船舶設計原理4-1性能預報_第1頁
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文檔簡介

1、課題四船舶性能預報船舶性能預報概述n船舶技術性能分成:營運性能和航海性能;船舶技術性能分成:營運性能和航海性能;n營運性能只是表征給定類型船舶的性能,如用營運性能只是表征給定類型船舶的性能,如用途、航區、航程、裝載能力和空間地位等,主途、航區、航程、裝載能力和空間地位等,主要反映在使用效能(運輸質量、營運組織的方要反映在使用效能(運輸質量、營運組織的方便性、靈活性)及經濟性(建造、營運)方面;便性、靈活性)及經濟性(建造、營運)方面;n航海性能通常表征所有船舶,不論其用途如何航海性能通常表征所有船舶,不論其用途如何的如下性能的總和:浮性、快速性、穩性、抗的如下性能的總和:浮性、快速性、穩性、抗

2、沉性等。沉性等。 本章就船舶海上性能,就船舶設計初始階段如何分本章就船舶海上性能,就船舶設計初始階段如何分析和估算船舶的快速性,穩性、耐波性、抗沉性予以說析和估算船舶的快速性,穩性、耐波性、抗沉性予以說明。由于這些性能大多數與船舶主尺度,船型系數有密明。由于這些性能大多數與船舶主尺度,船型系數有密切關系,并且有些性能彼此間要求相互矛盾的,這就要切關系,并且有些性能彼此間要求相互矛盾的,這就要求設計者必須弄清楚:求設計者必須弄清楚: 1)根據設計船的具體使用任務要求和特點,哪些性)根據設計船的具體使用任務要求和特點,哪些性能是必須保證的。哪些性能是力求提高的,哪些性通常能是必須保證的。哪些性能是

3、力求提高的,哪些性通常易于滿足的,以及這些性能的各自指標是什么,又怎么易于滿足的,以及這些性能的各自指標是什么,又怎么確定;確定; 2)各項性能指標與船舶技術要索間有什么關系,設各項性能指標與船舶技術要索間有什么關系,設計時應采取哪些技術措施才有可能達到預期的效果。計時應采取哪些技術措施才有可能達到預期的效果。 因此在新船設計時,在處理船舶技術性能時要有因此在新船設計時,在處理船舶技術性能時要有明確的意圖和思路,要做到初步預測并為深化設計做好明確的意圖和思路,要做到初步預測并為深化設計做好前期準備工作。前期準備工作。 一、一、 快速性的初步估算快速性的初步估算 (一一)海軍系數法海軍系數法 當

4、選用的母型船的主尺度比、船型系數、當選用的母型船的主尺度比、船型系數、及及相對速度等與設計船比較接近時,可用母型船的海相對速度等與設計船比較接近時,可用母型船的海軍系數軍系數C預估新船的主機功率或航速。預估新船的主機功率或航速。 式中,式中,P主機功率主機功率(kW); V設計航速設計航速(kn); 設計排水量設計排水量(t); C一海軍系數。一海軍系數。 海軍系數海軍系數C是一艘船的阻力與推進性能的綜合反映,如果新是一艘船的阻力與推進性能的綜合反映,如果新船與母型船在阻力或推進方面有較大差別時,應對船與母型船在阻力或推進方面有較大差別時,應對C值進行修值進行修正。正。 (二二)經驗公式經驗公

5、式 經驗公式,是針對某類型船舶的統計資料,分析經驗公式,是針對某類型船舶的統計資料,分析歸納出來的,下面介紹適用于油船及散貨船的瓦特生歸納出來的,下面介紹適用于油船及散貨船的瓦特生近似估算公式:近似估算公式:式中,式中,KCb+1.68Fr(Fr為對應于試航速度的傅氏數為對應于試航速度的傅氏數);N螺旋槳轉速螺旋槳轉速(rmin);P所需主機功率所需主機功率(kW);L用用Lbp計算計算(m)。(三三)阻力及推進系數估算方法阻力及推進系數估算方法 1、阻力估算、阻力估算 (1)泰勒法泰勒法 美國泰勒船模試驗水池,以中高速艦船為基本美國泰勒船模試驗水池,以中高速艦船為基本船型,作了一系列船模試驗

