第五章___抗沉性

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1、第五章抗沉性本章重点1、船舶在一舱或数舱进水后浮态及稳性(破舱稳性-Impairedstability)的计算。2、从保证船舶抗沉性的要求出发，计算分舱的极限长度即可浸长度的计算。●抗沉性定义：指船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定浮性和稳性。●在船舶设计阶段，需要考虑抗沉性问题，抗沉性是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的舱室来保证的，要求一舱或数舱进水后，船舶的下沉不超过规定的极限位置，并保持一定的稳性。★各类船舶的抗沉性要求是不同的：军舰>客船>货船§5-1进水舱的分类及渗透率一、进水舱的分类在抗沉性计算中，根据船舱进水情况，可将船舱分

2、为下列三类：★第一类舱：舱的顶部位于水线以下，船体破损后海水灌满整个舱室，但舱顶未破损，因此舱内没有自由液面。双层底、顶盖在水线以下的舱柜属于这种情况。★第二类舱：进水舱未被灌满，舱内的水与船外的海水不相联通,有自由液面。为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞注水但水没有抽干的舱室都属于这类情况。★第三类舱：舱的顶盖在水线以上，舱内的水与船外海水相通，因此舱内水面与船外海水保持同一水平面。这在船体破损时较为普遍，也是最典型的情况。二、计算抗沉性的两种基本方法船舱破损进水后，如进水量不超过排水量的10~15%则可以应用初稳性公式来计算船

3、舱进水后的浮态和稳性，误差较小。基本方法有两种：（1）增加重量法：把破损后进入船内的水看成是增加的液体重量。（2）损失浮力法：把破舱后的进水区域看成不属于船的，即该部分的浮力已经损失，损失的浮力借增加吃水来补偿。这样对整个船舶来说，其排水量不变，故此法又称为固定排水量法。两种方法思路不同，但计算结果是一致的，（复原力矩，横倾角，纵倾角，船舶首尾吃水）是完全一致，但稳性高数值是不同的，这是因为稳性高是对应于一定排水量的缘故。三、渗透率★体积渗透率大小视舱室用途及装载情况而定。P170表5-1★面积渗透率一般来说<通常所谓的渗透率指体积渗透率表

4、5-1处所渗透率起居设备占用处所0.95机器占用处所0.85货物、煤或物料储藏专用处所0.60供装载液体的处所0或0.95（视何者导致较严重的后果而定）§5-2舱室进水后船舶浮态及稳性的计算一、第一类舱室假设:1、舱室在进水前是空的，即渗透率为1.0；2、进水不大（即小量进水），利用初稳性公式计算；1、计算方法——增加重量法2、计算步骤及计算公式（1）平均吃水的增量（2）新的横稳性高（3）新的纵稳性高公式（4）横倾角正切（5）纵倾角正切(6）由纵倾引起的首尾吃水变化（7）船舶最后的首尾吃水1、计算方法——增加重量法存在自由液面,需计及自由液

5、面修正。2、计算步骤及计算公式二、第二类舱室（1）平均吃水的增量（2）新的横稳性高（3）新的纵稳性高公式（4）横倾角正切（5）纵倾角正切(6）由纵倾引起的首尾吃水变化（7）船舶最后的首尾吃水三、第三类舱室这类舱室舱内的水面与船外海水保持在同一水平面上，其进水量需由最后水线来确定，而最后水线位置又与进水量有关。1、计算方法——损失浮力法2、计算步骤及计算公式(1)平均吃水的增量(2)剩余水线面面积的漂心位置F′(3)剩余水线面面积（Aw-a）对通过其漂心F′的横向及纵向惯性距(4)浮心位置的变化(5)横,纵稳心半径的变化(6)横,纵稳性高的变

6、化(7)新的横,纵稳性高(8)横倾角正切(9)纵倾角正切(10)由于纵倾引起的首,尾吃水变化(11)船舶最后的首尾吃水四、一组舱室进水的情况在一组舱室同时破损的情况下，船舶及稳性可用等值舱法进行计算。首先需要称出等值舱的有关数据。（1）等值舱的进水体积；（2）等值舱的重心位置；对于第三类舱室，还需算出：（3）等值舱在原来水线处的损失面面积；（4）等值舱损失水线面面积的形心坐标。§5-3可浸长度的计算我国《海船法定检验技术规则》规定：民船的下沉极限是在舱壁甲板上表面的边线以下76mm处，也就是说，船舶在破损后至少应有76mm的干舷。在船舶侧视

7、图上，船壁甲板边线以下76mm处的一条曲线（与甲板边线平行）称为安全限界线（简称限界线）。限界线上各点的切线表示所允许的最高破舱水线（或称极限破舱水线）。一、计算可浸长度的基本原理破舱前：水线WL、排水体积、浮心纵向坐标；破舱后：水线W1L1、排水体积1、浮心纵向坐标；破舱的进水体积，形心纵向坐标为。则：令：为极限破舱水线以下排水体积1对中横剖面的体积静矩，计算水线WL以下排水体积对中横剖面的体积静矩。可浸长度的计算问题并归结为：在已知船舱的进水体积，形心纵向坐标的情况下求出船舱的长度和位置。二、可浸长度曲线的计算（1）绘制极限破舱水线；（

8、2）计算进水体积及形心纵向坐标为（3）计算进水舱的可浸长度(4)绘制可浸长度曲线§5-4分舱因数及许用舱长许用舱长=可浸长度×分舱因数=l×FF=1.0许用舱长=可浸长度×1.0