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文檔簡介

第四章大傾角穩(wěn)性4-1概述4-3船舶靜穩(wěn)性曲線的等排水量計(jì)算法4-2船舶靜穩(wěn)性曲線的變排水量計(jì)算法4-4上層建筑及自由液面對靜穩(wěn)性曲線的影響4-5靜穩(wěn)性曲線的特征4-6動(dòng)穩(wěn)性4-7船舶在各種裝載情況下的穩(wěn)性校核計(jì)算4-8臨界初穩(wěn)性高曲線4-9船體幾何要素等對穩(wěn)性的影響及改進(jìn)穩(wěn)性的措施4-10移動(dòng)式鉆井平臺(tái)穩(wěn)性概述§4-1概述當(dāng)遇到惡劣的風(fēng)浪,船的傾角會(huì)大于10°~15°,或上甲板邊緣開始入水,這時(shí)就不能用初穩(wěn)性來判斷船舶是否具有足夠的穩(wěn)性。大傾角穩(wěn)性問題,仍然是研究船舶傾斜后產(chǎn)生復(fù)原力矩以阻止其傾覆的能力,且著重研究復(fù)原力矩隨橫傾角變化的規(guī)律。本章主要研究:靜穩(wěn)性、動(dòng)穩(wěn)性及穩(wěn)性衡準(zhǔn)。

假定:船舶處于靜水之中,受靜水力作用,水線面為一水平面,忽略縱傾影響。實(shí)際上,大傾角情況下存在耦合現(xiàn)象。

G

W0L0W

L

B

ZMR(+)B0KRlG

3

Z

1

2GZGZ

3

1

2KKKGZ復(fù)原力矩l——稱為復(fù)原力臂或靜穩(wěn)性臂排水量及重心高度KG一定,GZ只隨

而變。

G

W0L0W

L

B

ZMR(+)B0KR大傾角情況下,出水和入水楔形形狀不對稱,等體積傾斜水線不通過正浮水線面的漂心,浮心的移動(dòng)曲線在橫剖面上的投影不能看作是圓弧,初穩(wěn)心M不是固定不動(dòng),穩(wěn)心半徑r隨著橫傾角φ的不同而變化。此時(shí)靜穩(wěn)性臂不能用GZ=GM·sin

表示而應(yīng)用下式:

其中:為浮心沿水平橫向移動(dòng)的距離,其數(shù)值由排水體積的形狀決定,稱為形狀穩(wěn)性臂。其重心位置主要由重心位置決定,稱為重量穩(wěn)性臂

。

l=lb-lg(4-1)或l(m)l=f(

)

(°)GM·GM·sin

GM

靜穩(wěn)性力臂隨

變化曲線

l=f(

)不能用簡單的公式表示。根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制的l=f(

)圖稱為靜穩(wěn)性曲線圖。它表示船舶在不同傾角時(shí)復(fù)原力矩(或復(fù)原力臂)的大小。靜穩(wěn)性曲線的計(jì)算方法很多,主要介紹:

1.變排水量法(郭洛瓦諾夫法);2.等排水量法。

G

W0L0W

L

B

ZMR(+)B0KRlE§4-2船舶靜穩(wěn)性曲線的變排水量計(jì)算法一、基本原理為使計(jì)算問題簡便,引入假定重心概念,——規(guī)定假定重心不隨船舶的裝載情況而變,既選定固定的假定重心位置S,計(jì)算船舶傾斜后浮力作用線至S點(diǎn)的距離ls

:重量穩(wěn)性力臂的大小主要取決于重心的位置。交點(diǎn)O任意確定,船的傾斜為不等體積傾斜O(jiān)’

W0L0W

L

lsSNKEcN

l

d0OQ

W0L0W

L

lsSKZGlNR(4-3)有了假定靜穩(wěn)性臂ls,然后再根據(jù)船舶實(shí)際裝載情況的重心高度KG進(jìn)行修正,求得靜穩(wěn)性臂:顯然,求取l的關(guān)鍵是求浮力至參考軸線NN的距離lφ。式中:lφ為浮力至參考軸線NN之距離。(4-2)

W0L0W

L

K

d0

0O’EBAl

v2NNcB0Ov1F傾斜水線下的排水體積

必然是:(4-4)(4-5)(4-6)(4-7)排水體積

對NN軸的靜矩:令則(4-6)式為:求浮力至參考軸線NN的距離lφ

W0L0W

L

K

d0

0O’EBAl

v2NNcB0Ov1F的數(shù)值是容易確定的,從圖可看出:求l

的關(guān)鍵在于:必須首先求得入水楔形和出水楔形的體積差:以及它們對NN軸線的體積靜矩:至于故(4-8)dxdxba出水邊入水邊

W0L0W

L

ab

2/3acos(-)NNod

二、

計(jì)算公式(1)楔形體積差

的計(jì)算公式小三角形面積:微楔形體積:dxdxba出水邊入水邊式中:b——出水楔形的水線半寬入水與出水楔形的體積差:(4-9)在橫傾角φ范圍內(nèi)入水楔形體積為同理求得出水楔形體積:

W0L0W

L

ab

2/3acos(-)NNod

(2)楔形體積差靜矩Mφ″的計(jì)算式小三角形面積對軸的NN靜矩:沿船長積分得微楔形對NN軸的體積靜矩同理出水楔形對NN軸的體積靜矩(4-10)水線面W

L

對NN軸線的面積慣性矩故式(4-10)也可寫作(4-11)(4-12)整個(gè)楔形對NN軸的體積靜矩則將式(4-8)、(4-9)和(4-10)代入式(4-7),便可得浮力作用線至NN軸線的距離l

:(4-7)將l

代入式(4-2),即可求得浮力

作用線到假定重心的距離:(4-2)三、穩(wěn)性橫截曲線由變排水量法求得不同排水體積

在不同橫傾角φ時(shí)浮力

作用線至假定重心S的距離ls。然后以ls為縱坐標(biāo),以

)為橫坐標(biāo)繪成的曲線稱為穩(wěn)性橫截曲線。再根據(jù)穩(wěn)性橫截曲線求出某一排水體積時(shí)的ls,然后對重心加以修正,繪出該裝載情況下的靜穩(wěn)性曲線。

