5.根据配载图及船舶资料计算杂货船稳性、强度及吃水差解析

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2019/10/24货物积载与系固评估1《货物积载与系固》评估5.船舶相关性能核算(30分)5.1根据配载图及船舶资料计算杂货船稳性、强度、吃水差(14分)5.2根据配载图及船舶资料核算集装箱船稳性、局部强度(10分)5.3根据配载图及船舶资料核算船舶载货能力(6分)2019/10/24货物积载与系固评估25.1计算杂货船稳性、强度及吃水差一、杂货船稳性相关计算及判断稳性计算:fGMKGKMGM0ViiGMxxfix:自由液面对液面中心轴的面积惯性矩2019/10/24货物积载与系固评估3倾斜前后浮力线交点KM查取:fGMKGKMGM02019/10/24货物积载与系固评估4KM变化的规律:随吃水增大先减少后增大P157若船舶装载后KG减小,则意味着______A.GM减小B.GM增大C.GM不变D.以上均有可能140.若船舶卸载后KG增大,则意味着______A.GM减小B.GM增大C.GM不变D.无法确定138.若船舶装载后GM减小,则意味着_____A.KG减小B.KG增大C.KG不变D.以上均有可能2019/10/24货物积载与系固评估5船舶在中途港卸载后GM值变小,则_______A.船舶KG增大,KM减小B.船舶KG增大,KM增大C.船舶KG减小,KM减小D.A、B、C均有可能139.船舶在中途港卸载后GM值增大,则下列错误的是_______A.船舶KG减小,KM增大B.船舶KG增大,KM增大C.船舶KG增大,KM减小D.船舶KG减小,KM减小船舶压载后GM值增大,表明______A.船舶KG减小,KM增大B.船舶KM增大量较KG增大量大C.船舶KM减小量较KG减小量大D.A、B均可能2019/10/24货物积载与系固评估6KG0的求取P200:h1h3h2KG=(P1×h1+P2×h2+P3×h3)/(P1+P2+P3)2019/10/24货物积载与系固评估7重心高度KG0无论货舱内装载多少种货物及积载因素是否相差较大,均以舱内所装货物总体积中心作为该舱货物计算重心如货物基本满舱,则取舱容中心作为该舱货物重心此种算法求算的GM值比实际GM值偏小,趋于安全2019/10/24货物积载与系固评估8某轮空船排水量为5000t,装货10000t,燃油1500t,淡水300t,备品10t,船舶常数180t,装载后全船垂向总力矩136600.0t.m,KM=8.80m,装货后船舶的初稳性高度值GM为____m76.004.880.804.816990136600180103001500100005000136600KGKMGMZPKGii2019/10/24货物积载与系固评估95.1计算杂货船稳性、强度及吃水差稳性判断:船舶摇摆周期Tθ一般认为船舶自由摇摆周期不小于9s,而对于一般货船横摇周期在15~16s左右比较合适,横摇周期为15s左右时对应的GM值为最适宜GMCBT2未经自由液面修正2019/10/24货物积载与系固评估105.1计算杂货船稳性、强度及吃水差稳性判断:横移载荷检验重稳性tanypGM2019/10/24货物积载与系固评估11某船排水量6836t,在右舷距船中6m的压载舱注入42t压载水后,测得船舶横倾角为2.5°,则此时船舶GM=mA.1.25B.1.11C.0.85D.0.688443.05.26836642tgtgyPGM2019/10/24货物积载与系固评估12我国《法定规则》对国内航行海船完整稳性的基本要求(经自由液面修正后)1)GM≥0.15m3)θsmax≥25,且θf≥θsmax4)稳性衡准K≥1K=最小倾覆力矩(臂)/风压倾侧力矩(臂)mGZf20.0)2),30min(2019/10/24货物积载与系固评估13IMO关于普通货船的完整稳性规则—经自由液面修正后1)GM≥0.15m2)复原力臂GZ曲线下的面积3)radmAR055.030~0radmAfR090.0,40min~0radmAfR030.0,40~30mGZ20.0302019/10/24货物积载与系固评估142019/10/24142019/10/24货物积载与系固评估154)θsmax≥255)LBP≥24m的船舶应满足天气衡准要求:考虑了正常装载情况下船舶抵抗横风和横摇联合作用应具备的能力2019/10/24货物积载与系固评估16二、杂货船强度相关计算及判断5.1计算杂货船稳性、强度及吃水差纵向强度的校核(操作级不要求)2019/10/24货物积载与系固评估17•根据实船吃水校验(大纲要求)拱垂值:d¤m>(dF+dA)/2——中垂d¤m<(dF+dA)/2——中拱2AFddd2019/10/24货物积载与系固评估18经验数值校验正常拱垂范围,可以开航(有利范围)δ≤LBP/1200极限拱垂范围,允许好天气开航(正常范围)LBP/1200<δ≤LBP/800危险拱垂范围,不允许开航(极限范围)LBP/800<δ≤LBP/600在任何情况下都不允许出现(危险范围)δ>LBP/6002019/10/24货物积载与系固评估19某轮船长Lbp=140m,实测船舶首尾吃水分别为8.54m、9.28m,船中两舷吃水分别为8.64m、9.28m,则船舶_____A.中垂,纵强度满足要求B.中拱,纵强度满足要求C.中垂,纵强度不满足要求D.中拱,纵强度不满足要求2019/10/24货物积载与系固评估20二、杂货船强度相关计算及判断5.1计算杂货船稳性、强度及吃水差局部强度的校核2019/10/24货物积载与系固评估21用经验方法确定的允许载荷1.