第一章--船舶和货物基础知识

序论、船舶货运技术（船舶积载）概述一、船舶积载的定义船舶积载是研究各类货物在船舶各载货部位的配置与堆装的基本规律，并提供编制船舶积载计划的基本方法的一门学科。二、支撑学科船舶原理货物学（含危险货物运输）序论、船舶货运技术（船舶积载）概述三、船舶原理根据船体的几何形状和船体建筑结构，以流体静力学、流体动力学和材料力学、结构力学为基础，研究船舶在不同条件下的浮性、稳性、抗沉性和阻力、推进、摇摆、操纵、船体强度等问题的一门学科。序论、船舶货运技术（船舶积载）概述三、编制船舶积载计划所面临的几个矛盾1、货物的重量与船舶所能提供的浮力的矛盾。2、货物的体积与船舶载货场所的容积限制的矛盾。3、货物及其它载荷的重量分布与船舶所受浮力分布的矛盾。4、货物的性质与载货场所的环境因素的矛盾。5、货物与货物之间化学性质、物理性质、生物性质、机械性质之间的矛盾。6、货物在船上的配置、堆装与货物的装卸要求之间的矛盾。序论、船舶货运技术（船舶积载）概述四、对船舶积载计划的基本要求。1、保证船舶具有足够的浮性，充分利用船舶的载重能力、容量能力和其它载货能力。2、保证船体结构不受损伤。3、保证船舶具有适度的稳性。4、保证船舶具有适当的吃水差。5、保证货物的运输质量。6、保证中途港货物的顺利装卸。7、方便装卸，为缩短船舶在港停时创造条件。序论、船舶货运技术（船舶积载）概述四、对船舶积载计划的基本要求。总结：i、保证船舶的安全ii、保证货物的运输质量iii、提高经济效益第一章船舶与货物基础知识第一节船体型线图一、型船体钢质船舶的主甲板下表面与船壳板内表面所围成的体积。二、三个基本平面1、基平面(Baseplan)——过船舶龙骨线与型线图中站面的交点，并与设计水线面平行的平面。2、中线面（Centrallongitudinalplan）——沿船舶首尾方向设置，并与基平面垂直的平面。3、中站面（Midstationplan）——位于船舶垂线间长或设计水线面长的中点，并垂直与基平面和中线面的平面。第一节船体型线图三、基线和随船坐标系纵向基线和X坐标•纵向基线——基平面和中线面的交线•X坐标轴——沿纵向基线设置，正方向指向船首，原点在中站面上横向基线和Y坐标•横向基线——中站面和基平面的交线•Y坐标轴——沿横向基线设置，正方向指向右舷，原点在中线面上•Z坐标——沿中线面和中站面的交线设置，正方向指向上方，原点在基平面上基片面、基线和随船坐标系第一节船体型线图四、三个基本剖面。1、中纵剖面——中线面切割型船体所得到的剖面。2、中横剖面——中站面切割型船体所得到的剖面。3、设计水线面——距基平面的垂直高度为设计吃水，并与基平面平行的平面切割型船体所得到的剖面。三个基本剖面第一节船体型线图五、三组辅助剖面。1、水线面——与基平面相平行的辅助平面切割型船体所得到的剖面。2、纵剖面——与中线面相平行的辅助平面切割型船体所得到的剖面。3、横剖面——与中站面相平行的辅助平面切割型船体所得到的剖面。第一节船体型线图六、船体型线图的三个组成部分。1、半宽水线图（Halfbreadthplan)——设计水线面和辅助水线面的轮廓线（一侧），向基平面投影所得到的平面曲线组。2、纵剖线图(Sheerplan)——中纵剖面和辅助纵剖面的轮廓线向中线面投影所得到的平面曲线组。3、横剖线图(Bodyplan)——中横剖面和辅助横剖面的轮廓线向中站面投影所得到的平面曲线组。第一节船体型线图七、船体型线图船体半宽水线图、纵剖线图、横剖线图的组合，构成了船体型线图，用以完整、准确地表示船体的几何行状。船体型线图第二节船舶的主尺度和主尺度比一、主尺度的分类。1、型尺度——型船体的尺度，用以船体设计和性能计算。2、最大尺度——包括船体附件在内的从一端量到另一端的最大距离，作为船舶建造营运中考虑外界条件限制的依据。