船舶积载(3-4)

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(Rightingmoment)MR=GZGZ—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(Initialstability)：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=GMsin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:δGM=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、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Δ=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1928t（液舱均满），船舶常数200t，全船垂向力矩158472×9.81KNm，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(Strengthofships)：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。