6、,將系列試驗資料制成圖譜和公式,船型,作了一系列船模試驗,將系列試驗資料制成圖譜和公式,用來確定新船的阻力。此法適用于船速較高,船型較瘦長的雙用來確定新船的阻力。此法適用于船速較高,船型較瘦長的雙槳船。槳船。 (2)陶德法陶德法(系列系列60) 美國泰勒船模試驗水池,為民用運輸美國泰勒船模試驗水池,為民用運輸船作了一系列船模試驗,歸納為船作了一系列船模試驗,歸納為“系列系列60。其橫剖面為。其橫剖面為U型,型,適用于單槳運輸船。適用于單槳運輸船。 (3)SSPA系列系列 瑞典國立船模試驗水池的貨船系列資料。其瑞典國立船模試驗水池的貨船系列資料。其橫剖面型線為偏橫剖面型線為偏V型型(Cb0.52

7、50.60)及中及中U型型(Cb0.600.75),適用于中低速單槳運輸船,適用于中低速單槳運輸船, (4)NPL系列系列 英國國家物理研究所提供的高速圓舭英國國家物理研究所提供的高速圓舭排水型艇的系列資料。排水型艇的系列資料。 (5)長江客貨船系列長江客貨船系列 上海船舶運輸科研所提供的長上海船舶運輸科研所提供的長江客貨船裸體有效功率估算資料,適用于我國內河船舶,江客貨船裸體有效功率估算資料,適用于我國內河船舶,尤其是受航道限制、船寬大、吃水淺的雙槳內河客貨船。尤其是受航道限制、船寬大、吃水淺的雙槳內河客貨船。 以上資料,凡與船舶設計有關的單位,都可方便地以上資料,凡與船舶設計有關的單位,都

8、可方便地查閱。查閱。2、推進系數估算、推進系數估算 式中,式中, o、 H、 R 、 G、 S螺旋槳敞水效率、螺旋槳敞水效率、船身效率、相對旋轉效率和齒輪箱效率、軸系效率。船身效率、相對旋轉效率和齒輪箱效率、軸系效率。 (1) 敞水效率敞水效率 o 在初選了主機、螺旋槳直徑、轉速及葉數以后,在初選了主機、螺旋槳直徑、轉速及葉數以后,為求得較高的敞水效率,須選用合適的螺旋槳設計圖為求得較高的敞水效率,須選用合適的螺旋槳設計圖譜。對于中低速運輸船舶,常用譜。對于中低速運輸船舶,常用MAU系列系列(日本運輸日本運輸省船舶技術研究所省船舶技術研究所);B系列系列(荷蘭瓦根寧根船模試驗荷蘭瓦根寧根船模試

9、驗水池水池)等圖譜。對于空泡要求較高的軍用艦船和民用等圖譜。對于空泡要求較高的軍用艦船和民用船舶,可選用高恩闊葉螺旋槳設計圖譜。船舶,可選用高恩闊葉螺旋槳設計圖譜。 (2)相對旋轉效率相對旋轉效率 R 對于普通單漿船,取對于普通單漿船,取1.001.05;對于普通雙;對于普通雙槳船,取槳船,取0.951.00 (3)船身效率)船身效率 H H 1t/1w 式中,式中,t推力減額;推力減額;w伴流分數。伴流分數。 t、w參照同類船型的經驗公式或母型船的自航參照同類船型的經驗公式或母型船的自航試驗資料選取。試驗資料選取。(4)軸系效率)軸系效率 S : S 0.970.98(5)齒輪箱效率)齒輪箱

