《船舶设计原理》全套教学课件

第1章

绪

论

第2章

船舶重量及容量

第3章

相关船舶公约及规范的基本

第4章

船舶主要要素的确定

第5章

型线设计

第6章

总布置设计

第7章

船型技术经济分析与论证

全套可编辑PPT课件

CONTENTS1.11.21.31.4船舶设计工作概况船舶设计工作方法船舶设计的基本原则和基本要求本课程研究的主要内容第1章绪论船舶设计工作概况1.11.1.1船舶设计工作的重要性一艘船舶的产生,一般要经历制定设计技术任务书、设计和建造、交船试航几个大的阶段。船舶设计是依据设计技术任务书,经过大量详细的设计计算和绘图,提供船舶建造和使用所需的全部技术文件,包括设计说明书、设计图纸、技术条款等。船舶设计工作,包括总体设计和局部设计两个方面。船舶是一种水上活动工程建筑物,具有技术复杂、投资大和使用期较长的特点,与国民经济和国防建设等许多方面有着密切的关系,因此,船舶设计是一门综合性的、复杂的科学技术。我国海岸线长,江河流域面积广,资源丰富,具有发展水上运输的天然优越条件。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1.2船舶设计技术任务书民船设计技术任务书主要包括如下几个方面的内容:(1)航区、航线(2)用途(3)船型(4)船级(5)船舶主要尺度及型线(6)船体结构(7)动力装置(8)航速、续航力(9)船舶性能(10)船舶设备(11)船员配备及其舱室设施本课件是可编辑的正常PPT课件1.1.2船舶设计技术任务书35000t油船设计技术任务书(1)船舶用途、航区与船型(2)船级(3)船舶主要尺度及型线(4)载重量及货油舱(5)航速与续航力(6)稳性与适航性(7)船体结构(8)船舶设备及甲板机械(9)动力装置(10)电气设备(11)船员定额及舱室布置本课件是可编辑的正常PPT课件1.1.3船舶设计阶段划分及提供的主要图样和技术文件传统方法将船舶设计大体上划分为以下几个阶段:编制设计技术任务书初步设计技术设计施工设计完工设计本课件是可编辑的正常PPT课件1.1.3船舶设计阶段划分及提供的主要图样和技术文件各设计阶段及设计任务介绍:制定设计技术任务书报价设计合同设计详细设计生产设计合同设计这一阶段要完成的主要技术文件有:全船说明书。总布置图。型线图。船中剖面结构图。机舱布置图。主要设备系统布置图。航速、稳性、干舷、舱容、船体强度等计算书。材料预估单,主要设备明细表。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1.3船舶设计阶段划分及提供的主要图样和技术文件各设计阶段及设计任务介绍:制定设计技术任务书报价设计合同设计详细设计生产设计详细设计在详细设计阶段,船体方面所完成的主要图样和技术文件有:船体设计说明书。详细的总布置图。正式的型线图。中剖面结构图、基本结构图、外板展开图、全船分段划分图、首柱图、尾柱图、肋骨型线图、甲板结构图、主横舱壁结构图等。船舶舾装方面的布置图和零件图。各系统原理图。各项性能的详细计算及有关说明书和试验报告书。详细的设备和材料规格明细表等。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1.3船舶设计阶段划分及提供的主要图样和技术文件各设计阶段及设计任务介绍:制定设计技术任务书报价设计合同设计详细设计生产设计生产设计生产设计涉及的范围广,设计文件的深细程度高,其主要特点是:把船舶设计、造船生产和生产管理有机地结合起来,通过设计文件(图、表或其他信息)体现出来,并以此作为组织生产的依据。把船体、轮机、电气及其他工程的纵向专业系统进行横向融合沟通,构成纵横结合的综合系统,使各专业、各工种、各施工阶段能协调平衡,均衡生产,提高综合生产能力。生产设计是促使船舶设计、工艺技术和生产管理现代化的有效措施之一。虽说生产设计是在详细设计的基础上进行的,但实际上却是贯穿合同设计、详细设计这两个设计阶段始终的。从设计一开始就把“造什么样的船”同“怎样造船”一起考虑,把订船者的要求同承造厂的装备条件结合起来,真正体现了设计为建造服务的思想。本课件是可编辑的正常PPT课件船舶设计工作方法1.21.2.1揭露、分析与解决船舶内在的技术经济矛盾在讨论船舶设计的一般方法时,首先应当对船舶本身所具有的各种技术经济矛盾有所认识。在不同的矛盾之间又存在着矛盾,如在排水量不变的情况下,提高载重量与提高航速之间的矛盾,提高稳性与改善横摇缓和性之间的矛盾,航向稳定性与操纵灵活性之间的矛盾;在水密分舱上,使用合理性与抗沉性之间的矛盾,增加船舶吃水与航道和港口水深限制之间的矛盾,降低造价与要求高航速之间的矛盾,采用先进技术与可靠性、经济性之间的矛盾等。揭露、分析与解决船舶内在的各种技术经济矛盾是船舶设计所必须采用的方法。抓主要矛盾的思想,应当贯穿在整个设计工作的始终。由于船舶的类型、用途、航区条件以及船东要求的不同,因此船舶设计中的主要矛盾也各不相同。在一条船设计之初,为确立一个正确的设计思想作为处理设计中各种矛盾的总原则,必须找出设计船的主要矛盾。在以后的设计全过程中,必须始终贯彻这一设计思想,并使其他矛盾的解决服从这一设计思想。本课件是可编辑的正常PPT课件1.2.2逐步近似深化的过程在设计时,确定任一问题,涉及的方面和要考虑的影响因素都很多,有些因素在设计之初,由于条件不具备是难于考虑到的,因此问题的真实解是通过逐步近似过程获得的。按逐步近似过程进行船舶设计,就是把复杂的设计工作分成若干循环(或阶段),初步近似时只考虑少数主要因素,后一次再计入较多的因素,反复进行几次近似,每一次近似都是前一次结果的补充、修正和发展,经过若干次近似之后,最终可得到符合要求的设计结果。本课件是可编辑的正常PPT课件1.2.3在借鉴与继承的基础上创新任何新型优秀船舶的出现都是既往船舶发展的结果。科学的继承性在船舶设计中有重大意义。在设计过程中,以分析批判的态度应用以往的经验不仅是十分重要的,而且是不可缺少的,这是船舶设计工作的又一个方法。现代船舶是在人们造船和用船经验的不断积累,科学技术的不断进步下发展起来的。所谓母型法,是指在现有船舶中选取一条与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船,将其各项要素按设计船的要求用适当的方法加以改造变换,即得到设计船的相应要素。设计中所选用的母型,不必只限于一条船,可以在设计不同局部时,选用不同的母型,各取其长,以便更好地满足设计船的需要。应用与设计船同类型船舶的统计资料,可以使设计者了解到该类船舶的一般情况,便于选择设计船的各项技术参数。本课件是可编辑的正常PPT课件1.2.4调查研究人的正确认识来源于社会实践,调查研究是搞好设计工作极为重要的基础性环节。因为资料数据的准确和分析判断的正确,是保证设计结果正确的必要条件和前提,所以船舶设计者从接受设计任务时起,首先要进行调查研究工作,要深入实际,弄清和领会用船部门的意图和要求,广泛征求航道、港务、船厂等有关部门的意见和看法;搜集货源、航线、港口、船舶建造和现有营运船舶的资料,以及同类型船舶的发展动向和趋势、技术政策方面的规定等。本课件是可编辑的正常PPT课件船舶设计的基本原则和基本要求1.31.3.1船舶设计的基本原则认真贯彻国家的技术政策遵守国际、国内各种公约、规范和规则本课件是可编辑的正常PPT课件1.3.2船舶设计的基本要求船舶设计的基本要求经济环保美观适用安全本课件是可编辑的正常PPT课件1.3.3新时代背景下船舶设计工作的机遇与挑战船舶工业作为我国军民结合的战略性产业,其未来发展应当以纲领精神为主导原则,应当坚持创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本的基本方针。在复杂的国际背景下,我国造船业要在全球激烈的竞争中立于不败之地,必须重视设计创新的驱动作用。船舶设计中应当通过新船型的开发、新技术的应用、新装置的研发等创新性工作,提升船舶产品在全球市场中的竞争力。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3.4船舶设计工作对祖国统一与民族复兴的重要意义实现祖国完全统一,是实现中华民族伟大复兴的前提,也是其重要内容和基本任务。祖国没有实现统一,是中华民族无法愈合的伤口,是国家在国际上最大的弱点,敌对外部势力会抓住这个弱点想方设法离间我们、撕裂我们,阻止我们祖国的发展与繁荣,使我们无法实现真正意义上的民族复兴。要想实现祖国统一,我们必须拥有一支强大的人民海军作为保障。本课件是可编辑的正常PPT课件本课程研究的主要内容1.41.4本课程研究的主要内容船舶设计(有时称船体设计)是一门综合性的科学技术,包括船体、轮机、电气等各方面的专业内容。船舶设计中又可分为总体设计和局部设计。船舶设计的核心问题为船舶主要尺度和船型系数的确定。主要尺度和船型系数又是进行型线设计、总布置设计的前提,而型线及总布置设计又会进一步完善主要尺度及船型系数,三者是相互联系和相互制约的完整统一体。在船舶设计中除了上述基本问题之外,还有许多设计计算与绘图工作。

