第五章抗沉性

1、 本章重点本章重点 1 1、船舶在一舱或数舱进水后浮态及稳性、船舶在一舱或数舱进水后浮态及稳性( (破舱稳性破舱稳性- -Impaired stability)Impaired stability)的计算。的计算。 2 2、从保证船舶抗沉性的要求出发，计算分舱的极、从保证船舶抗沉性的要求出发，计算分舱的极限长度即可浸长度的计算。限长度即可浸长度的计算。 抗沉性定义：指船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定浮性和稳性。 在船舶设计阶段，需要考虑抗沉性问题，抗沉性是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的舱室来保证的，要求一舱或数舱进水后，船舶的下沉不超过规定的极限位置，并保持一定的稳性。 各类船舶的抗沉

2、性要求是不同的： 军舰客船货船 一、进水舱的分类一、进水舱的分类在抗沉性计算中，根据船舱进水情况，可将船舱分为下列三类： 第一类舱：舱的顶部位于水线以下，船体破损后海水灌满整个舱室，但舱顶未破损，因此舱内没有自由液面。 双层底、顶盖在水线以下的舱柜属于这种情况。 第二类舱：进水舱未被灌满，舱内的水与船外的海水不相联通,有自由液面。 为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞注水但水没有抽干的舱室都属于这类情况。 第三类舱：舱的顶盖在水线以上，舱内的水与船外海水相通，因此舱内水面与船外海水保持同一水平面。 这在船体破损时较为普遍，也是最典型的情况。 船舱破损进水后，如进水量不超过排水量的101

3、5%则可以应用初稳性公式来计算船舱进水后的浮态和稳性，误差较小。基本方法有两种：（1 1）增加重量法增加重量法： 把破损后进入船内的水看成是增加的液体重量。把破损后进入船内的水看成是增加的液体重量。（2 2）损失浮力法损失浮力法： 把破舱后的进水区域看成不属于船的，即该部分的把破舱后的进水区域看成不属于船的，即该部分的 浮力已经损失，损失的浮力借增加吃水来补偿。浮力已经损失，损失的浮力借增加吃水来补偿。 这样对整个船舶来说，其排水量不变，故此法这样对整个船舶来说，其排水量不变，故此法 又称为固定排水量法。又称为固定排水量法。 两种方法思路不同，但计算结果是一致的，（复原力矩，横倾角，纵倾角，船

4、舶首尾吃水）是完全一致，但稳性高数值是不同的，这是因为稳性高是对应于一定排水量的缘故。 体积渗透率 大小视舱室用途及装载情况而定。大小视舱室用途及装载情况而定。 P170 表表5-1 面积渗透率 一般来说 通常所谓的渗透率指体积渗透率通常所谓的渗透率指体积渗透率au空舱面积实际进水面积1aauavu空舱的型体积舱内实际进水的体积vvuv1vuau表5-1 处 所 渗透率起居设备占用处所 0.95机器占用处所 0.85货物、煤或物料储藏专用处所 0.60供装载液体的处所 0或0.95（视何者导致较严重的后果而定）一、第一类舱室一、第一类舱室 1、计算方法、计算方法 增加重量法增加重量法2、计算步

5、骤及计算公式、计算步骤及计算公式wAPd（1 1）平均吃水的增量）平均吃水的增量 （2 2）新的横稳性高）新的横稳性高)2(11GMzddPPGMMG （3 3）新的纵稳性高公式）新的纵稳性高公式LLGMPMG11 （4 4）横倾角正切）横倾角正切11)(MGPPytg （5 5）纵倾角正切）纵倾角正切11)()(LFMGPxxPtg 11)()()2(LFFFMGPxxPxLd11)()()2(LFFAMGPxxPxLd(6(6）由纵倾引起的首尾吃水变化）由纵倾引起的首尾吃水变化FFFddddAAAdddd（7 7）船舶最后的首尾吃水）船舶最后的首尾吃水二、第二类舱室二、第二类舱室wAPd（

