《船舶第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)評估指南》2024

船舶第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)評估指南2024 第1節(jié)一般規(guī)定 1第2章波浪中動穩(wěn)性失效模式衡準(zhǔn) 4第1節(jié)一般規(guī)定 4第2節(jié)波浪中動穩(wěn)性要求 4第3節(jié)波浪中動穩(wěn)性的等效替代評估方法和特殊要求 第3章船舶轉(zhuǎn)動慣量 第1節(jié)一般規(guī)定 第2節(jié)轉(zhuǎn)動慣量直接計算方法 19第3節(jié)橫搖轉(zhuǎn)動慣量經(jīng)驗公式估算方法 21第4章船舶橫搖阻尼 23第1節(jié)一般規(guī)定 23第2節(jié)船舶橫搖阻尼評估方法 231.1.1.1基于靜力學(xué)理論和事故經(jīng)驗制定的海船完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)（第一代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)）為船舶靜穩(wěn)性和癱船模式提供了基礎(chǔ)性技術(shù)要求。上述衡準(zhǔn)對于船舶在波浪中的動穩(wěn)性失效問題做了高度簡化和間接評估，對于動穩(wěn)性失效模式僅考慮了癱船模式。除癱船模式外，參數(shù)橫搖、純穩(wěn)性喪失和諧搖運(yùn)動等事故模式也可能導(dǎo)致船舶遭遇波浪中危險的穩(wěn)性失效情況。應(yīng)充分認(rèn)識到上述失效模式可能對船舶航行安全造成的嚴(yán)重危害。1.1.1.2本指南旨在為船舶提供基于水動力學(xué)理論方法的波浪中動穩(wěn)性失效模式評估方法和技術(shù)要求。作為第一代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的補(bǔ)充，為船舶優(yōu)化設(shè)計方案提供技術(shù)手段，為航運(yùn)業(yè)提供必要的避險操作指引。旨在從源頭上降低船舶在惡劣海況下航行的風(fēng)險，增強(qiáng)海上人命安全和船舶/貨物的安全保障力度。1.1.2適用范圍1.1.2.1除另有規(guī)定外，本指南適用于國際航行船舶、國內(nèi)航行遠(yuǎn)海航區(qū)船舶、近海航區(qū)船舶和沿海航區(qū)船舶，但不適用于：（1）軍用艦艇、公安船艇；（2）體育運(yùn)動船艇；（3）游艇；（4）漁船；（5）多體船；（6）高速船；（7）帆船；（8）機(jī)帆船；（9）頂推船-駁船組合體。1.1.2.2經(jīng)申請，滿足本指南相關(guān)要求的船舶，可申請簽發(fā)符合證明。1.1.2.3經(jīng)申請，滿足本指南相關(guān)要求的船舶，可授予本章1.1.6中相應(yīng)的附加標(biāo)志。1.1.3定義1.1.3.1除另有規(guī)定外，本指南有關(guān)定義如下：（1）水池試驗：系指在水池中開展的波浪中船舶運(yùn)動響應(yīng)的模型試驗。（2）數(shù)值計算：系指計算機(jī)輔助水動力計算，采用現(xiàn)代計算流體動力學(xué)(CFD)軟件/程序進(jìn)行求解，軟件/程序可以基于勢流理論方法或者粘流理論方法。數(shù)值計算所用的方法或數(shù)值模型已通過水池試驗結(jié)果驗證的前提下，可等同于水池試驗予以接受。（3）許用安全區(qū)：系指滿足第一層或第二層衡準(zhǔn)要求的虛擬裝載情況排列組合范圍。1.1.4圖紙資料1.1.4.1應(yīng)將下列圖紙資料提交CCS備查：（1）船舶型線圖和型值表；（2）船舶總布置圖；（3）船舶裝載手冊；（4）集裝箱的裝載布置圖（如適用）；（5）舭龍骨結(jié)構(gòu)圖（如適用）；（6）減搖裝置圖（如適用）；（7）船舶第二代完整穩(wěn)性計算書；（8）船載波浪中動穩(wěn)性驗證軟件及其相關(guān)文件（如適用）。1.1.4.2船上應(yīng)備有“船舶第二代完整穩(wěn)性計算書”，旨在為船長提供充足數(shù)量的滿足本指南要求的裝載情況信息，為船舶航行提供指導(dǎo)。報告書至少包括下列內(nèi)容：（1）船舶主要參數(shù)；（2）“船舶穩(wěn)性報告書”或“船舶裝載手冊”中包含的船舶航行狀態(tài)下的裝載情況基本資料總結(jié)表；（3）各種裝載情況橫搖轉(zhuǎn)動慣量計算結(jié)果；（4）各種裝載情況諧搖運(yùn)動衡準(zhǔn)校核結(jié)果；（5）各種裝載情況參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)校核結(jié)果；（6）各種裝載情況純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)校核結(jié)果。1.1.5裝載情況的符合性驗證1.1.5.1對未經(jīng)動穩(wěn)性校核的裝載情況，可使用以下兩種方式之一進(jìn)行符合性驗證，判斷是否滿足本指南的要求，包括：（1）可使用許用安全區(qū)進(jìn)行符合性驗證，許用安全區(qū)應(yīng)在“船舶第二代完整穩(wěn)性計算書”中提供；（2）可使用船載波浪中動穩(wěn)性驗證軟件在船上驗證裝載情況的符合性。1.1.5.2對以下船舶，應(yīng)使用船載波浪中動穩(wěn)性驗證軟件在船上驗證裝載情況的符合性：（1）散貨船；（2）集裝箱船；（3）貨艙口未設(shè)置鋼質(zhì)風(fēng)雨口蓋的船舶。1.1.6第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)附加標(biāo)志1.1.6.1國際航行船舶如申請SGISC（X）附加標(biāo)志，應(yīng)符合第2章2.1.1.2的規(guī)定。其中，X表示一個或多個后綴標(biāo)志，其含義如下：PRN：參數(shù)橫搖失效模式;PLN：純穩(wěn)性喪失失效模式;EAN：過度加速度失效模式;DSN：癱船失效模式;SRBN：騎浪/橫甩失效模式。其中：N=1，表示所有裝載情況均滿足第一層薄弱性衡準(zhǔn)；N=2，表示所有裝載情況均滿足第二層薄弱性衡準(zhǔn)；N=M，表示存在無法滿足薄弱性衡準(zhǔn)的裝載情況，已制定提供給船長的船舶波浪中穩(wěn)性信息。1.1.6.2國內(nèi)航行遠(yuǎn)海航區(qū)船舶、近海航區(qū)船舶和沿海航區(qū)船如申請SGISC（X）附加標(biāo)志，應(yīng)符合第2章2.1.1.3的規(guī)定。其中，X表示一個或多個后綴標(biāo)志，其含義如下：PRN：參數(shù)橫搖失效模式;PLN：純穩(wěn)性喪失失效模式;SRN——諧搖運(yùn)動失效模式。其中：N=1，表示所有裝載情況均滿足第一層薄弱性衡準(zhǔn)；N=2，表示所有裝載情況均滿足第二層薄弱性衡準(zhǔn)；N=M，表示存在無法滿足薄弱性衡準(zhǔn)的裝載情況，已制定提供給船長的船舶波浪中穩(wěn)性信息。