本课件是可编辑的正常PPT课件感谢观看THANKSCONTENTS2.12.2船舶重量船舶容量第2章船舶重量及容量船舶重量2.12.1.1重量及重心计算概述1.浮力与重力的平衡船舶在水中同时受到重力和浮力的作用,当浮力和重力相等,作用在同一铅垂线上时,船舶才能在水面上达到平衡。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.1重量及重心计算概述船舶所受到的重力等于构成船舶的所有重量之和,故有重力方程式W=∑Wi(2-1)式中W———船舶所受的重力,t;∑Wi———构成船舶的所有重量之和,t。船舶所受到的浮力等于船舶所排开的水的重量,故有浮力方程式Δ=γk∇=γkLBdCb(2-2)式中Δ———对应载况下的船舶排水量,t;γ———水的密度,t/m3,淡水为1.0t/m3,海水为1.025t/m3;k———附体体积系数,通常取k=1.004(大船),k=1.01(小船);∇———对应载况下的型排水体积,m3;L,B,d,Cb———船长、型宽、吃水及方形系数。当船舶在水中达到平衡时,其浮力必等于重力,可得浮性方程式Δ=∑Wi=γkLBdCb(2-3)本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.1重量及重心计算概述2.重量、重心计算的目的及特点为使设计船舶准确地漂浮在预定的吃水线上,就必须比较准确地估算船舶的重量与重心。重量计算的误差如果过大,船将不能漂浮在预定的吃水线上,影响船舶使用性能。船舶重量、重心计算是贯穿设计始终的逐步近似过程。在不同设计阶段,重量、重心计算的方法是不一样的。在设计初期即主要尺度及排水量确定阶段,设计船的重量、重心只能依据母型船或统计资料进行估算。在技术设计、施工设计阶段可以按图纸进行详细的分项计算,然后逐项累计,完工设计阶段经倾斜试验最后确认。本节主要介绍设计初期重量及重心的估算方法。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.2重量及排水量分类1.民船重量分类船舶在某载况下的总重量即为此时的排水量Δ,它是空船重量与相应载况时的载重量之和,即Δ=LW+DW(2-4)式中LW———空船重量,t;DW———相应载况时的载重量,t。其中,空船重量又可分为船体钢料重量Wh、木作舾装重量Wf及机电设备重量Wm,即LW=Wh+Wf+Wm(2-5)本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.2重量及排水量分类2.典型排水量民船通常有下列载况:空船排水量空载排水量满载排水量最大排水量本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算1.载重量系数法载重量DW与Δ排水量之比称为载重量系数,即当设计船的DW给定时,可用下式粗估空船重量LW:式中的载重量系数ηDW可参考同类型船舶的统计值选取,最好取自相近的母型船,也可按同类型船舶载重量系数的统计公式计算。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算1.载重量系数法对于Δ大的船舶,ηDW要大些。对于一般货船或油船等载重型船舶,ηDW随Δ变化有相对稳定的范围,因此可用ηDW来确定LW或初始Δ。ηDW表示船舶的DW占Δ的百分数,它反映了运输船舶装载能力的大小,表示Δ的利用率。对同样Δ的船来说,ηDW大者,表示其DW大;反之,当DW和其他要求相同时,ηDW大者,说明Δ小些也能满足要求,故造价较低。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算①影响船体钢料重量的因素a.船舶主要尺度及系数b.布置特征c.船级、规范、航区d.结构材料本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法a.百分数法此法假定船体钢料重量Wh与满载排水量Δ成正比,即Wh=Ch·Δ(2-9)式中Ch———Wh占Δ的百分数,称为钢料重量系数,可根据母型船或按同型船的统计值选取,即式中,下标带“0”者为母型船的相应数值。式(2-9)实际上可由式(2-8)导出。当式(2-8)中的指数α=β=δ=τ=1,γ=0时,即得式(2-9)。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法b.立方模数法此法假定Wh正比于船的内部总体积,并以LBD作为内部总体积的特征数,则有Wh=ChLBD(2-11)式中Ch———关于立方模数的船体钢料重量系数,可参考母型船选取;LBD———立方模数,其中D为至最上层连续甲板的型深。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法b.立方模数法若设计船的舷弧高度及上层建筑的体积与母型船相差较大,式(2-11)中D可采用相当型深D1,以提高计算的精确性。D1可用下式计算:式中Sm———平均舷弧高;li,hi———连续甲板上的第一层的各上层建筑的长度与高度。其中式中,A为船舷弧升高部分的侧投影面积。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法b.立方模数法若采用抛物线形舷弧,则式中,SF,SA为船的首、尾舷弧。这样,式(2-11)便可写成Wh=ChLBD1(2-15)为了提高估算精确性,可将式(2-15)改写成本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法b.立方模数法如果设计船与母型船的甲板层数不同,估算时也要对Wh进行修正,通常每增加一层纵通甲板,Wh增加5%~6%。

