《海運業(yè)務(wù)》第二周1

1、2010-2011學(xué)年第 2 學(xué)期 2011 年3 月 3 日 第 2 周1第四節(jié) 船舶穩(wěn)性2船舶穩(wěn)性事故345船為什么不會翻沉?6船之所以不會傾覆，是由于船舶的浮心和穩(wěn)心的相互關(guān)系。在船舶橫搖的時候，浮心的位置改變，可以產(chǎn)生回復(fù)力矩，可以使船舶保持穩(wěn)定朝上的狀態(tài)，船舶就具有穩(wěn)性。7一、穩(wěn)性的概念船舶穩(wěn)性(Stability)是指船舶受外力作用發(fā)生傾斜，當(dāng)外力消失后能夠自行回復(fù)到原來平衡位置的能力。 82. 船舶具有穩(wěn)性的原因 1)造成船舶離開原來平衡位置的是傾斜力矩。它產(chǎn)生的原因有：風(fēng)和浪的作用、船上貨物的移動、旅客集中于一舷、拖船的急牽、火炮的發(fā)射以及船舶回轉(zhuǎn)等，其大小取決于這些外界條件。

2、92)使船舶回復(fù)到原來平衡位置的是復(fù)原力矩，其大小取決于排水量、重心和浮心的相對位置等因素。 10式中: ：復(fù)原力臂，也稱穩(wěn)性力臂，重力和浮力作用線之間的距離。 11 船舶是否具有穩(wěn)性，取決于傾斜后重力和浮力的位置關(guān)系，而排水量一定時，船舶浮心的變化規(guī)律是固定的(靜水力資料)，因此重心的位置是主觀因素。 123. 船舶的“心”A) 橫穩(wěn)心(Metacenter)M： 船舶微傾前后浮力作用線的交點，其距基線的高度KM可從船舶資料中查取。B) 重心G:船舶所有重力的合力點.C) 浮心B:船舶所受浮力合力點.134. 船舶的平衡狀態(tài)1)穩(wěn)定平衡：G在M之下，傾斜后重力和浮力形成穩(wěn)性力矩。2)不穩(wěn)定平

3、衡：G在M之上，傾斜后重力和浮力形成傾覆力矩。3)隨遇平衡：G與M重合，傾斜后重力和浮力作用在同一垂線上，不產(chǎn)生力矩。如下圖所示14155. 船舶具有穩(wěn)性的條件：初始狀態(tài)為穩(wěn)定平衡，這只是穩(wěn)性的第一層含義；僅僅具有穩(wěn)性是不夠的，還應(yīng)有足夠大的回復(fù)能力，使船舶不致傾覆，這是穩(wěn)性的另一層含義。166. 穩(wěn)性大小和船舶航行的關(guān)系 1)穩(wěn)性過大，船舶搖擺劇烈，造成人員不適（暈船）、航海儀器使用不便、船體結(jié)構(gòu)容易受損、艙內(nèi)貨物容易移位以致危及船舶安全。 2)穩(wěn)性過小，船舶抗傾覆能力較差，容易出現(xiàn)較大的傾角，回復(fù)緩慢，船舶長時間斜置于水面，航行不力。17二、穩(wěn)性的分類A 按船舶傾斜方向分為：橫穩(wěn)性、縱穩(wěn)性

4、B 按傾角大小分為：初穩(wěn)性、大傾角穩(wěn)性C 按作用力矩的性質(zhì)分為：靜穩(wěn)性、動穩(wěn)性D 按船艙是否進水分為：完整穩(wěn)性、破艙穩(wěn)性 18衡量穩(wěn)性大小的基本標(biāo)志 P34初穩(wěn)性大小是衡量穩(wěn)性大小的基本標(biāo)志19三、穩(wěn)性高度的計算1. GM = KM KG 式中:KM 橫穩(wěn)心距基線高度(m)， （可在靜水壓力曲線圖查?。?KG 船舶重心距基線高度(m)。202. KG計算 式中：Pi 組成船舶總重的第i項載荷重量。 Zi Pi載荷的重心距基線的高度(m)。21四、自由液面對船舶穩(wěn)性高度的影響由于油艙、淡水艙、壓載水艙等沒有滿艙形成的來回流動，形成自由液面。22有自由液面的船舶穩(wěn)性高度GM求法： GM = KM

5、KG - h注： KM 、h可從穩(wěn)性報告書中查出h：有自由液面的船舶，應(yīng)與修正；如大面積壓載水未滿，應(yīng)修正。23五、穩(wěn)性高度的調(diào)整兩種方法：1.上、下層艙移動貨物 調(diào)整重心高度2.打進或打出壓載水（加、減貨）（1）減少或消除自由液面；（2）調(diào)整重心高度。 241）當(dāng)GM值過大時，應(yīng)由下往上移動貨物，提高KM值（排壓載水） 2）當(dāng)GM值過小時，應(yīng)由上往下移動貨物，降低KM值（裝入載水）25計算：1、 貨物上、下層倉移動量P（加裝貨物在重心之上，則變動值為正值。）公式： P = 26 例1： 某輪D=9800噸，初穩(wěn)性高度GM=1.3M，現(xiàn)需調(diào)整為1.1M。求上、下層倉貨物移動量為多少？ 已知：

