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【VIP专享】船舶静力学第3章 初稳性(2)


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§3-8 悬挂重量对初稳心的影响
• 经分析,可以 看作船的重心 不变,但增加 了一个横倾力 矩,其数值为:
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• 此时,船的实际复原力矩和初稳性高分别为:
• 同样的方法,可得纵稳心高为:
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§3-9 船舶进坞及搁浅时的稳性
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• 2、稳性
• 船的受力如图所示。 对于绕K点的复原力 矩为:
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• 二、搁浅时船舶承受的反作用力和稳性 • 1、搁浅时船舶承受的反作用力
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• 2、搁浅后船舶初稳性高度的损失 • (1)搁浅点在船底部中点K点
• 参照浮心移动距离的公式,可得:
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• 自由液面产生的横倾力矩可写成:
• 在这种情况下,船的实际复原力矩和实际初 稳性高分别为:
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• 二、对纵稳心高的影响
• 三、多个自由液面的影响 • 横倾:
• 纵倾:
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• 四、结论
• 自由液面的存在降低了船舶的初稳性。 如果自由液面的面积很大,可能是船舶 失掉初稳性。因而,必须考虑自由液面 不利影响。
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• 1、船舶的重量和重心位置
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• 2、船舶的初稳心高、首尾吃水
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§3-7 自由液面对初稳心的影响
• 可以自由 流动的液 面称为自 由液面。
• 一、对初稳 心高的影响
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• 经分析,可以看作船的重心不变,但增加了 一个横倾力矩,其数值为:
2007年09月16日
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§3-6 装卸载荷对船舶浮态和 初稳心的影响
• 一、装卸小载荷对船舶浮态和初稳心的影响
• 分两个步骤解决:
• 1、首先假定装卸载荷的位置在水线面漂心的 垂线上。这样,使船既不产生横倾,也不产生 纵倾,,只改变船的平均吃水和初稳性高度。
• 2、然后将载荷移到指定位置,以确定船舶的 横倾和纵倾。
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2、在任意位置装卸载荷对船舶浮态和稳性的影响
• 处理方法:先假定装在A1点,计算相应的稳 心高等;然后,将重物自A1点移到A点,计算 相应的稳心高等;
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• 相当于第一种 情况
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• 相当于重量 沿任意方向 的移动问题
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• 3、船舶倾斜试验原理
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• 4、船舶倾斜试验方法
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• 横倾角的测量 • (1)摆锤法 • (2)U形管法
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• 每次横向移动重物的初稳性高计算公式:
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• 5、船舶倾斜试验注意事项
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1、在漂心的垂线上装卸载荷对船舶浮态和稳性 的影响
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• 在增加载荷前有: • 在增加载荷后有: • 由于p是小载荷,所以有:
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(1)初稳性高
• 设新的初稳心高为G1M1, 则复原力矩为:
• 从右图可得:
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• 新的初稳心高为:
• 1)应选风力小于2级的晴天进行试验,最好在 坞内进行。
• 2)船上的各种液体舱柜应抽空或注满,以消 除自由液面的影响。
• 3)应将系泊缆绳全部松开以不妨碍船的横斜
• 4)机器应停止运转,物体应设法固定,与试 验无关的人员应离船,在船上的试验人员不能 随意走动。
• 5)要正确修正试验误差。
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•作 业 三:
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• 中和面(极限平面)
• 装卸载荷的重心位于中和面,则对初稳性高没 有影响;若在高于中和面,则减少了初稳性高; 若在低于中和面,则增加了初稳性高;
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(2)纵稳性高
• 如果是卸除小载荷,同样可以应用上述 公式,只需将上述公式中的p改为-p,并 注意到平均吃水的增量是负值。
• (2)搁浅点在船底A点
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§3-10 船舶在各种装载情况下浮态 及初稳性的计算
• 通常包括三个部分:
• 1、各种装载情况下重量和重心位置的计算 (每种典型载况单独列一张表计算);
• 2、各种装载情况下浮态及初稳性的计算 (每种典型载况单独列一张表计算);
• 3、各种装载情况下浮态及稳性计算综合表, 便于全面了解船舶的浮态及稳性情况。
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• 二、装卸大载荷对船舶浮态和初稳心的影响
• 当装卸大载荷(超过排水量10%)时,上述公 式就不能应用。此时,要根据静水力曲线图中 有关资料来进行计算。
• 需要应 用的静 水力曲 线资料 有:
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• 1、船舶的重量和重心位置; • 2、船舶的排水量和浮心位置、初稳心高等;
• 减少自由液面对稳性的不利影响,最有 效的办法是在船内设置纵向舱壁。
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• 如左图所示, 在横倾时,该 自由液面对其 倾斜轴的惯性 矩为:
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• 如左图所示,在 横倾时,该两个 自由液面对其倾 斜轴的斜轴的纵舱壁把 装载液体的舱柜划分为n等 份后,则自由液面的影响将 减少到未划分前的1/n2。
• 一、进坞时船舶承受的最大反作用力和稳性
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• 1、最大反作用力
• 当船的整个船底坐落 在龙骨墩上前一瞬间, 此时对船体进行受力 分析,可得:
• 求取p的方法:根据该船的静水力曲线, 可以查得在水线W1L1时(平均吃水为Df) 的排水量,就可以求得p的值。
• 只有减少船在进坞时的重量及纵倾,才能 减少p值对船体强度的影响。
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§3-11 船舶倾斜试验
• 1、船舶倾斜试验的必要性
• 船舶建成后的实际重量和重心位置往往与设 计阶段计算所得的重量和重心位置有一定的 差异。因此,船舶在建成后都要进行倾斜试 验,以便准确地求得船舶重量及重心位置。
• 2、船舶倾斜试验的目的
• 确定船舶的重量和重心位置,试验的结果要 求精确可靠。
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