本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法c.平方模数法此法假定Wh正比于船体结构部件的总面积,而这总面积用L,B,D的某种组合来表征。最常见的形式为Wh=ChL(B+D)(2-18)式中,B+D可近似看成是单甲板从龙骨到甲板中心线的周长,所以L(B+D)实际上是一种表征船壳表面积及甲板表面积的面积特征数。考虑甲板层数、内底及纵舱壁的影响,式(2-18)可改写成Wh=ChL(aB+bD)(2-19)式中,系数a,b根据船的建筑特征而定,取法很多。有人建议a取为连续甲板的层数加2,b取2。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法d.平方-立方模数法此法亦称混合模数法,其形式为Wh=Ch[LBD+L(B+D)](2-20)对于吃水受限制的船舶(如内河船),由于型深D相对较小,而型宽B相对较大,用这种方法估算Wh可得到较好的结果。考虑相当型深D1和船体丰满度影响,其形式为e.分项细目换算法本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法f.修差法此法是根据设计船与母型船主要尺度的差别进行修正得出新船的Wh,即Wh=Wh0+δWh(2-23)式中δWh———设计船船体钢料重量的增量。假定母型船的Wh0与主要尺度的关系式为Wh=ChL1.45B0.945D0.66(2-24)若设计船与母型船的主要尺度差值为δL,δB,δD,则由于设计船与母型船的主要尺度改变而引起的Wh增量δWh为本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法f.修差法由此可得到若设计船与母型船的方形系数也不相同,其差值为δCb,且按Cb每增减0.01时,其经主尺度修正后的Wh将增减0.3%,则Wh=(Wh0+δWh)(1+0.3δCb)(2-26)本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法g.每米船长重量法当设计船和母型船都具备船中横剖面结构图、型线图和总布置图时,可用本方法得出Wh。本方法假定全船性的结构,即主船体构件的总重量正比于船中部每米长度重量w和船长Lpp,并以Cb1/3考虑船体丰满度的影响。具体估算步骤如下:(i)计算单元长度的总重量W0和W。所谓单元长度,对横骨架式船来说,为一个肋骨间距;对纵骨架式船来说,则为相邻实肋板间的距离。单元长度应计入的重量包括:纵向构件———板、纵桁、纵骨等;横向构件———肋骨、甲板横梁、肋板、肘板等。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(1)船体钢料重量Wh的分析及估算②船体钢料重量的估算方法g.每米船长重量法(ii)计算每米长度重量w0和w。将母型船与设计船单元长度内的总重量W0及W分别除以各自的单元长度L0及L,则得每米长度重量w0和w。(iii)计算新船的船体钢料重量:(iv)局部修正。分析设计船与母型船主船体构件的差异,如舱口的大小、舷弧及特殊加强等,并进行修改;分析设计船与母型船主船体局部构件(横舱壁、首尾柱、轴支架、机座等)及上层建筑、甲板室等的差异,再加以换算,因为式(2-27)只反映了船中横剖面处的结构特点,所以要做局部修正。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(2)木作舾装重量Wf的分析及估算①影响木作舾装重量的因素a.与船的排水量和主要尺度有关的重量b.与生活设施的标准、船员或旅客人数有关的重量c.与船的使用特点有关的重量d.特殊要求的重量本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(2)木作舾装重量Wf的分析及估算②木作舾装重量估算方法a.百分数法Wf=CfΔ(2-28)式中Cf———木作舾装重量系数,按相近母型船选取。此法只适用于货物运输船的粗略估算,因为该类船的建筑特征比较稳定。b.立方模数法Wf=CfLBD(2-29)式中参数的含义同前。客船、渔船、拖轮等可采用此式进行估算,但对其他运输船不及用平方模数法可靠,因为立方模数有些夸大了尺度的影响。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(2)木作舾装重量Wf的分析及估算②木作舾装重量估算方法c.平方模数法Wf=CfΔ2/3(2-30)Wf=Cf(LBD)2/3(2-31)Wf=CfLB(2-32)Wf=CfL(B+D)(2-33)式(2-30)~式(2-33)中的型深D也可用相当型深D1代替,以提高估算的准确性。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(2)木作舾装重量Wf的分析及估算②木作舾装重量估算方法d.分项换算法类似于估算船体钢料重量那样,当设计船已有总布置图,并对木作舾装项目的有关技术条件做了考虑后,就可按母型船对应的重量项目,根据其数量及技术条件进行比较,加以换算。分项换算的方法很多,下面仅介绍几种:(i)船体木作(木甲板、木铺板、木围壁及隔壁、货舱木护条)。其重量比例于L(B+D),或根据总布置图按单位面积重量分别计算。(ii)舱盖。其重量比例于舱盖的面积。可根据结构形式、舱口宽度和舱盖设计负荷相近的舱盖资料,确定每平方米的舱盖重量。(iii)起货设备。各起货设备的重量可根据它的形式、负荷及数量参考实船或产品目录加以计算。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(2)木作舾装重量Wf的分析及估算②木作舾装重量估算方法d.分项换算法类似于估算船体钢料重量那样,当设计船已有总布置图,并对木作舾装项目的有关技术条件做了考虑后,就可按母型船对应的重量项目,根据其数量及技术条件进行比较,加以换算。分项换算的方法很多,下面仅介绍几种:(iv)锚泊及系泊设备。其重量比例于Bd,或按舾装数相近的实船取值。(v)救生设备。其重量按救生设备的装载人数参考相近的实船选取。无合适母型船时,可按救生设备的型号及数量用标准资料或产品目录分别算出它们的重量。(vi)舵设备。其重量比例于Ldvk2,vk为航速。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(2)木作舾装重量Wf的分析及估算②木作舾装重量估算方法d.分项换算法类似于估算船体钢料重量那样,当设计船已有总布置图,并对木作舾装项目的有关技术条件做了考虑后,就可按母型船对应的重量项目,根据其数量及技术条件进行比较,加以换算。分项换算的方法很多,下面仅介绍几种:(vii)舱室内舾装木作(天花板、内衬板)。其重量比例于所计算的舱室体积V,或所计算的天花板、内衬板的面积,可根据总布置图确定。按隔热和隔音材料、装饰板材料均相近的母型船资料换算。(viii)油漆。其重量比例于(LBD1)2/3。(ix)裕度。由于木作舾装估算的精度差一些,设计过程中还常有增添,计算时也难免有所遗漏,故其重量裕度应比船体钢料重量的裕度取得大些,一般取4%~8%。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(3)机电设备重量Wm的分析及估算机电设备重量包括主机、辅机、动力管系、电气设备等的重量。①简单分析a.在民船设计中,绝大多数情况下主机、辅机都是预先选定的,即从产品目录上可以查得它们的重量。b.可以计算项目的重量。c.其他。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算2.