6、1 1）平均吃水的增量）平均吃水的增量 （2 2）新的横稳性高）新的横稳性高 （3 3）新的纵稳性高公式）新的纵稳性高公式PiGMPMGyLL11 （4 4）横倾角正切）横倾角正切11)(MGPPytg （5 5）纵倾角正切）纵倾角正切11)()(LFMGPxxPtg 11)()()2(LFFFMGPxxPxLd11)()()2(LFFAMGPxxPxLd(6(6）由纵倾引起的首尾吃水变化）由纵倾引起的首尾吃水变化FFFddddAAAdddd（7 7）船舶最后的首尾吃水）船舶最后的首尾吃水PwiGMzddPPGMMGx)2(11三、第三类舱室 这类舱室舱内的水面与船外海水保持在同一水平面上，其

7、进水量需这类舱室舱内的水面与船外海水保持在同一水平面上，其进水量需由最后水线来确定，而最后水线位置又与进水量有关。由最后水线来确定，而最后水线位置又与进水量有关。1、计算方法、计算方法 损失浮力法损失浮力法2、计算步骤及计算公式、计算步骤及计算公式 (1)(1)平均吃水的增量平均吃水的增量aAvdw),(FFyxaAaxxAxwaFwFwaAayywaF(2)(2)剩余水线面面积的漂心位置剩余水线面面积的漂心位置FF 22)()(FwaxTTyaAayiII22)()(FFwFayLLxxaAxxaiII(3)(3)剩余水线面面积（剩余水线面面积（Aw-aAw-a）对通过其漂心）对通过其漂心F

8、F的横向及纵向惯性距的横向及纵向惯性距)(FBxxvx)(FByyvy)2(ddzvzB(4)(4)浮心位置的变化浮心位置的变化LLLIIBMTTIIBM(5)(5)横横, ,纵稳心半径的变化纵稳心半径的变化 BMzGMBLBLBMzGM(6)(6)横横, ,纵稳性高的变化纵稳性高的变化GMGMGM1LLLGMGMGM1(7)(7)新的横新的横, ,纵稳性高纵稳性高 (8)(8)横倾角正切横倾角正切1)(GMyyvtgF (9)(9)纵倾角正切纵倾角正切 1)(LFGMxxvtg1)()2(LFFFGMxxvxLd1)()2(LFFAGMxxvxLd(10)(10)由于纵倾引起的首由于纵倾引起

9、的首, ,尾吃水变化尾吃水变化FFFddddAAAdddd(11)(11)船舶最后的首尾吃水船舶最后的首尾吃水 （1 1）等值舱的进水体积；）等值舱的进水体积；（2 2）等值舱的重心位置；）等值舱的重心位置；对于第三类舱室，还需算出：对于第三类舱室，还需算出：（3 3）等值舱在原来水线处的损失面面积；）等值舱在原来水线处的损失面面积；（4 4）等值舱损失水线面面积的形心坐标。）等值舱损失水线面面积的形心坐标。 我国海船法定检验技术规则规定：民船的下沉极限是在舱壁甲板上表面的边线以下76mm处，也就是说，船舶在破损后至少应有76mm的干舷。 在船舶侧视图上，船壁甲板边线以下76mm处的一条曲线（

10、与甲板边线平行）称为安全限界线（简称限界线）。限界线上各点的切线表示所允许的最高破舱水线（或称极限破舱水线）。破舱前：水线WL、排水体积 、浮心纵向坐标 ；破舱后：水线W1L1、排水体积 1 、浮心纵向坐标 ；破舱的进水体积 ，形心纵向坐标为 。 则： 令： 为极限破舱水线以下排水体积 1对中横剖面的体积静矩， 计算水线WL以下排水体积 对中横剖面的体积静矩。 可浸长度的计算问题并归结为：在已知船舱的进水体积，形心纵向坐标的情况下 求出船舱的长度和位置。BxBx1vixiv1iixvxxBB11BxMBxM1（1）绘制极限破舱水线；）绘制极限破舱水线；（2）计算进水体积）计算进水体积 及形心纵向坐标为及形心纵向坐标为ivivix