海上货物运输、船舶吃水差

所有船舶的型线图均采用不包括船壳板厚度在内的船体表面来表示船体的几何形状。

这种船体表面称为型表面，由型表面上量取的尺度称为型尺度。

型线图由横剖线图、纵剖线图和半宽水线图三部分组成。

在横剖线图中，表示出船体型表面自首至尾不同长度处各横剖面的形状；在纵剖线图中，表示出不同宽度处船体纵剖面的形状；在半宽水线图中，表示出不同吃水时各水线面的形状。

为了使用方便，船舶设计部门将上述型线图以数值的形式给出，通常称为型值表。

船舶型线图或型值表是船舶设计部门进行浮性、稳性、抗沉性和船体强度等方面计算的数据源，并将计算结果编制成船舶营运和管理的必备资料。

1．船长Lbp 。

船长指在夏季满载水线处自首垂线到尾垂线之间的距离，通常亦称为垂线间长或型长。

首垂线是通过夏季水线面与首柱前缘的交点所作的垂直线，尾垂线为舵柱后缘（舵杆中心）与夏季水线面垂直的直线。

垂线间长不得小于夏季载重水线长的96%，且不必大于97%。

一般情况下，船舶最大长度与垂线间长相差首垂线到船舶最前端、尾垂线到船舶最后端的两距离之和。

2．型宽B 。

型宽指在船舶最宽处两舷肋骨外缘之间的水平距离。

一般情况下，船舶最大宽度仅比型宽大两倍船壳板厚度。

3．型深D 。

在船长中点处由平板龙骨的上边缘量到上层连续甲板横梁上边缘的垂直距离。

4．吃水d 。

在船长中点处由平板龙骨的上边缘量到夏季载重水线的垂直距离，通常称为型吃水。

型吃水仅比实际吃水小龙骨板的厚度。

船型系数是粗略表征船体形状的特征参数，它们都随船舶吃水而变化。

船型系数包括:1．水线面系数。

水线面系数C w 是水线面面积A w 与船长L bp 和型宽B 确定的矩形面积之比，即B L AC bp ww ⨯=C w 值的大小表示水线面形状的肥瘦程度。

2．中横剖面系数中横剖面系数C m 是在L bp /2处水线下横剖面（中横剖面）面积A m 与型宽B 和吃水确定的矩形面积之比，即d B A C mm ⨯=C m 值的大小表示中横剖面形状的肥瘦程度。

第一节船舶吃水差的概念与基本计算一、吃水差概述1. 吃水差(trim)概念当t = 0时，称为平吃水(Even keel)；t = d F－d A当t > 0时，称为首倾(Trim by head)；当t < 0时，称为尾倾(Trim by stern)。

2. 吃水差对船舶航海性能的影响快速性操纵性耐波性等首倾时轻载时螺旋桨沉深比下降，影响推进效率。

轻载时舵叶可能露出水面，影响舵效。

满载时船首容易上浪。

过大尾倾时轻载时球鼻首露出水面过多，船舶阻力增大。

水下转船动力点后移，回转性变差。

轻载时船首盲区增大，船首易遭海浪拍击。

3. 适当吃水差的范围1)载货状态下，对万吨级货轮：满载时：t = -0.3～-0.5 m半载时：t = -0.6～-0.8 m轻载时：t = -0.9～-1.9 m2)空载航行时：◎一般要求dm ≥ 50%d s（冬季航行dm ≥ 55%d s）I/D ≥0.65～0.75| t | ＜2.5%L bp其中：d s——船舶夏季满载吃水(m)；I ——螺旋桨轴心至水面高度(m);D ——螺旋桨直径(m)。