分项估算法(3)机电设备重量Wm的分析及估算②估算方法a.粗估方法Wm=CmBHP(2-34)式中BHP———主机的额定功率;Cm———机电设备重量系数,可根据主机类型、功率及转速相近且机舱地位相当、船舶尺度大小相差不多的同类型船或有关图表资料取得。b.逐项比较法本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.3空船重量计算3.固定压载与排水量储备(1)固定压载固定压载是固定加在船上的载荷,通常采用生铁块、水泥块或矿渣块,一般在船下水前后加放在船底部。固定压载的作用主要在于降低船的重心以提高稳性;增加重量以加大吃水;必要时也用来调整船的浮态。(2)排水量储备设计时,在估算的重量中,通常要加一定的排水量储备,也称排水量裕度。其原因大致有以下三个方面:估算误差设备增加采用代用设备和材料在建造过程中,由于材料和设备规格的短缺,采用代用品而造成了重量的增加。重量计算时,储备加多少,取决于设计者的经验、水平及对重量估算的把握程度。一般,有下列两种取法:①空船重量的某一百分数②分项储备本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.4载重量计算船舶载重量DW包括以下各项:１货物、旅客及其行李重量;２船员及其行李,食品和淡水重量;３燃油、滑油、炉水重量;４备品及供应品重量。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.4载重量计算1.燃油重量估算船上所携带的燃油主要根据设计技术任务书规定的续航力要求来决定,以保证船舶从离港至下次重新补给期间的需要。具体公式为式中Wo———总的燃油储备量,t;go———包括一切用途在内的耗油率,kg/(kW·h),通常取主机持续功率Ps时的耗油率gr的1.1~1.5倍;当主机型号选定后,gr可从主机说明书中查得;Ps———主机持续功率,kW;R———续航力,nmile或km;vs———服务速度,kn或km/h;k———考虑风浪影响而引起航行时间增加的储备系数,通常取1.15~1.20。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.4载重量计算2.滑油重量估算船上所带滑油的储备量应满足两方面的需要:(1)补充主机和辅机工作时滑油的漏失及燃损,该部分正比于主机功率及续航时间;(2)航行中对循环系统中的滑油进行更换,其更换量正比于主机功率,因而主机滑油储备量可用下式计算为Wl=0.001(kglPst+gl1Ps)(2-36)式中Wl———主机滑油储备量,t;k———储备系数,与燃油重量估算中的k相同或稍大;gl———单位千瓦小时的滑油消耗量,kg/(kW·h);t———续航时间或主机工作时间,h;gl1———单位主机功率所需的滑油更换量,kg/kW。其中,gl及gl1应按设计船的主机说明书或相近母型船选取。设计初始阶段粗估滑油总储备量,可取为燃油总储备量的某一百分数,即Wl=εWo(2-37)式中,ε为比例系数,通常柴油机船取3%~5%,汽轮机船取0.8%~1%。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.4载重量计算3.炉水重量估算民用船舶的机电设备重量中已计入锅炉及其动力系统内的正常循环水量,故这里要估算的炉水储备量是指为补充机器运转中的蒸汽漏失所需的炉水量,所以炉水储备量与蒸汽漏失量成正比,即Wboi=0.001εQt(2-38)式中Wboi———炉水储备量,t;Ε———蒸汽漏失率,汽轮机船为2%~3%,柴油机船的辅锅炉为5%~6%;Q———每小时蒸汽产量,根据主机要求(汽轮机船)和辅锅炉参数(柴油机船)确定,kg/h;t———续航时间,h。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.4载重量计算4.人员及行李、食品、淡水重量估算一般每人携带行李的重量如下:船员行李(40~60)kg/人长途旅客行李(40~60)kg/人短途旅客行李(15~35)kg/人食品定量通常每人每天按2.5~4.5kg计。淡水(包括饮用水与洗涤用水)定量与航程、航线的气候条件、舒适性标准等有关。5.备品及供应品重量估算备品是指船上备用的零部件、设备与装置,包括锚、灯具、损坏管制器材、油漆等。供应品是指零星物品,如床上用品、炊具、信号旗、办公用品、医疗器材等。备品和供应品的重量一般较小,可取为0.5%~1%空船重量,或结合用船单位的要求,参考母型船取为某一定量。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.5重心估算1.重心垂向高度Zg的估算估算Zg,在最初阶段最常用的公式为Zg=ξD(2-39)或Zg=ξD1(2-40)式中D———型深;D1———相当型深;ξ———系数,取自母型船。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.5重心估算1.重心垂向高度Zg的估算机电设备的重心垂向高度Zgm与型深或舱深成正比。分项换算时,柴油机主机常取在轴线上(0.30~0.45)h处,h为机器轴线以上部分的高度;蒸汽机主机常取在轴线以上(0.1~0.2)h处;汽油机主机常取在轴线处;锅炉按其技术特征和布置特点与母型船做比较后确定;轴系及螺旋桨可近似地取在轴线处。估算出Wh,Wf,Wm后,分别求出对应的重心位置,然后可求出空船重心高度Zgl,即如果重量估算的分项较细,则可求出各项重量的重心后再合成求Zgl,即本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.5重心估算1.重心垂向高度Zg的估算在设计初始阶段,载重量往往与空船重量合在一起,即为设计排水量Δ,根据相近母型船的资料,比例于型深或相当型深求得全船的重心垂向高度Zg。当有了总布置图以后,DW各个项目的重心垂向高度可根据其在船上的位置进行估算。如人员的重心垂向高度一般取在其所在甲板上1m处,双层底内的油水的重心垂向高度可取为双层底高度hd的2/3。货物的重心垂向高度根据总布置图上的货舱位置而定,通常可按下式进行粗略估算:Zgc=ξc(D-hd)+hd(2-43)式中hd———货舱双层底高度;ξc———系数,取自母型船。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1.5重心估算2.重心纵向坐标Xg的估算重心纵向坐标Xg可以认为与船长成正比,即Xg=λLpp,其中系数λ可取自母型船。机电设备重心的纵向坐标Xgm可按其重心距机舱后壁的距离X'gm正比于机舱长度lm的方法换算,即式中X'gm,X'gm0———设计船和母型船机电设备重心距机舱后壁的距离;lm,lm0———设计船和母型船的机舱长度。设计船机电设备重心距船中的距离为Xgm=Xm-X'gm(2-45)式中,Xm为机舱后壁距船中的距离。本课件是可编辑的正常PPT课件船舶容量2.22.2.1船舶容量的基本知识1.容量在设计初始阶段,根据设计船的主要尺度和船型系数或利用设计船的总布置草图、型线草图来估算其所能提供的容积和甲板面积是必要的。另外,在总布置设计时,也需要按拟定的布置方案估算各舱柜的容积及形心位置,以便进行纵倾调整;进入技术设计阶段,为准确计算船舶重量、重心,也需根据所提供的图纸资料更准确地算出各舱室的容积及形心位置。2.积载因数货物的积载因数μc是每吨货物所需的货舱容积,其单位为m3/t。积载因数随货物种类及包装方式不同而异。重质货物的积载因数小,对船舶的货舱舱容要求低,对船舶主要要素起控制作用的因素是重量(载重量)。轻质货物的积载因数大,对船舶的货舱舱容要求高,船的主要尺度相对也大。