2.1.1一般要求2.1.1.1為了提升船舶在惡劣海況中航行的安全性，應(yīng)評估船舶在波浪中發(fā)生動穩(wěn)性失效事故的風(fēng)險。2.1.1.2國際航行船舶應(yīng)滿足IMOMSC.1/Circ.1627通函和MSC.1/Circ.1652通函中相應(yīng)失效模式的薄弱性衡準(zhǔn)。其中，滿足《2008年國際完整穩(wěn)性規(guī)則》中A部分第2章要求的船舶，視為自動滿足癱船失效模式第一層薄弱性衡準(zhǔn)。2.1.1.3國內(nèi)航行船舶應(yīng)滿足本章相應(yīng)失效模式的衡準(zhǔn)要求。2.1.2波浪中動穩(wěn)性失效模式2.1.2.1國際航行海船在海上航行遭遇惡劣海況時，應(yīng)考慮的動穩(wěn)性失效事故模式包括：（1）參數(shù)橫搖;（2）純穩(wěn)性喪失；（3）騎浪/橫甩；（4）過度加速度；（5）癱船。2.1.2.2國內(nèi)航行海船在海上航行遭遇惡劣海況時，應(yīng)考慮的動穩(wěn)性失效事故模式包括：（1）參數(shù)橫搖;（2）純穩(wěn)性喪失；（3）諧搖運(yùn)動。2.2.1參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)2.2.1.1船舶在其所核算的各種航行裝載情況下，應(yīng)按2.2.1.2校核是否滿足參數(shù)橫搖第一層衡準(zhǔn)的要求。如不滿足參數(shù)橫搖第一層衡準(zhǔn)，則可按2.2.1.5校核是否滿足參數(shù)橫搖第二層衡準(zhǔn)的要求。2.2.1.2參數(shù)橫搖第一層衡準(zhǔn):船舶在其所核算的各種航行裝載情況應(yīng)滿足下式要求：式中：RPR——第一層衡準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)值，按本章2.2.1.3求得；δGM1——波浪中初穩(wěn)性高度的變化幅度，m，按2.2.1.4求得；GM——靜水中所校核裝載工況初穩(wěn)性高度，m，計入自由液面影響修正。2.2.1.3對于尖舭型船，取RPR=1.87；對于其他船型RPR采用下列方法計算：（1）如Cm,full>0.96，采用下式計算：如0.94≤Cm,full≤0.96，采用下式計算：如Cm,full<0.94，采用下式計算：式中：L——船長，m；B——船舶型寬，m；Ak——舭龍骨的總面積（無其他附體），m2；Cm,full——靜水中滿載出港情況的船中橫剖面系數(shù)；（2）不應(yīng)超過4.0；如超過4.0則取為4.0;（3）不可收放的減搖鰭可被視為一種舭龍骨計入舭龍骨總面積。呆木不可被視為舭龍骨的一種;（4）尖舭型船系指舭部半徑小于船舶型寬的1%，且中橫剖面型線分段線圍成的舭部夾角小于120o。2.2.1.4δGM1為所校核裝載情況計算得到的波浪中初穩(wěn)性高度最大值和最小值之間差值的一半，應(yīng)采用下列方法確定：（1）計算應(yīng)基于弗汝德-克雷洛夫假定，且應(yīng)計入自由液面影響修正；（2）應(yīng)采用自由縱傾法計算波浪中初穩(wěn)性高度，即在等效規(guī)則波中船舶縱傾和升沉應(yīng)處于平衡狀態(tài)；（3）等效規(guī)則波的波長λ,取為λ=L；波陡系數(shù)sw，遠(yuǎn)海航區(qū)取為sw=0.0167，近海航區(qū)取為sw=0.0303，沿海航區(qū)取為sw=0.0292；（4）在計算δGM1時，應(yīng)考慮船舶在等效規(guī)則波中處于不同的船舶—波浪相對位置，即2.2.1.5參數(shù)橫搖第二層衡準(zhǔn):船舶在其所核算的各種航行裝載情況應(yīng)滿足下式要求：式中：C2——船舶參數(shù)橫搖敏感性指數(shù)，按2.2.1.6求得；RPR2——第二層衡準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)值，取RPR2=0.025表征可接受的參數(shù)橫搖風(fēng)險水平。2.2.1.6對于C2值，應(yīng)對衡準(zhǔn)值C2(Fni,βi)計算平均值獲得，每一個衡準(zhǔn)值均為根據(jù)航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況出現(xiàn)概率得到的加權(quán)平均數(shù)：式中：C2(Fni,β?)——船舶在頂浪中以航速Vi航行時計算得到的C2(Fn,β)，按2.2.1.7求得；C2(Fni,βf)——船舶在尾隨浪中以航速Vi航行時計算得到的C2(Fn,β)，按2.2.1.7求得；Fni——船舶航速Vi對應(yīng)的弗汝德數(shù)，取Fni=Vi∕Vi——船舶航速，m/s，取Vi=Vs?Ki;L——船長，m；Vs——船舶營運(yùn)航速，m/s;Ki——航速系數(shù)，由表2.2.1.6查得。航速系數(shù)Ki表2.2.1.6i123456789Ki0.9910.9660.9240.8660.7930.7070.6090.5000.3830.2592.2.1.7對于加權(quán)衡準(zhǔn)值C2(Fn,β)，應(yīng)根據(jù)給定的弗汝德數(shù)和波浪方向，依據(jù)航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況，按下式計算短期參數(shù)橫搖失效指數(shù)的加權(quán)平均數(shù)：式中：Wi——航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況加權(quán)因子，采用航區(qū)波浪散布表中給出每一個由平均跨零周期Tz和有義波高Hs所表征的不規(guī)則波海況的數(shù)值除以總觀測波數(shù)；CS,i——航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況所對應(yīng)的敏感性指數(shù)，按2.2.1.8求得；N——用于評估給定航速和浪向組合下參數(shù)橫搖最大橫搖角的航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況總數(shù)。2.2.1.8對于CS,i的計算，應(yīng)采用下列方法：（1）需要基于船舶以航速Vi在系列等效規(guī)則波中頂浪和尾隨浪航行時每一個波高?j下參數(shù)橫搖最大橫搖角的評估結(jié)果，按2.2.1.9求得；（2）航區(qū)波浪散布表中每一個單元格對應(yīng)著由一個平均跨零周期Tz和一個有義波高Hs所表征的不規(guī)則波海況，按2.2.4求得。應(yīng)根據(jù)平均跨零周期和有義波高，計算表征這個不規(guī)則波海況的等效規(guī)則波的代表波高Hri,按2.2.5求得；（3）應(yīng)采用不同等效規(guī)則波波高?j下的參數(shù)橫搖最大橫搖幅值和最大橫向加速度，使用線性內(nèi)插法求得相應(yīng)于代表波高Hri的參數(shù)橫搖最大橫搖幅值和最大橫向加速度；（4）如參數(shù)橫搖最大橫搖幅值大于等于25o（對于載運(yùn)散貨的干貨船取為20o或最大橫向加速度大于等于R1，則取CS,i=1；其他情況下取CS,i=0。