船舶初稳性
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船舶初稳性高度计算一、计算初始稳性力矩:1. 确定负载线(Load Line):根据船舶的装载性质和状况,确定船舶的负载线位于船舶的多少米以下。
负载线可以通过船舶登记证书或者船舶建造图纸来确定。
2.确定艏舱口的高度:通过测量或者船舶建造图纸,确定船头部分(艏舱口)的高度。
3.确定船舶负载条件:根据船舶装载情况,确定船舶的轻载条件和满载条件。
轻载条件下,将轻载的货物和物资负载在船舶上,满载条件下,将满载的货物和物资负载在船舶上。
4.确定船舶的垂心高度:根据船舶建造图纸或者测量,确定船舶的垂心高度。
5.确定船舶的初始稳性力矩:根据公式M=V*GZ,计算船舶的初始稳性力矩。
其中,V表示船舶的排水量,可以根据船舶建造图纸或者测量得到;GZ表示初始稳性力矩曲线的纵坐标值,可以通过船舶建造图纸或者船舶稳性书来查找得到,或者通过模型试验来测量得到。
二、计算初始上曲力:1.确定初始上曲力的初始高度:根据船舶的装载情况,确定初始上曲力的高度。
初始上曲力通常是在船舶最高处,例如烟囱顶部或者天线桅杆顶部。
2.确定初始上曲力力臂:根据船舶建造图纸或者测量,确定初始上曲力力臂的长度。
3.确定初始上曲力大小:根据公式F=M/R,计算初始上曲力的大小。
其中,M表示初始稳性力矩,可以通过上一步计算得到;R表示初始上曲力力臂的长度。
三、计算船舶的初稳性高度:船舶的初稳性高度可以通过下面的公式计算得到:H=V*(GZ-F)/F其中,H表示船舶的初稳性高度;V表示船舶的排水量;GZ表示初始稳性力矩曲线的纵坐标值;F表示初始上曲力的大小。
通过以上的计算步骤,就可以确定船舶的初稳性高度。
初稳性高度的计算对于船舶的安全和稳定至关重要。
船舶的初稳性高度一般应该保持在一定的范围内,以确保船舶在不同的负载条件下都能够保持稳定。
船舶运营者可以根据实际情况和船舶建造图纸来计算船舶的初稳性高度,并根据计算结果来调整船舶的装载情况,以确保船舶的安全和稳定。
第二节船舶初稳性1.在舱容曲线上可以()。
A.由货物容积查取货面距基线高度B.由货面距基线高度查容积中心高度C.由货物容积直接查取容积中心高度D.以上均可2.某轮空船排水量为2000t,空船重心高度为5.5m;船舶载荷重量为8000t,其重心高度为3.50m;查得船舶初稳心距基线高度KM为4.70 m。
该轮的初稳性高度GM为()m。
A.0.8B.1.2C.1.5D.1.823.当货舱装满时,通常按货物实际重心求得的GM比按舱容中心求得的GM()。
A.大B.小C.相等D.以上均有可能4.当货舱装满时,通常按货物实际重心距基线高度比舱容中心距基线高度()。
A.大B.小C.相等D.以上均有可能5.某轮某两个航次No.1货舱分别装满货物A、B,积载因数分别为S.FA 、S.FB,该舱的重心高度分别为ZA 、ZB,则()。
A.ZA <ZBB.ZA >ZBC.ZA =ZBD.关系无法确定6.某轮某底舱货舱容积为2710m3,双层底高1.48m,舱高7.32m,计划配装两种货物:下层焦宝石1000t(S.F=0.74m3 /t),上层花生果500t(S.F=3.28m3 /t),则两种货物的重心高度分别为()m。
A.2.48;4.15B.2.48;5.70C.2.00;4.53D.1.85;4.217.某轮某底舱货舱容积为2710 m3,双层底高1.48m,舱高7.32m,计划配装两种货物:下层焦宝石1000t(S.F=0.74 m3/t),上层花生果500t(S.F=3.28 m3/t),则该舱的重心高度为()m。