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.1船舶容量的基本知识3.包装容积和散装容积(1)包装货与散装货(2)包装货舱容积和散装货舱容积4.冷藏货舱与液体货舱容积冷藏货舱的绝缘和冷气管路装置占去较多容积,可达型容积的20%~30%。液体货舱的容积除扣除舱内构件所占型容积的约1.5%外,还需考虑液货受热膨胀的特性,尤其是油类,一般留2%~3%的型容积作膨胀空隙。5.型容积利用系数货舱、油舱、水舱的有效装载容积与其型容积之比称为型容积利用系数,记作kc。kc的大小表示舱容利用率的高低。由前面讨论可知,包装货舱kc为0.88~0.92;散装货舱kc为0.98左右;货油舱kc通常可取为0.95~0.96;冷藏货舱kc为0.70~0.80;燃油舱kc为0.95;水舱kc为0.97左右。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.2所需容量的确定1.载重型船所需型容积的确定(1)货舱所需型容积V式中Wc———载货量,t;μc———积载因数,m3/t;kc———型容积利用系数。(2)油水舱所需型容积Vow式中Wi———油、水重量,t;γi———相应燃油、滑油、淡水的密度,t/m3,通常重油γ=0.89~1.00t/m3,轻油γ=0.84~0.86t/m3,淡水γ=1.0t/m3;ki———液体舱型容积利用系数。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.2所需容量的确定1.载重型船所需型容积的确定(3)专用压载水舱所需容积油船、散货船、多用途货船,空载返航时常需加压载水,其理由如下:②保证必要的浮态。设计初期,压载水量可按下式估算:Wb=kbDW(2-48)式中,kb为系数,一般取0.2~0.5,可取自相近母型船。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.2所需容量的确定1.载重型船所需型容积的确定(3)专用压载水舱所需容积②保证必要的浮态。压载水舱型容积Vb可按下式计算:对于海船,通常用海水作为压载水,其密度γ为1.025t/m3,而型容积利用系数k为0.975,γ与k相乘接近1,故式(2-49)可写成Vb=Wb=kbDW(2-50)本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.2所需容量的确定1.载重型船所需型容积的确定(4)机舱所需型容积VmVm=kmlmB(D-hd)(2-51)式中B———型宽;D———型深;hd———双层底高度,按建造规范或相近型船确定;km———系数,中机型无舷边水舱和顶边水舱km=1.0,尾机型km<1.0,可参考相近母型船确定;lm———机舱长度,lm=lm1+C。其中lm1———主机长度;C———根据机舱部位、主机类型和功率、螺旋桨数目及船舶主要尺度相近的母型船确定。对低速柴油机船:中机型C=4~5,中尾机型C=4~6,尾机型C=10~12。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.2所需容量的确定1.载重型船所需型容积的确定(5)其他舱所需的型容积Va其他舱是指首、尾尖舱和轴隧室等。如果是中机型船,机舱后的轴隧相当长,人可进去观察主轴运转情况、检查轴承、加润滑油等。轴隧后端一般还有逃口,直通露天甲板,也占有一定的容积。此外,油船的泵舱,机舱和油舱之间、油水舱之间、轻油舱与滑油舱及重油舱之间的隔离空舱等都占有一定空间。Va一般为主体总型容积的2%~4%。综上所述,船主体各种舱室所需要的总型容积Vh为Vh=Vc+Vow+Vb+Vm+Va-Vn(2-52)式中,Vn为上甲板以上装货的容积,如上甲板货舱口围板部分可用来装货的容积。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.2所需容量的确定2.布置地位型船所需的甲板面积为了估算设计船所需的甲板总面积,需先对相近母型船的各类舱室面积标准进行统计分析,通常应做下述统计计算工作:不同等级旅客的舱室标准(房间数、每室人数、每人占用面积数);旅客居住舱室的面积及公共处所的面积,以及它们的比值;用于旅客娱乐、活动场所(文娱休息室、咖啡室、舞厅、阅览室等)的总面积,及其与旅客人数的比值;每位旅客占有的散步甲板面积;每层甲板主要通道的面积及能容纳的旅客人数;用于布置旅客的甲板面积与总的甲板面积(或LppB)的比值;各等级船员居住舱室的人数及面积;船员公共处所的面积及其与船员人数的比值;用于布置旅客及船员的总面积与LppB的比值;餐厅的人数及每人占有的面积数;其他有关布置地位的标准。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.2所需容量的确定2.布置地位型船所需的甲板面积集装箱船运送的货物单元是集装箱,其甲板面积必须满足装载一定数量集装箱的要求。右图为某集装箱船的总布置简图。由图可见货物单元(集装箱)的总数及其布置对船舶甲板面积及尺度选择的影响。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验1.容积估算(1)按经验公式估算舱容①主体总型容积估算Vh=CbDLppBD1(2-53)式中Lpp———垂线间长;B———型宽;D1———只计入首、尾舷弧影响的相当型深,D1=D+Sm,其中符号含义同式(2-12);CbD———计算到型深的方形系数,按式(2-17)计算。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验1.容积估算(1)按经验公式估算舱容②局部区域容积估算a.干货船的货舱容积计算Vct=klcB(D-hd)=k[Lpp-(la+lf+lm)]B(D-hd)(2-54)式中Vct———货舱容积;lc———货舱长度;lf,la———首、尾尖舱长度;lm———机舱长度;hd———双层底高度;k———系数,可参考相近的母型船选取。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验1.容积估算(1)按经验公式估算舱容②局部区域容积估算b.油船货油区容积估算(i)货油区总容积:货油区范围型线所包围的容积。Vco=KtKcLppBDCMD(2-55)Kt=0.5268+0.8586Cb-0.1387Kc-0.2216CbKc(2-56)(30000t≤DW<200000t)Kt=0.6596+0.6747Cb-0.3022Kc(2-57)(200000t≤DW<300000t)CMD=1-(1-Cm)d/D(2-58)式中Vco———货油区总容积,m3;Kt———总容积系数;Kc———长度利用系数;CMD———型深高度下中剖面面积系数;Cm———中剖面面积系数;Lpp,B,D,Cb———意义同前。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验1.容积估算(1)按经验公式估算舱容②局部区域容积估算b.油船货油区容积估算(ii)货油舱容积:货油区范围,由内壳板、内底板、主甲板围成的空间容积。Vo=KoLc(B-2b)(D-hd)(2-59)Ko=(0.4Cb+0.561)(9.5b×10-3+0.981)(2-60)(30000t≤DW<200000t)Ko=(0.25Cb+0.7015)(0.0177b+0.9469)(2-61)(200000t≤DW<300000t)式中Vo———货油舱容积,m3;Ko———货油舱容积系数;Lc———货油区长度,m;b———双层壳宽度,m;hd———双层底高度,m。