2.2.1.9對于波高?j下參數(shù)橫搖橫搖幅值和橫向加速度，應(yīng)基于計算得到的波浪中復(fù)原力臂值（GZ），采用時域模擬方法評估：（1）評估采用的波浪中復(fù)原力臂值（GZ）的計算應(yīng)基于弗汝德-克雷洛夫假定，且應(yīng)計入自由液面影響修正，假定船舶在下述系列等效規(guī)則波中維持縱傾和升沉平衡：等效規(guī)則波的波長取為λ=L；等效規(guī)則波的波高取為?j=0.01?jλ,其中j=0,1,?,10。在計算波浪中復(fù)原力臂值（GZ）時，應(yīng)考慮船舶在等效規(guī)則波中處于不同的船舶—波浪相對位置，即波峰應(yīng)位于船中部，和船中前0.1λ、0.2λ、0.3λ、0.4λ和0.5λ及（2）參數(shù)橫搖橫搖幅值應(yīng)采用下列單自由度橫搖方程評估：式中：Ixx+?Ixx——船舶橫搖轉(zhuǎn)動慣量和附加橫搖轉(zhuǎn)動慣量，t?m2，按第3章求得；φ…、φ.、φ——船舶橫搖運(yùn)動的角加速度、速度和角度，rad/s2，rad/sδ1、δ3——橫搖阻尼系數(shù)，按第4章求得；ρ——海水的密度，kg/m3，取ρ=1025.0；g——重力加速度，m/s2，取g=9.81；?——校核裝載情況的排水體積，m3；GZt,φ)——t時刻波浪中的復(fù)原力臂值,m。時域模擬時，應(yīng)采用四階龍格-庫塔法求解,初始邊界條件取=0，φ=（3）橫向加速度采用下式計算：r?sinφ?g）式中：kL——考慮橫搖、艏搖和縱搖同時作用的修正因子，按2.2.3.4求得；?r——校核加速度的位置在假定橫搖軸線以上的垂直高度，m,橫搖軸可假定位于水線和重心垂向位置之間的中點處，校核加速度的位置按2.2.3.7求得。2.2.2純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)2.2.2.1船舶在其所核算的各種航行裝載情況下，應(yīng)按2.2.2.2校核是否滿足純穩(wěn)性喪失第一層衡準(zhǔn)的要求。如不滿足純穩(wěn)性喪失第一層衡準(zhǔn)，則可按2.2.2.4校核是否滿足純穩(wěn)性喪失第二層衡準(zhǔn)的要求。2.2.2.2純穩(wěn)性喪失第一層衡準(zhǔn):船舶在其所核算的各種航行裝載情況應(yīng)滿足下式要求：GMmin≥RPLA式中：GMmin——波浪中初穩(wěn)性高度的最小值，m，按2.2.2.3求得;RPLA為——第一層衡準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)值，m，取RPLA=0.05。2.2.2.3GMmin為所校核裝載情況計算得到的波浪中初穩(wěn)性高度的最小值，應(yīng)采用下列方法確定：（1）計算應(yīng)基于弗汝德-克雷洛夫假定，且應(yīng)計入自由液面影響修正；（2）應(yīng)采用自由縱傾法計算波浪中初穩(wěn)性高度，即在等效規(guī)則波中船舶縱傾和升沉應(yīng)處于平衡狀態(tài)；（3）等效規(guī)則波的波長λ取λ=L；波陡系數(shù)取為sw，遠(yuǎn)海航區(qū)取為sw=0.0334，近海航區(qū)取為sw=0.0607，沿海航區(qū)取為sw=0.0584；（4）在計算GMmin時，應(yīng)考慮船舶在等效規(guī)則波中處于不同的船舶—波浪相對位置，2.2.2.4純穩(wěn)性喪失第二層衡準(zhǔn):船舶在其所核算的各種航行裝載情況應(yīng)滿足下式要求：max(CR1,CR2)≤RPL0式中：max(CR1,CR2)——船舶純穩(wěn)性喪失感性指數(shù)，按2.2.2.5求得；RPL0——第二層衡準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)值，取RPL0=0.06表征可接受的純穩(wěn)性喪失風(fēng)險水平。2.2.2.5衡準(zhǔn)值CR1,CR2為船舶在等效規(guī)則波中假定靜平衡時根據(jù)穩(wěn)性參數(shù)計算得到的加權(quán)平均值。計算所采用的等效規(guī)則波波高為Hi，波長λ取λ=L；L為船長，m。采用下式計算：式中：CR1——衡準(zhǔn)1的加權(quán)衡準(zhǔn)值，采用衡準(zhǔn)1的衡準(zhǔn)值C1i計算，按2.2.2.6求得；CR2——衡準(zhǔn)2的加權(quán)衡準(zhǔn)值，采用衡準(zhǔn)2的衡準(zhǔn)值C2i計算，按2.2.2.6求得；Wi——航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況加權(quán)因子，采用航區(qū)波浪散布表中給出每一個由平均跨零周期Tz和有義波高Hs所表征的不規(guī)則波海況的數(shù)值除以總觀測波數(shù)，按2.2.4求得；N——用于評估C1i和C2i的航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況總數(shù)，按2.2.4求得。2.2.2.6對于C1i和C2i的計算，需要基于船舶在系列等效規(guī)則波中尾隨浪或頂浪航行時每一個波高?j下得到的φV和φsw評估結(jié)果分別得到：（1）航區(qū)波浪散布表中每一個單元格對應(yīng)著由一個平均跨零周期Tz和一個有義波高Hs所表征的不規(guī)則波海況，按2.2.4求得。應(yīng)根據(jù)平均跨零周期和有義波高，計算表征這個不規(guī)則波海況的等效規(guī)則波的代表波高Hi，按2.2.5求得;（2）應(yīng)采用不同等效規(guī)則波波高?j下的φV和φsw評估結(jié)果所計算得到的C1i和C2i，使用線性內(nèi)插法求得相應(yīng)于代表波高Hi的C1i和C2i;（3）衡準(zhǔn)1的衡準(zhǔn)值C1i基于對波浪中穩(wěn)性消失角φV的校核，采用下式計算：式中：KPL1——標(biāo)準(zhǔn)值，取KPL1=30o；φV——穩(wěn)性消失角，根據(jù)波浪中復(fù)原力臂曲線（GZ曲線）得到的最小值，不考慮進(jìn)水角的影響。（4）衡準(zhǔn)2的衡準(zhǔn)值C2i基于對波浪中在橫傾力臂lPL2作用下橫傾角φsw的校核，采用下式計算：式中：φsw——波浪中復(fù)原力臂曲線（GZ曲線）在橫傾力臂lPL2作用下取得平衡的橫傾角的最大值，不考慮進(jìn)水角的影響；KPL2——標(biāo)準(zhǔn)值，對于客船取KPL2=15o，對于其他船舶取KPL2=25o；lPL2——橫傾力臂，m，取lPL2=8(?j/λ)dFn2；Fn——營運(yùn)航速VS對應(yīng)的弗汝德數(shù)，取Fn=VS∕d——平均吃水，所校核裝載情況對應(yīng)的靜水中船中吃水，m；波浪中復(fù)原力臂曲線（GZ曲線）按2.2.2.7求得。2.2.2.7波浪中復(fù)原力臂曲線（GZ曲線）的計算，應(yīng)采用下列方法確定：（1）計算應(yīng)基于弗汝德-克雷洛夫假定，且應(yīng)計入自由液面影響修正。