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1、 船舶积载 第三章 保证船舶具有适度稳性 一. 稳性的基本概念 稳性(Stability)的定义 船舶受外力作用而 不致倾覆，当外力消失 后仍能回复到原平衡位 置的能力。 复原力矩MR(Righting moment) MR = GZ GZ 复原力臂(重力和 浮力作用线之间的距离) 。 一. 稳性的基本概念 船舶的三种平衡状态 稳定平衡：重心G在稳心M之下，MR为正值。 不稳定平衡：重心G在稳心M之上，MR为负值。 中性平衡：重心G与稳心M重合，MR为零。 二. 初稳性的概念 初稳性(Initial stability)：横倾角小于10-15 度，且上甲板边缘开始入水前所表现的稳性。 初稳性假
2、定条件： 船舶微倾前后水线面的交线过原水线面的漂心F。 浮心移动轨迹为圆弧段，圆心为定点M(稳心)，半 径为BM(稳心半径)。 初稳性公式： 复原力矩： MR = GZ 满足假定条件时：MR = GMsin 二. 初稳性的概念 初稳性衡准指标GM计算 GM = KM - KG0 - GMf 二. 初稳性的概念 初稳性衡准指标GM计算 GM = KM - KG0 - GMf 常用公式： 梯形液面： 矩形液面： 二. 初稳性的概念 可以证明：对矩形 液舱，等间距加n 道纵舱壁，对GM影 响值将减少到原来 的 。 二. 初稳性的概念 自由液面对初稳性高度GM的影响 由于液体具有流动性，舱内未装满的液
3、体（具有 自由液面的液体），在船舶横倾过程中会自动向 倾斜一侧流动，使其重心向船舶倾斜的方向移动 。液体重心移动所产生的力矩称自由液面倾侧力 矩，它将部分抵消复原力矩，从而降低船舶的初 稳性高度。 自由液面对稳性的影响与存在自由液面的液舱个 数有关。 影响自由液面对GM的修正值的主要因素是液面惯 性矩，它是一个与液舱水平截面形状有关的参数 。自由液面惯性矩与液舱宽度的三次方成正比。 三. 船舶临界稳性资料 船舶临界初稳性高度GMc：恰能同时满足稳 性衡准要求时的初稳性高度值(m)。 三. 船舶临界稳性资料 临界重心高度KGc: KGc = KM - GMc 四. 船舶稳性的检验与调整 船舶稳性
4、的校核 保证适度稳性的经验方法 按合适比例控制各层舱配货重量。如： 四. 船舶稳性的检验与调整 设GM的调整值:GM=要求的GM2-调整前GM1。 垂向移动载荷 Z P重心垂向移动距离(m), 下移取“+”，上移取“-”。 四. 船舶稳性的检验与调整 垂向移动载荷 当满载满舱时，可采用轻重货物等体 积互换方法调整，此时还应满足： 四. 船舶稳性的检验与调整 加减载荷(P 10%) 注意：P加载时取“+”，减载时取“-”。 稳性的分类 按倾斜方向：横稳性，纵稳性 。 按倾斜角度大小：初稳性，大倾角稳性。 按外力性质：静稳性，动稳性。 按船体是否破损：完整稳性，破舱稳性。 思考题 正确理解船舶稳性
5、、初稳性的定义及表示 方法。 阐述船舶重心高度的计算方法。 自由液面如何对船舶稳性产生影响，该影 响与哪些因素有关。 何谓适度的稳性范围。 思考题 某轮排水量为16300t，船上的某一油舱未 满，该柜型舱的宽为12m，长为10m，内装 燃料的比重为0.9t/m3，求自由液面对初稳 性高度的影响值。 某轮满载排水量=19200t（各油水舱均满 ），KG=7.5m，KM=8.65m，要使GM达到1m， 需要上下移动货物。设NO3舱的底舱有一票 货物重为P=288t移往间舱，试计算货物重 心应移动的垂向距离。 思考题 某轮空船排水量5371t，NDW=13580t，实装货 物12187t，油水等19
6、28t（液舱均满），船舶 常数200t，全船垂向力矩1584729.81KNm， KM=8.85m。现拟在上甲板装载部分货物，若 要求GM0.60m，求最多能在ZP=13.75m处装多 少吨甲板货？ 第三章 保证满足船舶的强度要求 一. 船舶强度概念 船舶强度(Strength of ships)：船体结构抵 抗内外作用力的能力。 船舶强度可分为： 二. 船体纵向强度条件概述 船体纵向强度：指船体结构所具有的抵御 因重力和浮力沿纵向分布不一致而造成的 极度变形或损坏的能力。 船体受力超过纵向强度的允许范围，将导 致船体纵向构件（如甲板、龙骨等）发生 永久变形或损坏。 二. 船体纵向强度条件概述
7、 船体产生总纵弯 曲的主要原因是由于 重力和浮力沿船长分 布不一致所引起。 船舶最大剪力通 常出现在距首尾1/4船 长附近，最大弯矩出 现在船舯前后。 二. 船体纵向强度条件概述 船体纵向变形的两种形式 中拱(Hogging)船体中 部上拱的弯曲状态。 中垂(Sagging)船体中 部下垂的弯曲状态。 三.满足船体纵强度条件的经验方法 按舱容比例分配各舱载货重量 Ai 第i舱调整值(t)。两种确定方法： 取夏季满载时该舱装载量的10%。 取本航段该舱装载量的10%。 三.满足船体纵强度条件的经验方法 合理分配中途港货物 中途港货物批量大时，应按舱容比例 分配；当批量不大时，不能过于集中，应 间
8、舱安排。 装卸货物中尽量均衡各舱的装卸进度 四.满足船舶局部强度条件 与装载有关的局部强度指各载货部位（如 各层甲板、舱口盖、平台、舱底等）的承 载能力。船舶积载时应确保所有部位承载 的货物的重量不超过局部强度允许的极限 值。 四.满足船舶局部强度条件 局部强度的表示方法： 均布载荷：指船舶不同载货部位单位面积允许承 受的最大重量。单位为kPa。 集中载荷：指某一特定面积上允许承受的最大重 量，单位为kN。 车辆甲板负荷：指在舱盖、甲板或舱内装载车辆 或使用车辆装卸货物时，甲板、舱盖或内底板允 许承受的以车轮数目为前提的车辆及所载货物的 总重量。 堆积负荷：指集装箱船的甲板、舱盖或舱底上不 同的20ft或40ft集装箱底座所能承受的最大重量 。 思考题 正确理解船舶纵向强度和局部强度的概念 。 简述保证船体纵向强度的经验方法。 船体局部强度分别用什么指标表示。 已知某轮共五个货舱，各舱舱容（ m3 ）如 下： 船舶航次货运量为12000t，为保证纵 向强度不受损伤，计算各舱应配货重。
