船舶稳性计算公式
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保证船舶具有适当的稳性的经验方法一、有两层舱的普通货船:二层占35%;底层占65%二、有两层舱的普通货船如果装有甲板货则:底层舱占65%;二层占25%;甲板货不超过10%三、有三层舱的普通货船:上二层占20%;下二层占25%;底层占55%四、观察船舶是否有足够的稳性:1、船舶用舵后有倾斜现象且恢复缓慢说明稳性不足。
2、船舶上浪后有倾斜现象且恢复缓慢说明稳性不足。
3、不明原因的倾斜,用压载水调整后向另一舷倾斜,调平不容易说明稳性不足。
五、判断船舶在航行时的稳性:经验公式:GM=(CB)²/t²;式中C为常数和船舶的方形系数有关,客船0.75~0.85;货船0.70~0.80;B为船宽;GM为船舶稳性高度值;t为船舶摇摆周期;亦可用t=0.58 (B²+4KG²)/GM 式中KG为船舶重心高度。
保证船舶的局部强度不受损伤一、上甲板:1、P≤B•S•H/μ;其中P为甲板所承受的力;B为船宽;S为横梁间距;H为货物堆码的高度(m),重结构船为1.5m,倾结构船为1.2m2、P≤9.81HC/ S•F;其中HC为允许货高,重结构船为1.5m,倾结构船为1.2mP≤9.81HC RC;RC-设计装运货物的单位体积重量二、中间甲板和底舱:P≤0.72V舱三、各舱的最大装载量:P≤0.9L•B•dS,L-舱长;B-舱宽;dS-夏季满载吃水。
四、装密度较大的货物,例如铁矿:1)不平舱或仅作部分平舱时,各舱底舱舱内堆积高度HC≤0.9 S•F•dS;2)经过充分平舱,各底舱可据情况多装按0.9L•B•dS所得重量的2 0%,但必须按舱容比配货;3)机舱后部各底舱,由于轴隧的加强作用,可多装按1)和2)所得重量的10%,但必须按舱容比分配货物。
五、上述情况是在无船舶资料时的计算方法,有船舶资料时,以资料为准。
六、船舶纵向变形的效验:1、经验数值法:(一般不超过两柱间长的1/1000)有利LBP/1200 正常LBP/800 极限LBP/600 危险2、主机汽缸曲拐开档差值检验法:是利用曲拐的开档值(mm)与汽缸活塞冲程(mm)进行比较;曲拐开档差值不大于汽缸活塞冲程的1/10000为有利范围;在1/10000与2/1000 0之间为允许范围;大于2/10000为危险范围。
船舶原理公式汇总第一章船型系数:水线面系数C WP =A W /LB 中横剖面系数C M =A M /Bd 方形系数C B =排水体积/LBd 菱形系数C P =排水体积/A M L=排水体积/C M BdL=C B /CM 垂向菱形系数C VP =排水体积\A W d=排水体积/C WP LBd=C B /C WP 排水体积符号▽ 尺度比:长宽比L/B :与船的快速性有关船宽吃水比B/d:与船的稳性、快速性和航向稳定性有关型深吃水比D/d :与船的稳性、抗沉性、船体的坚固性以及船体的容积有关 船长吃水比L/d :与船的回转性有关,比值越小,船越短小,回转越灵活 梯形法:A=⎰b aydx A=l ⎰bydx 0=l(∑=ni yi 0-(y 0+y 3)/2)注(y 0+y n )/2为首尾修正项辛氏法:一法,A=1/3l(y 1+4y 2+y 3)二法,A=3l/8(y 1+3y 2+3y 3+y 4) 计算漂心X F =M oy /A W =⎰-2/2/L L xydx /⎰-2/2/l l ydx 其中A W =2Lδ∑yi 'M oy =2(L δ)2∑kiyi '所以X f =L δ∑kiyi '/∑yi '计算横剖面面积型心的垂向坐标Z a =M oy /A s =⎰d zydz 0/⎰dydz 0其中横剖面面积As=2⎰dydz 0Moy=2⎰dzydz 0又可以表达为As=2dδ∑yi '(注意首位修正)Moy=2(l δ)2∑kiyi '所以可以表达为za=d δ∑kiyi '/∑yi '第二章浮心的计算dM yoz =x F A w d z dM xoy =zA w d z x F 为A w 的漂心纵向坐标 排水体积对中站面yoz 的静距M yoz =⎰dxfAwdz 0浮心纵向坐标x B =M yoz /▽=⎰d xfAwdz 0/⎰dAwdz 0同理可以得排水体积对基平面xoy 的静距和浮心垂向坐标Mxoy=⎰dzAwdz 0Zb=Mxoy/▽=⎰d zAwdz 0/⎰dAwdz 0同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置 dM yoz =x F A s d x dM xoy =z a A s d x 浮心纵向坐标Myoz=⎰-2/2/l l xAsdx X B =Myoz/▽=⎰-2/2/l l xAsdx /⎰-2/2/l l Asdx浮心垂向坐标Myoz=⎰-2/2/l l zaAsdx z B =Mxoy/▽=⎰-2/2/l l zaAsdx /⎰-2/2/l l Asdx第三章复原力矩M R =GZ ∆BM =I T /∆BML =I LF /∆初稳性公式和稳性高复原力矩M R =GZ ∆=GM ∆φ 忽略第四章M R =GZ ∆可以得到M R =GZ ∆=∆L 重点:静稳性曲线的特征M R =GZ ∆M R =GZ ∆=∆L 所以M R =∆LL=GM φ说明:船舶在正浮的平衡位置,静稳性臂L 对横倾角的导数等于初稳性高度GM 故,对于静稳性曲线来说,其远点的切线的斜率等于初稳性高度GM第七章船舶阻力总阻力=兴波阻力+摩擦阻力+粘压阻力(漩涡阻力) R t =R w +R f +R pv估算阻力的近似方法海军系数:对于船型近似,尺度和航速相同的船舶,他们的阻力Rt 和排水量及航速都有以下的关系, R t ∝∆2/3V 2有效功率PE 和排水量∆已及航速V 的关系 P E ∝∆2/3V 3又可以表示为 C e =∆2/3V 3/P E Ce 为海军系数 ∆为排水量 V 为航速Kn 艾亚法: 单桨船C BC =1.08-1.68Fr 双桨船C BC =1.09-1.68Fr艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率P EPE=∆0.64V3S/C0*0.735(KW)V S为静水中航行的速度C0系数可以根据长度排水量系数L/∆1/3和速长比V/L这里的LS垂线间长雷诺定律C f=R f/1/2ρv2s=f(R e)摩擦阻力R f雷诺数R e=Lν/Vν为水运动粘性系数V为速度傅汝德数F f=V/gl傅汝德数的比较定律Ls/=V mα1/2V s/gls=V m/glm所以得出V s=V m Lmα为模型船与实船的缩尺比相似定律:流体兴波阻力是傅汝德数的函数,因此总阻力必定是粘性阻力和兴波阻力的和,也就是雷诺数与傅汝德数的函数(不做要求)Ct=Rt/1/2ρv2s=f(Re,Fr)傅汝德假定,1假定船体总阻力可以分为独立的两部分,一是摩擦阻力,二是粘压阻力和兴波阻力,合并后为剩余阻力。
船舶原理公式Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT船舶原理公式汇总第一章船型系数:水线面系数 C WP =A W /LB 中横剖面系数 C M =A M /Bd 方形系数C B =排水体积/LBd菱形系数C P =排水体积/A M L=排水体积/C M BdL=C B /CM 垂向菱形系数 C VP =排水体积\A W d=排水体积/C WP LBd=C B /C WP 排水体积符号▽ 尺度比:长宽比L/B :与船的快速性有关船宽吃水比B/d:与船的稳性、快速性和航向稳定性有关型深吃水比D/d :与船的稳性、抗沉性、船体的坚固性以及船体的容积有关 船长吃水比L/d :与船的回转性有关,比值越小,船越短小,回转越灵活 梯形法:A= ⎰b aydx A=l ⎰bydx 0=l(∑=ni yi 0-(y 0+y 3)/2) 注 (y 0+y n )/2为首尾修正项辛氏法:一法,A=1/3l(y 1+4y 2+y 3) 二法,A=3l/8(y 1+3y 2+3y 3+y 4) 计算漂心 X F =M oy /A W =⎰-2/2/L L xydx /⎰-2/2/l l ydx 其中A W =2Lδ∑yi 'M oy =2(L δ)2∑kiyi ' 所以X f =L δ∑kiyi '/∑yi '计算横剖面面积型心的垂向坐标Z a =M oy /A s =⎰dzydz 0/⎰dydz 0其中横剖面面积As=2⎰dydz 0Moy=2⎰dzydz 0又可以表达为As=2dδ∑yi ' (注意首位修正)Moy=2(l δ)2∑kiyi ' 所以可以表达为za=d δ∑kiyi '/∑yi '第二章浮心的计算dM yoz =x F A w d z dM xoy =zA w d z x F 为A w 的漂心纵向坐标排水体积对中站面yoz 的静距 M yoz =⎰dxfAwdz 0浮心纵向坐标x B =M yoz /▽=⎰d xfAwdz 0/⎰dAwdz 0同理可以得排水体积对基平面xoy 的静距和浮心垂向坐标 Mxoy=⎰dzAwdz 0Zb=Mxoy/▽=⎰d zAwdz 0/⎰dAwdz 0同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置 dM yoz =x F A s d x dM xoy =z a A s d x 浮心纵向坐标Myoz=⎰-2/2/l l xAsdx X B =Myoz/▽=⎰-2/2/l l xAsdx /⎰-2/2/l l Asdx 浮心垂向坐标Myoz=⎰-2/2/l l zaAsdx z B =Mxoy/▽=⎰-2/2/l l zaAsdx /⎰-2/2/l l Asdx第三章复原力矩 M R =GZ ∆BM =I T /∆ BML =I LF /∆初稳性公式和稳性高 复原力矩M R =GZ ∆=GM ∆φ 忽略第四章M R =GZ ∆可以得到M R =GZ ∆=∆L 重点:静稳性曲线的特征M R =GZ ∆ M R =GZ ∆=∆L 所以M R =∆L L=GM φ说明:船舶在正浮的平衡位置,静稳性臂L 对横倾角的导数等于初稳性高度GM故,对于静稳性曲线来说,其远点的切线的斜率等于初稳性高度GM第七章船舶阻力总阻力=兴波阻力+摩擦阻力+粘压阻力(漩涡阻力)R t=R w+R f+R pv估算阻力的近似方法海军系数:对于船型近似,尺度和航速相同的船舶,他们的阻力Rt和排水量及航速都有以下的关系,R t∝∆2/3V2有效功率PE和排水量∆已及航速V的关系P E∝∆2/3V3又可以表示为C e=∆2/3V3/P ECe为海军系数∆为排水量V为航速Kn艾亚法:单桨船C BC=双桨船C BC=艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率P EPE=∆C0*(KW)V S为静水中航行的速度C0系数可以根据长度排水量系数L/∆1/3和速长比V/L这里的LS 垂线间长雷诺定律C f=R f/1/2ρv2s=f(R e) 摩擦阻力R f雷诺数R e=Lν/V ν为水运动粘性系数 V为速度傅汝德数F f=V/gl傅汝德数的比较定律Ls/= V mα1/2V s/gls=V m/glm所以得出V s=V m Lmα为模型船与实船的缩尺比相似定律:流体兴波阻力是傅汝德数的函数,因此总阻力必定是粘性阻力和兴波阻力的和,也就是雷诺数与傅汝德数的函数(不做要求)Ct=Rt/1/2ρv2s=f(Re,Fr)傅汝德假定,1假定船体总阻力可以分为独立的两部分,一是摩擦阻力,二是粘压阻力和兴波阻力,合并后为剩余阻力。