10、效率 G : G 0.96 (四四)回歸公式法回歸公式法 隨著電子計算機輔助設計的發展,現在已將某隨著電子計算機輔助設計的發展,現在已將某些阻力圖譜計算方法及螺旋槳圖譜設計或理論計算些阻力圖譜計算方法及螺旋槳圖譜設計或理論計算方法編制成程序,使得在初步設計階段的分析計算方法編制成程序,使得在初步設計階段的分析計算可迅速而有效地進行,有利于對方案作更加廣泛的可迅速而有效地進行,有利于對方案作更加廣泛的分析,提高了設計質量。分析,提高了設計質量。 埃及學者薩比脫埃及學者薩比脫(ASSabit)應用回歸分析方應用回歸分析方法,給出系列法,給出系列60阻力試驗數據的回歸方程。阻力試驗數據的回歸方程。

11、不同速長比時,式不同速長比時,式(4-6)中系數列于表中系數列于表41。應注。應注意的是,用該式算得的意的是,用該式算得的CR適用于垂線間長適用于垂線間長L為為400 的船。的船。若上不等于若上不等于400,要對摩擦阻力的尺度作用加以修正。,要對摩擦阻力的尺度作用加以修正。 二、設計中保證快速性的措施二、設計中保證快速性的措施 船舶快速性是影響使用要求和經濟效益的重要因船舶快速性是影響使用要求和經濟效益的重要因素,設計時必須予以保證。根據不同類型的船舶,可素,設計時必須予以保證。根據不同類型的船舶,可采取下述相應的措施采取下述相應的措施: (1)選取合適的尺度、系數;選取合適的尺度、系數; (

12、2)選用合適的,優秀的節能船型及節能推進裝置;選用合適的,優秀的節能船型及節能推進裝置; (3)對于高速小艇,應盡量減小排水量。如對材對于高速小艇,應盡量減小排水量。如對材料、結構形式、機電設備等應精心選擇,以控制空船料、結構形式、機電設備等應精心選擇,以控制空船重量;重量; (4)采用低轉速、大直徑的螺旋槳,以獲得較高采用低轉速、大直徑的螺旋槳,以獲得較高的敞水效率;的敞水效率; (5)減小附體阻力,如舭龍骨應沿流線方向設置,減小附體阻力,如舭龍骨應沿流線方向設置,首側推裝置的開孔位置、孔口形狀應設計合理。其他首側推裝置的開孔位置、孔口形狀應設計合理。其他附體都應與船體有良好的水動力配合;附

13、體都應與船體有良好的水動力配合; (6)減小迎面受風面積,以減小空氣阻力減小迎面受風面積,以減小空氣阻力. 4 42 2 穩穩 性性 船的穩性對其安全性和使用性都有重要影響,是船的穩性對其安全性和使用性都有重要影響,是一項重要的航海性能。船舶在海上傾覆時,其過程是一項重要的航海性能。船舶在海上傾覆時,其過程是十分迅速的,以致乘員來不及逃生,所以各國都有規十分迅速的,以致乘員來不及逃生,所以各國都有規范對船舶穩性作了具體的規定。國際海協也有相應的范對船舶穩性作了具體的規定。國際海協也有相應的船舶完整穩性的規定。我國船舶檢驗局也頒布了船舶完整穩性的規定。我國船舶檢驗局也頒布了海海船穩性規范船穩性規

14、范和和內河船舶穩性規范內河船舶穩性規范,以保證船舶,以保證船舶的安全性。對于穩性,在確定主尺度和船型系數時,的安全性。對于穩性,在確定主尺度和船型系數時,就必須慎重對待,即使船舶的穩性計算已符合規范要就必須慎重對待,即使船舶的穩性計算已符合規范要求,船長仍應注意船舶的裝載、氣象、海況等情況,求,船長仍應注意船舶的裝載、氣象、海況等情況,謹慎駕駛,以保證船舶的安全。謹慎駕駛,以保證船舶的安全。 一、初穩性及其估算一、初穩性及其估算 ( (一一) )衡準方法及其實用數據衡準方法及其實用數據 衡準一艘船的初穩性好壞的指標是衡準一艘船的初穩性好壞的指標是 (h)值。值。我國我國海船穩性規范海船穩性規范