上甲板•Hc:货堆高度,重结构船取1.5m轻结构船取1.2m•μ:船舶设计时采用的舱容系数—m3/t)(81.9kPaHPca2019/10/24货物积载与系固评估22用经验方法确定的允许载荷2.中间甲板和舱底Hd:甲板间舱平均高度或底舱高度(m)μ:船舶设计时采用的舱容系数m3/t无μ具体资料时:1/μ=0.72t/m3即μ=1.39m3/t对于重货加强的底舱:1/μ=1.2t/m3)(81.9kPaHPda2019/10/24货物积载与系固评估231、杂货船局部强度的校核1)单位面积的实际载荷量PbHci——自下而上第i层货物的货堆高度(m)SFi——该层货物的积载因素(m3/t)2)均布载荷:满足Pb≤Pa集中载荷:满足实际载货重量ΣP′≤n·P,则该部位满足局部强度条件(kPa)81.91niicibSFHP2019/10/24货物积载与系固评估242、集装箱局部强度的校核1)查船舶资料获取具体装载位置底座的堆积载荷Ps2)根据积载计划确定该底座上的层集装箱重量之和Pc3)两者相比较2019/10/24货物积载与系固评估253、保证船舶局部强度的措施基本要求:Pb≤Pa局部强度符合要求Pb>Pa局部强度不符合要求措施:补加衬垫以扩大接触面积;降低单位面积实际负荷2019/10/24货物积载与系固评估26某船底舱高6.14m,舱容1500m3,现拟垂直堆垛S.F=0.97m3/t的杂货,则①最大能装多少米高?②最多能装多少吨?③假如拟装的货物S.F=1.97m3/t,则货物上面存在多少米空档?最多装的货物重量是多少?HCH/μ=HC/S.FC即6.14/1.39=HC/0.97Pmax=VCH/μ=VCH/1.39=VCH×0.72=1500×0.72Pmax=VCH/S.F=1500/1.972019/10/24货物积载与系固评估275.1计算杂货船稳性、强度及吃水差三、杂货船吃水差相关计算及判断2019/10/24货物积载与系固评估28MTCXXtbg100)(非少量装(卸)2019/10/24货物积载与系固评估2929载荷纵移MTCXXPt100移前移后tLxLddbpfbpFF2/1tLxLddbpfbpAA2/1ttt新2019/10/24货物积载与系固评估3030少量装(卸)载MTCXXPtfP100tLXLdddBPfBPFF2/1tLXLdddBPfBPAA2/1TPCPd100ttt新2019/10/24货物积载与系固评估3131由海水进入淡水时吃水差改变量TPCds100原新MTCXXtfb100新原新原新原MTCXXfb100ttt新2019/10/24货物积载与系固评估32吃水差t及吃水差改变量δt的计算MTCXXtbg100)(MTCXXPtfP100MTCXXPt100移前移后任何装载吃水差载荷纵移吃水差改变量少量装载吃水差改变量进出不同密度吃水差改变量MTCXXtfb1002019/10/24货物积载与系固评估33非少量装卸后首尾吃水计算的基本公式tLxLddbpfbpFF2/1载荷纵移后首尾吃水计算公式tLxLddbpfbpAA2/1少量重量增减后首尾吃水差计算公式2019/10/24货物积载与系固评估34重心处装卸少量货物为什么不能平衡沉浮?少量货物装于漂心时少量货物装载于漂心后,新排水量对应的重心G和浮心B同时向后(或向前)移动相同的距离,没有纵倾力矩产生,故平衡沉浮少量货物装载于重心后,XG不变,但XB向后(或向前),产生纵向力矩,故不能平衡沉浮2019/10/24货物积载与系固评估35某船LBP=71m,在Δ=6813t时,纵稳性R=57m,xg=0.33m,xb=0.82m,船舶吃水差为mA.-0.57B.-0.61C.-0.47D.-0.68MTCXXtbg100)(BPLBPLLLBMLtGMtgGMMTC1001LbgBPBMXXLt1002019/10/24货物积载与系固评估36BPLBPLLLBMLtGMtgGMMTC10012019/10/24货物积载与系固评估37某船LBP=68m,Δ=6485t,浮心在船中,纵稳心半径R=73m,计算得船舶纵向重量力矩:中前64200×9.81kN.m,船中后为66145×9.81kN.m,则船舶吃水差为mA.-0.35B.-0.31C.-0.28D.-0.24中后中后中前中前XPXPXgLbgBPBMXXLt1002019/10/24货物积载与系固评估385.2核算集装箱船稳性及局部强度一、集装箱船稳性相关计算及判断(暂略)2019/10/24货物积载与系固评估39集装箱对船舶稳性的要求1、IMO对集装箱船稳性的要求(L>100m)1)2)3)4)5)6)7)天气衡准(第九章)C:船体形状因数)(/033.030mCGZ).(/009.030~0radmCAR)(/006.0)40min(~30radmCAf、R)(/042.0maxmCGZ)(/029.0~0radmCAfR)(/016.0)40min(~0radmCAf、R0.0550.0300.0900.22019/10/24货物积载与系固评估402.对国内航行集装箱船的特殊稳性衡准要求除应满足对普通船舶稳性各项衡准指标外,还应满足两项特殊衡准指标经自由液面修正后GM≥0.30m横风作用下的静倾角θh≤min{θi/2,12}2019/10/24货物积载与系固评估415.2核算集装箱船稳性及局部强度二、集装箱船局部强度相关计算及判断1.集装箱堆积负荷:船舶舱底或甲板装箱箱位四个底座上所能承载的最大负荷量(t)2.要求:每箱位堆集装箱总重船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