平面彎曲梁正應(yīng)力的計(jì)算：M—剖面上的彎矩；Iz—剖面面積慣性矩；Wd——剖面摸數(shù)，Wd=Iz/y二、船體總縱強(qiáng)度的校核方法1、船中實(shí)際靜水彎矩校核船體等值梁剖面上的正應(yīng)力分布船體剖面等值梁——經(jīng)簡化處理的和船體剖面面積慣性矩等值的剖面中和軸位置的確定面積慣性矩和謀面模數(shù)的計(jì)算：剖面上的正應(yīng)力分布中和軸ZNAZNAzσz0剖面上的最大正應(yīng)力：船體等值梁剖面切力的分布1、切力互等定理在微體的兩個(gè)相互垂直的截面上，垂直與截面交線的切應(yīng)力數(shù)值相等，而方向均指向或離開該交線。τ‘τdxdydzFyzh/2h/2如果梁表面無軸向切應(yīng)力作用，則橫截面邊緣不存在垂直截面周邊的切應(yīng)力分量；即τ（±h/2）=0船體等值梁剖面切力的分布yy*dxdxτ’FsFsMM+dMFF+dF對于矩形截面：yτ二、船體總縱強(qiáng)度的校核方法

1、船中實(shí)際靜水彎矩校核和強(qiáng)度曲線圖（1）依據(jù)我國《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》要求船中處的甲板剖面模數(shù)不小于根據(jù)靜水彎矩和波浪附加彎矩計(jì)算的臨界值。Wd—船中處的甲板剖面模數(shù)，特定船舶為一個(gè)確定值。[σc]—材料的合成許用應(yīng)力，取155MPa。Mw—《規(guī)范》規(guī)定的波浪彎矩，特定船舶為一個(gè)特定值。Ms—船中處的靜水彎矩。二、船體總縱強(qiáng)度的校核方法1、船中實(shí)際靜水彎矩校核和強(qiáng)度曲線圖Ml—空船重量對船中所取的重量彎矩，特定船舶為一個(gè)特定值。Mb—正浮時(shí)的浮力對船中所取的彎矩，為平均吃水的函數(shù)。Σ|PiXi|—載荷對中彎矩，總載重量的各個(gè)組成部分對船中所取的力矩。（9.81KN.m）。1、船中實(shí)際靜水彎矩校核和強(qiáng)度曲線圖《規(guī)范》對船體總縱強(qiáng)度的最終要求為：2、強(qiáng)度曲線圖中的等值曲線（1）當(dāng)船中處的靜水彎矩等于0時(shí)（2）當(dāng)船中處的靜水彎矩的絕對值與空船時(shí)船中的靜水彎矩相等MSL為空船時(shí)船中處的靜水彎矩2、強(qiáng)度曲線圖中的等值曲線（3）當(dāng)船中處的靜水彎矩的絕對值與《規(guī)范》規(guī)定的臨界值相等3、強(qiáng)度曲線圖及其使用二、船體總縱強(qiáng)度的校核方法5、使用許用切力和許用彎矩的校核方法a、許用切力—我國《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》規(guī)定的某一橫剖面上的切力在某各方向上的絕對值的最大值。b、許用彎矩—我國《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》規(guī)定的某一橫剖面上的彎矩在某各方向上的絕對值的最大值。6、船舶總縱強(qiáng)度強(qiáng)度的電算校核方法a、按要求算出各計(jì)算橫剖面（至少7處）的實(shí)際靜水切力SF（x）和靜水彎矩BM（x）；b、從船舶資料中查處各橫剖面的許用切力SFa-（x）、SFa+（x）和許用彎矩BMa-、Bma+若說明該剖面強(qiáng)度符合要求四、保證船體總縱強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)方法