15、對各類船舶的對各類船舶的GM面值提出的面值提出的要求是:要求是: 對于客船、貨船、油船等對于客船、貨船、油船等 GM 0.15m 對于漁船,對于漁船, GM 0.30m 對于運木船,對于運木船, GM 0 上述數值是對上述數值是對GM的最低要求,實際船舶的的最低要求,實際船舶的GM值值要大得多。要大得多。GM 設計中對初穩性值設計中對初穩性值GM 的大小,一般從其下限值的大小,一般從其下限值和上限值兩方面來考慮。和上限值兩方面來考慮。 1初穩性的下限值初穩性的下限值Gmmin 下限值是保證船的安全和使用要求所需的最低初下限值是保證船的安全和使用要求所需的最低初穩性值。穩性值。 從安全角度看,船

16、的大傾角穩性和初穩性有一定從安全角度看,船的大傾角穩性和初穩性有一定的聯系;從使用要求看,也需保證一定的初穩性值。的聯系;從使用要求看,也需保證一定的初穩性值。 實踐證明,除客船外,現行規范對實踐證明,除客船外,現行規范對GM值下限的值下限的要求,一般不難滿足。所以在設計時,著重從設計船要求,一般不難滿足。所以在設計時,著重從設計船的使用要求,來確定適宜的初穩性下限值。的使用要求,來確定適宜的初穩性下限值。 2初穩性的上限值初穩性的上限值GMmax 初穩性上限值是從橫搖緩和性上考慮的,若船在初穩性上限值是從橫搖緩和性上考慮的,若船在波浪中的搖擺周期短、擺幅大,則不僅影響船舶的安波浪中的搖擺周期

17、短、擺幅大,則不僅影響船舶的安全性,船上作業也很困難,貨物會移動受損,乘員會全性,船上作業也很困難,貨物會移動受損,乘員會暈船或感到不舒服。因此設計時,在保證初穩性下限暈船或感到不舒服。因此設計時,在保證初穩性下限的前提下,應力求使船的橫搖緩和些。的前提下,應力求使船的橫搖緩和些。 船在波浪中的橫搖周期船在波浪中的橫搖周期T ,與初穩性高,與初穩性高GM直接有直接有關,從下面近似估算公式可以看出,它們之間的關系。關,從下面近似估算公式可以看出,它們之間的關系。 式中,式中,C依船的具體特征而變的系數,在依船的具體特征而變的系數,在0.750.85之間選取。之間選取。 我國沿海常見的大的波浪,波

18、長我國沿海常見的大的波浪,波長=6070m,波浪周期波浪周期Tw =0.8 ,為避免諧搖,則希望,為避免諧搖,則希望 T 1. 3 Tw ,則,則T 應大于應大于89s;遠洋航區波長;遠洋航區波長 150160m,則,則T 以大于以大于13s為宜。這是習慣用的為宜。這是習慣用的標準,井非絕對的,標準,井非絕對的, 3各種典型船舶的各種典型船舶的GM值的選取值的選取 船在不同載況時穩性值是變化的,設計時應對各典型載況的船在不同載況時穩性值是變化的,設計時應對各典型載況的穩性作通盤考慮。穩性作通盤考慮。 (1)干貨船這類船在滿載到港時穩性最差,對于船寬干貨船這類船在滿載到港時穩性最差,對于船寬B1

