第二节 二三 船舶浮性和稳性

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1、二、船舶浮性1．船舶浮性的基本概念船舶在各种载重情况下，保持一定浮态的性能为船舶浮性。1)船舶重力与浮力、重心与浮心7/20/20211第二节船舶的主有量度船舶重力的大小，等于船舶重量与重力加速度g的乘积，即W·g。重力的作用中心(或作用点)称为重心，用符号“G”表示，坐标为XG、YG、ZG。船舶浮力的大小，等于船舶排水量D与重力加速度g的乘积，即D·g。浮力的作用中心(或作用点)称为浮心，它是水线下船体体积的几何中心，用符号“B”表示，坐标为XB、YB、ZB。根据阿基米德原理：D=ρV（t）（1-1）式中：D-----排水量，t；V-----排水体积，m3；ρ--

2、----舷外水的密度，t/m3；标准淡水ρ=1．000t／m3，标准海水ρ=1．025t／m3。7/20/20212第二节船舶的主有量度2)船舶静浮于水中的平衡条件船舶静浮于水中的平衡条件应是：作用于船上的重力W·g和浮力D·g必须大小相等方向相反。W·g=D·gW=D(1-2)装卸货时船舶平衡状态的变化情况：船舶静浮于水中并处于平衡状态(不管处在什么浮态)，在装货时，因装货使船舶重量大于原排水量而下沉，破坏了原平衡状态。但船舶下沉使船舶排水量增加，当船舶下沉到新的排水量与装货后的船舶重量相等时，船舶不再下沉，即船舶在新的水线位置上处于新的平衡状态。7/20/202

3、13第二节船舶的主有量度2．船舶的浮态船舶浮于静水的平衡状态称为船舶浮态。有正浮、横倾、纵倾和横倾加纵倾4种，可以用船舶吃水d、横倾角θ、纵倾角φ或吃水差t等参数表示。1)正浮船舶既无横倾又无纵倾的漂浮状态称为正浮。船舶处于正浮状态的条件是船舶的重心G与浮心B左右位置一致(都在船中)、前后位置也一致(一般在中部附近)。此时，船舶吃水全部相等，所以船舶正浮只需用吃水d来表示即可。2)横倾船舶只有横向倾斜而无纵向倾斜的漂浮状态称为横倾。船舶的重心与浮心位置只能保持前后方向一致，左右方向不一致。船舶横倾时，由于船舶首尾吃水相等，而左右吃水不相等，因此产生一个横倾角θ。横倾

4、角θ是船舶横倾后的水线与正浮时水线之间的夹角，通常右倾θ为正，左倾θ为负。船舶横倾一般用吃水d和横倾角θ两个参数表示其浮态。7/20/20214第二节船舶的主有量度3)纵倾船舶只有向船尾方向或向船首方向倾斜而无横向倾斜的漂浮状态称为纵倾。船舶纵倾时，产生一个首尾吃水差t以及一个纵倾角φ。吃水差，是首吃水dF和尾吃水dA之差，即t=dF－－dA（m）（1－3）纵倾角φ是船舶纵倾后的水线面与正浮时的水线面相交的角度。通常首纵倾φ为正，尾纵倾φ为负。纵倾的大小，通常用吃水差t或纵倾角φ来表示。4)横倾加纵倾(任意倾斜状态)横倾加纵倾是船舶既有横倾又有纵倾的一种漂浮状态。通

5、常用横倾角θ、纵倾角φ或吃水差t表示。综上所述，船舶的重量、重心位置、排水量和浮心位置四者之间的相互关系决定了船舶的漂浮状态。7/20/20215第二节船舶的主有量度3.船舶排水量随吃水而变化的规律由于船舶排水量D=ρ·V，所以船舶排水量随吃水而变化的规律，实际上就是船舶排水体积随吃水而变化的规律。当船体几何形状一定时，船舶排水量是只随吃水d在变化的，可表示为D=f（d）。将D=f（d）曲线与其他表示船舶静水力性能的曲线绘在同一张图中，称为船舶静水力曲线图。1)船舶静水力曲线图船舶静水力曲线图表达了船舶在静止正浮状态下浮性和稳性参数等随吃水而变化的规律。图1—15所

6、示为某货船的静水力曲线图。应用船舶静水力曲线图可方便地求出在各种装载情况下，即对应于不同吃水时船舶浮性和稳性的参数。2)载重量表尺将几个主要的、静水力曲线如排水量、载重量、干舷等随吃水的变化列成表格形式，称为载重量表尺，如图1-16所示。静水力曲线图和载重量表尺只适用于船舶在正浮状态下，根据吃水查有关参数值，但船舶有微纵倾时可近似使用。7/20/20216第二节船舶的主有量度7/20/20217第二节船舶的主有量度7/20/20218第二节船舶的主有量度4．船舶的浮态变化当装卸货物、船内重物移动以及舷外水密度改变时，船舶的浮态都会发生变化。1)装卸货物对船舶浮态的影

7、响(1)在船舶漂心垂线上装卸少量货物（货物重量小于排水量的10%）在船舶漂心垂线上任意位置装卸少量货物，只改变船舶的平均吃水，即船舶平行沉浮。船舶漂心是指船舶水线面面积的几何中心，通常用符号“F”表示，其坐标为XF(通常YF=0)，对于不同吃水，漂心的坐标是不同的。将装卸少量货物时船舶吃水平行于水线面增、减1cm时所引起排水量增减的吨数称为每厘米吃水吨数，用符号“TPC"表示。据TPC的定义，当吃水改变量△d=0．01m时，所引起排水量的改变量为：TPC=0.0lAw×ρ(t)(1—4)《0.0lAw=V》式中：Aw——某吃水时的水线面面积，m2；ρ———舷外水