1

5

2

3

4

1

3

4

5

2ls

不同排水量時(shí)的靜穩(wěn)性曲線不同排水量浮力

作用線至假定重心S的距離ls某船的橫截曲線有了穩(wěn)性橫截曲線,可以根據(jù)所計(jì)算的各種裝載情況下的排水量和重心高,按(4-3)式計(jì)算得到相應(yīng)船舶各種裝載狀態(tài)情況下的靜穩(wěn)性曲線圖。具體可列表進(jìn)行計(jì)算:裝載情況重心高度KG=(m)排水體積

=(m3)KG-KS=(m)橫傾角

()lS(取自于橫截曲線)sin

(KG-KS)sin

l=lS-(KG-KS)sin

10203040506070表4-1

該法不能越過繪制穩(wěn)性橫截曲線圖而直接求取某一排水體積下的靜穩(wěn)性曲線。

在所需核算的裝載情況較多時(shí)或計(jì)算船舶改裝后的靜穩(wěn)性曲線具有明顯的優(yōu)越性。根據(jù)船舶傾斜后的入水和出水楔形所形成的體積矩,求得不同排水體積、不同橫傾角時(shí)的浮力作用線至假定重心的距離lS,然后繪制成穩(wěn)性橫截曲線。最后按表4-1的形式對重心加以修正。變排水量法的特點(diǎn):四、具體計(jì)算步驟1.繪制(9~12個(gè)站號)乞氏橫剖面圖;2.選擇計(jì)算水線、旋轉(zhuǎn)點(diǎn)O、假定重心S位置和橫傾角間隔dφ的大?。?.量取入水和出水寬度a和b;4.計(jì)算W和I值;5.計(jì)算δ▽φ和Mφ″值;6.計(jì)算▽φ和ls及繪制穩(wěn)性橫截曲線;7.繪制靜穩(wěn)性曲線l=f(φ);0o5o15o25o35o45o65o75o利用AUTOCAD通用軟件繪制乞氏剖面,一般取7~12個(gè)剖面。乞氏剖面要畫到甲板邊線并繪出梁拱線。舯前剖面和舯后剖面分別畫在兩張圖上以免混淆。海船dφ=10o,φ=70o~80o江船dφ=5o,φ=35o~40o(1)繪制乞氏剖面0o5o15o25o35o45o65o75o

利用AUTOCAD通用軟件繪制各傾斜水線之間的等分角線

=5o、15o、25o、35o……,其對應(yīng)傾斜水線分別為:φ=10o、20o、30o、40o……。海船dφ=10o,φ=70o~80o江船dφ=5o,φ=35o~40o(2)選擇計(jì)算水線、旋轉(zhuǎn)點(diǎn)、假定重心和橫傾角間隔的大小-C+Cfd

計(jì)算水線取4~5條,最低水線應(yīng)略低于空載水線,旋轉(zhuǎn)點(diǎn)O應(yīng)取在偏向入水一舷;最高水線應(yīng)略高于滿載水線,旋轉(zhuǎn)點(diǎn)O取在出水的一舷。旋轉(zhuǎn)點(diǎn)偏移距離C的大小視該水線至甲板的距離與吃水之比而定,即C

f/d。假定重心位置可任意選取,如取KS=0。a10o15o10o5o25o30o40o35oa2a3b1a320oa2在每一等分角線(5o、15o、25o……)處量取各橫剖面的入水和出水坐標(biāo)值ai和bi。

對于船形較復(fù)雜的船(如有隧道的內(nèi)河船舶),量取坐標(biāo)值ai和bi要當(dāng)心,具體說明如下:(3)量取出入水寬度a和b(a)+a(b)(c)+a+b

從交點(diǎn)O處量起,凡是到橫剖線內(nèi)側(cè)的入水和出水坐標(biāo)值ai和bi均取為正值,到橫剖線外側(cè)的值都取為負(fù)值。這個(gè)規(guī)律可以簡稱為:

“內(nèi)正、外負(fù)”判斷是入水邊ai還是出水邊bi的方法是:由橫剖線與水線的交點(diǎn)向左側(cè)看,如果是在橫剖面的外部則為出水邊bi

,若是內(nèi)部,則為入水邊ai

;向右看則相反

。從O點(diǎn)處量起,凡是到橫剖線內(nèi)側(cè)的坐標(biāo)值ai和bi均取為正值,到橫剖線外側(cè)的值都取為負(fù)值。這個(gè)規(guī)律可以簡稱為:“內(nèi)正、外負(fù)”將

的積分公式寫成乞氏法則的形式:式中:(4)計(jì)算W和I其中:i——為傾斜水線號;j——為乞氏剖面號。式中:具體列下表進(jìn)行計(jì)算:乞氏剖面站號(j)入水楔形橫坐標(biāo)i=1i=2…i=9

1=5o

2=15o…

n=85oa1a21a31a2a22a32aa2a2a9a29a39123456789∑--

a21

a31--

a22

a32--

a2

a2--

a29

a39旋轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離值c=m, 計(jì)算吃水d0=m,排水體積

0= m3, 計(jì)算水線編號表4-2W和I計(jì)算表乞氏剖面站號(j)出水楔形橫坐標(biāo)i=1i=2…i=9

1=5o

2=15o…

n=85ob1b21b31b2b22b32bb2b2b9b29b39123456789∑--

b21

b31--

b22

b32--

b2

b2--

b29

b39Wi=

a2j-

b2jW1W2W…W9Ii=

a3j+

b3jI1I2I…I9旋轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離值c=m, 計(jì)算吃水d0=m,排水體積

0= m3, 計(jì)算水線編號表4-2(續(xù))a10o15o10o5o25o30o40o35oa2a3b1a320oa2O1)計(jì)算出入水楔形體積差

(5)計(jì)算

2)計(jì)算出入水楔形對NN軸線的靜矩具體計(jì)算列表4-3的格式進(jìn)行(詳見p.124)計(jì)算吃水d0排水體積

0浮心高度KB0h0=d0-KB0

0·h0=假定重心高度d0-KS=旋轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離值C=C·

0=乞氏剖面數(shù)n=7船長L=

L=L/n=

/2=

/3cos(-

)i(-

)iiWiIi10o20o30o40o50o60o70o0.9965o7I7cos(-

)70.996I70.96615o6I6cos(-

)60.996I60.966I60.90625o5I5cos(-

)50.996I50.966I50.906I50.81935o4I4cos(-

)40.996I40.966I40.906I40.819I40.70745o3I3cos(-

)30.996I30.966I30.906I30.819I30.707I30.57455o2I2cos(-

)20.996I20.966I20.906I20.819I20.707I20.574I20.42365o1I1cos(-

)10.996I10.966I10.906I10.819I10.707I10.574I10.423I1

·

=10o=0.1745弧度I

Iicos(-

)i表4-3計(jì)算吃水d0排水體積

0浮心高度KB0h0=d0-KB0

0·h0=假定重心高度d0-KS=旋轉(zhuǎn)點(diǎn)偏離值C=C·

0=乞氏剖面數(shù)n=7船長L=

L=L/n=

/2=

/3cos(-

)i(-

)iiWiIi10o20o30o40o50o60o70o0.7075o3I3cos(-

)30.996I30.966I30.906I30.819I30.707I30.57455o2I2cos(-

)20.996I20.966I20.906I20.819I20.707I20.574I20.42365o1I1cos(-

)10.996I10.966I10.906I10.819I10.707I10.574I10.423I11.

