船舶设计原理4-1性能预报(11-12)讲义.ppt

船舶总体设计重点： 课题二、船舶重量重心-----------------船舶重量重心 计算 课题三、船舶容量与登记吨位---------船舶容量计算。 课题四、船舶性能预报--------------------船舶静水力及稳性计算、干舷计算。 课题五、船舶主尺度确定----------------载重型与布置型船主尺度确定。 课题七、船舶总布置设计-------------1、如何进行船舶总体布置。 2、如何进行纵倾调整？ 课题九、船体型材剖面设计 --------- 船体构件剖面模数计算。 课题十、船体结构规范设计 ----------船体结构规范设计。 课题十二、船舶总体设计-------------如何进行船舶总体设计。 课题四 船舶性能预报 §4—2 、船舶稳性 船舶稳性（stability） 是指船舶受到外力的作用而偏离原平衡位置发生倾侧，当外力消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。 1、船舶的平衡状态 船舶正浮于水面上时，船舶所受到重力即船重W与浮力N是一对平衡力。重心和浮心位置分别为G和B。当船舶发生倾斜时，由于排水体积形状的改变，导致浮心移动到了B1点，重力和浮力不再是一对平衡力，而形成了一对力偶。  当外力矩消失后，船舶在上述力偶所产生的力矩作用下恢复到初始位置。此力矩称为复原力矩。当船舶处于稳定平衡状态时，称船舶具有稳性。 如果船舶的重心过高，或船宽较窄，当船舶受外力矩作用横倾时，由于船宽较窄的船舶浮心横移的距离较小，因而重力和浮力组成的力偶所产生的力矩，反而使船舶继续倾斜，以至于倾覆，此力矩称为倾覆力矩，如图所示。当船舶处于不稳定平衡状态时，称船舶没有稳性。??? 　  从上述两种情况可以看出：在图中，M点（船舶倾斜后新的浮力作用线与船舶中心线的交点）是在重心G点之上，船舶具有稳性，M点叫做稳心。若M点是在G点之下，船舶不具有稳性。经分析研究，船舶是否具有稳性以及稳性好坏，决定于G点与M点的相对位置和G和M间距离的大小，即GM值是衡量船舶稳性好坏的标准，称GM值为初稳性高度。它与稳性的关系是：  当M点在G点之上时，GM＞0，船舶具有稳性，GM值越大，稳性越好，但船舶摇摆就会加剧；当M点在G点之下时，GM＜0，船舶不具有稳性，一旦受到外力矩作用很容易使船倾覆；当M点和G点重合一点时，GM=0，船舶也不具有稳性，因为一旦受到外力矩作用，船舶处于随遇平衡状态，对船舶也极不安全。 提高船舶稳性的措施： 稳性是与船舶安全密切相关的一项重要性能。有关规范规定了各类船舶应具备的稳性标准，所有船舶必须达到规定的指标要求。为使船舶具有良好的稳性，可采取措施降低船舶的重心，减小上层建筑受风面积等措施。船舶初稳性为船舶倾斜角小于10~15度，或上甲板边缘开始入水前的稳性，又称小倾角稳性。船舶大倾角稳性为船舶倾斜角大于10~15度，或上甲板边缘开始入水后的稳性。  由复原力矩公式我们可以知道，复原力矩的大小是与成正比的，通常认为 值越大稳定性就越好。但是事实上并不是值越大越好，如果值过大，则船舶的复原能力很强，稍有倾侧，很快复原，这样就使的船舶左右摇摆频繁，即横摇的周期短，这在客船中更是要不得，剧烈的摇摆会使乘客感觉很不舒服。 提高船舶稳性的几条措施 三、船舶抗沉性 抗沉性（insubmersibility）是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不致于沉没和倾覆的能力。　　 中国宋代造船时就首先发明了用水密隔舱来保证船舶的抗沉性。船舶主体部分的水密分舱的合理性、分舱甲板的干舷值和完整船舶稳性的好坏等，是影响抗沉性的主要因素。  船舶在航行过程中，难免会发生意外的损坏。如果船舶不幸碰撞失事，船壳破损，海水大量涌入船中，就会产生严重的后果。故此在船舶设计时就要考虑抗沉性的问题。 为了保证抗沉性，船舶除了具备足够的储备浮力外，一般有效的措施是设置双层底和一定数量的水密舱壁。一旦发生碰撞或搁浅等致使某一舱进水而失去其浮力时，水密舱壁可将进水尽量限制在较小的范围内，阻止进水向其他舱室漫延，而不致使浮力损失过多。这样，就能以储备浮力来补偿进水所失去的浮力，保证了船舶的不沉，也为堵漏施救创造了有利条件。  对于不同用途、不同大小和不同航区的船舶，抗沉性的要求不同。它分“一舱制”船、“二舱制”船、“三舱制”船等。“一舱制”船是指该船上任何一舱破损进水而不致造成沉没的船舶。一般远洋货船属于“一舱制”船。“二舱制”船是指该船任何相邻的两个舱破损进水而不致造成沉没的船舶。“三舱制”船以此类推。一般化学品船和液体散装船属于“二舱制”船或“三