A.2.78B.3.12C.3.55D.5.968.在船舶的重心处装载部分货物,则()将可能改变。
A.KBB.KGC.KMD.A和C9.某货舱下层、上层分别装有重心距基线高为2.04m和4.18m的两种货物,它们的重量分别是2630t和367t,双层底高1.1m,则该舱重心高度为()。
A.2.06mB.2.14mC.2.30mD.2.49m10.在估算各类货物的重心高度时,对于首尾部位的货舱,货物的重心可取为货堆高度的()。
第四章船舶稳性第一节船舶稳性的基本概念(一)船舶平衡的3种状态1、稳定平衡>0G点在M点之下,GM>0,MR2、随遇平衡G点与M点重合,GM=0,M=0R3、不稳定平衡<0G点在M点之上,GM<0,MR(二)稳性的定义船舶稳性是指船舶受给定的外力作用后发生倾侧而不致倾覆,当外力消失后仍能回复到原来的平衡位置的能力。
(三)稳性分类分类方法: 按倾斜方向、倾角大小、倾斜力矩性质、船舱是否进水┏破舱稳性稳性┫┏初稳性(小倾角稳性)┃┏横稳性┫┏静稳性┗完整稳性┫┗大倾角稳性┫┗纵稳性┗动稳性其中,倾角小于等于10-15度称为小倾角,否则称为大倾角。
倾斜力矩性质指静力或动力,或者说有无角速度、角加速度。
第二节船舶初稳性(1)(一)船舶初稳性的基本标志1.稳心M 与稳心距基线高度KM船舶小倾角横倾前、后其浮力作用线交点称为横稳心,简称稳心。
稳心M距基线的垂向坐标称为稳心距基线高度。
2.初稳性的衡准指标稳心M至重心G的垂距称为初稳性高度GM。
初稳性高度GM是衡准船舶是否具有初稳性的指标。
初稳性高度大于零,即船舶重心在稳心之下,船舶就有初稳性。
3.初稳性中的假设(对于任一给定的吃水或排水量)(1)小倾角横倾(微倾);(2)在微倾过程中稳心M和重心G的位置固定不变;(3)在微倾过程中浮心B的移动轨迹是一段以稳心为圆心的圆弧;(4)在微倾过程中倾斜轴过漂心。
(二)初稳性高度GM的表达式GM=KB+BM-KG=KM-KG第二节 船舶初稳性(2)(三) 初稳性高度的求取1、 KM 可在静水力曲线图、静水力参数表或载重表中查取。
2、 KG 的计算式中,P i —— 组成船舶总重量(含空船重量等)的第i 项载荷,tZ i —— 载荷P i 的重心距基线高度,m3、Z i 确定(1)舱容曲线图表查取法船舶资料中通常有各个货舱和液舱的舱容曲线图或数据表,利用舱容曲线图表,可方便确定舱内散货或液货的重心高度Z i ,方法如下:i )对于匀质散货或液货,已知货堆表面距基线高度,在图中左纵轴上对应点做水平线交舱容中心距基线高度曲线得B 点,过B 点做垂线交上横轴得C 点,对应值即为该舱货物重心距基线高度Z i 。
对船舶稳性的要求一、IMO对普通货船的稳性要求1、船舶在各种装载情况下的初稳性高度GM≥0.15m2、横倾角在0~30°之间静稳性曲线下的面积≥0.055m3、在0~40°(或小于40°的进水角θf)之间静稳性曲线下的面积不小于0.09m•rad.4、30°~40°(或小于40°的θf)之间静稳性曲线下的面积≥0.03m•rad.5、θ≥30°处的复原力臂不小于0.02m.6、最大复原力臂对应的角度最好大于30°,至少不少于25°7、满足天气蘅准数的要求二、我国“海船稳性规范”对普通货船的稳性衡准数要求1、经自由液面修正后的GM≥0.15m2、θ=30°或θf处的GZ≥0.20m3、Gzmax对应的角度θmax≥30°或当静稳性曲线有两个峰值时,第一个峰值对应的角度不小于25°4、稳性消失角θv不小于55°,即θv≥55°5、船舶在各种装载状态下的稳性衡准数不小于1,如图所示,即Mhmin/Mw≥1;Mhmin的求取要经过横摇角θi和进水角θf的修正;Mw为风压力矩Mw=ρw•Aw•Zw,ρw-风压,Aw-横风受风面积,Zw-吃水一半到Aw中心的垂直距离(1) 