=

=10o=0.1745弧度;2.I1和W1取自表4-2的計(jì)算結(jié)果。I

Iicos(-

)iIIM”

=

Iicos(-

)iIII-0·h0sin

*0.174*0.342*0.500*0.643*0.766*0.866*0.940IV-C·

0

cos

*0.985*0.94*0.866*0.766*0.643*0.500*0.342VM’

=(III)+(IV)VIM

=M’

+M”

VII∑Wi

W1W1

+W2W1+…+W3W1+…+W4W1+…+W5W1+…+W6W1+…+W7VIII

=

∑Wi

IX

=0+

Xl

=M

/

續(xù)表4-3(6)計(jì)算

和l

及繪制橫截曲線ls

(m)

1=10o=20o=30o=40o=60o=50o

(m3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果,以ls為縱坐標(biāo),以

為橫坐標(biāo),繪制各橫傾角

的等值線族ls=f(;

=常數(shù)

),即穩(wěn)性橫截曲線圖。l(m)l=f(

)

(°)GM·GM·sin

GM(7)繪制靜穩(wěn)性曲線l=f(

)裝載情況重心高度KG=(m)排水體積

=(m3)KG-KS=(m)橫傾角

(°)lS

(查自穩(wěn)性橫截曲線)sin

(KG-KS)sin

l=lS-(KG-KS)sin

(m)10203040506070繪制步驟見表:§4-3船舶靜穩(wěn)性曲線的

等排水量計(jì)算法等排水量第一計(jì)算法:用于干舷較高、舷側(cè)為直壁的船舶,精確性較好,一般適用于海船。等排水量第二計(jì)算法:用于干舷較低、舷側(cè)外傾的船舶,精確性較好,適用于淺水內(nèi)河船。該法必須首先確定等體積傾斜水線,因此有一個(gè)修正水層的問題,作圖時(shí)容易引起誤差。若修正水層較大,則必須改用修正后的水線半寬坐標(biāo)重新進(jìn)行等體積傾斜后水線面面積和慣性矩的第二次計(jì)算,使工作量大大增加;其優(yōu)點(diǎn)是可直接求得某一裝載情況下的靜穩(wěn)性曲線圖,對某些吃水變化不大的船舶的大傾角穩(wěn)性計(jì)算有其方便之處。EG

zB

W0L0W

L

B

ZB0KRyB

(4-13)一、基本計(jì)算公式如圖所示,船舶正浮于水線W0L0時(shí),浮心在B0,橫傾一角度后,浮于水線W

L

,浮心在B

,B

(yB

,zB

),此時(shí)的靜穩(wěn)性臂:可見,求靜穩(wěn)性臂l問題歸結(jié)為求船在橫傾角為

情況下的浮心的位置B

(yB

,zB

)

zB

W0L0W

L

B

M

yB

L

+dW+ddzB

dyB

ddB+dI

是水線W

L

面積通過其漂心F

的縱軸慣性矩。所以浮心位置的變化當(dāng)橫傾角變化d

后,浮心坐標(biāo)的改變量為:由于d

很小船舶在橫傾角φ時(shí)的浮心坐標(biāo)是}(4-14)二、等體積傾斜水線的確定(1)第一法假定所有的傾斜水線都通過正浮水線和中縱剖面的交點(diǎn)O,出入水楔形體積差:(4-15)(4-16)假定傾斜水線面積:問題歸結(jié)為求船在不同橫傾角下等體積傾斜水線W

L

的慣性矩I

。修正水層厚度(4-17)ε為正值表示等體積傾斜水線應(yīng)在假定水線之下;ε為負(fù)值表示等體積傾斜水線應(yīng)在假定水線之上。求得ε后在乞氏橫剖面圖上畫出與假定水線平行的等體積傾斜水線。各等體積傾斜水線的穩(wěn)心半徑按表4-8計(jì)算。計(jì)算中的慣性矩應(yīng)是水線面面積對通過其漂心縱軸的慣性矩,對其進(jìn)行移軸修正即:式中:是水線面面積對O點(diǎn)軸線的慣性矩;

是水線面漂心距O軸的距離。形狀穩(wěn)性臂按表4-9計(jì)算修正水層厚度計(jì)算見表4-7。橫剖面號=/18=0.17450o10o20o……aba2b2aba2b2aba2b20123……n∑

a

b

a2

b2

a

b

a2

b2

a

b

a2

b2

(a+b)

(a2-b2)

(a+b)

(a2-b2)

(a+b)

(a2-b2)修正值0.5[(a+b)0+(a+b)n]0.5[(a2-b2)0+(a2-b2)n]0.5[(a+b)0+(a+b)n]0.5[(a2-b2)0+(a2-b2)n]0.5[(a+b)0+(a+b)n]0.5[(a2-b2)0+(a2-b2)n]I修正后的’(a+b)

’(a+b)0’(a+b)10’(a+b)20II修正后的’(a2-b2)

