第六章船舶浮性

浮 性（包括正浮条件下的浮性和纵倾条件下的浮性， 简称为浮性和吃水差）
稳性 抗沉性 快速性（船舶阻力、推进器推力） 摇荡性 操纵性（航向稳定性、回转性）
§1-3 船舶分类
§1-1船舶发展概况
船舶——已有3000多年发展史。经历了以下几个不同的阶段
⑴造船材料方面：①木船时代；②铁船时代；③钢船时代。
高速集装箱船。
第二章 船舶尺度及布置
§2-1 船舶外形的一般特征
船体外形，特别是它的水下部分，对其航海性能有 很大影响。
船体形状指船体的外形、大小、肥瘦和表面的光顺 程度。
船体的几何形状是一个瘦长呈多向变化的复杂几何 曲面。
船舶整体左右对称于船体中心线，船中前部分和中
后部分不对称于船长中点。
山的形状
§2-2 船舶型线图
观看:一 座山的 描述方 法。
船舶的坐标系统
§2-3 船舶型线图
1、三个基准面
中 线 面 XOZ 平 面 — — 它 将 船 体 分 为左右舷两个对称部分的纵向 垂直平面，是量度船体横向尺 度的基准面。
基 平 面 XOY 平 面 — — 过 龙 骨 线 与 中站面的交点O，并平行于设计 水线面的平面, 是量度船体垂直 方向尺度的基准面。
首垂线——通过首柱的前缘和时间水线的交点所作的垂线。
尾垂线——沿着首柱的后缘或舵杆中心线所作的垂线。 平行中体——在船中前后这段横剖面形状和中横剖面相同的
船体。中横剖面之前的船体称为前体，之后称为后体。
龙骨线——中线面与船体型表面底部的交线。
船首形状——指在中纵剖面上船首轮廓线的形状。 ⑴直立型——甲板易上浪，外形不美观，现今很少见到。 ⑵前倾型——适航性好，外形美观，制造简单，较多采用。 ⑶飞剪型——船首外飘，首部甲板面积大，适航性好，外

中国石油大学（华东）
第1节 浮性概述
一、船舶平衡条件 二、船舶浮态
中国石油大学（华东）
一、船舶平衡条件

当船舶漂浮于水面（或浸没于水中）时，受到的力 有：自身重力和静水压力所形成的浮力。
浮力垂直向上，作用 于B点。 B点称作浮心。
浮心就是船舶排水体 积的中心
中国石油大学（华东）
浮力的大小

船舶所受到的浮力就等于船体所排开水的重量， 即所谓的排水量 。

中国石油大学（华东）
客船和军舰常以其满载排水量为其重量标志
日本改型金刚级驱逐舰，标准排水量7700吨，
满载排水量10000吨；
货船则以其总载重量作为其重量标志
所说的万吨轮，指其载重量可达万吨，其空船
重量可能只有几千吨
拖船以其主机功率作为其技术标志
中国石油大学（华东）
第3节 排水量和浮心的计算
器、武器和其他规定的战斗装备，但不包括人员和行李、粮食、 供应品、弹药、燃料、润滑油、炉水及饮用水等。 (2)标准排水量：是指人员配备齐全，必需的供应品备足，做好出 海作战准备时的排水量。
其中包括弹药、给养和其他规定的作战用品，也包括机器、锅炉和
管系内的淡水、海水和润滑油，亦即包括准备开动机器装置的各项 重量，但不包括燃料、润滑油和锅炉用水的储备量。
第二章 船舶浮 性
中国石油大学（华东）
船舶浮性的主要内容

船舶在一定装载情况下，在水中具有以正常浮态漂浮的能 力。 主要内容：
船舶平衡条件与浮态 重量与重心 浮力与浮心
中国石油大学（华东）
不同支承形式的船舶，其浮力的来源也不同。
下面所有的讨论都针对普通排水型船舶
中国石油大学（华东）

特征: 1）
SoEF
i zd
0
Ti 0
zAW
dz
M
xoy
zB
M xoy i
SoEF i
2）由于
SoAE
Ti dz
0
SoAEF
SoEF
Tii
zBi
(Ti
zB )i
所以:
zB
T
i
1 i
Ti dz
0
3）曲线上任意一点E的切线与oz轴夹 角的正切等于E处的水线面积
tan
d dz
AWi
dxB dz
d dz
1 (xF
xB )
AW
(xF
xB )
将 xB 及 xF 绘制成如图曲线，可见 xF xB 时，
dxB 0 dz
如果以同一比例绘制该曲线，则两者交点为 xB 的极值。
2）浮心的垂向坐标曲线 由前面的讨论可知
T
zB
M xoy
0 zAW dz
T
0 AW dz
1
zB i
xAs dx
L / 2 Asdx
xydzdx
L/2 0 L/2 T
ydzdx
L/2 0
L/2
L/2 T
zB
M xoy
L / 2 z A Asdx
L/2
L / 2 Asdx
zydzdx
L/2 0 L/2 T
ydzdx
L/2 0
2、横剖面计算 可采用梯形法或辛普生法计算横剖面面积及形心垂向坐标，从而可计算出
第二章 浮性
浮性:是船舶的基本性能之一,即在一定装载情况下,船舶具有 漂浮在水面保持平衡位置的能力。
§2-1 浮性概述

绪论船舶静力学是研究船舶航海性能的科学，是船舶设计与制造专业的一门重要专业技术基础课程，本学科要求有《高等数学》、《材料力学》、《理论力学》、《流体力学》等学科作为基础，也是今后学习《船舶强度与结构规范设计》、《船舶设计原理》、《造船工艺学》等课程的基础，因此要求同学们重视这门课的学习。

本课程包括六章。

其中第六章船舶的下水计算因在造船工艺学有阐述故在船舶静力学中不加以阐述。

第二、三、四章是重点章节。

通过本课程的学习，学生应对船舶浮性、稳性、抗沉性有一个全面的了解，在船舶设计时保证船舶具有合理的浮态（船舶在静水中的平衡状态，参数有吃水d、横倾角θ以及纵倾角ψ）和足够的稳性和抗沉性，同时学生应掌握衡量船舶稳性、浮性、抗沉性各种指标及其计算方法，能在设计时提供各种必要的计算说明书和曲线等数据。

一、船舶原理的内容船舶原理是研究船舶航海性能的科学。

（1）浮性——船舶在一定的装载情况下浮于一定水面位臵的能力（保持平衡位臵能力）。

（2）稳性——船舶在外力作用下，船舶发生倾斜而不致倾覆，当外力的作用消失后，仍能回到原来的平衡位臵的能力。

（3）抗沉性——当船体破损，海水进入舱室，船舶仍能保持一定的浮性和稳性而不致沉没和倾覆的能力。

（4）船舶快速性（速航性）——船舶尽可能消耗低的功率而达到一定航速的能力，包括船舶阻力与推进两部分，前者研究船舶在航行过程所遭受的各种阻力。

后者是研究克服阻力的推进器及其与船体间的相互作用（推力减额和伴流分数）。

（5）适航性（或称耐波性）——船舶在风流情况下的运动性能，主要研究船舶的横摇（rolling）、纵摇(pithing)、升沉等习惯上称为摇荡（摇摆、振荡）（6）操纵性——包括航向稳定性和船舶机动性(航向稳定性和船舶机动性是相互制约的，对船体的要求也是相互制约的)是按照驾驶员的意图保持原定航向和改变航向的能力。

船舶原理=船舶静力学+船舶动力学船舶静力学是以流体静力学为基础，研究船舶在不同条件下的浮性、稳性、抗沉性等问题。