19、2m的船舶,如果取滿載出港時的的船舶,如果取滿載出港時的GMB為為0.040.05,一般即可保,一般即可保證滿載到港時仍有必要的初穩性值證滿載到港時仍有必要的初穩性值(GM在在0.25m以上以上),且不需在,且不需在中途加壓載水。對于中小型船舶,則需取更大的中途加壓載水。對于中小型船舶,則需取更大的GM/B的值,如的值,如0.050.07。如果考慮在中途加壓載水,則滿載出港時的。如果考慮在中途加壓載水,則滿載出港時的GM/B相對可取低些。還應該注意的是,干舷低的船,若相對可取低些。還應該注意的是,干舷低的船,若GM過小,則常過小,則常不能滿足穩性規范對穩性曲線消失角的要求。對于集裝箱船,為不能

20、滿足穩性規范對穩性曲線消失角的要求。對于集裝箱船,為防止因劇烈橫搖而造成貨物及綁扎設備的損壞,出港時可采用稍防止因劇烈橫搖而造成貨物及綁扎設備的損壞,出港時可采用稍低的低的GM值,航行中及裝卸貨時再根據需要加壓載水。對于礦砂船,值,航行中及裝卸貨時再根據需要加壓載水。對于礦砂船,則應注意控制則應注意控制GM不必過大。不必過大。 (2)客船及客貨船客船及客貨船 這類船的這類船的GM主要根據規主要根據規范對完整穩性、分艙和破艙穩性的要求決定。對于范對完整穩性、分艙和破艙穩性的要求決定。對于大、中型客船,海損穩性是主要矛盾,通常大、中型客船,海損穩性是主要矛盾,通常GMB在在0.0450.055范圍

21、;對于小型客船,尤其是載客數范圍;對于小型客船,尤其是載客數目相對較多者,其主要矛盾通常是旅客移動時橫傾角目相對較多者,其主要矛盾通常是旅客移動時橫傾角的限制,且因短途客船不宜在中途加壓載水,故滿載的限制,且因短途客船不宜在中途加壓載水,故滿載出港時的出港時的GMB值應取得更大。值應取得更大。 (3)油船油船 布格氏認為,修正自由液面影響后的布格氏認為,修正自由液面影響后的GM值大于值大于0.1 即可。一般而言,只是對小油即可。一般而言,只是對小油船才需進行這種核算;中型油船的初穩性易于保證;船才需進行這種核算;中型油船的初穩性易于保證;對于大型油船,從橫搖角度看,則常嫌初穩性值過大。對于大型

22、油船,從橫搖角度看,則常嫌初穩性值過大。 (4) (4)拖船拖船 從論述拖輪初穩性的許多文獻中,列舉幾種衡從論述拖輪初穩性的許多文獻中,列舉幾種衡準方法于表準方法于表4-24-2中,以供比較。中,以供比較。 港作拖輪的港作拖輪的GMGMB B值通常大些,國內這類船的值通常大些,國內這類船的GMGMB B在在0.120.120.130.13范圍。范圍。 設計拖船時最好參照相近母型船選取設計拖船時最好參照相近母型船選取GMGMB B或或GMGM值,一般值,一般GMGM值應在值應在0.600.600.70m0.70m以上。以上。 (5)(5)軍艦軍艦 軍艦的初穩性下限值,主要根據保證火炮能軍艦的初穩

23、性下限值,主要根據保證火炮能以正常射速射擊所允許的橫傾角以正常射速射擊所允許的橫傾角( (一般為一般為101012)12)、全速回轉時所允許的橫傾角全速回轉時所允許的橫傾角(10(101212以下以下) )及保證及保證海損穩性等因素決定。依艦種不同,海損穩性等因素決定。依艦種不同,GMGMB B大體大體在在0.060.060.100.10的范圍。的范圍。 ( (二二) )初穩性估算及影響因素分析初穩性估算及影響因素分析 1 1、初穩性值的估算、初穩性值的估算 由船舶靜力學知,初穩性高由船舶靜力學知,初穩性高 可由初穩性方程計算:可由初穩性方程計算: GM 在非設計載況時,因船舶吃水及相應于吃水