0’(a2-b2)10’(a2-b2)20III(II)之積分和0IV

=1/4·(III)/(I)0表4-7修正水層厚度

計(jì)算表橫剖面號

=m3

,d=m,L/n=m,=/18=0.17450o10o……aba2b2a3b3aba2b2a3b30123……N∑

a

b

a2

b2

a3

b3

a

b

a2

b2

a3

b3梯形法修正值

修正后的’I’(a+b)II’(a2-b2)III’(a3+b3)IV

=0.5(II)/(I)VIo=(III)L/n/3VI

I=(I)(IV)2L/nVIII

=(V)-(VI)VIIIB

M

=I

/表4-8等體積傾斜水線的穩(wěn)心半徑B

M

計(jì)算表尋找等體積傾斜水線水線W1L1下的入水和出水楔形體積之差

用于干舷較低、舷側(cè)外傾的船舶(4-18)(2)第二法(自學(xué))因a0=b0,故

以a0、b0和a′、b′分別代表W0L0和W1L1的入水和出水的水線寬,采用梯形法則上式為三、等排水量法的優(yōu)缺點(diǎn)該法必須首先確定等體積傾斜水線,因此有一個(gè)修正水層的問題,作圖時(shí)容易引起誤差。若修正水層較大,則必須改用修正后的水線半寬坐標(biāo)重新進(jìn)行等體積傾斜后水線面面積和慣性矩的第二次計(jì)算,使工作量大大增加;其優(yōu)點(diǎn)是可直接求得某一裝載情況下的靜穩(wěn)性曲線圖,對某些吃水變化不大的船舶的大傾角穩(wěn)性計(jì)算有其方便之處。修正水層厚度:(4-19)式中:水線W1′L1′的F1′距通過W0L0漂心F0的縱軸的距離(4-20)故有(4-21)§4-4上層建筑及自由液面

對靜穩(wěn)性曲線的影響(自學(xué))一、上層建筑對靜穩(wěn)性曲線的影響要求:上層建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及其水密性符合規(guī)范的要求,且當(dāng)其封閉時(shí),有通向機(jī)艙、其它工作處所和上一層甲板的內(nèi)部出入口。上層建筑入水部分的體積及其對軸線NN的靜矩考慮上層建筑后的總排水體積及其對NN的靜矩式中l(wèi)為上層建筑的長度·浮力作用線至NN的距離浮力作用線至假定重心S點(diǎn)的距離考慮上層建筑后的靜穩(wěn)性臂上層建筑入水部分橫剖面采用圖解法計(jì)算二、自由液面對靜穩(wěn)性曲線的影響

船內(nèi)液艙中存在自由液面時(shí),艙內(nèi)液體隨船舶的傾斜而移動(dòng),對于靜穩(wěn)性曲線有一定的影響.艙內(nèi)液體產(chǎn)生的傾斜力矩式中:v—艙內(nèi)液體的體積W1—艙內(nèi)液體的重量密度船舶實(shí)際復(fù)原力矩式中:為自由液面對靜穩(wěn)性臂的影響橫傾角φ較大時(shí),直接計(jì)算求得自由液體的傾斜力矩MH,—圖解法計(jì)算自由液面對靜穩(wěn)性臂的影響時(shí),一般只考慮燃油艙和淡水艙。扁平和狹深的艙,自由液面產(chǎn)生的傾斜力矩較小,長方形艙較大—結(jié)論:盡量使存在自由液面的艙數(shù)最少;盡量避免設(shè)置方形的液體艙。l(m)l=f(

)

(°)GM·GM·sin

GMO§4-5靜穩(wěn)性曲線的特征一、靜穩(wěn)性曲線的特征

●曲線在原點(diǎn)O處的斜率●最大靜穩(wěn)性臂及其對應(yīng)的橫傾角●穩(wěn)性范圍以及曲線下的面積——這些對于判斷船舶的穩(wěn)性非常重要。EG

zB

W0L0W

L

B

ZB0KRyB

(4-13)(1)靜穩(wěn)性曲線在原點(diǎn)處的斜率船舶傾斜一角度φ后的靜穩(wěn)性臂:將上式對φ求導(dǎo)得:將代入上式得:l(m)l=f(

)

(°)GM·GM·sin

GM當(dāng)φ→0時(shí),;;;Sinφ→0;cosφ→1靜穩(wěn)性臂曲線在原點(diǎn)處的斜率等于初穩(wěn)性高GM0。在小角度時(shí),靜穩(wěn)性臂與橫傾角成正比,即l

=GM·。

tg

=GMo

/1弧度B

(°)MHMHmaxMRACDO

1

max

2穩(wěn)距(2)穩(wěn)定平衡與不穩(wěn)定平衡

設(shè)有一個(gè)緩慢增加的橫傾力矩逐漸作用于船上,使船慢慢地產(chǎn)生橫傾(其角速度可忽略不計(jì))。假定此橫傾力矩的終值為MH,則當(dāng)船舶傾斜至某一角度時(shí),其復(fù)原力矩MR與橫傾力矩MH相等,于是船就不再繼續(xù)傾斜而達(dá)到平衡狀態(tài)。這種性質(zhì)的外力矩稱為靜力作用,由此而產(chǎn)生的橫傾角稱為靜傾角,其數(shù)值可據(jù)平衡位置來決定。

B

(°)MHMHmaxMRACDO

1

max

2穩(wěn)距最高點(diǎn)B將曲線分成兩部分:上升段

OB和下降段BD。

橫傾力矩的水平線與復(fù)原力矩曲線(即靜穩(wěn)性曲線)相交于A、C兩點(diǎn),其相應(yīng)的橫傾角為

1和

2

。顯然,與A點(diǎn)相對應(yīng)是所要求的靜傾角,因?yàn)檫@時(shí)船舶處于穩(wěn)定平衡狀態(tài);而與C點(diǎn)相對應(yīng)的是不穩(wěn)定平衡位置。

B

(°)MHMHmaxMRACDO

1

max

2穩(wěn)距E

E(3)甲板邊緣入水角

在曲線的上升段上有一個(gè)反曲點(diǎn)E

,在E點(diǎn)以下的曲線上升較快,過了E點(diǎn),曲線上升趨勢減慢,E點(diǎn)處斜率最大。這一現(xiàn)象是由于水線未淹過甲板邊緣之前,形狀穩(wěn)性臂增加很快,一旦水線淹過甲板邊緣,增加的趨勢就減緩下來。因此,對大多數(shù)船型來說,反曲點(diǎn)E所對應(yīng)的傾角大致對應(yīng)于甲板邊緣開始入水的角度

E

。

B

(°)MHMHmaxMRACDO

1

max

2穩(wěn)距E(4)最大穩(wěn)性臂及其對應(yīng)的橫傾角靜穩(wěn)性曲線上的最高點(diǎn)B代表了船舶所能承受的最大靜傾力矩,即船體本身所具有的最大復(fù)原力矩(臂),其對應(yīng)的橫傾角為

max,稱為極限靜傾角。顯而易見,最大靜穩(wěn)性臂lmax和其所對應(yīng)的橫傾角

max是衡量船舶大傾角穩(wěn)性的重要指標(biāo)。我國《海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》對它們的數(shù)值作了明確的規(guī)定。B