◎推荐值当L bp≤ 150m时d Fmin≥ 0.025L bp( m )d mmin ≥ 0.02L bp + 2 ( m )当L bp > 150m 时d Fmin ≥ 0.012L bp + 2 ( m ) d mmin ≥ 0.02L bp + 2 ( m ) 二、吃水差产生的原因1. 纵向上，船舶装载后总重心与正浮时的浮心不共垂线，即g b x x ≠2. g x 的求法 合力矩定理 ()i i g P x x ∑⋅=∆三、吃水差的基本计算 1. 纵向小倾角静稳性理论证明，船舶在小角度纵倾时，其纵倾轴为过初始水线面漂心的横轴，在排水量一定时，纵倾前后相临两浮力作用线的交点L M 为定点，L M 称为纵稳心。

sin tan RL L L L BPt M GM GM GM L ϕϕ=∆⋅⋅≈∆⋅⋅=∆⋅⋅2. 每厘米纵倾力矩MTC ：吃水差改变1cm 所需要的纵倾力矩，可由资料查得。

《海上货物运输》三副考试计算公式总结一、 船舶与货运基础知识部分1.船舶重量性能：2.船舶容积性能：舱容系数概念：3.平均吃水的计算：4. 每厘米吃水吨数TPC5、舷外水密度改变对吃水的修正淡水水尺超额量F.W.A ：半淡水水尺超额量：舷外水密度改变对吃水的修正近似计算公式：6.干舷： 7. 亏舱率：LD W ∆-∆=∑∑--∆-∆=--=CG C G DW NDW L NDWV chi .∑=μwA TPC⋅⋅=ρ01.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯∆=01100ρρρρδρTPC d d TPC P δ⨯=100TPCP d 100=⇒δ)(40)(4000..cm TPCm TPC A W F ∆=∆=)025.1(..40ρδρ-⨯=A W F d 2211ρρd d =d D d D F -≈-+=εchcch chs b v v v v v C -==δ.8.积载因数：亏舱率和积载因数的使用：（SF 1 不包括亏舱积载因数 SF 2：包括亏舱积载因数 Vch 货物所占舱容 Vc 货物量尺体积）9.满载满舱的计算：（1） 积载因数为不包括亏舱的积载因数： （2） 积载因数为包括亏舱的积载因数：二、稳性部分1．稳性力矩方程：2.初稳性方程：3.初稳性高度GM 的计算： KM=KB+BMBM: KG:4.液舱内自由液面对GM 的影响：对矩形： 5.船内载荷移动对初稳性的影响（1）船内载荷横移：（2）船内载荷垂移：载荷下移，重心下移，Z 取“+”，GM 增加； 载荷上移，重心上移，Z 取“－”，GM 减小。