1、貨物總重量在各艙的分配，以各艙艙容占全船總艙容的比例為標(biāo)準(zhǔn)2、合理選配中途港貨物（1）中途港貨物批量不大時(shí)，應(yīng)間艙分配；（2）中途港貨物批量較大時(shí)，應(yīng)按艙容比例分配（3）裝卸貨物時(shí)，應(yīng)均勻各艙的裝卸速度。（4）根據(jù)不同的船舶布置形式，合理地選配和使用油水。四、保證船體總總強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)方法根據(jù)不同的船舶布置形式，合理地選配和使用油水。船型裝載狀態(tài)縱向變形油水分配及使用中機(jī)船空載中垂盡量配于首尾，先用中部中機(jī)船滿載中拱盡量配于中部，先用首尾尾機(jī)船空載中拱盡量配于中部，先用首尾尾機(jī)船滿載中垂盡量配于首尾，先用中部中尾機(jī)船空、滿載中拱盡量配于中部，先用首尾四、保證船體總縱強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)方法3、拱、垂變形的判斷方法四、保證船體總總強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)方法3、拱、垂變形的判斷方法（1）中拱：（2）中垂：（3）表示船舶總縱彎曲變形的指標(biāo)—拱垂值正常的拱垂值為Lbp/1200；拱垂值小于正常值（有利范圍）時(shí)可以開航。極限的拱垂值為Lbp/800，拱垂值在正常值和極限值之間（正常范圍），時(shí)可以開航。危險(xiǎn)的拱垂值為Lbp/600，拱垂值在極限值和危險(xiǎn)值之間（極限范圍）只允許在好天氣時(shí)開航。拱垂值超過危險(xiǎn)值（危險(xiǎn)范圍）時(shí)不允許開航四、保證船體總總強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)方法4、利用主機(jī)汽缸曲軸開檔差檢驗(yàn)拱垂變形開檔差——實(shí)際開檔值與正常開檔值的差值與沖程的比值開檔差小于萬分之一為有利范圍開檔差在萬分之一與萬分之二之間為允許范圍開檔差超過萬分之二為危險(xiǎn)范圍第三節(jié)橫向強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度

一、保證船舶扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的措施1、各艙貨物左右均勻裝載2、液艙油水載荷左右均勻配置，輪流使用。第四節(jié)保證船舶的局部強(qiáng)度條件得到滿足

一、表示船體局部強(qiáng)度的指標(biāo)1、均布載荷均布載荷是指船舶不同載貨部位單位面積允許承受的最大重量，單位為KPa2、集中載荷集中載荷是指某一特定面積上允許承受的最大重量，單位為KN。這一特定面積是指向該區(qū)域下的承重構(gòu)件（如甲板縱桁）施加集中壓力的骨材（如橫梁）之間的面積。一、表示船體局部強(qiáng)度的指標(biāo)一、表示船體局部強(qiáng)度的指標(biāo)3、車輛甲板負(fù)荷車輛甲板載荷指在艙蓋、甲板或艙內(nèi)裝載車輛或使用車輛裝卸貨物時(shí)，甲板、艙蓋或內(nèi)底板允許承受的以特定車輪數(shù)目為前提的車輛及所載貨物的總重量。4、堆積負(fù)荷堆積負(fù)荷是指集裝箱船的甲板、艙蓋或艙底上不同的20‘或40’集裝箱底座所能承受的最大重量。二、確定均布載荷的經(jīng)驗(yàn)方法1、上甲板式中： Hc——甲板設(shè)計(jì)堆貨高度，重結(jié)構(gòu)船取1.5m，輕結(jié)構(gòu)船取1.2m；γc——船舶設(shè)計(jì)時(shí)選用的貨物裝載率，即艙內(nèi)貨物重量與艙容的比率，（t/m3）SF——船舶設(shè)計(jì)時(shí)采用的貨物積載因數(shù)，等于該船的設(shè)計(jì)艙容系數(shù)，（m3/t）。二、確定均布載荷的經(jīng)驗(yàn)方法2、中間甲板和艙底式中： Hd—二層艙或底艙的高度（m）γc—設(shè)計(jì)裝載率,無資料時(shí)可取γc＝0.72t/m3（輕結(jié)構(gòu)船）或γc＝1.2t/m3（重結(jié)構(gòu)船）三、船體局部強(qiáng)度條件的校核步驟：

