船舶概論主講PPT課件

1、 31 概述概述 1 浮性浮性:船舶在一定裝載情況下浮于一定水面的能船舶在一定裝載情況下浮于一定水面的能力力 船舶本身應(yīng)具備一些特定的性能，才能在洶涌船舶本身應(yīng)具備一些特定的性能，才能在洶涌的海洋或湍急的江河中航行，這些性能我們稱(chēng)之的海洋或湍急的江河中航行，這些性能我們稱(chēng)之為船舶航行性能。為船舶航行性能。2 穩(wěn)性穩(wěn)性:在外力作用下在外力作用下,船舶發(fā)生傾斜而不致覆的能船舶發(fā)生傾斜而不致覆的能力力, 當(dāng)外力消失后當(dāng)外力消失后,能回到原來(lái)的平衡位置能回到原來(lái)的平衡位置第第1頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)3 抗沉性抗沉性:當(dāng)船體破損進(jìn)水當(dāng)船體破損進(jìn)水,船舶仍能保持浮性和船舶仍能保持浮性和穩(wěn)性而不穩(wěn)性而不 致沉沒(méi)

2、的能力致沉沒(méi)的能力4 快速性：快速性：在給定主機(jī)馬力下，在水中航行的快在給定主機(jī)馬力下，在水中航行的快慢慢6 耐波性：耐波性：船舶在風(fēng)浪海況下能保持一定的航速船舶在風(fēng)浪海況下能保持一定的航速安全航行的性能安全航行的性能 。5 操縱性：操縱性：是指船舶能夠根據(jù)駕駛者得意圖保持是指船舶能夠根據(jù)駕駛者得意圖保持或改變航速、航向和位置的性能?；蚋淖兒剿?、航向和位置的性能。第第2頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)船舶的主要尺度比船舶的主要尺度比 1 1、長(zhǎng)寬比長(zhǎng)寬比L/BL/B： 該比值對(duì)船的該比值對(duì)船的快速性快速性影響較大，比值越大，船影響較大，比值越大，船越瘦長(zhǎng)，航行阻力越小，快速性越好。越瘦長(zhǎng)，航行阻力越小，快速

3、性越好。 2 2、船寬吃水比船寬吃水比B/TB/T： 主要影響船的主要影響船的穩(wěn)性穩(wěn)性，比值越大，穩(wěn)性越好。，比值越大，穩(wěn)性越好。 3 3、型深吃水比型深吃水比D/TD/T： 主要影響船的主要影響船的抗沉性抗沉性，比值越大，干舷越大，比值越大，干舷越大，抗沉性越有保證?？钩列栽接斜ＷC。第第3頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)4 4、長(zhǎng)深比、長(zhǎng)深比L/DL/D： 主要影響船體的主要影響船體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，比值越大，說(shuō)明船型越，比值越大，說(shuō)明船型越扁平，當(dāng)比值超過(guò)某個(gè)限度，則對(duì)船舶堅(jiān)固性不利。扁平，當(dāng)比值超過(guò)某個(gè)限度，則對(duì)船舶堅(jiān)固性不利。5 5、船長(zhǎng)吃水比、船長(zhǎng)吃水比L/TL/T： 主要影響船舶的主要影響船舶

4、的操縱性操縱性，比值越小，比值越小，回轉(zhuǎn)性回轉(zhuǎn)性越好，越好，轉(zhuǎn)動(dòng)越是靈敏。轉(zhuǎn)動(dòng)越是靈敏。第第4頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè) 一、容積噸位一、容積噸位 1、總噸位、總噸位 總噸位是從總噸位是從艙容角度艙容角度來(lái)表示船舶的大小。其計(jì)算方法來(lái)表示船舶的大小。其計(jì)算方法是按是按1969年年“國(guó)際船舶噸位丈量公約國(guó)際船舶噸位丈量公約”或或1992年我國(guó)年我國(guó)海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則有關(guān)規(guī)定，根據(jù)船舶圍蔽處所有關(guān)規(guī)定，根據(jù)船舶圍蔽處所總?cè)莘e總?cè)莘eV計(jì)算得到的登記噸位：計(jì)算得到的登記噸位： VkGT1 32 船舶噸位和水尺圖船舶噸位和水尺圖第第5頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè) 總噸位的主要作用是用來(lái)表示運(yùn)輸船的大

