浮体静力学二给学生简PPT课件

1、13 下水曲线计算什么时候进行下水计算?为什么进行下水计算?什么是下水曲线图?船舶下水前保证安全下水1.下水重力 水平直线2.浮力 曲线3.下水重力对滑道末端的力矩 倾斜直线4.浮力对滑道末端的力矩 曲线5.下水重力对下水架前支点的力矩 水平直线6.浮力对下水架前支点的力矩 曲线第1页/共65页13 下水曲线计算如何求滑道的反力R?如何判断船尾开始上浮的行程x1, 为什么?下水曲线分析如何判断是否发生尾落现象?如何判断是否发生首落现象? 首落重量?根据分析结果如何采取措施?第2页/共65页13 下水曲线计算下水重量及重心位置计算准备初始数据,绘制下水布置图并注明有关尺寸下水曲线计算步骤给出若干

2、个滑行距离x,求各位置时船的首尾吃水在邦戎曲线上画出各纵倾水线位置,求各纵倾水线下的浮力和浮心纵向位置,求浮力矩,确定尾上浮位置.计算尾上浮以后的浮力(用试探方法)计算入水后的浮态和初稳性-初稳性原理第3页/共65页13 下水曲线计算计算尾上浮以后的浮力-关键求各行程处船的首尾吃水给出3-4个行程x计算每个行程x时,在前支点处的吃水尾上浮以后的运动特点-前支架沿滑道运动, 同时船绕前支点旋转 在每个行程x处,假定几个尾吃水在邦戎曲线上画出各纵倾水线位置,求浮力和浮心纵向位置,求浮力对前支点力矩.第4页/共65页13 下水曲线计算画尾上浮后的浮力和力矩曲线,确定该行程x 处的实际尾吃水及对应水线

3、的浮力-交点处浮力浮力第5页/共65页14 滑道压力的计算目的:检验润滑油脂、滑道及前支架是否能承受船台滑道是由方木铺成的 滑板 第6页/共65页14 滑道压力的计算前支架处的横剖面第7页/共65页什么是船舶抗沉性?抗沉性包括哪些内容?要思考的问题提高船舶抗沉性的主要措施?为什么在设计阶段要考虑抗沉性？为什么军船和民船对抗沉性要求不同?第8页/共65页 什么是船舶抗沉性?浮性抗沉性不沉性破损稳性为什么在设计阶段要考虑抗沉性？为什么军船和民船对抗沉性要求不同?第9页/共65页抗沉性包括哪些内容?抗沉性主要包括：静力学抗沉理论和计算方法动力学抗沉理论概率论方法静力学方法主要研究破损进水后最终平衡位

4、置的确定在新的平衡位置的稳性初稳性大角稳性浮态 第10页/共65页第1种措施用水密隔壁对船舶分舱，即结构措施 提高船舶抗沉性的主要措施?第2种措施由船员日常完成的预防性的组织技术措施第3种措施与淹水斗争、恢复稳性、扶正舰体第11页/共65页进水舱第一类舱第二类舱第三类舱舱的顶部位于水线一下，船体破损后海水灌满整个舱室，但没有自由液面。进水舱未被灌满，舱内的水与船外的海水不相联通，有自由液面。舱的顶盖在水线以上，舱内的水与海水相通，舱内水与海水保持同一水平面。普遍情况第12页/共65页抗沉性计算的两种基本方法增加重量法损失浮力法把破舱后进入船内的水看成是增加的液体重量。把破舱后的进水区域看成与舷

5、外水连通，该部分的浮力已经损失。固定排水量法第13页/共65页2种方法比较进水后载况比较进水后结果比较增加重量法损失浮力法重量和重心变了重量和重心不变，相当于封闭的船型形状变了。浮态参数浮态参数复原力矩复原力矩横稳性高横稳性高纵稳性高纵稳性高适用进水舱的类型第1类进水舱第2类进水舱第3类进水舱第14页/共65页舱壁甲板边线以下76mm 处的一条曲线可浸长度：船舱的最大许可长度表示进水以后船舶的破舱水线洽与限界线相切第15页/共65页可浸长度的计算原理为极限破舱水线W1L1以下的排水体积对于中横剖面的体积静矩为计算水线WL以下的排水体积对中横剖面的体积静矩最高破舱水线MM1第16页/共65页可浸

6、长度的计算关键问题已知：极限破舱水线下的船舱进水体积Vi及其形心xi求： 船舱的长度和位置可浸长度曲线的计算方法计算水线极限破舱水线z=1.6D-1.5d(1) 绘制极限破舱水线第17页/共65页(2) 计算进水体积Vi及其形心纵向坐标xi极限破舱水线下的进水舱的容积曲线第18页/共65页(3) 计算进水舱的可浸长度及其位置已知：Vi和xi 求: l和x 解：图解法根据：积分曲线的特性舱长l一段的体积=Vi该舱对于通过COD横剖面的体积静矩=0，所以该舱的体积形心在xi处第19页/共65页快速计算进水舱的可浸长度及其位置代替所有极限破舱水线第20页/共65页(4) 绘制可浸长度曲线已知：各进水