bsC F S F S -=1..12∑∑=Q VF S c1.∑∑=Q VF S ch2.212.......F S F S F S vv v C chc ch s b -=-=⎩⎨⎧-⋅∑=⋅+⋅=+)1(......s b ch i L L H H L H C V F S P F S P NDW P P ⎩⎨⎧∑=⋅+⋅=+ch i L L H HL H VF S P F S P NDWP P .....GZ M R ⋅∆=).81.9(m kN Sin GM GZ M R θ⋅⋅∆=⋅∆=KGKM GM -=V I BM x=∆⋅∑=)(i i Z P KG ∆=∑xf i GM ρδ)(01f f GM KG KM GM GM GM δδ+-=-=3121b i x=GMPytg GMtg Py ⋅∆=⇒⋅∆=θθ∆⋅=ZP GM δbscch C V V -=1（3）船内悬挂重物对GM 的影响（5）少量载荷变动对初稳性的影响:（P:加载取 + ，减载取 - ）6.大倾角稳性的表示:7.静稳性曲线：8稳性衡准数K ：9.横摇周期T θ我国国内： （GM 为未经过自由液面修正的初稳性高度）IMO 近似算法：10.稳性调整：（1）垂向移动载荷（船内问题）单向移动载荷（适于不满舱）：双向轻重货等体积垂向对调（适于满舱）：（2）、加减载荷（船外问题）（3）初始横倾角的调整：● 载荷横向移动调整初始横倾角：● 横向不对称加减载荷调整初始横倾角：∆⋅-=Z P GM GM 1∆⋅-=⇒ZP GM δPKP KG P GM +∆-⋅=)(δGZ M R ⋅∆=θsin KG KN KH KN GZ -=-=GMKG B fT 22458.0+=θ2)(θT fB GM =ZGM P ∆⋅=δZ GM P ∆⋅=δ⎩⎨⎧⋅=⋅=-L L H H L H F S P F S P PP P ..P KP KG P GM ±∆-⋅±=)(δw h w h M M Kmin.min .==GMyP tg tg ⋅∆⋅=-01θθGM P Pytg tg ).(01±∆=-θθ三、船舶强度部分1.拱垂变形的判断： ➢ d z > d m ：中垂变形 ➢ d z < d m ：中拱变形 ➢ d z ＝ d m ：无拱垂变形拱垂变形值：2.按照舱容比分配货物：3.许用均布载荷经验公式法：上甲板：Hc 轻结构取1.2，重结构取1.5中间甲板和内底板：(Hd 为底舱或者中间舱高度，u 为船舶设计舱容系数，若无资料，u 取1.39，重质加强取0.83)4.实际负荷的计算：均布载荷：集中载荷:最小衬垫面积Smin:M z d d －=δ1200BP L <δ有利拱垂范围：8001200BP BP L L <≤δ正常拱垂范围：600800BPBP LL <≤δ极限拱垂范围：600BP L ≥δ危险拱垂范围：QV V P c hi c hi i∑⋅∑=..%)101(±⨯=±='i i i i P P P P δμγ)5.1(2.181.981.9或⋅=⋅⋅=c c d H P μγd c d d H H P ⋅=⋅⋅=81.981.9SFH S P P d⨯=⨯='81.981.9nWP ⋅='81.9d dd P PS P P S S P P =⇒'=⇒='min四．船舶吃水差部分1.吃水差概念和计算：2. 船舶空载航行时对船舶吃水要求的经验公式法：3.MTC ：4.首、尾吃水的计算5.纵向移动载荷对吃水差的影响:6.少量载荷变动对吃水差的影响:7.舷外水密度变化对吃水差的影响:8.利用吃水差比尺调整吃水差： AF d d t -=MTCx x MTC MTC M t b g L 100)(100100-⋅∆=⋅∆==⎩⎨⎧+≥≥≤)(202.0)(025.0150(min)(min)m L d m L d m L BP M BP F BP ，⎩⎨⎧+≥+≥>)(202.0)(2012.0150(min)(min)m L d m L d m L BP M BP F BP ，BPLBP L L BM L GM MTC 100100⋅∆≈⋅∆=∆=∑iig xP x ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⋅+-=⋅-+=t L x L d d t L x L d d BP fBP MA BPf BP M F 22MTC x P t 100⋅=δt L x L d d t L x L d d BPf BPA A BP f BP F F δδ⋅+-=⋅-+=2,20101MTCx x P t f P 100)(-=δMTC x x P L x L TPC P d f P BP f BP F 100)(2100-⨯-+=δMTCx x P L x L TPC P d f P BP f BPA 100)(2100-⨯+-=δF F F d d d δ+=1A A A d d d δ+=1t t t δ+=1MTCx x d TPC t f b )(-⋅=ρδδAF d d t δδδ-=100)100(1Pd d F F ±⋅=+δδ五、其他部分1.高密度散装固体装载的限重：每一货舱中的货物重量应满足：经充分平舱后的每一货舱的货物重量应满足：机舱后部各底舱轴隧的加强作用，应满足：2.高密度散装固体装载的限高：未平舱或仅作部分平舱时，自舱底起算的货堆高度应满足：机舱后部各底舱由于轴隧的加强作用，其货堆高度应满足：3.大型散货船最大吃水和最小吃水的确定：sbd P 9.0max ≤sbd P 08.1max ≤sbd P 19.1m ax ≤sd F S H ⨯⨯≤.1.1m ax sd F S H ⨯⨯≤.21.1max4.散装货物水尺检量对装卸货重量的计算： 装货： 卸货：5. 横向一侧系索总道数N的确定awd D H D d -+=max )()(a a f f G G Q ∑-∆-∑-∆=)()(f f a a G G Q ∑-∆-∑-∆=wH h h H d ++-=21m in。

