散货船下水计算书 Launching Calculation

1、Title:Launching CalculationDrawing No :DCS071525-RevisionScalePage:17 /24图纸履历 PLAN HISTORY日期DATE版本REVISION标记MARK说明DESCRIPTION设绘DSND审核CHKD审定APPD目 录Table of Contents1、下水计算汇总表Launching Calculation Summary List2、下水第一阶段计算Launching Calculation 1st Stage3、下水第二阶段计算Launching Calculation 2nd Stage4、下水第三阶段计算La

2、unching Calculation 3rd Stage5、下水曲线 Launching Curve6、润滑剂受力及下滑力计算 Force on Grease and Slipping Force Calculation.7、下水后稳性及全浮滑程估算 Evaluation of Slip Distance on Full Floating & Draft, Stability after Launching8、下水曲线分析Launching Curve Analysis附录 Appendix 计算结果汇总图表 The Table&Chart of Launching Calculation下

3、水布置简图 Slip-way Arrangement for Launching1、下水计算汇总表Launching Calculation Summary List序号No.项 目 Items1下 水 重 量 Launching Weight9545 t2滑 道 坡 度 Slip-way Inclination1: 203龙 骨 坡 度 Keel Inclination1: 204滑板有效宽度 Slip-plate Effective Width1.44m5滑 板 长 度 Slip-plate Length156.5m6下 水 水 位 Tidewater above Zero Point+1

4、.4 m7艉垂线距离滑道末端Distance Between AP and Slip-way Aft End44.5m8艉浮滑程 Slip Distance at Aft Floating128.6m9艉浮时首支点反力 Bow Support Force at Aft Floating1750.74 t10艉浮时首支点距离滑道末端Distance Between Support Force and Slip-way End at Aft Floating88.1 m11润滑层平均压力: 在船台上: Average Force on Lubricant: on Slipway 艉浮时: at A

5、ft Floating21.62 t/m2121.58 t/m212全 浮 滑 程 Slip Distance When Full Floating149.39 m13艉 弯 现 象（或称仰倾现象） Aft Bend无No14下 落 距 离 Bow Falling Distance无No15下水后吃水估算值T首Evaluated Draft after Launching TF T尾 TA0.579m4.147m16下水初稳性高度估算值 Evaluated Stability after Launching16.62m安全下水要点建议：1) 下水时水位应该不低于 0.73m(船艏垂线距滑道与水

6、面交点距离应不大于 199.5m)；2) 润滑层的摩擦系数 0.010.025，其许可平均压力应大于21.62 t/m2(2.162 kgf/cm2)；3) 船脱离滑道以后，如果采用制动锚链以节制船的滑行速度，估算的冲程约为420m(假设制动锚链直径60mm 长度为220m)，故下水时水域长度应不小于570m (水面标高为1.4时，从艉垂线量起)； 4) 滑板承受静压：P11=9745/(2156.51.5)=20.76 t/m2(2.076 kgf/cm2)5) 滑板承受动压：P11=1750.74/(261.5)=97.3 t/m2 (假设艏部下水横梁宽度为6m)下水时艏楞处滑板的最小宽度

7、需根据滑板的安全承压力进行验算。2、下水第一阶段计算Launching Calculation 1st Stage2.1船舶主要参数 Main Particulars 总 长 Loa 179.88m 两柱间长 Lpp 172 m 型 宽 B 28.80m 型 深 D 14.60m设计吃水 9.83m结构吃水 10.30m满载排水量 43723 T载重量 35000 T空船浮态：艉吃水TA 4.147m， 艏吃水TF 0.579m2.2船台布置、船舶在船台位置及初始吃水情况 船台滑道坡度 1: 20 (2.862) 船台滑道布置 2条 滑道末端至首楞距离 216.8m 滑道末端标高 -1.6m

8、下水水位高度 +1.4 m 摩擦系数(假定) 0.025 滑道宽度 1.50m 涂脂受压有效宽度 1.44m 滑板长度(假定) 156.5m 滑板前端距滑道末端距离 216.4m 船体龙骨坡度 1: 20 船体基线距滑道面 0.75m 船舶首尾的初始水位 船首底水位(艏垂线处) TF0 -(216.8SIN-3+0.75COS)=8.58m 初始首楞水位 TFB = TF0 初始船尾底水位 TA0 = TF0 172SIN=0.99(m)2.3下水重量重心计算下水重量 9545t 重心垂向位置 Zg 10.2m A. BL 重心纵向位置 Xg -7.05 m F. Amidship (舯后)重

9、力对首楞力矩 Mg= 9545( 86+7.05)= 888162.3 (T.m) 本计算书中的符号规定：T0艏楞吃水 Draft at fore end beamTF0初始艏吃水Initial Draft at Fore PerpendicularTA0初始艉吃水Initial Draft at Aft PerpendicularTF艏吃水Draft at Fore PerpendicularTA艉吃水Draft at Aft PerpendicularS假定滑程 Supposed Slipping Distancea龙骨坡度 Keel InclinationFv 浮力 BuoyancyDc

10、下水重量 Launching WeightXg重心纵向位置 Gravity Center Longitudinal PositionLc浮心纵向位置 Buoyancy Center Longitudinal PositionMa下沉力矩即重力对首楞力矩Weight Moment to Fore End BeamMb起浮力矩即浮力对首楞力矩Buoyancy Moment to Fore End BeamM1浮力对滑道末端力矩Buoyancy Moment to Slip-way EndM2重力对滑道末端力矩 Weight Moment to Slip-way End 入水船体排水体积 Displ