（2）假定船舶在下述系列等效規(guī)則波中維持縱傾和升沉平衡：等效規(guī)則波的波長λ取λ=L；等效規(guī)則波的波高取為?j=0.01?jλ,其中j=0,1,?,10。在計算波浪中復(fù)原力臂曲線（GZ曲線）時，應(yīng)考慮船舶在等效規(guī)則波中處于不同的船2.2.3諧搖運(yùn)動衡準(zhǔn)2.2.3.1船舶在其所核算的各種航行裝載情況下，應(yīng)按2.2.3.2校核是否滿足諧搖運(yùn)動第一層衡準(zhǔn)的要求。如不滿足諧搖運(yùn)動第一層衡準(zhǔn)，則可按2.2.3.8校核是否滿足諧搖運(yùn)動第二層衡準(zhǔn)的要求。2.2.3.2諧搖運(yùn)動第一層衡準(zhǔn):船舶在其所核算的各種航行裝載情況應(yīng)滿足下式要求：φ?KL?(g+4π2?r/T)≤REA1且φ≤RSR1式中：φ——特征橫搖幅值，rad，按2.2.3.3求得；kL——考慮橫搖、艏搖和縱搖同時作用的修正因子，按2.2.3.4求得；Tr——橫搖固有周期，s，按2.2.3.5求得；?r——校核加速度的位置在假定橫搖軸線以上的垂直高度，m,橫搖軸可假定位于水線和重心垂向位置之間的中點處，校核加速度的位置按2.2.3.7求得;REA1——第一層衡準(zhǔn)的加速度標(biāo)準(zhǔn)值，取REA1=4.64m/s2；RSR1——第一層衡準(zhǔn)的橫搖幅值標(biāo)準(zhǔn)值，對于載運(yùn)散貨的干貨船取RSR1=12°,其他船型取RSR1=20°。2.2.3.3特征橫搖幅值φ為采用下式計算：φ=4.43rs/δ.5r=K1+K2+OG?FB212?CB?d)?0.5CB?d?OG]K1=g?β?Tr2?(τ+τ?1//4π2)K2=g?τ?Tr2?(β?cos/4π2)OG=KG?dF=β(τ?1/T)β=sinB/Bτ=exp?T/T=2π2?B/(g?Tr2)=4π2?CB?d/(g?Tr2)式中：r——有效波傾系數(shù)；s——第一層衡準(zhǔn)航區(qū)波陡系數(shù)，按2.2.3.6求得；δφ——由橫搖衰減得到的無量綱指數(shù)衰減系數(shù)，取δφ=0.5?π?RPR，RPR按2.2.1.3求得；B——船舶型寬，m；CB——所校核裝載情況的方形系數(shù)；KG——所校核裝載情況對應(yīng)的重心距離基線的高度，m，應(yīng)不計入自由液面影響修正;d——平均吃水，即所校核裝載情況靜水中對應(yīng)的船中吃水，m。2.2.3.4修正因子kL采用下式計算：kL=0.527+0.727x/L,如x>0.65L式中：x為自船長L尾端至用于校核加速度的位置的縱向距離，m。2.2.3.5橫搖固有周期Tr應(yīng)按下式計算：式中：Ixx+?Ixx——船舶橫搖轉(zhuǎn)動慣量和附加橫搖轉(zhuǎn)動慣量，t?m2，按第3章求得;ρ——海水的密度，kg/m3，取ρ=1025.0；g——重力加速度，m/s2，取g=9.81；?——校核裝載情況的排水體積，m3；GM——靜水初穩(wěn)性高，m，不計自由液面修正；2.2.3.6第一層衡準(zhǔn)航區(qū)波陡系數(shù)s應(yīng)按照船舶裝載情況的Tr值及航區(qū)由圖2.2.3.6插值得到。圖2.2.3.6航區(qū)波陡系數(shù)s注：Tr≥30s時，遠(yuǎn)海航區(qū)取s=0.02；Tr≥16s時，近海航區(qū)取s=0.036時，沿海航區(qū)取s=0.036。2.2.3.7校核加速度的位置，貨船應(yīng)選取駕駛甲板上船員能夠到達(dá)的離船中最遠(yuǎn)的位置；客船應(yīng)選取航行時船艏艉處，船員能夠到達(dá)的離水線最高的甲板上，離船中最遠(yuǎn)的位置。2.2.3.8諧搖運(yùn)動第二層衡準(zhǔn):船舶在其所核算的各種航行裝載情況應(yīng)滿足下式要求：CEA≤RSR2CSR≤RSR2式中：CEA——船舶加速度敏感性指數(shù)，按2.2.3.9求得；CSR——船舶橫搖幅值敏感性指數(shù)，按2.2.3.9求得；REA2——第二層衡準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)值，REA2=0.00039取表征可接受的加速度風(fēng)險水平；RSR2——第二層衡準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)值，RSR2=0.025取表征可接受的橫搖幅值風(fēng)險水平。2.2.3.9CEA值和CSR值為根據(jù)一系列短期環(huán)境條件計算的加權(quán)平均值：（1）CEA值系根據(jù)所校核的裝載情況和校核加速度的位置，基于短期環(huán)境條件發(fā)生概率計算的加速度敏感性指數(shù)所得到的長期概率指數(shù)，按下式計算：（2）CSR值系根據(jù)所校核的裝載情況，基于短期環(huán)境條件發(fā)生概率計算的橫搖幅值敏感性指數(shù)所得到的長期概率指數(shù)，按下式計算：式中：Wi——航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況加權(quán)因子，采用航區(qū)波浪散布表中給出每一個由平均跨零周期Tz和有義波高Hs所表征的不規(guī)則波海況的數(shù)值除以總觀測波數(shù)，按2.2.4求得；CS1,i——采用航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況（即短期環(huán)境條件）計算得到的短期加速度敏感性指數(shù)，按2.2.3.10求得；CS2,i——采用航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況（即短期環(huán)境條件）計算得到的短期橫搖幅值敏感性指數(shù)，按2.2.3.11求得；N——航區(qū)波浪散布表給出的不規(guī)則波海況總數(shù)，按2.2.4求得。2.2.3.10對于CS1,i的計算，采用船舶超過一個特定橫向加速度值的概率來衡量，采用下式計算：CS1,i=exp(?R/(2?σAi))式中：R1——加速度標(biāo)準(zhǔn)值，m/s2，取R1=9.81;σLAi——零航速橫浪時船舶在校核加速度位置處的平行于甲板方向的橫向加速度標(biāo)準(zhǔn)差，m/s2，按2.2.3.12求得。2.2.3.11對于CS2,i的計算，采用船舶超過一個特定橫搖值的概率來衡量，采用下式計算：CS2,i=exp(?R/(2?σLi))式中：R2——橫搖標(biāo)準(zhǔn)值，rad，對于載運(yùn)散貨的干貨船取R2=20?其他船型取R2=σRLi——零航速橫浪時船舶橫搖幅值的標(biāo)準(zhǔn)差，rad，按2.2.3.12求得。2.2.3.12應(yīng)通過波浪作用下的橫搖運(yùn)動響應(yīng)譜確定σLAi和σRLi，采用下式計算：式中：?ω——頻率計算間隔，rad/s，取?ω=(ω2?ω1)/N；ω2——波浪譜頻率計算上限，rad/s，取ω2=min((25/Tr),2.0)；ω1——波浪譜頻率計算下限，rad/s，取ω1=max((0.5/Tr),0.2)；N——頻率計算間隔數(shù)，應(yīng)取為不少于100；ωj——計算頻率間隔的中間點，rad/s，取ωj=ω1+((2j?1)/2)??