《海上货物运输》三副考试计算公式总结一、 船舶与货运基础知识部分1.船舶重量性能：2.船舶容积性能：舱容系数概念：3.平均吃水的计算：4. 每厘米吃水吨数TPC5、舷外水密度改变对吃水的修正淡水水尺超额量F.W.A ：半淡水水尺超额量：舷外水密度改变对吃水的修正近似计算公式：6.干舷： 7. 亏舱率：LD W ∆-∆=∑∑--∆-∆=--=CG C G DW NDW L NDWV chi .∑=μwA TPC⋅⋅=ρ01.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯∆=01100ρρρρδρTPC d d TPC P δ⨯=100TPCP d 100=⇒δ)(40)(4000..cm TPCm TPC A W F ∆=∆=)025.1(..40ρδρ-⨯=A W F d 2211ρρd d =d D d D F -≈-+=εchcch chs b v v v v v C -==δ.8.积载因数：亏舱率和积载因数的使用：（SF 1 不包括亏舱积载因数 SF 2：包括亏舱积载因数 Vch 货物所占舱容 Vc 货物量尺体积）9.满载满舱的计算：（1） 积载因数为不包括亏舱的积载因数： （2） 积载因数为包括亏舱的积载因数：二、稳性部分1．稳性力矩方程：2.初稳性方程：3.初稳性高度GM 的计算： KM=KB+BMBM: KG:4.液舱内自由液面对GM 的影响：对矩形： 5.船内载荷移动对初稳性的影响（1）船内载荷横移：（2）船内载荷垂移：载荷下移，重心下移，Z 取“+”，GM 增加； 载荷上移，重心上移，Z 取“－”，GM 减小。