1、雜貨船

1）計(jì)算確定單位面積的實(shí)際負(fù)荷量Pd

式中： Hci'——自下而上第i層貨物之貨堆高度（m）SFi——該層貨物的積載因數(shù)（m3/t）2）計(jì)算確定擬裝部位的擬裝貨物重量∑P’以及貨物底部所跨過的骨材間距數(shù)目n3）確認(rèn)滿足船體局部強(qiáng)度條件：式中，pd和P分別為該部位的均布載荷和集中載荷

三、船體局部強(qiáng)度條件的校核步驟2、集裝箱船1）根據(jù)船舶資料查取具體裝載位置集裝箱底座上的堆積負(fù)荷Ps

2）根據(jù)積載計(jì)劃計(jì)算確定堆裝在該底座上的各層集裝箱重量之和Pc

式中： Pi——自下而上第i層集裝箱的總重量（t）3）比較。若Pc<=Ps，則該底座局部結(jié)構(gòu)的安全有保證第一節(jié)概述一、快速性船舶在一定主機(jī)功率（收到功率）下等速直航的速度性能。T——推力；R——阻力。二、主機(jī)功率的消耗第八章阻力第一節(jié)概述一、快速性船舶在一定主機(jī)功率（收到功率）下等速直航的速度性能。T——推力；R——阻力。二、主機(jī)功率的消耗主機(jī)推力軸承主軸軸承尾軸尾軸套筒船殼板螺旋槳第八章阻力

第一節(jié)概述二、主機(jī)功率的消耗1、軸系摩擦損失及軸系傳送效率軸系摩擦損耗：PM-PD軸系傳送效率：2、船身與螺旋槳損耗及船身效率船身與螺旋槳損耗：R·Vs-T·Va船身效率:主機(jī)推力軸承主軸軸承尾軸尾軸套筒船殼板螺旋槳PMPD第八章阻力二、主機(jī)功率的消耗3、螺旋槳損耗和螺旋槳敞水效率螺旋槳損耗：MQ·ω