5、小和營(yíng)運(yùn)能力，總噸位的主要作用是用來(lái)表示運(yùn)輸船的大小和營(yíng)運(yùn)能力，用以統(tǒng)計(jì)世界或一個(gè)國(guó)家、地區(qū)、單位的用以統(tǒng)計(jì)世界或一個(gè)國(guó)家、地區(qū)、單位的船舶擁有量船舶擁有量，計(jì)算，計(jì)算造造船費(fèi)用、船舶保險(xiǎn)費(fèi)用船費(fèi)用、船舶保險(xiǎn)費(fèi)用，作為，作為海事賠償費(fèi)海事賠償費(fèi)計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)。2、凈噸位、凈噸位 是指從總噸位減去不能運(yùn)送客貨的噸位，是作為實(shí)際營(yíng)運(yùn)使是指從總噸位減去不能運(yùn)送客貨的噸位，是作為實(shí)際營(yíng)運(yùn)使用的噸位。用的噸位。 凈噸位的主要作用：凈噸位的主要作用： 計(jì)算計(jì)算稅收的稅收的基準(zhǔn)基準(zhǔn)、計(jì)算停泊、拖帶、計(jì)算停泊、拖帶費(fèi)用以及費(fèi)用以及過(guò)運(yùn)河過(guò)運(yùn)河的費(fèi)用。的費(fèi)用。第第6頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)二、重量噸位二、重量

6、噸位 1、排水量排水量 當(dāng)船舶自由漂浮于靜水中保持平衡時(shí)，根據(jù)阿基當(dāng)船舶自由漂浮于靜水中保持平衡時(shí)，根據(jù)阿基米德原理，船體將受到水向上的浮力作用。米德原理，船體將受到水向上的浮力作用。 浮力的大小等于船體水下部分體積浮力的大小等于船體水下部分體積V(m3)與水的密與水的密度度 （t/m3）的乘積）的乘積稱(chēng)為排水量。稱(chēng)為排水量。第第7頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè) 對(duì)于運(yùn)輸船而言，浮力的大小應(yīng)能托起空船，貨對(duì)于運(yùn)輸船而言，浮力的大小應(yīng)能托起空船，貨物、人員、油水、材料等的總重量。即物、人員、油水、材料等的總重量。即 浮力浮力=船舶總重量船舶總重量 所以排水量既等于排開(kāi)水的重量，又等于船舶的總重所以排水量既等

7、于排開(kāi)水的重量，又等于船舶的總重量，它是從量，它是從重量角度重量角度來(lái)表示船舶的大小的參數(shù)，也是確來(lái)表示船舶的大小的參數(shù)，也是確定船舶尺度的重要參數(shù)。定船舶尺度的重要參數(shù)。 2、載重量載重量 指船舶所能裝載的最大重量，包括載貨、淡水、燃指船舶所能裝載的最大重量，包括載貨、淡水、燃料、潤(rùn)滑油，備品等。料、潤(rùn)滑油，備品等。表示：表示：DW（單位噸）（單位噸） 第第8頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè) LW 空船重量空船重量 D 滿(mǎn)載排水量滿(mǎn)載排水量 D同樣時(shí)，同樣時(shí)，LW小，小，DW大大船的經(jīng)濟(jì)性好船的經(jīng)濟(jì)性好 反之，反之，LW大大 DW小小船的經(jīng)濟(jì)性差船的經(jīng)濟(jì)性差LWDWD3、水尺圖水尺圖 表示吃水的標(biāo)記，刻畫(huà)

8、在首和尾左右兩側(cè)的船殼上。表示吃水的標(biāo)記，刻畫(huà)在首和尾左右兩側(cè)的船殼上。第第9頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè) 船舶在各種載重情況下，保持一定浮態(tài)的性能為船船舶在各種載重情況下，保持一定浮態(tài)的性能為船舶浮性。舶浮性。 33 浮性浮性浮性平衡條件：浮性平衡條件：1、重力與浮力大小相等方向相反、重力與浮力大小相等方向相反;2、重心、重心G和浮心和浮心B必須在同一垂線上必須在同一垂線上;D第第10頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè) 船舶重力的大小為船舶重力的大小為Wg。 船舶浮力的大小為船舶浮力的大小為Dg。浮力的作用點(diǎn)稱(chēng)為。浮力的作用點(diǎn)稱(chēng)為浮心，浮心，它是它是水線下船體體積的水線下船體體積的幾何中心幾何中心，用符號(hào)，用符號(hào)“B