(°)MHMHmaxMRACDO

1

max

2穩(wěn)距E

V(5)穩(wěn)性消失角及穩(wěn)距在靜穩(wěn)性曲線上的D點(diǎn),其復(fù)原力矩MR

=0,與之相對應(yīng)的橫傾角

V為穩(wěn)性消失角。OD之間的距離稱為穩(wěn)距,表示船舶在該段范圍內(nèi)是具有復(fù)原力矩的。當(dāng)橫傾角超過穩(wěn)性消失角

V后,船的復(fù)原力矩變?yōu)樨?fù)值。其作用使船舶繼續(xù)傾斜直至傾覆。穩(wěn)性消失角

V也是表示船舶穩(wěn)性好壞的標(biāo)志之一。老的《海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》規(guī)定不小于55°

,99年頒布的新《法規(guī)》對此無規(guī)定。MR

=f(

)

(°)

MR

(6)穩(wěn)性曲線下的面積從力學(xué)中知道,力矩乘以轉(zhuǎn)角等于功。船舶在傾斜力矩作用下產(chǎn)生橫傾,如果傾斜力矩是靜力性質(zhì)的,那么,傾斜力矩恰好與船舶的復(fù)原力矩相平衡,傾斜力矩所作的功全部轉(zhuǎn)化為船舶的位能,即上式表明,傾斜力矩所作的功,或者說船舶傾斜后所具有的位能等于靜穩(wěn)性曲線下的面積。顯然,靜穩(wěn)性曲線下的面積愈大,船舶的穩(wěn)性愈好。因此,靜穩(wěn)性曲線下的面積也是表征船舶穩(wěn)性的一個(gè)重要標(biāo)志。

GM57.3°O

57.3°57.3°GMGMOOllla)b)c)

二、典型的靜穩(wěn)性曲線圖a)—初穩(wěn)性高較大,靜穩(wěn)性臂的最大值也不小,穩(wěn)性消失角可達(dá)60°

~90°

。b)—初穩(wěn)性高較小,但曲線很快地超出在原點(diǎn)處的切線,靜穩(wěn)性臂的最大值也不小,穩(wěn)性范圍較大。形狀較為理想。c)—初穩(wěn)性高為負(fù)值,這種船在靜水中雖然不會(huì)翻掉,但因正浮位置是不穩(wěn)定平衡,故具有一永傾角,其大傾角穩(wěn)性較差。一般不允許出現(xiàn)這種情況?!?-6動(dòng)穩(wěn)性

船舶在外力矩的靜力作用下,橫傾時(shí)的角速度很小,近似為零。當(dāng)復(fù)原力矩MR和傾斜力矩MH相等時(shí)即達(dá)到平衡狀態(tài)。船舶的靜穩(wěn)性以復(fù)原力矩表達(dá)。船舶在外力矩的動(dòng)力作用下,橫傾時(shí)具有角速度。只有當(dāng)外力矩所作的功TH完全由復(fù)原力矩所作的功TR所抵消時(shí),船的角速度才變?yōu)榱愣V箖A斜。船舶的動(dòng)穩(wěn)性以復(fù)原力矩所作的功表達(dá)。一、基本概念船舶受到外力矩MH的突然作用很快地產(chǎn)生傾斜,在傾斜過程中具有一定的角速度。動(dòng)、靜穩(wěn)性的特點(diǎn):PPd

2d逐漸放手突然放手MHO

1MRMRMHMH=MR

Ol假定外力矩逐漸作用在船上,船在傾斜過程中,外力矩(圖中白色線)經(jīng)常保持等于復(fù)原力矩,船傾斜得很慢,因而認(rèn)為角速度等于零。當(dāng)外力矩MH不再增加時(shí),船即平衡于某一橫傾角

1

,稱為靜橫傾角。船上橫向移動(dòng)重物或在船的一側(cè)裝卸小量貨物等情況,都可以看作是外力矩的靜力作用。

實(shí)際船舶在海上航行對經(jīng)常受到外力矩MH的突然作用,例如:陣風(fēng)的突然吹襲、海浪的猛烈沖擊等。船舶在受到外力矩MH的突然作用后將很快地產(chǎn)生傾斜,而且在傾斜過程中具有一定的角速度,這種情況與靜力作用完全不同?,F(xiàn)在,我們先看彈簧在不同性質(zhì)的力作用下的運(yùn)動(dòng)情況。MR

=f(

)

1MH

MR

MH

(°)

doEABD(1)在傾角

=0至

1之間,MH>MR,船在外力矩作用下加速傾斜。(2)當(dāng)

1時(shí),MH

=MR

,外力矩已不能再使船舶繼續(xù)傾斜,但由于船舶具有一定的角速度(亦即具有一定的動(dòng)能),在慣性的作用下船將繼續(xù)傾斜。(3)在傾角

1至

d之間,MR>MH,船舶減速傾斜。(4)當(dāng)

d時(shí),角速度等于零,船即停止傾斜,但這時(shí)MR>MH

,故船舶開始復(fù)原。設(shè)有一個(gè)外力矩MH突然作用在船上,使船以很快的速度產(chǎn)生傾斜。

現(xiàn)對船在受力后的運(yùn)動(dòng)情況具體分析如下:MR

=f(

)

1MH

MR

MH

(°)

doEABD(1)在傾角

d至

1之間;MR>MH

,船舶加速復(fù)原。(2)當(dāng)

1時(shí),MR=MH,復(fù)原力矩已不能再使船舶復(fù)原,但由于船舶具有角加速度,故將繼續(xù)復(fù)原。(3)在傾角

1至0之間,MH>MR,船的復(fù)原速度減小。(4)在傾角

=0時(shí),船的復(fù)原速度等于零而停止復(fù)原。但這時(shí)MR=0,外力矩MR又使船產(chǎn)生傾斜。這樣,船舶將在傾角0與

d之間往復(fù)擺動(dòng),但由于水及空氣阻力的作用,船的擺動(dòng)角速度逐漸減小,最后將平衡于

1處。船在動(dòng)力作用下的最大橫傾角

d

稱為動(dòng)橫傾角。

在復(fù)原過程中,船舶的運(yùn)動(dòng)情況是:t

d

1oMR

=f(

)