ω;Szzωj)——海浪譜密度函數(shù)，取Szz4ωj?5exp4ωj?4Hs——Wi對應(yīng)的有義波高，m，按2.2.4求得；Tz——Wi對應(yīng)的平均跨零周期，s，按2.2.4求得；ay(ωj)——在校核加速度位置處單位波幅對應(yīng)的橫向加速度，(m/s2)/m，取ayωj=kL?(g+?r?ω?kL——考慮橫搖、艏搖和縱搖同時作用的修正因子，按2.2.3.4求得；?r——校核加速度的位置在假定橫搖軸線以上的垂直高度，m,橫搖軸可假定位于水線和重心垂向位置之間的中點處，校核加速度的位置按2.2.3.7求得;φa(ωj)——船舶在零航速橫浪中，單位波幅和圓頻率ωj的規(guī)則波引起的橫搖幅值，rad/m，按2.2.3.13求得。2.2.3.13φawj應(yīng)采用下式計算：0.5φawj=φrwj+φiwj0.5式中：a，b——采用弗汝德-克雷洛夫假定計算橫浪規(guī)則波中單位波幅下橫搖力矩的余弦和正弦分量，kN?m/m；ρ——海水的密度，kg/m3，取ρ=1025.0；g——重力加速度，m/s2，取g=9.81；?——校核裝載情況的排水體積，m3；GM——靜水初穩(wěn)性高，m，不計自由液面修正；Be——等效線性橫搖阻尼，kN?m?sμe——等效線性橫搖阻尼系數(shù)，1/s，按第4章求得；Ixx+?Ixx——船舶橫搖轉(zhuǎn)動慣量和附加橫搖轉(zhuǎn)動慣量，t?m2，按第3章求得。2.2.4航區(qū)波浪散布表2.2.4.1波浪散布表給出了各航區(qū)不規(guī)則波海況信息如下：（1）不規(guī)則波海況加權(quán)因子Wi；（2）不規(guī)則波海況平均跨零周期Tz；（3）不規(guī)則波海況有義波高Hs；（4）不規(guī)則波海況總數(shù)N。2.2.4.2遠(yuǎn)海航區(qū)不規(guī)則波海況信息由表2.2.4.2查得。遠(yuǎn)海航區(qū)波浪散布表表2.2.4.22.2.4.3近海航區(qū)不規(guī)則波海況信息由表2.2.4.3查得。近海航區(qū)波浪散布表表2.2.4.32.2.4.4沿海航區(qū)不規(guī)則波海況信息由表2.2.4.4查得。沿海航區(qū)波浪散布表表2.2.4.42.2.5等效規(guī)則波2.2.5.1參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)所采用的等效波規(guī)則波波高采用下式計算：系數(shù)m0按2.2.5.3求得。如Hri>0.1L，則Hri應(yīng)設(shè)置為Hri=0.1L。2.2.5.2純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)所采用的等效波規(guī)則波波高采用下式計算：系數(shù)m0按2.2.5.3求得。如Hi>0.1L，則Hi應(yīng)設(shè)置為Hi=0.1L。2.2.5.3系數(shù)m0采用下式計算：式中：L——船長，m；ρ——海水的密度，kg/m3，取ρ=1025.0；Szz——海浪譜密度函數(shù);Hs——有義波高，m；Tz——平均跨零周期，s。2.2.6裝載情況波浪中穩(wěn)性特征的計算2.2.6.1船舶在任一裝載情況下，用于參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)校核的波浪中初穩(wěn)性高（GM值）和波浪中復(fù)原力臂（GZ值）的計算應(yīng)采用修正重心高度的方法計及自由液面~的影響，自由液面的影響按《國內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則》第4篇7章7.2.2.11（1）~（5）求得。用于諧搖運(yùn)動衡準(zhǔn)校核的船舶重心高度應(yīng)不計入自由液面的影響。衡準(zhǔn)校核時不考慮液體艙中液體晃蕩的動力學(xué)影響。2.2.6.2按2.2.1、2.2.2和2.2.3應(yīng)用參數(shù)橫搖、純穩(wěn)性喪失和諧搖運(yùn)動衡準(zhǔn)進(jìn)行裝載情況符合性校核時，船舶靜水和波浪中的穩(wěn)性特征，即初穩(wěn)性高（GM值）和復(fù)原力臂（GZ值）的計算，應(yīng)滿足：（1）當(dāng)船體左右舷不對稱時，應(yīng)使用最不利的一側(cè)進(jìn)行計算；（2）計入對穩(wěn)性特征有明顯影響的水密附體的影響；（3）考慮月池（無關(guān)閉裝置）、側(cè)推器通道的影響，如有時；（4）按照《國內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則》7.2.2.9條（123）的要求，計入上層建筑、貨艙口的影響；（5）不考慮進(jìn)水角開口的影響；（6）不考慮舵和推進(jìn)裝置的影響；（7）不考慮海水箱的影響；（8）不計入干舷甲板以上甲板上的甲板室的影響；（9）不計入甲板上所裝載貨物、安裝的設(shè)備和燃料儲存設(shè)施等的影響。2.2.7提供給船長的船舶波浪中穩(wěn)性信息2.2.7.1按2.2.1進(jìn)行參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)校核時，當(dāng)任一裝載情況既不滿足第一層衡準(zhǔn)，也不滿足第二層衡準(zhǔn)時，應(yīng)提供下列資料供船長參考：（1）應(yīng)提供裝載情況各有義波高和平均跨零周期組合對應(yīng)的參數(shù)橫搖幅值和校核加速度位置處加速度響應(yīng)值；（2）對于可能裝載需要系固貨物的船舶，應(yīng)提供裝載情況各有義波高和平均跨零周期組合對應(yīng)的系固貨物各典型位置的平行于甲板方向加速度響應(yīng)，m/s2；（3）應(yīng)采用顯著形式明確標(biāo)識不滿足衡準(zhǔn)要求的有義波高和平均跨零周期組合及其航速和浪向。2.2.7.2按2.2.2進(jìn)行純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)校核時，當(dāng)任一裝載情況既不滿足第一層衡準(zhǔn)，也不滿足第二層衡準(zhǔn)時，應(yīng)提供下列資料供船長參考：（1）應(yīng)提供裝載情況各有義波高和平均跨零周期組合對應(yīng)的是否滿足衡準(zhǔn)要求情況；（2）應(yīng)采用顯著形式明確標(biāo)識不滿足衡準(zhǔn)要求的有義波高和平均跨零周期組合。2.2.7.3按2.2.3進(jìn)行諧搖運(yùn)動衡準(zhǔn)校核時，當(dāng)任一裝載情況既不滿足第一層衡準(zhǔn)，也不滿足第二層衡準(zhǔn)時，應(yīng)提供下列資料供船長參考：（1）應(yīng)提供裝載情況各有義波高和平均跨零周期組合對應(yīng)的橫搖幅值最大值和加速度最大值；（2）對于可能裝載需要系固貨物的貨船，應(yīng)提供裝載情況各有義波高和平均跨零周期組合對應(yīng)的系固貨物各典型位置的平行于甲板方向加速度響應(yīng)最大值，m/s2；（3）應(yīng)采用顯著形式明確標(biāo)識不滿足衡準(zhǔn)要求的有義波高和平均跨零周期組合。