9、”表示。表示。 根據(jù)阿基米德原理：根據(jù)阿基米德原理： D=V（t） 式中：式中：D-排水量，排水量，t； V-排水體積，排水體積，m3； -舷外水的密度；舷外水的密度； 標(biāo)準(zhǔn)淡水標(biāo)準(zhǔn)淡水=1.000 t/m3， 標(biāo)準(zhǔn)海水標(biāo)準(zhǔn)海水=1.025 t/m3。D第第11頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)船舶浮于靜水的平衡狀態(tài)稱(chēng)為船舶浮態(tài)。有以下船舶浮于靜水的平衡狀態(tài)稱(chēng)為船舶浮態(tài)。有以下4種：種：1)正浮：正?。?船舶既無(wú)橫傾又無(wú)縱傾的漂浮狀態(tài)稱(chēng)為正浮。此時(shí)，船船舶既無(wú)橫傾又無(wú)縱傾的漂浮狀態(tài)稱(chēng)為正浮。此時(shí)，船舶吃水全部相等，所以船舶舶吃水全部相等，所以船舶正浮只需用吃水正浮只需用吃水T來(lái)表示即可。來(lái)表示即可。2)橫傾：

10、橫傾： 船舶只有橫向傾斜而無(wú)縱向傾斜的漂浮狀態(tài)稱(chēng)為橫傾。船舶只有橫向傾斜而無(wú)縱向傾斜的漂浮狀態(tài)稱(chēng)為橫傾。船舶船舶橫傾一般用吃水橫傾一般用吃水T和橫傾角和橫傾角兩個(gè)參數(shù)表示其浮態(tài)。兩個(gè)參數(shù)表示其浮態(tài)。1、船舶浮態(tài)、船舶浮態(tài)第第12頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)3)縱傾：縱傾： 船舶只有向船尾方向或向船首方向傾斜而無(wú)橫向傾斜的船舶只有向船尾方向或向船首方向傾斜而無(wú)橫向傾斜的漂浮狀態(tài)稱(chēng)為縱傾。漂浮狀態(tài)稱(chēng)為縱傾。 船舶縱傾時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)首尾吃水差船舶縱傾時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)首尾吃水差t以以及一個(gè)縱傾角及一個(gè)縱傾角。4)橫傾加縱傾橫傾加縱傾(任意傾斜狀態(tài)任意傾斜狀態(tài)) 橫傾加縱傾是船舶既有橫傾又有縱傾的一種漂浮狀態(tài)。橫傾加縱

11、傾是船舶既有橫傾又有縱傾的一種漂浮狀態(tài)。 通常用通常用橫傾角橫傾角、縱傾角、縱傾角或吃水差或吃水差t表示。表示。 綜上所述，船舶的綜上所述，船舶的重量重量、重心位置重心位置、浮力浮力和和浮心位置浮心位置四四者之間的相互關(guān)系決定了船舶的漂浮狀態(tài)。者之間的相互關(guān)系決定了船舶的漂浮狀態(tài)。第第13頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)2船舶的浮態(tài)變化船舶的浮態(tài)變化u 裝卸貨物對(duì)船舶浮態(tài)的影響裝卸貨物對(duì)船舶浮態(tài)的影響 在船舶漂心垂線上裝卸少量貨物在船舶漂心垂線上裝卸少量貨物 在任意位置裝卸少量貨物在任意位置裝卸少量貨物 裝卸大量貨物裝卸大量貨物u 舷外水密度改變時(shí)船舶浮態(tài)的變化舷外水密度改變時(shí)船舶浮態(tài)的變化第第14頁(yè)頁(yè)/共

12、共29頁(yè)頁(yè)3、儲(chǔ)備浮力、儲(chǔ)備浮力船舶在水面的漂浮能力是由儲(chǔ)備浮力來(lái)保證的。船舶在水面的漂浮能力是由儲(chǔ)備浮力來(lái)保證的。儲(chǔ)備浮力是指水線以上船舶主體的水密容積。儲(chǔ)備浮力是指水線以上船舶主體的水密容積。儲(chǔ)備浮力通常是以滿(mǎn)載排水量的百分比來(lái)表示。儲(chǔ)備浮力通常是以滿(mǎn)載排水量的百分比來(lái)表示。 內(nèi)河船約為其滿(mǎn)載排水量的內(nèi)河船約為其滿(mǎn)載排水量的10%15% 海船約為為其滿(mǎn)載排水量的海船約為為其滿(mǎn)載排水量的20%50% 軍船約為為其滿(mǎn)載排水量的軍船約為為其滿(mǎn)載排水量的100%第第15頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè) 載重線標(biāo)志是船舶在載重線標(biāo)志是船舶在不同季節(jié)不同季節(jié)在在不同航區(qū)不同航區(qū)的最大吃的最大吃水標(biāo)志。它是保證船舶水