1MH

MR

MH

(°)

doEABD

船舶在外力矩的動(dòng)力作用下,即使已經(jīng)達(dá)到了MR=MH,船舶仍將繼續(xù)傾斜,直至

d時(shí)才開始復(fù)原運(yùn)動(dòng)。顯而易見,動(dòng)橫傾角

d較靜橫傾角

1要大很多,這是比較危險(xiǎn)的情況,故在討論船舶的大傾角穩(wěn)性時(shí),必須研究動(dòng)穩(wěn)性問題。MR

=f(

)

(°)

MR

(°)

llmax

ldTR

ldld

max

oBACoB’A’C’B’二、動(dòng)穩(wěn)性曲線當(dāng)船舶橫傾至

時(shí),復(fù)原力矩MR所作的功式中:復(fù)原力矩MR

的變化規(guī)律是由靜穩(wěn)性曲線來表示的,如圖所示。由于復(fù)原力矩MR=

×l,所作的功又可寫成:

式中:ld

稱為動(dòng)穩(wěn)性臂;TR或ld隨

而變化的曲線稱為動(dòng)穩(wěn)性曲線。

動(dòng)穩(wěn)性曲線是靜穩(wěn)性曲線的積分曲線,有了靜穩(wěn)性曲線(MR或l

),就可以用近似計(jì)算方法求出動(dòng)穩(wěn)性曲線(TR或ld

)。靜穩(wěn)性的線和動(dòng)穩(wěn)性曲線之間有下列關(guān)系:(1)在=

0處,靜穩(wěn)性臂l和動(dòng)穩(wěn)性臂ld都為零,這是ld的最小值。(2)當(dāng)

等于極限靜傾角

max時(shí),靜穩(wěn)性臂達(dá)最大值lmax

,在動(dòng)穩(wěn)性臂ld曲線上表現(xiàn)為反曲點(diǎn)A’。(3)當(dāng)

等于穩(wěn)性消失角時(shí),l=0,動(dòng)穩(wěn)性臂ld達(dá)最大值ldmax。(4)動(dòng)穩(wěn)性曲線在某一傾角處的縱坐標(biāo)代表靜穩(wěn)性曲線至該處所圍的面積,例如,在圖中,動(dòng)穩(wěn)性曲線的縱坐標(biāo)A’C’代表靜穩(wěn)性曲線圖的面積OAC;動(dòng)穩(wěn)性曲線的縱坐標(biāo)B’D’代表靜穩(wěn)性曲線圖的面積OAB。MR

=f(

)

(°)

MR

(°)

llmax

ldTR

ldld

max

oBACoD’A’C’B’

max表4-12

表4-12是根據(jù)靜穩(wěn)性曲線,用梯形法計(jì)算動(dòng)穩(wěn)性曲線的一個(gè)實(shí)際例子。

MR

=f(

)

(°)57.3°M(l)

(°)

dDT(ld)

MfoBACoNA’C’E

dMf(lf)三、靜穩(wěn)性和動(dòng)穩(wěn)性曲線的應(yīng)用(1)動(dòng)橫傾角的確定風(fēng)力F

作用產(chǎn)生橫漂,于是,水下部分則受到一個(gè)水阻力R作用。在穩(wěn)定狀態(tài)下,兩個(gè)力大小相等,方向相反。由于不在同一水平線上,因而形成了一個(gè)使船橫傾的力矩:

Mf=F×zf

FRzfMf通常直接應(yīng)用動(dòng)穩(wěn)性曲線來求取動(dòng)橫傾角

d。顯然,橫傾力矩Mf所作的功Tf和橫傾力臂lf分別為:是一橫直線,其斜率為Mf

和lf。MR

=f(

)

(°)57.3°M(l)

(°)

dDT(ld)

Mf

oBACoNC’E

dMf當(dāng)取=1弧度=57.3°時(shí),有Tf=Mf

或ldf=lf,這樣,我們可在圖的橫坐標(biāo)上量取Mf或lf得N點(diǎn),連接ON,則直線ON即為Tf

或ldf隨

而變化的規(guī)律。

橫傾力矩所作的功Tf

(或ldf

)與復(fù)原力矩所作的功TR

(或ld

)曲線的交點(diǎn)C’表示橫傾力矩Mf所作的功與復(fù)原力矩MR所作的功相等。因此,與C’點(diǎn)相對應(yīng)的傾角即為動(dòng)橫傾角

d

。MR

=f(

)

(°)57.3°M(l)

(°)

dmaxKT(ld)

Mfmax

oGFHoK’E

dmaxMfmaxE’(2)陣風(fēng)作用下船舶所能承受的最大風(fēng)傾力矩在靜穩(wěn)性曲線圖上,作一水平線并使面積OFG=面積GHK,K點(diǎn)落在靜穩(wěn)性曲線的下降段上,過此以后不復(fù)有兩個(gè)力矩作功相等的可能,則OF即為所求的最大風(fēng)傾力矩Mfmax

(或lfmax

),K點(diǎn)相對應(yīng)的傾角稱為極限動(dòng)橫傾角

dmax。

在動(dòng)穩(wěn)性曲線圖上,過O點(diǎn)作與動(dòng)穩(wěn)性曲線相切的切線OK’,此直線表示最大風(fēng)傾力矩所作的功,直線在=1弧度=57.3°處的縱坐標(biāo)便是所求的最大風(fēng)傾力矩,切點(diǎn)K’相對應(yīng)的傾角便是極限動(dòng)橫傾角

dmax

右舷左舷陣風(fēng)

0(3)在風(fēng)浪聯(lián)合作用下,船舶所能承受的最大傾斜力矩Mfmax

(或力臂lfmax

)船舶受到波浪作用產(chǎn)生搖擺,當(dāng)船向迎風(fēng)一舷橫搖至最大擺幅(稱為橫搖角

0)并剛往回橫搖時(shí),突然受到一陣風(fēng)的吹襲,此時(shí)船最危險(xiǎn)。這是因?yàn)檫@時(shí)復(fù)原力矩的方向與橫傾力矩的方向一致,兩個(gè)力矩加在一起促使船舶傾斜加劇。MR

=f(

)

(°)57.3°M(l)

(°)

dmaxKT(ld)