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验1.容积估算(2)按型船资料换算设计船的舱容①根据母型船资料,先算出母型船设计水线以下各理论站的横剖面面积Ai0与船中剖面面积Am0的比值Ai0/Am0。②计算设计船对应站的横剖面面积Ai:式中Am———设计船中剖面面积,其中Cm———设计船中剖面系数。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验1.容积估算(2)按型船资料换算设计船的舱容③计算母型船设计水线至上甲板间各站的横剖面面积A'i0,并算出aＡ:式中ai———系数;Bi0———母型船各站处设计水线宽;Hi0———母型船各站处设计水线至上甲板边线的垂直距离,可按型深及舷弧确定。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验1.容积估算(2)按型船资料换算设计船的舱容④计算设计船设计水线至上甲板间各站的横剖面面积A'i:A'i=aiBiHi(2-63)式中Hi———设计船各站处设计水线至上甲板边线的垂直距离;Bi———设计船各站处设计水线宽,其中B0,B———母型船、设计船的型宽;Bi0———母型船各站处的设计水线宽。⑤绘出上甲板至基线的横剖面面积曲线,其各站横剖面面积应为Ai+A'i。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验1.容积估算(2)按型船资料换算设计船的舱容⑥将初步拟定的机舱、货舱、油水舱等舱的布置区域及长度画在横剖面面积曲线的横坐标上,称为容量图。可用容量图近似积分计算出各舱型容积及其形心纵向位置。当然,计算时应计入货舱口及双层底的容积。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验1.容积估算(3)按初步绘制的型线图和总布置图估算舱容按初步绘制的型线图和总布置图估算舱容的步骤如下:①依据型线图,用求积仪或近似计算法求出各理论站上甲板、平台甲板、双层底下的横剖面面积Ai、面积对基线的静矩mzi及面积对船中的静矩mxi,并绘出Ai,mzi及mxi曲线。②根据总布置图上机舱位置、货舱位置及双层底、油水舱等诸舱的划分,将其画在Ai,mzi及mxi曲线的相应位置上。③根据各舱位置及Ai,mzi及mxi曲线上的数值,分别进行积分,求出各舱的型容积V、体积矩Mz及Mx,并计算出各舱型容积的形心位置:式中Zv———各舱形心距离基线高;Xv———各舱形心距船中的距离,中前为正,中后为负。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.3容积估算及舱容校验2.舱容校验设计船所能提供的主体型容积Vh应等于或略大于所需的主体型容积,这样才能满足设计技术任务书对舱容的要求。因此,对舱容的校验应使式(2-52)与式(2-53)相等。CbDLppBD1=Vc+Vow+Vb+Vm+Va-Vn(2-66)为了方便讨论问题,下面根据货舱的容量方程式来讨论影响货船容量的主要因素。为满足使用要求,船舶所能提供的货舱容积应等于货舱所需容积,即式(2-54)与式(2-46)应相等,即可求出本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.4舱容要素曲线1.容量图本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.4舱容要素曲线2.舱容要素曲线本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.4舱容要素曲线2.舱容要素曲线(1)各液面高度下Vi及Xvi的计算具体计算列表进行,表2-7给出了Zi=1.0m时,容积和容积形心纵向坐标(距该舱212肋位的距离)。其他液面高度的容积和容积形心纵向坐标,都可类同表2-7的形式做出具体计算。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.4舱容要素曲线2.舱容要素曲线(2)各液面高度下Zvi的计算计算出各液面高度下的容积Vi之后,可按表2-8的形式对相应的容积形心竖向坐标Zvi做出计算。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.4舱容要素曲线2.舱容要素曲线(3)绘制舱容要素曲线将按表2-7和表2-8计算的结果整理成表2-9所示的结果汇总表。汇总表中考虑了容积扣除系数(结构构件占据容积和油舱货油加热膨胀容积等)后,给出净容积(m3),并将容积形心纵向坐标Xv换算成距船中的数值。按汇总表结果绘制出的舱容要素曲线如图2-4所示。本课件是可编辑的正常PPT课件感谢观看THANKS第3章相关船舶公约及规范的基本内容CONTENTS3.13.2概述船舶完整稳性3.43.5船舶最小干舷船舶吨位计算3.73.8船舶防火其他3.3船舶分舱和破舱稳性3.6防止船舶污染概述3.13.1概述1.船级社与国际海事组织船舶检验机构的主要业务:对船舶及海洋工程设施的安全性和防污能力进行技术检验与评估,划分等级;研究制定船舶及海洋工程设施有关产品的设计、制造、检验规范。2.IMO的主要公约和规则IMO的主要措施反映在由它所形成的公约、议定书、规则、建议案、决议案等文件中。3.公约、规范与船舶设计的关系国际航运公约是促进航运安全、统一航运标准、便利国际运输的有效手段。各国船检机构颁布的船舶设计、建造规范是保证船舶具有安全性和适航性的技术文件,通常能反映该国所加入的国际公约的主要要求。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1概述4.海事局与船级社的性质船舶检验与发证的主要程序如下:(1)由造船厂或设计单位(或代表船东)向船检部门提出检验申请;(2)将新船的主要说明书、计算书和施工图送船检部门,检查其与规范的符合性,如验船师提出异议,送审者需将书面修改结果或答复意见再送验船师审批;(3)船检部门派验船师到建造厂检验造船材料和设备,按设计要求对船舶建造安装形式、质量进行检验;(4)参加各种试验,确定船舶各项性能是否能满足规范的要求;(5)符合要求后,向申请者颁发有关证书。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1概述5.关于常用名词术语的说明法规和规范从不同角度提出了船舶技术标准,这些是进行船舶设计、计算的依据。在利用法规或规范给出的公式进行设计计算时,会发现有些名词术语的定义在整个法规或规范中是基本一致的。如,客船是指载客超过12人的船舶;又如,关于四类航区的划分:远海航区：系指国内航行超出近海航区的海域。近海航区:系指①中国渤海、黄海及东海距岸不超过200nmile的海域;②台湾海峡;③南海之台湾岛东海岸距岸不超过50nmile的海域;④海南岛东海岸及南海岸⑤南海其他海域距岸不超过120nmile的海域。沿海航区:系指国内航行超出近海航区的海域。遮蔽航区:系指在沿海航区内,由海岸与岛屿、岛屿与岛屿围成的遮蔽条件较好、波浪较小的海域。本课件是可编辑的正常PPT课件船舶完整稳性3.23.2船舶完整稳性为了使驾驶人员了解和掌握船舶的稳性情况,设计部门或船厂应向船东提供船舶稳性报告书或船舶装载手册,报告书或手册至少应包括下列主要内容:船舶主要参数;基本装载情况稳性总结表;主要使用说明;各种基本装载情况稳性计算;液体舱自由液面惯性矩表及初稳性高度修正的说明;进水点位置及其进水角曲线;许用重心高度曲线图或最小许用初稳性高度曲线图;(8)油船装卸操作手册(适用于所有货油舱内不设纵舱壁的双壳油船。