3、登记尺度——根据《国际船舶吨位丈量公约》的各项规定丈量确定的船体尺度，用以确定船舶的登记吨位。第二节船舶的主尺度和主尺度比二、船舶的主尺度（Principaldimensions).1、船长。（1）垂线间长（两柱间长）Lbp（Lengthbetweenperpendiculars）。•首垂线——通过首柱前缘和设计水线面的交点，并垂直于设计水线面的铅垂线。•尾垂线——通过艉柱后缘和设计水线面的交点，并垂直于设计水线面的铅垂线。若无尾柱，以上舵杆中心线为尾垂线。•垂线间长——首垂线与尾垂线之间的水平距离。二、船舶的主尺度（Principaldimensions).（2）总长LOA——船首前端量到船尾后端的水平距离，但不包括船壳板厚度及其他突出附体。（3）最大长度Lmax——船首前端量到船尾后端的水平距离，包括船壳板厚度及其他突出附体。（4）设计水线面长度LWL——设计水线面前后两端之间的距离。（5）登记长度LR——量自龙骨板上缘的最小型深的85％处的水线长度的96％，或沿该水线面从首柱前缘量到上舵杆中心线的长度，两者取较大者。二、船舶的主尺度（Principaldimensions).2、船宽、（1）最大船宽Bmax——包括外板和永久性突出物在内的船舶最大宽度。（2）型宽（Mouldedbreadth）B——设计水线面的最大宽度，不包括外板及其他突出物。（3）登记宽度BR——船舶的最大宽度处的宽度，包括两舷外板，但不包括固定突出物。二、船舶的主尺度（Principaldimensions).3、船深（Depth）（1）最大高度Dmax——从空载水线面量到船舶最高点的垂直距离。（2）型深（MouldedDepth）D——从中横剖面处的船舶基线量到上甲板边缘下缘的垂直距离。（3）登记深度（RegisterDepth）DR——在中纵剖面的登记长度的中点处，从上甲板龙骨上缘量到内龙骨顶板上缘的垂直距离。若是双层底船，则从上甲板横梁上缘量到内底板上缘的垂直距离。内底板铺有木板时，量到木板上缘的垂直距离。二、船舶的主尺度（Principaldimensions).4、吃水（Draft）吃水——船底至有关水线面之间的垂直距离。（1）型吃水dm——从龙骨板上缘量到有关水线面之间的垂直距离。（2）实际吃水d——从龙骨板下缘量到有关水线面之间的垂直距离。（3）设计吃水（夏季满载吃水）ds——船舶装载设计要求的载荷重量时，在正浮的情况下，中横剖面处从船底基线量到设计（夏季满载）水线面的垂直距离。船舶的主尺度（Principaldimensions).三、主尺度比1、长宽比L/B——船舶垂线间长与型宽的比值。2、长深比L/D——船舶垂线间长与型深的比值。3、型深吃水比D/d——船舶型深与设计吃水或夏季满载吃水的比值。4、型宽吃水比B/d——船舶型宽与设计吃水或夏季满载吃水的比值。5、船长吃水比L/d——船舶船舶垂线间长与设计吃水或夏季满载吃水的比值。第三节船型系数一、设计水线面系数（Waterplanecoefficent）Cw——船舶设计水线面面积Aw与该水线面的长度与宽度的乘积之比。杂货船：Cw=0.8～0.9客船、集装箱船：Cw＝0.7BLACbpww第三节船型系数二、方型系数（BlockCoefficient）CB——船体在设计水线或夏季满载水线下的型排水体积Vm,与垂线间长Lbp,型宽B、设计吃水或夏季满载吃水d三者的乘积的比值。杂货船：CB=0.68～0.80客船、集装箱船：CB＝0.5～0.7dBLVCbpmB第三节船型系数三、（纵向）棱形系数（Prismaticcoefficient）Cp——设计水线或夏季满载水线以下的型排水体积Vm与船体中横剖面在相同水线下的面积Am、垂线间长Lbp两者的乘积的比值。