Mfmax

GFHE

0MfmaxD’T0B’N’

d

0Mf

d

d’BCLMfoL’oADA’若不考慮橫搖角

0

,在同樣的Mf作用下,動(dòng)橫傾角

d’要比

d小得多。同樣在動(dòng)穩(wěn)性曲線圖上,向左量

0

,在動(dòng)穩(wěn)性曲線上得A’點(diǎn),由A’沿橫軸取57.3°,作垂線,截取B’N’=Mf,連A’N’與動(dòng)穩(wěn)性曲線交于D’點(diǎn),D’相對應(yīng)的橫傾角即為

d

。由兩圖所得是完全一致的。由于船舶是左右對稱的,故其靜、動(dòng)穩(wěn)性曲線必對稱于O點(diǎn)。在圖上截取OG=

0

,作水平線BE,令GB=Mf,并使面積ABC=面積CDE,與D點(diǎn)對應(yīng)的即為動(dòng)橫傾角

d

。MR

=f(

)

(°)57.3°M(l)

(°)

dmaxKT(ld)

Mfmax

GFHE

0MfmaxD’T0B’N’

d

0Mf

d

d’BCLMfoL’oADA’在靜穩(wěn)性曲線圖上,作水平線FL使面積AFH=面積HKL,L恰在靜穩(wěn)性曲線下降段上,則GF即為船舶在風(fēng)浪聯(lián)合作用了所能承受的最大傾斜力矩Mfmax

(或力臂lfmax

)。Mfmax

(或lfmax

)的確定M(l)

(°)KoGFDC

0MHmaxE

d

1

d’MfmaxM

’fmaxMR

=f(

)BA

dmaxMq

MHmax是船舶正浮時(shí)在靜力作用下所能承受的最大傾斜力矩,對應(yīng)的傾角

1稱為極限靜傾角;Mfmax是船舶正浮時(shí),在陣風(fēng)作用下所能承受的最大傾斜力矩(此時(shí)面積OFG=面積

GDK);M

’fmax是船舶在陣風(fēng)和波浪聯(lián)合作用下,即考慮共振橫傾角

0時(shí)所能承受的最大傾斜力矩(此時(shí)面積ABC=面積CDE)。MHmax

>Mfmax

>M

’fmax

,其對應(yīng)的橫傾角

1<

d

d’

。顯然,從船舶發(fā)生傾斜的程度來說,M

’fmax是船舶所能承受的最大傾斜力矩。力矩達(dá)到或超過此值,船舶將傾覆。從船舶是否會(huì)傾覆來說,它又是使船傾覆的最小力矩,稱作最小傾覆力矩(或力臂),常記作

Mq

lq)

,

d’

叫極限動(dòng)傾角,記作

dmax,它表示船舶所允許橫傾的最大角度。MR

=f(

)

(°)57.3°M(l)

(°)

dmaxKT(ld)

Mfmax

GFHE

0MfmaxD’T0B’N’

d

0Mf

d

d’BCLMfoL’oADA’

Mq

是在動(dòng)穩(wěn)性曲線上過A點(diǎn)作動(dòng)穩(wěn)性曲線的切線A’L’,再從A’沿水平方向取57.3°

,作垂線與A’L’交于一點(diǎn),則該點(diǎn)在過A’點(diǎn)的水平線以上的縱坐標(biāo)即為Mq

(或lq

),切點(diǎn)L’對應(yīng)的角度為

dmax。最小傾覆力矩Mq(或力臂lq

)的確定從上可見,考慮橫搖角的情況,對船舶來說最危險(xiǎn),因此,我們總是依據(jù)風(fēng)浪聯(lián)合作用的情況來進(jìn)行大傾角穩(wěn)性的核算。

這里需說明兩點(diǎn):(1)外力矩一般是隨橫傾角變化的,特別是風(fēng)力矩,而且多半是隨著的增加而減小。像美國就假定風(fēng)力矩隨變化,中國和日本的規(guī)范則取為不隨而變的定值。這樣做可使計(jì)算、作圖簡便:在靜穩(wěn)性曲線圖上是一水平線,在動(dòng)穩(wěn)性曲線圖上是一斜直線,對作圖極為方便,而且這樣選取在實(shí)用上是偏于安全的。但絕不能造成一種錯(cuò)覺:外力矩總是不變的。(2)用動(dòng)穩(wěn)性曲線求解要比用靜穩(wěn)性曲線方便,省去了湊面積相等的步驟。但是動(dòng)穩(wěn)性曲線的這一優(yōu)點(diǎn),只有當(dāng)外力矩的積分曲線是一直線時(shí)才顯示出來(即外力矩為定值)。在國外很多規(guī)范中,規(guī)定外力矩是變化的,在進(jìn)行大傾角急性計(jì)算時(shí)用靜穩(wěn)性曲線。所以動(dòng)穩(wěn)性曲線的計(jì)算并不是一定必需的。

(°)

EloE

E四、進(jìn)水角和進(jìn)水角曲線船舶的甲板及上層建筑的側(cè)壁上有許多開口(例如艙口、門和窗等),如果這些開口不是水密的,則當(dāng)船舶傾斜時(shí),水面達(dá)到某一開口,海水將灌入船身主體內(nèi)部,使船舶處于危險(xiǎn)狀態(tài)。因此,當(dāng)傾斜水線到達(dá)該開口處即認(rèn)為船舶喪失穩(wěn)性。故在穩(wěn)性校校對,還要計(jì)算水線到達(dá)最先進(jìn)水的那個(gè)非水密處的傾斜角度φE,φE即稱為進(jìn)水角。進(jìn)水角以后的靜穩(wěn)性曲線不再計(jì)及,使穩(wěn)性的有效范圍縮小,從而也就降低了船舶的抗風(fēng)浪能力。

1.進(jìn)水角φEO1進(jìn)水角

E(°)A

1O2O4O3O5

2

3

5排水體積

(m3)

4o

船舶的進(jìn)水角φE隨排水體積

的變化而變化,隨排水體積變化的曲線稱為進(jìn)水角曲線。2.進(jìn)水角曲線O1進(jìn)水角

E(°)A

1O2O4O3O5

2

3

5排水體積

(m3)

4o設(shè)A點(diǎn)為船上最先進(jìn)水的非水密開口下線,把A點(diǎn)畫在乞氏剖面圖上,從A點(diǎn)作與各旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的連線(即計(jì)算靜穩(wěn)性曲線的變排水量法中的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)),量出夾角

1

、

2

……,這些夾角必然在本章4-2中已計(jì)算過的某兩條傾斜水線之間,而這兩條傾斜水線下的排水體積可從表4-3中查得。這樣,便可用內(nèi)插法求得對應(yīng)于進(jìn)水角為

1

2

…的各傾斜水線下的排水體積

1、

2…。然后以進(jìn)水角為縱坐標(biāo),排水體積為橫坐標(biāo)繪制曲線

E=f(

)。

確定船舶的進(jìn)水角曲線的方法:

(°)

EloE

EM

(°)ldT57.3

0

0MqlqoA

E由甲板入水角確定穩(wěn)性曲線的有效部分,再根據(jù)穩(wěn)性曲線的有效部分,來決定船舶的最小傾覆力矩Mq

(或力臂lq

)。§4-7船舶在各種裝載情況下的

穩(wěn)性校核計(jì)算如何根據(jù)穩(wěn)性規(guī)范進(jìn)行船舶的穩(wěn)性校校。關(guān)于船舶穩(wěn)性的衡準(zhǔn),世界各國都有他們自己的規(guī)范。本節(jié)只簡要地介紹我國船舶檢驗(yàn)局在1999年頒布的《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》簡稱《海船法規(guī)》,而且著重介紹對穩(wěn)性的基本要求及有關(guān)規(guī)定和大體核算步驟。根據(jù)《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》的要求,如果船舶在各種裝載情況下的穩(wěn)性都能滿足,則認(rèn)為所設(shè)計(jì)的船舶具有足夠的穩(wěn)性?;炯僭O(shè)

《海船法規(guī)》是假定船舶沒有航速,受橫浪作用發(fā)生共振橫搖,當(dāng)搖至迎風(fēng)一舷最大擺幅

0

時(shí),受一陣風(fēng)作用而不致傾覆,《海船法規(guī)》把此海況作為船舶可能遇到的最危險(xiǎn)情況來考慮,有關(guān)的衡準(zhǔn)、規(guī)定都是由此前提出發(fā)的。

式中:

lq—最小傾覆力臂,表示船舶在最危險(xiǎn)情況下抵抗外力矩的極限能力:

lf—風(fēng)壓傾斜力臂,表示在惡劣海況下風(fēng)對船舶作用的動(dòng)傾力臂。K≥1表示了風(fēng)壓傾斜力矩小于使船舶傾覆所必須的最小傾覆力矩(至多是相等),所以船舶不至于傾覆,因而認(rèn)為具有足夠的穩(wěn)性。一、穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)

穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)是對船舶穩(wěn)性的重要基本要求之一?!逗4ㄒ?guī)》規(guī)定:船舶在所核算的各種裝載情況下的穩(wěn)性,穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)應(yīng)K符合下列不等式:

(1)最小傾覆力矩(或力臂)的計(jì)算

Mq

(或lq

)是根據(jù)靜穩(wěn)性曲線或動(dòng)穩(wěn)性曲線以及橫搖角來確定的。計(jì)算時(shí)使用的穩(wěn)性曲線必須是經(jīng)過自由液面修正和考慮了進(jìn)水角影響后的曲線,若有上層建筑也應(yīng)考慮在內(nèi)。關(guān)于

0的計(jì)算是基于船舶零航速且橫對波浪。我們知道,船舶在波浪中航行對,其橫搖的程度不僅與波浪有關(guān)而且與船型、船舶裝載情況、附體等因素有關(guān)?!逗4ㄒ?guī)》第七篇完整穩(wěn)性中規(guī)定對有舭龍骨的圓舭形船舶,橫搖角

0按下列公式計(jì)算:

式中:C1、

C2、C3、

C4——

系數(shù)。式中:C1、

C2、C3、

C4——

系數(shù)。系數(shù)C1的選?。合禂?shù)C1根據(jù)船舶的自搖周期及航區(qū)由圖查得。式中:GM0——所核算裝載情況下船舶未計(jì)及自由液面修正的初穩(wěn)性高(m);

B——不包括船殼板的最大船寬(m);

KG——核算裝載情況下船自重心至基線的垂向高度(m);

f——系數(shù),按般舶的B/d值自下表查得。船舶自搖周期T

(s)系數(shù)C1無限航區(qū)近海航區(qū)沿海航區(qū)遮蔽航區(qū)=0.8×沿海航區(qū)B/d2.5以下3.03.54.04.55.05.56.06.57.0以上f1.01.031.071.101.141.171.211.241.271.3

當(dāng)

T

>20s時(shí),C1取0.19。系數(shù)C3主要與船舶的寬度吃水比B/d有關(guān),按下表查得。系數(shù)C2主要與波浪的有效波傾角有關(guān),主要反映出與重心高和吃水比有關(guān),按下式計(jì)算:當(dāng)C2>1時(shí),取C2

=1.0;當(dāng)C2>0.68時(shí),取C2

=0.68。B/d2.5以下3.03.54.04.55.05.56.06.57.0以上C31.0110.0130.0150.0170.0180.0190.0200.0210.0220.023表中Ab是舭龍骨的總面積(m),L為垂線間長(m),B為型寬(m)。對于有方龍骨的船舶,可將其側(cè)面積計(jì)入舭龍骨面積Ab之內(nèi)。對于沒有減搖鰭的船舶,計(jì)算

0時(shí),不應(yīng)計(jì)入其作用,但減搖鰭面積可計(jì)入舭龍骨面積。B/d的比值和舭龍骨尺寸愈大,則

0愈小。系數(shù)C4主要與船舶的類型和舭龍骨的尺寸有關(guān),按下表查得。Ab/LB(%)00.51.01.52.02.53.03.54.0及以上干貨船油船集裝箱船海駁1.0000.7540.6850.6540.6150.5770.5230.5230.523客船漁船拖船1.0000.8850.8230.7690.7080.6540.5770.5460.523(2)風(fēng)壓傾斜力矩(或力臂)的計(jì)算

式中:Af——船舶受風(fēng)面積(m2),即船體水線以上部分的側(cè)投影面積;

z——船舶受風(fēng)面積中心至水線的距離(m)即計(jì)算風(fēng)力作用力臂;

——所核算裝載情況下的船舶排水量

p

——單位計(jì)算風(fēng)壓(Pa),根據(jù)航區(qū)和受風(fēng)面積中心至水線的距離z由表查得。風(fēng)壓傾斜力矩(或力臂)可按下式求得航區(qū)風(fēng)壓作用力臂z(m)1.01.52.02.53.03.54.0遠(yuǎn)海航區(qū)8299059761040109911451185近海航區(qū)448493536574603628647沿海、遮蔽航區(qū)228248268284301314326航區(qū)風(fēng)壓作用力臂z(m)4.55.05.56.06.5

7.0遠(yuǎn)海航區(qū)121912491276130213241347近海航區(qū)667683698711724736沿海、遮蔽航區(qū)33634

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