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求1.稳性衡准(1)船舶均应符合法规中对稳性衡准数的要求,其所核算的各种装载情况下的稳性应符合公式:式中K———稳性衡准数;lq———最小倾覆力臂,m;lf———风压倾侧力臂,m。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求1.稳性衡准(2)最小倾覆力臂lq,应用计及船舶横摇影响后的动稳性曲线来确定。船舶具有正常的或曲折的动稳性曲线时,可用下列方法量取:本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求1.稳性衡准(2)最小倾覆力臂lq,应用计及船舶横摇影响后的动稳性曲线来确定。船舶具有正常的或曲折的动稳性曲线时,可用下列方法量取:本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求1.稳性衡准(3)风压倾侧力臂lf按下式计算:lf=pAfZ/9810Δ(m)(3-2)式中p———单位计算风压,Pa;Af———船舶受风面积,m2;Z———计算风力作用力臂,m;Δ———所核算装载情况下船舶排水量,t。(4)单位计算风压p应根据计算风力作用力臂Z及不同航区由表3-3查得或由线性插值求得。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求1.稳性衡准(5)船舶受风面积Af是指所核算装载情况下船舶正浮时,实际水线以上船舶各部分在船舶纵中剖面上的侧投影面积。受风面积由满实面积和非满实面积两部分组成。(6)风力作用力臂Z是在核算装载情况下船舶正浮时受风面积中心至水面的垂向距离。受风面积中心通常应用确定图形形心的方法求得。(7)对圆舭形船舶,横摇角θ1按下式计算:式中C1,C2,C3,C4———按8,9,10,11条确定的系数。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求1.稳性衡准(8)横摇角计算公式中的系数C1,应按下式算得船舶自摇周期Tθ,并根据航区由图3-3查得。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求1.稳性衡准对遮蔽航区船舶,C1为按沿海航区从图3-3查得的值乘以0.80。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求(9)横摇角计算公式中的C2按下式计算:对遮蔽航区船舶,C1为按沿海航区从图3-3查得的值乘以0.80。当C2>1时,取C2=1.0;当C2<0.68时,取C2=0.68。(10)横摇角计算公式中的C3应按船舶的B/d值由表3-5查得。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求(11)横摇角计算公式中的系数C4应按船舶类型及舭龙骨尺寸由表3-6查得。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求(12)对折角线型船舶,横摇角θ1按下式计算:θ1=0.8θ'1(°)(3-6)式中,θ'1为相应于无舭龙骨圆舭形船的横摇角,°。(13)对其他特殊线型的船舶,C2,C3和C4的取值应经验船部门同意。(14)对设有减摇装置的船舶,计算横摇角时,不应计入减摇装置的作用。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求2.初稳性高度和复原力臂曲线船舶所核算的各装载情况下的初稳性高度和复原力臂曲线,除另有规定外,均应符合下列要求:(1)初稳性高度不应小于0.15m。(2)横倾角等于或大于30°处的复原力臂,应不小于0.20m;如果船体进水角小于30°,则进水角处的复原力臂应不小于0.20m。(3)船舶最大复原力臂所对应的横倾角,应不小于25°,且进水角θj应不小于最大复原力臂的对应角。(4)当船舶的型宽与型深比B/D大于2时,最大复原力臂所对应的横倾角较(3)中规定值减小按下式计算所得的Δθ值:式中B———型宽,但当B>2.5D时,取B=2.5D;K———稳性衡准数,但当K>1.5时,取K=1.5。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求2.初稳性高度和复原力臂曲线船舶所核算的各装载情况下的初稳性高度和复原力臂曲线,除另有规定外,均应符合下列要求:(5)对遮蔽航区船舶,可以按下述规定放宽要求:①最大复原力臂的对应角应不小于15°;②最大复原力臂应不小于以下规定值:lm=0.2+0.022(30-θm)(m)(3-8)式中θm———最大复原力臂lm的对应角,°;③进水角θj应不小于最大复原力臂的对应角。(6)上述(1)~(5)项要求,均应为经自由液面修正后的数值。(7)静水力曲线和复原力臂曲线通常应在设计纵倾条件下计算而得。若营运纵倾或船舶的形状和布置使纵倾的变化对复原力臂产生可观的影响时,这些纵倾变化的影响应计入。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求2.初稳性高度和复原力臂曲线船舶所核算的各装载情况下的初稳性高度和复原力臂曲线,除另有规定外,均应符合下列要求:(8)计算复原力臂曲线时,可计入下列各部分:①符合法规有关封闭上层建筑要求的上层连续甲板上的第一层上层建筑;②符合法规有关封闭上层建筑要求且设有通向上层甲板的补充出口的第一层甲板室;③围蔽结构和符合法规有关风雨密要求的货舱口;④不符合上述①、②项规定的第一层上层建筑和甲板室的进水角开口之前的部分。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求2.初稳性高度和复原力臂曲线船舶所核算的各装载情况下的初稳性高度和复原力臂曲线,除另有规定外,均应符合下列要求:(9)计算复原力臂曲线时,应计及进水角开口的影响:①如水能通过船侧、上层连续甲板、上层建筑或甲板室的非风雨密关闭的开口及货舱口、通风筒等进入船体内,则该开口应作为进水角开口;②小开口,诸如通过钢缆、锚链、索具的开口和锚孔、流水孔、排水管和卫生管等的管口,若验船师认为当它们浸没时不是引起严重进水的原因,可不作为进水角开口;③有进水角影响的船舶,应做出进水角与排水量的关系曲线,并注明进水角开口的位置。(10)船舶在任一装载情况下,初稳性高度和复原力臂曲线均应按规定计及自由液面的影响。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.1稳性的基本要求3.结冰计算(1)冬季(12月、1月、2月)航行于青岛(北纬36°04')以北的船舶,应对其稳性最差的基本装载情况计算结冰的稳性。(2)计算船舶结冰的稳性时,应计及其排水量的变化,冰的重量应视为超载重量。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.2稳性的特殊要求在计算各种载况的稳性时,对燃料、淡水及备品的携带量,一般是这样规定的:出港为100%,航行中途为50%,到港为10%。法规对各类船舶规定核算的载况概要如下。1.干货船应核算以下四种基本装载情况的稳性:满载出港、满载到港、压载出港、压载到港。2.客船应核算以下六种基本装载情况的稳性:满载出港、满载到港、满客无货出港、满客无货到港、压载出港、压载到港。(1)旅客集中于船舶一舷时或船舶全速回航时(2)旅客集中于一舷时本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.2稳性的特殊要求2.