2.2.7.4當(dāng)提供上述穩(wěn)性信息時，應(yīng)在簽發(fā)的符合性證明中說明。2.2.7.5建議船長在制定航行計劃和操船時，注意到不滿足特定波浪中動穩(wěn)性失效模式衡準(zhǔn)的裝載工況可能存在的安全風(fēng)險。建議參考上述穩(wěn)性信息，在航行中注意規(guī)避不滿足衡準(zhǔn)要求的海況和航行條件（如有時包括：有義波高和平均跨零周期組合、航速和浪向（如有時）。2.3.1一般要求2.3.1.1船舶可按2.3.2采用等效替代評估方法進(jìn)行參數(shù)橫搖第二層衡準(zhǔn)和過度加速度第二層衡準(zhǔn)的校核。2.3.1.2船舶除符合本章第2節(jié)各項規(guī)定外，如適用，還應(yīng)滿足以下有關(guān)的波浪中穩(wěn)性特殊要求。2.3.2等效替代評估方法2.3.2.1經(jīng)同意，可以采用數(shù)值計算或水池試驗，作為等效替代評估方法代替2.2.1.9（2）和2.2.1.9（3），用于計算參數(shù)橫搖橫搖幅值和橫向加速度。應(yīng)滿足以下要求：（1）應(yīng)由ITTC成員單位開展水池試驗，測量船舶發(fā)生參數(shù)橫搖時的加速度響應(yīng)。運(yùn)動響應(yīng)測量應(yīng)采用慣性或光學(xué)測量系統(tǒng)；（2）船舶模型應(yīng)采用適當(dāng)?shù)目s尺比降低尺度效應(yīng)的影響，縮尺比不應(yīng)小于130，模型垂線間長不小于2.5m。應(yīng)有效避免池壁效應(yīng)對試驗的干擾；（3）模型誤差應(yīng)滿足下列要求：①質(zhì)量誤差應(yīng)小于1%；②初始橫傾角誤差應(yīng)小于0.5度；③橫搖固有周期應(yīng)至少測量3次，且初始橫傾角應(yīng)保持一致，初始橫傾角取10度（誤差應(yīng)小于±0.5度），平均值與目標(biāo)值誤差應(yīng)小于2%；④初始橫傾角取1度（誤差應(yīng)小于±0.25度）測量得到的GM平均值與目標(biāo)值誤差應(yīng)小于2%。測量GM值時，壓鐵應(yīng)在重心位置對應(yīng)的舷側(cè)固定位置安放，測量至少三次并取平均值。（4）采用基于勢流理論方法或者粘流理論方法的軟件/程序開展數(shù)值計算，應(yīng)至少考慮橫搖、縱搖和垂蕩三個自由度的影響。（5）采用基于勢流理論方法的軟件/程序開展數(shù)值計算時，應(yīng)考慮粘性效應(yīng)對船舶橫搖阻尼的影響。應(yīng)按本指南第4章要求評估橫搖阻尼。（6）可采用的基于勢流理論方法的軟件/程序包括：①基于脈沖響應(yīng)函數(shù)理論和頻域格林函數(shù)的弱非線性時域船舶運(yùn)動預(yù)報方法；②基于時域格林函數(shù)內(nèi)外域匹配法的時域弱非線性船舶運(yùn)動預(yù)報方法。（7）可采用的基于粘流理論方法的軟件/程序包括：基于有限體積法的全非線性三維CFD船舶運(yùn)動預(yù)報方法。（8）經(jīng)同意，可采用本章2.3.2.1（6）和2.3.2.1（7）規(guī)定以外的軟件/程序開展數(shù)值計2.3.2.2經(jīng)同意，可以采用數(shù)值計算或水池試驗，作為等效替代評估方法代替2.2.3.12和2.2.3.13，用于計算σLAi和σRLi。應(yīng)滿足以下要求：（1）應(yīng)采用無約束、自航模試驗技術(shù)由ITTC成員單位開展水池試驗，測量船舶發(fā)生諧搖運(yùn)動時的加速度響應(yīng)。運(yùn)動響應(yīng)測量應(yīng)采用慣性或光學(xué)測量系統(tǒng)；（2）船舶模型應(yīng)采用適當(dāng)?shù)目s尺比降低尺度效應(yīng)的影響，縮尺比不應(yīng)小于130，模型垂線間長不小于2.5m。應(yīng)有效避免池壁效應(yīng)對試驗的干擾；（3）模型誤差應(yīng)滿足下列要求：①質(zhì)量誤差應(yīng)小于1%；②初始橫傾角誤差應(yīng)小于0.5度；③橫搖固有周期應(yīng)至少測量3次，且初始橫傾角應(yīng)保持一致，初始橫傾角取10度（誤差應(yīng)小于±0.5度），平均值與目標(biāo)值誤差應(yīng)小于2%；④初始橫傾角取1度（誤差應(yīng)小于±0.25度）測量得到的GM平均值與目標(biāo)值誤差應(yīng)小于2%。測量GM值時，壓鐵應(yīng)在重心位置對應(yīng)的舷側(cè)固定位置安放，測量至少三次并取平均值。（4）采用基于勢流理論方法或者粘流理論方法的軟件/程序開展數(shù)值計算，應(yīng)至少考慮橫搖、縱搖和垂蕩三個自由度的影響。允許采用譜分析方法計算橫向加速度有義值。（5）采用基于勢流理論方法的軟件/程序開展數(shù)值計算時，應(yīng)考慮粘性效應(yīng)對船舶橫搖阻尼的影響。應(yīng)按第4章要求評估橫搖阻尼。（6）數(shù)值計算所采用的軟件/程序?qū)τ诓灰?guī)則波中諧搖運(yùn)動引起的船舶橫搖有義值和橫向加速度有義值的預(yù)報誤差應(yīng)控制在±25%以內(nèi)。（7）可采用的基于勢流理論方法的軟件/程序包括：①基于頻域格林函數(shù)的頻域船舶運(yùn)動預(yù)報方法；②基于脈沖響應(yīng)函數(shù)理論和頻域格林函數(shù)的弱非線性時域船舶運(yùn)動預(yù)報方法；③基于時域格林函數(shù)內(nèi)外域匹配法的時域線性船舶運(yùn)動預(yù)報方法；④基于時域格林函數(shù)內(nèi)外域匹配法的時域弱非線性船舶運(yùn)動預(yù)報方法。（8）可采用的基于粘流理論方法的軟件/程序包括：基于有限體積法的全非線性三維CFD船舶運(yùn)動預(yù)報方法。（9）經(jīng)同意，可采用本章2.3.2.2（7）和2.3.2.2（8）規(guī)定以外的軟件/程序開展數(shù)值計2.3.3具有延伸的低露天甲板船舶2.3.3.1具有延伸的低露天甲板船舶系指起居處所和橋樓上層建筑在船舶前部或中部，用于裝卸貨物、開展海上作業(yè)或其他用途的露天甲板在后部的船舶。其夏季干舷小于船長L的10%；用于裝卸貨物、開展海上作業(yè)或其他用途的露天甲板長度大于等于船長L的40%。2.3.3.2對于參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失第二層衡準(zhǔn)，當(dāng)按2.2.1.9和2.2.2.7計算波浪中復(fù)原力臂值或曲線（GZ值或GZ曲線）時，對于?j≥sc?L的GZ值或GZ曲線的計算，經(jīng)同意，允許采用水池試驗或基于粘流理論的計算流體方法（CFD）的數(shù)值計算，獲得該裝載情況的波浪中GZ值或GZ曲線。2.3.3.3應(yīng)用以下方式計算臨界波陡系數(shù)sc：（1）露天甲板高度系數(shù)scs，取為夏季干舷與船長L的比值；（2）臨界有義波高系數(shù)scw，采用等效波理論，選取1.5～18.5s平均跨零周期（以1.0s為間隔波長取為船長L，計算臨界有義波高對應(yīng)的等效規(guī)則波波陡系數(shù)，取最大值為scw，臨界有義波高遠(yuǎn)海航區(qū)取為6.5m，近海航區(qū)取為4.5m，沿海航區(qū)取為4.5m；（3）sc取為sc=min(scs,scw)。