6、已知原船KG=7.55M，似調(diào)整KG為7.75M 似移動底層倉貨（KG=2.5M）往二層倉 （KG=9.5M）27解： 調(diào)整值為：1.1-1.3=0.2 負(fù)值，應(yīng)由底倉往二層倉移動；公式： 重心變動值 重心變動值 P = 280噸 P = 280噸 移動垂距 移動垂距 28 2、初定貨物上、下層倉移動量，求新的KG值：GG= KG=KG + GG 29 按上題意： 已知移動量為：280噸，則 1）重心變動值： =0.2M 2）新的KG值： 7.55 + 0.2 = 7.75M 30 3、打入、卸出壓載水： 規(guī)定：裝入P值?。?）；卸出P值?。ǎ焕?：P-38 某輪D=18111噸，GM=0.

7、56M，KG=8.31M,若往尾壓載艙裝入壓載水127噸（重心為7.59m）, 尾尖艙壓入183噸水（重心為9.59M）,求壓載后的GM？31重心變動值:穩(wěn)性高度GM: GM+GG=0.56+(-0.01)=0.55M 32六、經(jīng)驗介紹33課堂提問：初穩(wěn)性高度是否越大越好？為什么？34課后作業(yè)：1、某輪D=14000噸，GM=0.95M；KG=7.5M；在某港從重心高度12M處卸下3000噸貨，求該船新的KG值。 2、某輪D=19000噸，GM=1.1M，似調(diào)整為GM=0.9M。KG=7.9M，現(xiàn)需調(diào)整KG為8.1M；似從二層倉(KG = 9M)處，移鋼材往甲板，甲板(KG=14M)，需移動鋼

8、材多少噸貨物？35第六節(jié) 船舶強度一、 船體強度概念 船體強度是指船體結(jié)構(gòu)抵抗各種內(nèi)力與外力作用而不被破壞和變形的能力。 船體強度分為縱向強度(亦稱為總縱彎曲強度)、橫向強度、扭轉(zhuǎn)強度和局部強度。36船體受力及其分布37381. 縱向強度船舶漂浮在靜水中受到的外力有整個船舶的重力和水對船的浮力。整個船舶的總重力與總浮力總是平衡的。但在船體長度的每一段上其重力與浮力是不平衡的，這是因為船舶的重力沿船長分布的規(guī)律與浮力沿船長分布的規(guī)律不一致的緣故。其結(jié)果造成船體沿船長方向上彎曲變形，這種彎曲稱為縱向彎曲。船舶抵抗縱向彎曲的能力稱為船體縱向強度。 394041利用船舶吃水判定拱垂42保證縱向強度：（

9、1）按倉容比例分配貨重：某艙應(yīng)配貨重：總貨重 % （2）裝卸貨物應(yīng)注意不能偏裝（產(chǎn)生中垂、中拱變形） 432.橫向強度船體橫向強度是船體結(jié)構(gòu)抵抗橫向彎曲的能力。44保證橫向強度： 1、防止貨物左右堆裝高低不平； 2、防止貨物左右分配不均。453.扭轉(zhuǎn)強度抵抗扭轉(zhuǎn)變形的能力稱為船體扭轉(zhuǎn)強度。船體扭轉(zhuǎn)變形的原因：A 當(dāng)船體斜向處于波浪中，船體首尾部的 波浪表面具有不同的傾斜方向；B 或首尾載 荷置于不同的舷側(cè)時，都會使重力與浮力 分布不均勻，引起船體扭轉(zhuǎn)；C 船舶裝卸貨引起。 46保證扭轉(zhuǎn)強度： （1）浪損引起；將風(fēng)浪角放在艏2030航行。 （2）裝載不當(dāng)；按貨物裝載原則進行。 474.局部強度船

10、體結(jié)構(gòu)抵抗局部變形或損壞的能力稱為局部強度。局部強度不足，在多數(shù)情況下僅導(dǎo)致船體局部結(jié)構(gòu)破壞;但有時局部破壞，也會造成全船斷裂。 48保證局部強度P-50 ：按“局部強度計算書”數(shù)據(jù)，如無數(shù)據(jù)，可按經(jīng)驗估算； （1）上甲板充許負(fù)荷：A 重力結(jié)構(gòu)甲板：Pd=1.5 t/m2 B 輕力結(jié)構(gòu)甲板：Pd=1.2 t/m2 49（2）二層艙或底艙安全負(fù)荷：根據(jù)我國造船規(guī)范，充許負(fù)荷系數(shù)：Pc=0.72t/m2 艙高 50（3）甲板堆裝計算：P-51例題1： 1）掘土機履帶與甲板接觸面積： 40.62=4.8 2）掘土機對甲板承受負(fù)荷： 34.54.8 = 7.1871.5（t/m2） 超過甲板安全負(fù)荷513) 計算甲板擴大受力面積（鋪墊木）： 34.51.5=23M2用4M長墊木，寬度為 234 =5.