-T·Va螺旋槳敞水效率：4、實(shí)效伴流損失和相對旋轉(zhuǎn)效率螺旋槳實(shí)效伴流損耗：MQ’·ω-MQ·ω（MQ’·ω=PD）相對旋轉(zhuǎn)效率：5、推進(jìn)系數(shù)：第八章阻力三、阻力的分類1、按產(chǎn)生原因分壓差阻力Rr——船體水下壓力沿x方向分力的差異所構(gòu)成的阻力；摩擦阻力Rf——船體水下摩擦應(yīng)力沿x方向分力的差異所構(gòu)成的阻力；dsdsFFPPττ第八章阻力三、阻力的分類2、按分布特征分R0——基本阻力，即裸船體在平靜水面深水行駛所產(chǎn)生的阻力。ΔR——附加阻力，基本阻力未考慮的其它因素所產(chǎn)生的阻力。1）基本阻力的構(gòu)成其中Rf——摩擦阻力；Rr——壓差阻力；Re——粘性壓差阻力；Rw——興波阻力；第八章阻力三、阻力的分類2、按分布特征分2）附加阻力的構(gòu)成其中：ΔRF——污底阻力；ΔRA——附體阻力；AX——空氣阻力；ΔRR——洶濤阻力；ΔRS——淺水阻力。第二節(jié)基本阻力一、摩擦阻力1、平板摩擦阻力相鄰水層之間的切應(yīng)力:μ——流體動(dòng)力粘性系數(shù)（Pa.s）——速度梯度（1/s）2、平板摩擦阻力VSnδu邊界層第二節(jié)基本阻力一、摩擦阻力2、船體摩擦阻力在同樣長度、速度和濕水表面的條件下，船體摩擦阻力比平板摩擦阻力大1%—4%。VSnδu邊界層第二節(jié)基本阻力二、渦流阻力1、不同物體的渦流阻力2、船體渦流阻力VReV30%ReV4%ReVxPIIIIII第二節(jié)基本阻力三、興波阻力1、船波系2、首尾橫波的干擾首散波尾散波首橫波尾橫波首橫波尾橫波有利干擾不利干擾散波的存在及首、尾橫波不利干擾導(dǎo)致合成波波高增大，消耗能量，由此產(chǎn)生興波阻力。第三節(jié)基本阻力的估算一、摩擦阻力的估算式中，Rf——摩擦阻力（kg）；af——每平方米濕水表面的摩擦阻力（kg/m2）；S——船體濕水表面面積（m2）L——水線面長（m2）B——型寬（m）D——吃水（m）Cb——方形系數(shù)V\L5010015020025030035081.9581.9251.9031.8861.8701.8581.850102.9442.8952.8612.8351.8112.7932.781124.1074.0373.9903.9543.9213.8963.880145.4415.3505.2875.2395.1955.1625.140166.9436.8266.7466.6856.6296.5876.559188.6108.4658.3668.2918.2218.1698.134第三節(jié)基本阻力的估算二、剩余阻力估算式中:Cr——剩余阻力系數(shù)，V——船速（m/s）；g——重力加速度（m/s2）；L——水線面長（m）；ρ——水密度，ρ=1025/9.81=104.5（kg.s2/m4）V——排水體積（m3）。第三節(jié)基本阻力的估算三、基本阻力百分比0.10.20.30.40.50.620406080100客船貨船拖船Rf/R0第四節(jié)附加阻力船速\污底附著量1234567898kn2.512.672.823.063.453.774.334.955.5010kn4.034.384.534.915.426.056.937.938.3212kn5.926.296.667.227.958.8710.211.713.014kn8.208.709.229.9711.012.314.116.117.916kn10.911.612.213.314.616.318.721.423.818kn13.414.215.116.318.020.123.026.329.2一、每平方米濕水表面積污底阻力af（kg/m2）二、航行與污底的關(guān)系02040608010020406080100航行天數(shù)比%污底程度比%第四節(jié)附加阻力三、附體阻力附體阻力占基本阻力的百分比KA附體名稱占基本阻力的百分比KA單槳船雙槳船高速客船舵4.5%2.0%1.5%舭龍骨3.0%2.5%2.5%軸包架2.5%4.0%第四節(jié)附加阻力四、空氣阻力式中：ρA——空氣密度，取1.266kg/m3；Sy——船舶水線以上正投影面積（m2）；Va——相對風(fēng)速（m/s）；q——風(fēng)舷角；Cx——空氣阻力系數(shù)，貨船取0.7～0.9；k——風(fēng)向修正系數(shù)。風(fēng)舷角qAAyAx第四節(jié)附加阻力五、洶濤阻力1、船在風(fēng)浪中的失速和失速比2、船舶頂浪航行時(shí)的失速比第四節(jié)附加阻力六、淺水阻力1、當(dāng)Frh<0.5,阻力無明顯增加;2、當(dāng)0.5<Frh<1.0,淺水阻力明顯增加;3、當(dāng)Frh=1.0,因興波阻力達(dá)到極大值,淺水阻力達(dá)到峰值;4、當(dāng)Frh>1.0,淺水中橫波消失,散波減弱,淺水阻力低于深水阻力.0.50.71.01.5Rt深水深水為h第五節(jié)淺水航行的浮態(tài)變化一、船舶在深水中航行的沉浮量1、體積付汝德數(shù)1）Fnv<1.0,排水量狀態(tài);2）1.0<Fnv<3.0,過渡狀態(tài);3）Fnv>3.0,滑行狀態(tài)二、船舶在淺水中航行的沉浮量1、當(dāng)時(shí)，船體下沉，下沉量最大可達(dá)33%。2、當(dāng)時(shí)，船體上浮。3、當(dāng)時(shí)，船舶呈首傾。4、當(dāng)時(shí)，船舶呈尾傾。5、當(dāng)時(shí)，尾傾達(dá)到最大值。第五節(jié)淺水航行的浮態(tài)變化三、淺水航行首尾下沉量的估算船速14kn水深20m靜態(tài)正浮船長300m尾沉2.0m第六節(jié)相似定律一、相似準(zhǔn)則1、幾何相似式中，LS、BS、ds——實(shí)船尺度；LM、BM、dM——船模尺度；2、運(yùn)動(dòng)相似式中，Cv——速度相似比us，um——實(shí)船和船摸某點(diǎn)速度；vs，vm——實(shí)船和船摸船速。第六節(jié)相似定律一、相似準(zhǔn)則3、動(dòng)力相似二、流體動(dòng)力的