2.3.3.4波浪中GZ值或GZ曲線的獲得應(yīng)滿足以下要求：（1）水池試驗或CFD模擬應(yīng)在零航速、尾隨浪中開展；（2）橫搖自由度約束為固定橫傾角，垂蕩和縱搖自由度無約束，約束艏搖、橫蕩和縱蕩自由度；（3）獲取GZ曲線值時，橫傾角應(yīng)取為10o、15o、20o、25o、30o、40o、50o、60o；2.3.3.5水池試驗應(yīng)滿足以下要求：（1）應(yīng)提供與標(biāo)模試驗或其他船舶模型試驗的對比驗證結(jié)果，證明其可靠性和精度；（2）應(yīng)提供船舶模型詳細(xì)說明和視圖、模型試驗設(shè)備及精度、試驗方法說明、試驗時歷測量結(jié)果和后處理結(jié)果；（3）試驗時歷測量結(jié)果應(yīng)包括船舶波浪中橫傾力矩時歷曲線、船舶縱搖和垂蕩運(yùn)動時歷曲線、全局視圖下波峰和波谷分別處于船中附近時包含船舶、波形和波浪高度的示意圖；（4）后處理結(jié)果應(yīng)包括波浪中GZ值的時歷曲線（不同船舶-波浪相對位置）的計算結(jié)2.3.3.6基于粘流理論的計算流體方法（CFD）的數(shù)值計算應(yīng)滿足以下要求：（1）應(yīng)采用三維時域模擬；（2）應(yīng)提供與標(biāo)模試驗或其他船舶模型試驗的對比驗證結(jié)果，證明其可靠性和精度；（3）應(yīng)提供用于CFD模擬的幾何模型詳細(xì)說明和示意圖、網(wǎng)格劃分說明和視圖、網(wǎng)格收斂性驗證結(jié)果、計算設(shè)置說明、CFD時域模擬結(jié)果和后處理結(jié)果；（4）網(wǎng)格收斂性驗證結(jié)果應(yīng)包含至少3套不同尺寸離散網(wǎng)格的劃分方案和波浪中橫傾角20o對應(yīng)的GZ值的計算結(jié)果，用于證明所選擇的網(wǎng)格劃分方案是合理的；（5）網(wǎng)格收斂性驗證結(jié)果可由用于可靠性和精度驗證的標(biāo)模試驗或其他船舶模型試驗的CFD模擬收斂性驗證結(jié)果替代；（6）網(wǎng)格劃分視圖應(yīng)包括船艏船中和船艉網(wǎng)格橫剖面、船中縱剖面網(wǎng)格示意圖、船水線面網(wǎng)格示意圖；（7）CFD時域模擬結(jié)果應(yīng)包括船舶波浪中橫傾力矩時歷曲線、船舶縱搖和垂蕩運(yùn)動時歷曲線、全局視圖下波峰和波谷分別處于船中附近時包含船舶、波形和波浪高度的示意圖；（8）后處理結(jié)果應(yīng)包括波浪中GZ值的時歷曲線（不同船舶-波浪相對位置）的計算結(jié)2.3.4貨艙口未設(shè)置鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋的船舶2.3.4.1除集裝箱船以外，對于貨艙口未設(shè)置鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋的船舶,RPR、C2、RPL0、REA1、RSR1、REA2、RSR2取為本章第2節(jié)要求值的0.8倍,RPLA取為本章第2節(jié)要求值的1.2倍。2.3.4.2對于砂船,RPR、C2、RPL0、REA1、RSR1、REA2、RSR2取為本章第2節(jié)要求值的0.7倍,RPLA取為本章第2節(jié)要求值的1.3倍。2.3.4.3除集裝箱船以外，對于貨艙口未設(shè)置鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋的船舶，當(dāng)校核裝載情況的進(jìn)水角小于30度時，按2.2.1和2.2.2校核參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)時假定貨艙口未設(shè)置鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋的貨艙存在最大自由液面，采用重心升高法修正重心高度。2.3.4.4除集裝箱船以外，對于貨艙口未設(shè)置鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋的船舶（含砂船）應(yīng)安裝船載運(yùn)動監(jiān)測系統(tǒng)，對船舶橫搖角、橫向加速度和橫搖周期進(jìn)行自動監(jiān)測，滿足以下要求：（1）當(dāng)船舶橫搖角幅值超過REA1時或橫向加速度幅值超過RSR1時，應(yīng)自動報警；（2）當(dāng)橫搖周期突然變長時，應(yīng)自動報警；（3）船載運(yùn)動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)接入全船通用報警器；（4）應(yīng)配備兩套獨立的船載運(yùn)動監(jiān)測系統(tǒng)，互為備份；（5）應(yīng)配備主電源，應(yīng)急電源以及當(dāng)主電源和應(yīng)急電源失效時自動切換專用備用電源共同保障船載運(yùn)動監(jiān)測系統(tǒng)的持續(xù)供電。其中專用備用電源供電時間不小于無線電設(shè)備專用備用電源的要求。2.3.4.5對于砂船,在航行時應(yīng)特別注意海況對于船舶波浪中穩(wěn)性的負(fù)面影響，應(yīng)采取必要技術(shù)措施在航線規(guī)劃和航行時限制船舶遭遇可能危及波浪中動穩(wěn)性安全的惡劣海況、航速和浪向。2.3.5許用安全區(qū)2.3.5.1許用安全區(qū)應(yīng)滿足以下要求：（1）許用安全區(qū)與初穩(wěn)性高、橫搖轉(zhuǎn)動慣量和縱傾相關(guān)，包括滿足第一層或第二層衡準(zhǔn)要求的裝載情況組合信息；（2）使用許用安全區(qū)時，被校核裝載情況的計算參數(shù)與許用安全區(qū)相應(yīng)信息的差異應(yīng)符合表2.3.5.1的要求；（3）制定許用安全區(qū)時，重心垂向位置或靜水GM值的自由液面修正應(yīng)滿足本章第2節(jié)的有關(guān)規(guī)定。許用安全區(qū)的要求表2.3.5.12.3.6船載波浪中動穩(wěn)性驗證軟件2.3.6.1船載波浪中動穩(wěn)性驗證軟件應(yīng)滿足以下要求：（1）軟件應(yīng)具有參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)、純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)和諧搖運(yùn)動衡準(zhǔn)第一層和第二層衡準(zhǔn)的計算功能；（2）軟件應(yīng)能確保普通用戶無法修改已輸入的船舶幾何特征和船型特征等實船數(shù)據(jù)。（3）軟件應(yīng)使用直接計算方法或適當(dāng)?shù)拇砟Ｐ托：搜b載情況的符合性；（4）軟件應(yīng)基于經(jīng)批準(zhǔn)的“波浪中動穩(wěn)性報告書”提供測試裝載情況，軟件得到的測試裝載情況計算結(jié)果與經(jīng)批準(zhǔn)的“波浪中動穩(wěn)性報告書”中結(jié)果的差異應(yīng)符合表2.3.6.1的要求。