客船(3)按规定(1)计算船舶全速回航时的静倾角,其横倾力臂lR应按下式计算:式中vm———船舶最大设计航速,m/s;Lw———船舶设计水线长度,m;KG———所核算装载情况下船舶重心至基线的垂向高度,m;d———所核算装载情况下船舶型吃水,m。3.集装箱船4.液货船本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.3散装谷物船舶稳性由于散装谷物具有流动性和表面下沉性,装运散装谷物的船舶在航行中摇摆、颠簸、震动时,会使谷物下沉和横向移动。谷物的横移将产生横倾力矩和横倾角,货物重心位置也可能升高。当船舶稳性不足时,会导致翻船事故。本课件是可编辑的正常PPT课件船舶分舱和破舱稳性3.33.3.1适用范围SOLAS2009适用于所有客船和船长不小于80m的干货船、集装箱船、多用途船、滚装船等,但不包括满足MARPOL附则Ⅰ、IBC规则、IGC规则、近海供应船[A.469(Ⅻ)]、特殊用途船[A.534(13)]、ICLL(B60、B100)等破舱要求的船舶。本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.2参数定义船长中点:船舶分舱长度的中点。后端点:船舶分舱长度的后部界限。前端点:船舶分舱长度的前部界限。船长(L):现行《国际载重线公约》中所定义的船长。干舷甲板:现行《国际载重线公约》中所定义的甲板。首垂线:现行《国际载重线公约》中所定义的首垂线。型宽(B):船舶处于或低于最深分舱吃水的最大型宽。吃水(d):从船长中点处龙骨线至所述水线间的垂直距离。最深分舱吃水(ds):相应于船舶夏季载重线吃水的水线。轻载航行吃水(dl):相应于最轻预计装载量和相关液舱容量的航行吃水,但应计入稳性和浸水所可能需要的压载。客船应足额计入船上乘客和船员。部分分舱吃水(dp):轻载航行吃水加上轻载航行吃水与最深分舱吃水之差的60%。纵倾:船首吃水与船尾吃水之差,吃水分别在前端点和后端点量取,不计龙骨斜度。渗透率(μ):该处所浸入水中的部分能被水浸占的比例。本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.3计算1.客船需要的分舱指数R客船需要的分舱指数R由表确定其中,N为载运人数。本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.3计算2.货船需要的分舱指数R(1)船长(Ls)大于100m的船舶:(2)船长(Ls)不小于80m,但是不大于100m的船舶:式中,R0为按照上述Ls>100m时的公式(3-10)计算的R值。本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.3计算3.达到的分舱指数A达到的分舱指数A由吃水ds、dp和dl计算的部分指数As、Ap和Al(按以下所示加权)的总和求得,公式如下:A=0.4As+0.4Ap+0.2Al(3-12)每个部分指数均为所考虑全部破损情况所起作用的总和,公式如下:式中i———所考虑的每一个舱或舱组;Pi———所考虑的舱或舱组可能进水的概率,不考虑任何水平分隔;Si———所考虑的舱或舱组进水后的生存概率,包括水平分隔的影响。本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.3计算4.渗透率新规则对不同吃水规定了不同的渗透率,同时对不同的货物类型也进行了细分。比较旧规则可以发现,在dp和dl两个吃水处货物存在更大的渗透率。吃水越小,货舱处所的渗透率就越大,这与实际情况是相符的(表3-8)。其他每一个普通舱室的渗透率应按以下规定(表3-9)取值:本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.4稳性衡准达到的分舱指数A应不小于需要的分舱指数R。此外,如果部分指数As、Ap和Al对客船不小于0.9R,对货船不小于0.5R,则船舶分舱可视为足够。1.客船的分项要求与三个吃水相对应的达到的分舱指数分别满足:As≥0.9R,Ap≥0.9R,Al≥0.9R2.货船的分项要求与三个吃水相对应的达到的分舱指数分别满足:As≥0.5R,Ap≥0.5R,Al≥0.5R本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.5破舱稳性说明《国内航行海船法定检验技术规则》(2020)规定了客船与货船的分舱与破舱稳性。同时,Ⅰ级客船、载客500人及以上的Ⅱ级客船、载客1000人及以上的Ⅲ级客船、化学品液货船、液化气体船、核能船需要满足《国际航行海船法定检验技术规则》相关规定。这意味着对上述船型及所有国际航行海船,其破舱稳性应满足SOLAS的相关要求。SOLAS2009及MSC.421(98)修订案对新造船的设计与建造产生了重大而深远的影响,干货船和客船船型设计需要调整分舱布置,才能满足破舱稳性的要求。本课件是可编辑的正常PPT课件船舶最小干舷3.43.4.1影响最小干舷的主要因素1.干舷与船长的关系2.船体型线与上层建筑形式3.水灌进主船体内部的可能程度4.海域风浪情况本课件是可编辑的正常PPT课件3.4.2国际航行船舶最小干舷计算夏季最小干舷F按下式计算:F=F0+f1+f2+f3+f4+f5(mm)(3-14)式中F0———船的基本干舷,mm;f1———船长L<100m的船舶的干舷修正,mm;f2———方形系数对干舷的修正,mm;计算干舷的方形系数,指吃水等于0.85Ds(Ds为计算型深)处的方形系数,称为计算方形系数(Cb),即本课件是可编辑的正常PPT课件3.4.2国际航行船舶最小干舷计算f3———型深对干舷的修正,mm;f4———有效上层建筑和围蔽室对干舷的修正,mm;上层建筑是指干舷甲板上自一舷伸至另一舷的甲板建筑物,或距离两舷不大于4%型宽(B)的甲板建筑物。后升高甲板也视为上层建筑。上层建筑高度是在船侧从上层建筑甲板横梁顶缘到干舷甲板横梁顶缘的最小垂直距离,上层建筑长度是位于船长L内上层建筑的平均长度。平甲板船是指干舷甲板上没有上层建筑的船舶。f5———非标准舷弧对干舷的修正,mm。其中∇0.85Ds———吃水等于0.85Ds处的型排水体积,可从静水力曲线图中查得。本课件是可编辑的正常PPT课件3.4.2国际航行船舶最小干舷计算1.基本干舷F0公约和法规按A型船舶、B型船舶,以船长为参数列表给出标准船基本干舷。根据实船的类型及计算船长L就可查得F0。标准船的特征是:平甲板,计算方形系数Cb=0.68,L/Ds=15,有标准舷弧。当B型船舶的有关舱口盖、船员保护设施和排水装置等满足一定条件时,允许基本干舷F0在表3-9的基础上增加或减小一定量。本课件是可编辑的正常PPT课件3.4.2国际航行船舶最小干舷计算2.B型船舶的修正值f1对于船长L<100m的B型船舶,当其封闭上层建筑的有效长度小于船长的35%时,f1按下式计算:式中E———上层建筑的有效长度,m。3.方形系数对干舷的修正值f2当实船的计算方形系数Cb≤0.68时,取f2=0。本课件是可编辑的正常PPT课件3.4.2国际航行船舶最小干舷计算4.型深对干舷的修正值f3式中,R为系数,当L<120m时,R=L/0.48;当L≥120m时,R=250。5.上层建筑和围蔽室对干舷的修正值f4f4=kf0(mm)(3-18)式中f0———上层建筑和围蔽室的有效长度E=L时的干舷减小值。L=24m时,f0=-350mm;L=85m时,f0=-860mm;L≥122m时,f0=-1070mm。中间L值的f0用内插法求得。k———系数,当E<L时,对f0的折扣系数从表3-12查得。A型船舶依E/L而定,B型船舶依E/L和上层建筑的形式而定。本课件是可编辑的正常PPT课件3.4.2国际