bsC F S F S -=1..12∑∑=Q VF S c1.∑∑=Q VF S ch2.212.......F S F S F S vv v C chc ch s b -=-=⎩⎨⎧-⋅∑=⋅+⋅=+)1(......s b ch i L L H H L H C V F S P F S P NDW P P ⎩⎨⎧∑=⋅+⋅=+ch i L L H HL H VF S P F S P NDWP P .....GZ M R ⋅∆=).81.9(m kN Sin GM GZ M R θ⋅⋅∆=⋅∆=KGKM GM -=V I BM x=∆⋅∑=)(i i Z P KG ∆=∑xf i GM ρδ)(01f f GM KG KM GM GM GM δδ+-=-=3121b i x=GMPytg GMtg Py ⋅∆=⇒⋅∆=θθ∆⋅=ZP GM δbscch C V V -=1（3）船内悬挂重物对GM 的影响（5）少量载荷变动对初稳性的影响:（P:加载取 + ，减载取 - ）6.大倾角稳性的表示:7.静稳性曲线：8稳性衡准数K ：9.横摇周期T θ我国国内： （GM 为未经过自由液面修正的初稳性高度）IMO 近似算法：10.稳性调整：（1）垂向移动载荷（船内问题）单向移动载荷（适于不满舱）：双向轻重货等体积垂向对调（适于满舱）：（2）、加减载荷（船外问题）（3）初始横倾角的调整：● 载荷横向移动调整初始横倾角：● 横向不对称加减载荷调整初始横倾角：∆⋅-=Z P GM GM 1∆⋅-=⇒ZP GM δPKP KG P GM +∆-⋅=)(δGZ M R ⋅∆=θsin KG KN KH KN GZ -=-=GMKG B fT 22458.0+=θ2)(θT fB GM =ZGM P ∆⋅=δZ GM P ∆⋅=δ⎩⎨⎧⋅=⋅=-L L H H L H F S P F S P PP P ..P KP KG P GM ±∆-⋅±=)(δw h w h M M Kmin.min .==GMyP tg tg ⋅∆⋅=-01θθGM P Pytg tg ).(01±∆=-θθ三、船舶强度部分1.拱垂变形的判断： ➢ d z > d m ：中垂变形 ➢ d z < d m ：中拱变形 ➢ d z ＝ d m ：无拱垂变形拱垂变形值：2.按照舱容比分配货物：3.许用均布载荷经验公式法：上甲板：Hc 轻结构取1.2，重结构取1.5中间甲板和内底板：(Hd 为底舱或者中间舱高度，u 为船舶设计舱容系数，若无资料，u 取1.39，重质加强取0.83)4.实际负荷的计算：均布载荷：集中载荷:最小衬垫面积Smin:M z d d －=δ1200BP L <δ有利拱垂范围：8001200BP BP L L <≤δ正常拱垂范围：600800BPBP LL <≤δ极限拱垂范围：600BP L ≥δ危险拱垂范围：QV V P c hi c hi i∑⋅∑=..%)101(±⨯=±='i i i i P P P P δμγ)5.1(2.181.981.9或⋅=⋅⋅=c c d H P μγd c d d H H P ⋅=⋅⋅=81.981.9SFH S P P d⨯=⨯='81.981.9nWP ⋅='81.9d dd P PS P P S S P P =⇒'=⇒='min四．船舶吃水差部分1.吃水差概念和计算：2. 船舶空载航行时对船舶吃水要求的经验公式法：3.MTC ：4.首、尾吃水的计算5.纵向移动载荷对吃水差的影响:6.少量载荷变动对吃水差的影响:7.舷外水密度变化对吃水差的影响:8.利用吃水差比尺调整吃水差： AF d d t -=MTCx x MTC MTC M t b g L 100)(100100-⋅∆=⋅∆==⎩⎨⎧+≥≥≤)(202.0)(025.0150(min)(min)m L d m L d m L BP M BP F BP ，⎩⎨⎧+≥+≥>)(202.0)(2012.0150(min)(min)m L d m L d m L BP M BP F BP ，BPLBP L L BM L GM MTC 100100⋅∆≈⋅∆=∆=∑iig xP x ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⋅+-=⋅-+=t L x L d d t L x L d d BP fBP MA BPf BP M F 22MTC x P t 100⋅=δt L x L d d t L x L d d BPf BPA A BP f BP F F δδ⋅+-=⋅-+=2,20101MTCx x P t f P 100)(-=δMTC x x P L x L TPC P d f P BP f BP F 100)(2100-⨯-+=δMTCx x P L x L TPC P d f P BP f BPA 100)(2100-⨯+-=δF F F d d d δ+=1A A A d d d δ+=1t t t δ+=1MTCx x d TPC t f b )(-⋅=ρδδAF d d t δδδ-=100)100(1Pd d F F ±⋅=+δδ五、其他部分1.高密度散装固体装载的限重：每一货舱中的货物重量应满足：经充分平舱后的每一货舱的货物重量应满足：机舱后部各底舱轴隧的加强作用，应满足：2.高密度散装固体装载的限高：未平舱或仅作部分平舱时，自舱底起算的货堆高度应满足：机舱后部各底舱由于轴隧的加强作用，其货堆高度应满足：3.大型散货船最大吃水和最小吃水的确定：sbd P 9.0max ≤sbd P 08.1max ≤sbd P 19.1m ax ≤sd F S H ⨯⨯≤.1.1m ax sd F S H ⨯⨯≤.21.1max4.散装货物水尺检量对装卸货重量的计算： 装货： 卸货：5. 横向一侧系索总道数N的确定awd D H D d -+=max )()(a a f f G G Q ∑-∆-∑-∆=)()(f f a a G G Q ∑-∆-∑-∆=wH h h H d ++-=21m in。