7、舱的l和x实际的可浸长度曲线渗透率=1时的可浸长度曲线第21页/共65页许用舱长=实际的可浸长度 分舱因数= l F分舱因数F决定许用舱长 许用舱长反映了各类船舶在抗沉性方面要求的不同F1第22页/共65页一舱制船一舱制船 两舱制船两舱制船 三舱制船三舱制船 如果船舶在一舱破损后最终平衡水线不超过限界线，两舱破损后最终平衡水线超过限界线，则该船的抗沉性只能满足一舱不满足一舱不沉的要求沉的要求 如果相邻两舱破损后最终平衡水线不超过限界线，则满足两舱不沉满足两舱不沉的要求的要求 相邻三舱破损后仍能满足不沉性满足不沉性要求的船要求的船 1.0=F0.5 0.5=F0.33 0.33=F0.25 计算

8、任任一舱室进水后的稳性计算任意任意两个相邻舱室同时进水后的稳性计算任意任意三个相邻舱室同时进水后的稳性第23页/共65页 分舱因数F是决定船舶抗沉性要求的一个关键因素， 其具体数值与船舶长度，用途及业务性质有关； 船舶水密舱室的划分，是根据实际需要而布置的。许 用舱长曲线仅作为保证船舶满足抗沉性要求，而对舱 的长度加以一定的限制;实际舱长如果小于或等于许用舱长，则满足抗沉性要求以上只是针对对称进水的浮态提出的抗沉要求第24页/共65页法规对国际航行单体客船的破舱稳性要求：用损失浮力法求得的破损后初稳性高应不小0.05m一舱进水的横倾角不得超过7，两个或两个以上 相邻舱进水后的横倾角不得超过12

9、最终平衡水线的最高位置不得超过限界线。正值的剩余复原力臂应不小于0.10m，且在平衡角 以后有一个15的最小范围。从平衡角到进水角或消失角（取小者）之间的正 值范围的复原力臂曲线下面积应不小于0.015mrad。第25页/共65页法规对国际航行单体客船的破舱稳性要求：第26页/共65页国内航行船舶 有关破舱稳性的规则和要求 第27页/共65页A型船 定义 B型船 定义 第28页/共65页B-60型船 定义 B-100型船 定义 第29页/共65页第30页/共65页国际航行船舶 有关破舱稳性的规则和要求 确定性方法概率论方法概率论方法第31页/共65页破损稳性计算及衡准的方法 确定性方法第32页

10、/共65页破损稳性计算及衡准的方法 概率论方法第33页/共65页第34页/共65页第35页/共65页第36页/共65页第37页/共65页第38页/共65页第39页/共65页第40页/共65页第41页/共65页第42页/共65页破损情况的浮态和稳性要求 ： 应校核的破损情况：第43页/共65页IMOIMO A.265 对客船的分舱和破舱稳性要求（概率论方法）1973长期以来，船舶抗沉性的衡准方法-一直采用确定性方法 考虑到船舶在海上航行发生的海损事故具有很大的随机性质，因此用概率计算方法研究船舶抗沉性的衡准更为合理。 制定原则等效规则新规则的安全程度 应大体与 原来安全公约 所规定的要求相当。船

11、舶的安全程度 随船长和旅客总数的增加而提高采用分舱指数作为衡量船舶在破损后具有残存能力的安全程度的衡准一. 制定原则和基础80年生效第44页/共65页IMOIMO A.265 对客船的分舱和破舱稳性要求（概率论方法）特点破损对船舶的影响取决于：哪一个舱或相邻一组舱进水；破损时 船舶的吃水及完整稳性破损处所的渗透率以及破损时的海况等因素。第45页/共65页IMOIMO A.265 对客船的分舱和破舱稳性要求（概率论方法）基础对实船的海难资料作破损统计，得出破损范围（长度和深度）及 位置的分布函数，再求得某一舱或舱组进水概率的计算公式（求pi）以模型试验及船舶碰撞时的海况报告为基础，得出某一舱或舱

12、组进 水后船舶不致倾覆或沉没的概率计算公式。（求si）最后，船舶破损后残存的概率 = 进水概率pi 不致倾覆或 沉没的概率si 之总和。 第46页/共65页IMOIMO A.265 对客船的分舱和破舱稳性要求（概率论方法）二. 主要衡准分舱所有舱室应保证一舱不沉，但对于船长大于100米的船，首尖舱和其相邻舱组成的舱组应满足 两舱不沉。 第47页/共65页第48页/共65页稳性和浮性在进水最终阶段：（a）用固定排水量法对船舶正浮状态算出的初稳性高GM 应不小于下 列各式计算所得的最大值： F1有效平均破损干舷（b）一舱进水时的横倾角不得超过7o，两个或两个以上相邻舱 进水后的横倾角不得超过12o （c）除进水舱或舱组外，有关舱壁甲板的甲板边线的任何部分 均不应被淹没。第49页/共65页在平衡前及进水中间阶段：（a）平衡前及进水中间阶段的最大横倾角不得超过20 ， 且不得导致继续浸水。（b）剩余稳性是足够的船舶达到的分舱指数A应不小于要求的分舱指数R稳性和浮性第50页/共65页三. 要求的分舱指数 R四. 达到的分舱指数 A - 就是船舶破损后的残存概率 ap表示某一舱或舱组破损进水的概率 S 表示某一舱或舱组进水后船舶不致倾覆和沉没的概率第51页/共65页第52页/共65页（概率论方法）92年生效基本要求第53页/共65页（概率论方法）第54页/共65