13、上航行安全情況下所規(guī)定的船舶水標(biāo)志。它是保證船舶水上航行安全情況下所規(guī)定的船舶安全裝載極限。即船舶航行時(shí)的實(shí)際吃水不能超過(guò)規(guī)定的安全裝載極限。即船舶航行時(shí)的實(shí)際吃水不能超過(guò)規(guī)定的載重線，以此保證船舶安全航行所需的最小儲(chǔ)備浮力。載重線，以此保證船舶安全航行所需的最小儲(chǔ)備浮力。4、載重線標(biāo)志、載重線標(biāo)志RQ(TF)為熱帶淡水載重線為熱帶淡水載重線Q(F)為淡水區(qū)載重線為淡水區(qū)載重線R(T)為熱帶載重線為熱帶載重線X(S)為夏季載重線為夏季載重線D(W)為冬季載重線為冬季載重線BDD(WNA)為北大西洋載重線為北大西洋載重線第第16頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè) 3-4 3-4 穩(wěn)性穩(wěn)性 船舶在外力作用下離開(kāi)平

14、衡位置而傾斜，當(dāng)外船舶在外力作用下離開(kāi)平衡位置而傾斜，當(dāng)外力消除后船舶能自行地回復(fù)到原來(lái)平衡位置的能力力消除后船舶能自行地回復(fù)到原來(lái)平衡位置的能力稱(chēng)為稱(chēng)為船舶穩(wěn)性。船舶穩(wěn)性。 穩(wěn)性也是決定船舶橫搖快慢穩(wěn)性也是決定船舶橫搖快慢的一個(gè)重要特征數(shù)。的一個(gè)重要特征數(shù)。第第17頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)一、穩(wěn)性的類(lèi)型一、穩(wěn)性的類(lèi)型1按傾斜狀態(tài)不同劃分按傾斜狀態(tài)不同劃分 1)橫穩(wěn)性橫穩(wěn)性 船舶受船舶受橫向外力矩橫向外力矩作用產(chǎn)生作用產(chǎn)生橫向橫向傾斜時(shí)的穩(wěn)性。傾斜時(shí)的穩(wěn)性。 2)縱穩(wěn)性縱穩(wěn)性 船舶受船舶受縱向外力矩縱向外力矩作用產(chǎn)生作用產(chǎn)生縱向縱向傾斜時(shí)的穩(wěn)性。傾斜時(shí)的穩(wěn)性。 2按傾斜角度大小不同劃分按傾斜角度大小

15、不同劃分 1)初穩(wěn)性初穩(wěn)性 船舶受外力矩作用后向左或向右傾斜的角度不船舶受外力矩作用后向左或向右傾斜的角度不大于大于100150時(shí)的穩(wěn)性，又稱(chēng)為小傾角穩(wěn)性。時(shí)的穩(wěn)性，又稱(chēng)為小傾角穩(wěn)性。 2)大傾角穩(wěn)性大傾角穩(wěn)性 船舶受外力矩作用后向左或向右傾斜的角船舶受外力矩作用后向左或向右傾斜的角度度大于大于100150時(shí)時(shí)的穩(wěn)性。的穩(wěn)性。第第18頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)3按傾斜時(shí)有無(wú)角加速度劃分按傾斜時(shí)有無(wú)角加速度劃分 1)靜穩(wěn)性靜穩(wěn)性 船舶在船舶在靜態(tài)力矩靜態(tài)力矩作用下，不計(jì)及傾斜角作用下，不計(jì)及傾斜角加速度和慣性矩的穩(wěn)性。加速度和慣性矩的穩(wěn)性。 2)動(dòng)穩(wěn)性動(dòng)穩(wěn)性 船舶在船舶在動(dòng)態(tài)力矩動(dòng)態(tài)力矩作用下，計(jì)及傾斜