軟件計算結(jié)果允許誤差表2.3.6.1波浪中初穩(wěn)性高（GM值）的變化幅度波浪中初穩(wěn)性高（GM值）的最小值3.1.1一般要求3.1.1.1轉(zhuǎn)動慣量對于船舶運(yùn)動響應(yīng)特性具有重要影響，應(yīng)精確評估船舶不同裝載情況下的轉(zhuǎn)動慣量用于波浪中動穩(wěn)性評估。應(yīng)按本章第2節(jié)或第3節(jié)的要求計算/估算船舶轉(zhuǎn)動慣量。3.1.1.2在提交充分的證據(jù)證明所采用計算方法的合理性，經(jīng)同意，可采用其他適當(dāng)?shù)闹苯佑嬎惴椒ɑ蚪?jīng)驗公式替代本章第2節(jié)和第3節(jié)給出的方法，進(jìn)行船舶橫搖轉(zhuǎn)動慣量和附加橫搖轉(zhuǎn)動慣量的估算。3.2.1船舶裝載情況的轉(zhuǎn)動慣量3.2.1.1船舶各裝載情況的轉(zhuǎn)動慣量和附加轉(zhuǎn)動慣量之和包括五個組成部分：空船轉(zhuǎn)動慣量、液體轉(zhuǎn)動慣量、貨物轉(zhuǎn)動慣量、人員備品轉(zhuǎn)動慣量和附加轉(zhuǎn)動慣量。3.2.2空船轉(zhuǎn)動慣量3.2.2.1應(yīng)將組成空船的船舶結(jié)構(gòu)和設(shè)備離散后，通過解析方法計算轉(zhuǎn)動慣量。其中，船舶設(shè)備可根據(jù)其體積和質(zhì)量適當(dāng)簡化計算。圖3.2.2.1給出了空船離散模型示意。圖3.2.2.1集裝箱空船離散模型示意3.2.2.2當(dāng)缺乏目標(biāo)船離散模型計算結(jié)果時，可采用基于已有同類船舶轉(zhuǎn)動慣量離散模型計算結(jié)果制定的經(jīng)驗公式計算目標(biāo)船空船轉(zhuǎn)動慣量。經(jīng)驗公式應(yīng)采用下式形式：Izz=Δ?RzRzz≈RyyRy=c4+c5?(B/d)+c6?(L/100)式中：Ixx,Iyy,Izz——橫搖、縱搖和艏搖轉(zhuǎn)動慣量，t?m2;Δ——空船排水量，t；Rxx——空船橫搖慣性矩半徑，m;Ryy——空船縱搖慣性矩半徑，m;Rzz——空船艏搖慣性矩半徑，m;B——船型寬，m；L——船長，m；d——空船平均型吃水，m;Rx,Ry——慣性矩半徑系數(shù)；c1,c2,c3,c4,c5,c6——擬合系數(shù)。3.2.2.3當(dāng)按照2.2.1.9（2）和2.2.1.9（3）開展參數(shù)橫搖第二層衡準(zhǔn)校核或按照2.2.3.12和2.2.3.13開展諧搖運(yùn)動第二層衡準(zhǔn)校核時，可取c1=0.41187；c2=?0.00383；c3=0.01571。3.2.3液體轉(zhuǎn)動慣量3.2.3.1應(yīng)將艙室容積離散后，計算裝載情況下各艙室液體裝載率對應(yīng)的轉(zhuǎn)動慣量。液體轉(zhuǎn)動慣量不考慮液體在液艙內(nèi)部的晃蕩作用影響。圖3.2.3.1給出了壓載水艙離散網(wǎng)格示意。zzyx圖3.2.3.1壓載水艙離散網(wǎng)格示意3.2.4貨物轉(zhuǎn)動慣量3.2.4.1集裝箱的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)根據(jù)其裝載位置采用解析方法計算，也可按排位計算所有集裝箱堆垛的轉(zhuǎn)動慣量。其中，集裝箱內(nèi)貨物可假定為質(zhì)量均勻分布。圖3.2.4.1給出了集裝箱堆垛示意。圖3.2.4.1集裝箱堆裝示意3.2.4.2對于液貨船和干貨船，裝載貨物為均質(zhì)液體或近似均質(zhì)散貨。應(yīng)將艙室容積離散后，計算裝載情況下各艙室裝載率對應(yīng)的橫搖轉(zhuǎn)動慣量。液體橫搖轉(zhuǎn)動慣量不考慮液體在液艙內(nèi)部的晃蕩作用影響。圖3.2.4.2貨艙離散網(wǎng)格示意3.2.5人員備品轉(zhuǎn)動慣量3.2.5.1集裝箱的裝載情況的人員備品橫搖轉(zhuǎn)動慣量可以按照集中質(zhì)量處理。3.2.6附加轉(zhuǎn)動慣量3.2.6.1裝載情況的附加橫搖轉(zhuǎn)動慣量可以通過模型試驗或經(jīng)驗證的CFD方法模擬橫搖自由衰減獲得，或采用三維勢流理論方法計算。當(dāng)使用許用安全區(qū)或船載波浪中動穩(wěn)性驗證軟件在船上驗證裝載情況符合性時，附加橫搖轉(zhuǎn)動慣量可取為裝載情況橫搖轉(zhuǎn)動慣量的3.3.1橫搖轉(zhuǎn)動慣量經(jīng)驗公式3.3.1.1船舶各裝載情況的橫搖轉(zhuǎn)動慣量和附加橫搖轉(zhuǎn)動慣量之和可以采用下列經(jīng)驗公式估算：（1）船舶裝載情況的橫搖轉(zhuǎn)動慣量Ixx+?Ixx，t?m2，可采用下式估算：（2）橫搖固有周期Tr按《國內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則》第4篇第7章2.1.8條的要求計算；（3）遠(yuǎn)海航區(qū)船舶裝載情況的Tr也可采用下式計算：C=0.373+0.023(B/d)?0.043(LWL/100)式中：ρ——海水的密度，kg/m3，取ρ=1025.0；g——重力加速度，m/s2，取g=9.81；?——裝載情況排水體積，m3；GM——裝載情況靜水初穩(wěn)性高，m，計入自由液面修正；Tr——裝載情況橫搖固有周期，s；B——船型寬，m；d——裝載情況平均吃水，m；LWL——裝載情況水線長，m。4.1.1一般要求4.1.1.1橫搖阻尼對于參數(shù)橫搖和諧搖運(yùn)動響應(yīng)具有重要影響，應(yīng)考慮粘性效應(yīng)對于橫搖阻尼的作用。除采用基于粘流理論方法的軟件/程序或水池試驗作為等效替代評估方法外，應(yīng)按本章第2節(jié)的要求獲得船舶橫搖阻尼。4.2.1一般要求4.2.1.1船舶裝載情況的橫搖阻尼應(yīng)采用靜水中橫搖自由衰減的方式，通過模型試驗或經(jīng)認(rèn)可的基于粘流理論的計算流體方法（CFD）模擬獲得。4.2.1.2船舶橫搖阻尼的獲得應(yīng)滿足以下要求：（1）對于諧搖運(yùn)動第二層衡準(zhǔn)，橫搖自由衰減的初始橫傾角應(yīng)大于15度，由橫搖衰減曲線獲得等效線性橫搖阻尼系數(shù)。采用數(shù)值計算的等效替代評估方法也可采用線性橫搖阻尼系數(shù)δ1和三階橫搖阻尼系數(shù)δ3的形式；（2）對于參數(shù)橫搖第二層衡準(zhǔn)，橫搖自由衰減的初始橫傾角應(yīng)大于25度，由橫搖衰減曲線獲得線性橫搖阻尼系數(shù)δ1和三階橫搖阻尼系數(shù)δ3；（3）采用模型試驗獲取橫搖阻尼系數(shù)時，每個裝載情況的橫搖自由衰減試驗應(yīng)采用不同初始橫傾角開展至少4次；（4）獲得橫搖阻尼系數(shù)時，不應(yīng)考慮主動減搖裝置的影響。在提交充分的證據(jù)證明所采用計算方法的合理性，并獲得批準(zhǔn)的情況下，橫搖阻尼系數(shù)可以計入除舭龍骨以外的非主動減搖裝置的作用；（5）采用上述方法獲得的裝載情況橫搖阻尼應(yīng)在“波