bpmmpLAVC第三节船型系数四、（垂向）棱形系数（VerticalPrismaticcoefficient）Cpv——设计水线或夏季满载水线以下的型排水体积Vm与相应的水线面面积Aw、型吃水d两者的乘积的比值。dAVCwmpv船型系数第四节船体的近似计算一、梯形法1、用梯形法计算水线面面积Aw设某轮型线图沿纵向共设20个站面，水线面在各站的半宽分别为：y0,y1,y2,……y20。则各站之间的梯形面积为：设计水线面面积近似为：)(20211iiiyyLS)]([2021200200201yyyLSAiiiiw第四节船体的近似计算2、用梯形法计算横剖面面积Am：设某轮某装载状态吃水为d，拟将吃水n等分，并在该轮型线图上量得计算剖面水线以下各等分点上的半宽为y0,y1,y2……yn。则该剖面水线以下的面积为：ninimyyyndA00212第四节船体的近似计算3、用梯形法求浮心距尾垂线的距离Xb：（1）计算型排水体积Ｖm：若已知或预先算得该水线下各站面的横剖面面积为Am0,Am1……Am20,则型排水体积应为：（2）计算型排水体积对尾垂线的体积矩20020020immmimAAALV20200202021400)(mimilmvAAiLdxxAxM第四节船体的近似计算（3）计算浮心距尾垂线的距离Xb：2002002002021202120iimmmiimmimvbAAAAAiLVMX第五节船舶浮态一、船体平衡条件1、重力和浮力大小相等，方向相反。2、重心和浮心处在同一条铅垂线上。（1）重心（G）——船舶所受全部重力的作用中心，其位置由空船重量以及各部分装载重量的大小及其位置决定。（2）浮心（B）——船体所受浮力的作用中心，其位置由水线面以下船体形状决定。船体平衡条件第五节船舶浮态二、船舶的浮态1、正浮（Onevenkeel）——船舶基平面与水线面相互平行漂浮状态。1、正浮（Onevenkeel）（1）正浮时的浮态的表示正浮时的浮态用吃水d表示吃水d——船底至水线面的垂直距离二、船舶的浮态2、横倾（List，Heel）——船舶的纵向基线与水线面平行，而横向基线与水线面成一夹角时的漂浮状态。2、横倾（List，Heel）横倾时浮态的表示（1）平均吃水dm（m）（2）横倾角θ（°）•横倾角θ——横向基线与水线面之间的夹角，右倾为正，左倾为负。产生横倾的原因——船上重量左右不对称。二、船舶的浮态3、纵倾（Trim）——船舶的横向基线与水线面平行，而纵向基线与水线面成一夹角时的漂浮状态。3、纵倾（Trim）纵倾时浮态的表示（1）平均吃水dm（m）（2）纵倾角ψ（°）•纵倾角ψ——纵向基线与水线面之间的夹角，首倾为正，尾倾为负。产生纵倾的原因——船上重量前后分布不合理。二、船舶的浮态4、横倾与纵倾并存——船舶的横向基线和纵向基线与水线面都由夹角时的漂浮状态。二、船舶的浮态横倾与纵倾并存时浮态的表示（1）平均吃水dm（m）（2）横倾角θ（°）（3）纵倾角ψ（°）第六节船舶的重量性能和容积性能一、船舶的重量性能船舶总重量的组成空船排水量ΔL满载排水量Δs（空船重量WL）（船舶总重量W）净载重量NDW总载重量DWS航次储备量G船舶常数C一、船舶的重量性能1、排水量（Displacement）Δ排水量——船舶自由漂浮于静水面时所排开水的重量。（1）排水量的分类1）满载排水量ΔT、ΔS、ΔW——船舶吃水位于某规定载重线时的排水量。2）空船排水量ΔL——船舶装备齐全但无载重时的排水量（包括固定压载、冷凝器中的淡水和锅炉中的燃料）。3）装载排水量Δ——吃水介于空载水线与满载水线之间任意水线下的排水量。1、排水量（Displacement）Δ（2）排水量的求取1）由浮性方程：ρ——舷外水密度g/cm3V——实际排水体积m3Vm——型排水体积m3k——船壳系数1.04～1.006mVkV