24、在非設計載況時,因船舶吃水及相應于吃水的船寬、方形系數和水線面系數均發生了變化,的船寬、方形系數和水線面系數均發生了變化,因此不宜采用式因此不宜采用式(4(410)10)估算其估算其GMGM。而需采用如。而需采用如下的關系式:下的關系式: 2、影響初穩性值的因素分析、影響初穩性值的因素分析 從式從式(430)可知,船的主尺度可知,船的主尺度B、T、D和船和船形系數形系數Cw等決定著初穩性高度等決定著初穩性高度 的大小,下的大小,下面作簡要的分析面作簡要的分析: (1)型寬型寬B及及BT : 從式從式(410)可知,初可知,初穩性高度穩性高度GM隨隨B及及B/T 的加大而迅速增加,特別的加大而迅

25、速增加,特別是加大是加大B對增加對增加GM值的效果更好。值的效果更好。 (2)水線面系數水線面系數Cw: Cw是對是對GM影響最大的影響最大的因素之一,加大因素之一,加大Cw ,對提高,對提高zb 和和r都有好處,但都有好處,但Cw是受型線特征制約的,是受型線特征制約的, Cw的加大是有限的。的加大是有限的。當當GM需少量加大時,改變需少量加大時,改變Cw是有效的措施之一。是有效的措施之一。 (3)型深型深D: 減小減小D可降低重心高度,對增加可降低重心高度,對增加 有好處。但有好處。但D值是受主體容積的需要來選取的。值是受主體容積的需要來選取的。GMGM (三三)初穩性值的核算初穩性值的核算

26、 在設計深入開展,完成型線圖、總布置圖、結在設計深入開展,完成型線圖、總布置圖、結構圖等及技術文件后,要核算船具有的初穩性精確構圖等及技術文件后,要核算船具有的初穩性精確值,往往是與核算浮態一起進行的。值,往往是與核算浮態一起進行的。根據規范對基根據規范對基本核算載況的規定,按設計船的使用特點,選取核本核算載況的規定,按設計船的使用特點,選取核算載況。然后進行各載況的排水量與重心位置的計算載況。然后進行各載況的排水量與重心位置的計算,按表格核算船的浮態與初穩性算,按表格核算船的浮態與初穩性。 各典型載況的浮心位置各典型載況的浮心位置xb、穩心垂向坐標、穩心垂向坐標zM 等取自靜水力曲線圖。等取

27、自靜水力曲線圖。 在設計階段,如發生初穩性或浮態不合要求的在設計階段,如發生初穩性或浮態不合要求的情況,可適當增加壓載水的數量,或調整各艙內的情況,可適當增加壓載水的數量,或調整各艙內的裝載重量,或者調整總布置,以求得適宜的浮態與裝載重量,或者調整總布置,以求得適宜的浮態與初穩性值。初穩性值。 二、大傾角穩性二、大傾角穩性 大傾角穩性大傾角穩性是指船在外力作用是指船在外力作用(如較大的風如較大的風和浪作用和浪作用)下,橫傾角超過下,橫傾角超過100150時的穩性,它時的穩性,它涉及到船在航行中能抗多大風浪或橫傾力矩而不涉及到船在航行中能抗多大風浪或橫傾力矩而不傾覆。在保證初穩性的條件下,從滿足

28、大傾角穩傾覆。在保證初穩性的條件下,從滿足大傾角穩性的要求來考慮,主要是注意重心高度、性的要求來考慮,主要是注意重心高度、B、fT和受風面積等因素的影響。對大傾角穩性的要求,和受風面積等因素的影響。對大傾角穩性的要求,大型船舶一般不難滿足,而中小型船舶則常有困大型船舶一般不難滿足,而中小型船舶則常有困難。因此,在中小型船舶設計時,要注意參考相難。因此,在中小型船舶設計時,要注意參考相近母型船,取適當大的近母型船,取適當大的B和和fT值,并力求降低重值,并力求降低重心高度和受風面積,有時需用設計手冊中的有關心高度和受風面積,有時需用設計手冊中的有關近似方法對大傾角穩性及時加以估算。近似方法對大傾