求取Mhmin时经过横倾角θi的修正MR PK M L静N稳Mhmin θ性O θdmaxθiHMRθi Mhmin动 A稳性θO θdmax57°.3(2) 求取Mhmin时经过横倾角θf的修正(如果曲线在θf处中断)MR PK M静N稳Mhmin θ性O θfθiHMRθi Mhmin动 A稳性θO θf57°.3三、散粮船,油船,集装箱船的GM≥0.30m,且散粮船的静倾角不能大于12°四、木材船的GM≥0.10m。
船舶静力学浮性和初稳性概要船舶船舶静力学浮性、初稳性课程总结第二章浮性2.1 浮态和静平衡方程2.1.1 浮态的描述船舶的浮态用吃水T,横倾和纵倾角。
正浮状态:=0;=0,用吃水T描述纵倾状态:=0,用T,描述横倾状态:=0,用T,描述任意状态:用T,,描述t纵倾也可用纵倾值t TF TA表示,tanL2.1.2 静平衡方程横倾时,水平方向单位向量为jcos ksin根据矢量投影规则,重力和浮力作用线之间的距离GZ为矢量GB在水平方向的投影,当船舶在外力矩作用下达到静平衡状态时,力平衡方程(任意倾斜角)为:WMH GZ lH yB yG cos zB zG sin MT lT xB xG cos zB zG sin 当外力矩为零时:GZ方向的单位矢量:jcos +ksinMH MT 0 lH lT 0 因此有:yB yG zB zG tanxB xG zB zG tan当(平衡于正浮状态的)船舶在外力矩作用下发生小角度倾斜时:I 2L/23MH GZ GMsin zB T zG sin I ydxT L/23 其中L/2I 2IL 2 x2ydx AWxFMT GZL GMLsin zB L zG sin L/22.2 重量重心计算船舶重量重心计算采用累计求和的方法进行W WkxG,yG,zGW x,y Wkkkk,zk船舶2.3 排水体积和浮心计算船舶水下部分的体积和浮心采用积分的方法计算:dxdydzVxB1yB ydxdydzV1xdxdydz VzB1zdxdydz V具体计算时分别按三个坐标依次积分。
2.3.1 按水线面计算排水体积和浮心坐标按水线面计算排水体积和浮心坐标时,首先在y和x方向积分,计算水线面面积Aw和水线面形心(称为漂心),然后在z方向积分获得排水体积和浮心。
按水线积分时,一般假定船舶处于正浮状态。
按水线面计算方法可获得船舶静水力曲线2.3.1.1 水线面参数计算水线面面积:AW(z) dxdyWPL/2 L/22ydx水线面静矩:moy z xdxdyWPL/2L/22xydx水线面漂心(COF):xF zmoyAW2L/23ydx (用于横稳性半径计算) 水线面横倾惯性矩:IT z 3 L/2 水线面纵倾惯性矩:IL z 22.3.1.2 排水体积和浮心坐标计算L/2L/22(用于纵稳性半径计算) x2ydx AWxF排水体积:T Aw z dzT1T浮心纵坐标(LCB):xB T xFAWdz01T1 T 1T浮心垂向坐标(VCB):zB T zAWdz zd T dz0 0 0浮心垂向坐标(TCB):yB T 0 (对称性)船舶2.3.1.3排水体积和浮心坐标的导数dAW 排水体积导数:dz 浮心纵坐标(LCB):dxBAWxF xBdz dzBAWz zBdz浮心垂向坐标(VCB):2.3.2 按横剖面计算排水体积和浮心坐标按横剖面计算排水体积和浮心坐标时,首先在y和z方向积分计算水线以下横剖面面积As和形心ys,zs。