16、角加作用下，計(jì)及傾斜角加速度和慣性矩的穩(wěn)性。速度和慣性矩的穩(wěn)性。4按船艙是否破損劃分按船艙是否破損劃分 1)完整穩(wěn)性完整穩(wěn)性 船艙完整船艙完整無(wú)破損無(wú)破損時(shí)的穩(wěn)性。時(shí)的穩(wěn)性。 2)破艙穩(wěn)性破艙穩(wěn)性 船艙船艙破損破損浸水后的穩(wěn)性。浸水后的穩(wěn)性。第第19頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)二、回復(fù)能力產(chǎn)生的原因二、回復(fù)能力產(chǎn)生的原因第第20頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)三、船舶平衡狀態(tài)三、船舶平衡狀態(tài) 船舶在船舶在初穩(wěn)性初穩(wěn)性時(shí)，穩(wěn)心時(shí)，穩(wěn)心M在重心在重心G以上的高度稱(chēng)為初以上的高度稱(chēng)為初穩(wěn)性高度穩(wěn)性高度GM。船舶初始平衡狀態(tài)有三種：船舶初始平衡狀態(tài)有三種：（1）穩(wěn)定平衡狀態(tài)）穩(wěn)定平衡狀態(tài)船舶初始平衡狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)心船舶初始平衡狀

17、態(tài)時(shí)的穩(wěn)心M位于位于重心重心G之上。之上。sinGMMR第第21頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)（2 2）不穩(wěn)定平衡狀態(tài)）不穩(wěn)定平衡狀態(tài) 船舶初始平衡狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)心船舶初始平衡狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)心M M位于位于重心重心G G之下。之下。 （3 3）中性平衡狀態(tài)）中性平衡狀態(tài) 船舶初始平衡狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)心船舶初始平衡狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)心M M與與G G重合。重合。sinGMMR第第22頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)船舶平衡狀態(tài)船舶平衡狀態(tài)利用初穩(wěn)性高度利用初穩(wěn)性高度GM值可判斷船舶是否具有穩(wěn)性：值可判斷船舶是否具有穩(wěn)性：穩(wěn)定平衡穩(wěn)定平衡GM0不穩(wěn)定平衡不穩(wěn)定平衡GM0中性平衡中性平衡GM=0第第23頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)四、大傾角穩(wěn)性和動(dòng)穩(wěn)性四、

18、大傾角穩(wěn)性和動(dòng)穩(wěn)性 1）大傾角穩(wěn)性）大傾角穩(wěn)性 當(dāng)橫傾角當(dāng)橫傾角 1015時(shí)，穩(wěn)心時(shí)，穩(wěn)心M就不再是一個(gè)處在船舶中線上就不再是一個(gè)處在船舶中線上的固定點(diǎn)，而是隨橫傾角的固定點(diǎn)，而是隨橫傾角增大而逐漸地移動(dòng)。增大而逐漸地移動(dòng)。第第24頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè) 2)動(dòng)穩(wěn)性動(dòng)穩(wěn)性 前面討論的船舶穩(wěn)性都是屬于靜穩(wěn)性，可認(rèn)為前面討論的船舶穩(wěn)性都是屬于靜穩(wěn)性，可認(rèn)為在傾斜在傾斜時(shí)角速度、角加速度等于零。時(shí)角速度、角加速度等于零。船上重物橫向移動(dòng)或在船的船上重物橫向移動(dòng)或在船的一側(cè)裝卸少量貨物等情況一側(cè)裝卸少量貨物等情況，都可以看作是這一類(lèi)外力矩。，都可以看作是這一類(lèi)外力矩。 實(shí)際船在海上航行時(shí)經(jīng)常受到的是突然作用的外力實(shí)際船在海上航行時(shí)經(jīng)常受到的是突然作用的外力矩。船舶在這種外力矩作用下將會(huì)很快傾斜，而且在傾斜矩。船舶在這種外力矩作用下將會(huì)很快傾斜，而且在傾斜過(guò)程中過(guò)程中具有一定的角速度、角加速度具有一定的角速度、角加速度。第第25頁(yè)頁(yè)/共共29頁(yè)頁(yè)重量移動(dòng)重量移動(dòng)對(duì)船舶浮態(tài)和初穩(wěn)性影響對(duì)船舶浮態(tài)和初穩(wěn)性影響裝載裝載小量和大量貨物小量和大量貨物對(duì)船舶浮態(tài)和初穩(wěn)性影響對(duì)船舶浮態(tài)和初穩(wěn)性影響自由液面自由液面對(duì)初穩(wěn)性影響對(duì)初穩(wěn)性影響懸掛重物懸掛重物對(duì)初穩(wěn)性影響對(duì)初穩(wěn)性影響影響穩(wěn)性的因素影響穩(wěn)性的