29、角穩性及時加以估算。 在大傾角情況下,表征船抵抗外力作用能力的,在大傾角情況下,表征船抵抗外力作用能力的,是靜穩性曲線是靜穩性曲線(它所包圍的面積及形狀特征它所包圍的面積及形狀特征)。一般。一般民用船舶的穩性,根據規范進行核算。我國對內河民用船舶的穩性,根據規范進行核算。我國對內河船、海船分別訂有規范。下面結合船、海船分別訂有規范。下面結合海船穩性規范海船穩性規范介紹核算的方法和步驟。介紹核算的方法和步驟。 (一一)規范主要內容規范主要內容 規范以大傾角穩性作為船舶穩性的基本衡準,規范以大傾角穩性作為船舶穩性的基本衡準,并依船舶的使用任務特點對最小初穩性和需要核算并依船舶的使用任務特點對最小初

30、穩性和需要核算的使用情況作了規定。的使用情況作了規定。 船舶在其所核算的各種裝載情況下,穩性衡準船舶在其所核算的各種裝載情況下,穩性衡準數數K應符合下式要求:應符合下式要求:(1)lq的確定的確定 應用計及船舶橫搖影響后的動穩性曲線或靜穩應用計及船舶橫搖影響后的動穩性曲線或靜穩性曲線來確定。規范是應用動穩性曲線。如圖性曲線來確定。規范是應用動穩性曲線。如圖41所示:線段所示:線段BC為最小傾復力臂為最小傾復力臂lq 。(2)風壓傾側力矩風壓傾側力矩Mf 、 風壓傾側力臂風壓傾側力臂lf的計算的計算(二二)核算步驟核算步驟 對任一載況來說,此時排水量對任一載況來說,此時排水量、初穩性高、初穩性高

31、度度GM、吃水、吃水T、重心高度重心高度zg均已知,故可根據這均已知,故可根據這些數據按下列順序計算:些數據按下列順序計算: (1)根據排水量根據排水量從穩性橫截曲線中找出各傾角從穩性橫截曲線中找出各傾角處對假定重心的復原力臂,修正重心高度的差別處對假定重心的復原力臂,修正重心高度的差別后就可算出實際復原力臂。繪出靜穩性曲線,檢后就可算出實際復原力臂。繪出靜穩性曲線,檢驗靜穩性曲線各要素是否符合要求。繪制動穩性驗靜穩性曲線各要素是否符合要求。繪制動穩性曲線。曲線。 (2)由由T、GM、 zg 、B計算自搖周期計算自搖周期T ,進而,進而計算出橫搖角計算出橫搖角 。 (3)用作圖法找出最小傾覆力

32、臂或最小傾覆用作圖法找出最小傾覆力臂或最小傾覆力矩。力矩。 (4)由總布置圖的側視圖計算受風面積由總布置圖的側視圖計算受風面積Af及及其形心距水面高度其形心距水面高度z; (5)由由z及船的航區查出計算風壓及船的航區查出計算風壓p; (6)計算風壓傾側力臂或風壓傾側力矩計算風壓傾側力臂或風壓傾側力矩; (7)計算穩性衡準數計算穩性衡準數K是否大于是否大于1.0。43 分艙及破艙穩性分艙及破艙穩性 船舶分艙及破艙穩性船舶分艙及破艙穩性(即抗沉性即抗沉性)是船舶在一艙或是船舶在一艙或數艙破損進水后,仍能保持一定浮性和穩性的能數艙破損進水后,仍能保持一定浮性和穩性的能力,它是船舶的一項重要性能。力,