11、acement of the Subsea Hull3、下水第二阶段计算(或称艉浮计算) Launching Calculation 2nd Stage 3.1 浮力及起浮力矩计算：假设此阶段的计算滑程，根据不同滑程计算不同首尾吃水及相应的排水量和起浮力矩。假定滑程 S=70m, S=100m, S=110m140m 船舶滑行距离S米以后的有关计算公式：艏吃水 TF = TF0S / 20艉吃水 TA = TA0S / 20重心至滑道末端的距离 SG=S-123.75 (沿轨道方向)浮心至首支点距离 lC=86-Xc 如图2.1所示，船尾开始进入水中后，浮力V作用于浮心C。若设下水重量为Dc，

12、浮力V及反力R距艏柱支点A的距离分别用LG、Lc及LR表示，船之垂线间长度L，在此阶段可写成如下两个平衡方程式：(2.1)在上式中已知Dc、LG，V、Lc可通过Bonjean曲线求得，由此方程可以求出反力R及其作用距离LR。图3.1 下水受力示意图通过Bonjean曲线计算，根据不同位置的吃水可以求出浮力V及浮心位置C，当行程逐渐增大达某一值时满足，船尾开始上浮，设下沉力矩， 起浮力矩，滑道坡度取1/20，下水重量为9545 T，重心Xg=-7.05m，重心作用力臂93.05m，可以得到下沉力矩Ma=954593.05= 888162.3 T.m，不同艉吃水Tw对应的反力和起浮力矩计算结果如下

13、表所示：艉吃水Tw(m)入水体积v(m3)浮心坐标Xc(m)起浮力矩Mb(T.m)反力R(T)反力力臂LR(m)3.51122.66-47.53153501.38395.4087.553661.19-36.88460682.15795.9473.85.50 4846.60-33.69594011.44582.0964.25.755434.19-31.72655038.23980.3958.65.85578.23-31.45670889.83832.8956.75.855722.99-31.20686843.43684.6654.65.90 5868.54-30.97702923.93535.6

14、252.45.95 6014.40-30.75719053.43386.2649.966160.40-30.55735208.23236.7547.36.056365.63-30.03756321.63026.6043.66.16761.75-29.90802460.52620.9732.76.156895.06-29.60816197.12484.4629.06.176943.57-29.488210532434.7927.66.186967.85-29.41823482.82409.9226.86.196992.14-29.35825912.62385.0526.16.27016.42-2

15、9.29828342.42360.1925.36.47505.53-29.35877439.21859.345.86.437579.67-28.018849241783.421.86.447604.52-27.96887442.81757.970.46.457629.38-27.92889961.81732.51-1.06.57817.83-27.38907675.31539.54-12.7可以看出：当艉吃水Tw=6.44m时 Mb=887442.826 T.mMa=888162.3 T.m；由此船舶开始起浮时的艉吃水应在6.44m6.45m之间，通过内差法（或图解法）求得船舶开始起浮时参数。

16、3.2 绘制艉浮下水曲线：根据计算的浮力及起浮力矩结果可以绘制第二阶段下水曲线，如下图所示：图3.2 艉浮下水曲线图由船舶静力学下水曲线可以知道，在滑程S=128.59 m 处船尾开始上浮(艉浮)，上浮时艏支点反力(重力与浮力差值)为1750.74t，滑程128.59即为艉浮滑程，此时艉吃水Tw=6.443m，艏垂线距离滑道末端88.21m，浮力对首楞力矩(起浮力矩Mb)等于重力对首楞力矩。但由于船之旋转惯性，船尾上浮时间有可能较迟，另一方面船尾突然冲入水中，由于水之动力作用使浮力增加，船尾上浮也有可能提前。对下水过程中的动力影响尚未考虑，按常规，静力学计算的结论已可作为参考。各滑程对应的艏艉

17、吃水、浮力、起浮力矩、重力对滑道末端力矩、浮力对滑道末端力矩等计算结果见附表。从计算结果可知：当船之重心G经过滑道后端以后，在艉浮前重力对滑道后端的力矩DcSG均小于浮力对滑道后端的力矩vSc，所以下水过程不会发生仰倾现象(或称艉弯现象 Aft Bend)。3.3 滑道压力分布计算：建立船舶下水分析计算模型，为了把问题简化起见，假设滑道上的压力按照直线定律分布； 3.3.1 下水第一阶段：设滑板与船体接触长度为ls，自滑板前端到反力R作用点的距离为lR，滑板前端到重心G的距离为lG，在下水第一阶段lR=lG，由于船的重心纵向位置总在船舯附近，因此1/3lslR2/3ls压力服从梯形分布。滑道有

18、两条，每条宽度为b，接触长度为ls，前端处滑道所受压力为pf(t/m2)，后端滑道所受压力为pa(t/m2)，由力和力矩平衡可以得到以下公式：求解可得：(式7.1)3.3.2 下水第二阶段(尾部产生浮力后)： a) 当1/3lslR2/3ls时，压力作梯形分布，可以得到： (式7.2)b) 当2/3lslRls时，反力作用在2ls/3之外，此时有效接触长度为3(ls-lR)，压力作三角形分布，可以得到： (式7.3)c) 当0lR 0 即 (G+G1)(Sina -f Cosa) 0 tg a- f 0 油脂磨擦系数 f = 0.025 tg a= 0.05 则有: tg a f 船舶能自行下滑.下滑力:F = （P+P1）（Sin-f Cos） = 486.6-243.3= 243.3 t艉浮时首楞处润滑油脂平均压力为： F=121.58 t/m27、下水后吃水稳性及全浮滑程估算7.1下水后稳性计算 排水量displacement = 9545(t), Xg = 7.05m, Zg =10.2m 从静水力曲线查出: 横稳心高度 KM =26.82m 初稳性 GM = KM - KG =26.82-10.2= 16.62(m)7.2下水后吃水估算 从静水力曲线查出排水量 = 9545t, 平均吃