33、它是船舶的一項重要性能。在設計過程中,在設計過程中,對抗沉性問題是否考慮周到、合理,則是船舶破對抗沉性問題是否考慮周到、合理,則是船舶破損后能否保證具有一定浮態和穩性的前提。因此,損后能否保證具有一定浮態和穩性的前提。因此,在船舶設計初期就需要從抗沉性角度確定主尺度在船舶設計初期就需要從抗沉性角度確定主尺度和船型要素,其中最主要的是選取到分艙甲板的和船型要素,其中最主要的是選取到分艙甲板的型深和首、尾舷弧,同時要著重考慮船舶的合理型深和首、尾舷弧,同時要著重考慮船舶的合理分艙。分艙。 我國船檢局制定的我國船檢局制定的海船分艙與破艙穩性規范海船分艙與破艙穩性規范,適用于海洋客船。適用于海洋客船。

34、 船舶抗沉性船舶抗沉性 抗沉性抗沉性是指船舶在一艙或數艙破損進水后保證不沉不翻的能力。水密艙壁和干舷的作用外底 內底水密艙壁儲備浮力干舷對抗沉性的要求對抗沉性的要求水密甲板邊線76mm安全限界線破損水線一、有關的名詞定義一、有關的名詞定義 (1)客船客船 載客超過載客超過12人的船舶。人的船舶。 (2)分艙載重線分艙載重線 用以決定船舶分艙的水線。用以決定船舶分艙的水線。 (3) 最深分艙載重線最深分艙載重線 相應于適用的分艙要求所相應于適用的分艙要求所允許的最大吃水的水線。允許的最大吃水的水線。 (4)艙壁甲板艙壁甲板 橫向水密艙壁所達到的最高一層甲橫向水密艙壁所達到的最高一層甲板。板。 (

35、5)安全限界線安全限界線 在船側由艙壁甲板上表面以下至在船側由艙壁甲板上表面以下至少少76mm處所繪的線。處所繪的線。 (6)某一處所的滲透率某一處所的滲透率 該處所能被水浸占的百分該處所能被水浸占的百分比。當該處所伸展至限界線以上時,該處所體積比。當該處所伸展至限界線以上時,該處所體積僅量至限界線的高度。僅量至限界線的高度。 (7)風雨密風雨密 在任何風浪情況下,水不應透入船艙在任何風浪情況下,水不應透入船艙內。內。二、分艙檢驗二、分艙檢驗 (一一)可浸長度計算可浸長度計算 先按先按船舶靜力學船舶靜力學中的方法,算出體積滲中的方法,算出體積滲透率透率100時的可漫長度時的可漫長度(lf0 )

36、曲線,再將各艙曲線,再將各艙沿船長各點的除以該艙的計算滲透率即得該艙的沿船長各點的除以該艙的計算滲透率即得該艙的可漫長度(可漫長度(lf )曲線。)曲線。 (二二)許可艙長許可艙長 許可艙長等于艙長中點處的可浸長度乘以分許可艙長等于艙長中點處的可浸長度乘以分艙因數,分艙因數依船長和船的業務性質而定,艙因數,分艙因數依船長和船的業務性質而定,其詳細計算應參閱其詳細計算應參閱ZC規范規范。(三三)分艙檢驗分艙檢驗 根據總布置圖、可浸長度曲線及分艙因數,檢根據總布置圖、可浸長度曲線及分艙因數,檢驗水密艙的長度是否超過許可艙長。除此以外,各驗水密艙的長度是否超過許可艙長。除此以外,各水密艙還需符合下列規定:水密艙還需符合下列規定: (1)L100m的船,其首尖艙后的第一個主橫水密的船,其首尖艙后的第一個主橫水密艙壁距首垂線不大于許可艙長。艙壁距首垂線不大于許可艙長。 (2)若相鄰的兩個主橫水密艙的距離若相鄰的兩個主橫水密艙的距離(或其等效距或其等效距離離)小于小于(3.0m0.03L)或或11m中之小者,則只應把兩中之小者,則只應把兩個艙壁之一作為主橫艙壁。個艙壁之一作為主橫艙壁。 (3)若主橫水密艙

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