绪论主尺度船型系数和主尺度比

船舶原理与性能计算绪论项目一：体形状及近似计算方法1、主尺度、船型系数和尺度比一、绪论

二、船舶的航行性能航行性能主要包括：浮性、稳性、抗沉性、快速性、操纵性和耐波性。船舶静力学：浮性、稳性和抗沉性。船舶动力学：快速性、操纵性和耐波性。

1、浮性

船舶装载一定的载荷，能浮于一定水面位置而不沉没的能力。

2、稳性

船舶受外力作用离开平衡位置发生倾斜而不致于倾覆，当外力消除后仍能自动回复到原来平衡位置的能力。

3、抗沉性船舶遭受海损事故舱室破损进水，仍能保持一定的浮性和稳性而不致于沉没或倾覆的能力。

注意：

1）浮性和稳性指的是完整状态时的性能，称为完整浮性和稳性。

2）抗沉性指的是破损时的浮性和稳性，亦称为破舱浮性和稳性。4、快速性（或称为速航性）

船舶尽可能消耗较小的主机功率以维持一定航行速度的能力。或者说，船舶快速性是在给定主机功率时，表征船舶航行速度高低的一种性能。

快速性主要包括船舶阻力和船舶推进两个方面。5、操纵性

船舶按照驾驶员的意图保持或改变其运动状态的能力，即船舶保持或改变航速、航向和位置的性能。6、耐波性（或称适航性）

船舶在风浪海况下航行时的运动性能。即船舶在风浪中遭外力干扰而产生各种摇荡运动，以及砰击、上浪、失速和飞车等时，仍能维持一定航速在水面上安全航行的能力。耐波性是船舶在风浪中性能的总的反应。

补充：

为了便于进行船舶性能的计算，一般取如下计算坐标系：

1、船长方向（纵向、首尾方向、ox轴方向）：向首为正，向尾为负。

2、船宽方向（横向，左右方向、oy轴方向）：向右舷为正，向左舷为负。

3、船深方向（垂向或竖向、吃水方向、oz轴方向）：基面以上为正，以下为负。中线面基面中站面xzyo在某些特殊情况下，坐标原点取在尾垂线处。型表面z型表面型表面yCLzWLWL左舷右舷船首船尾ooo左舷右舷视向坐标原点（船长方向）：

取在LPP中点。

特殊情况下取在尾垂线处。yozoBLxxCLyBL船体的几何形状（特别是它水下部分）对船舶的航行性能有很大的影响。

因此，在研究船舶航行性能之前首先要了解船体主要要素的定义及船体外形的图形表示方法。船体主要要素（主尺度、船型系数和尺度比）是表示船体大小、形状、肥瘦程度的几何参数。二、主尺度（复习）一、船长

船长L：通常选用的船长有三种，即总长、垂线间长和设计水线长。

1、总长LOA：包括上层建筑在内，船体型表面最前端和最后端之间的水平距离。

2、垂线间长LPP

（或LbP

）：首垂线和尾垂线间的水平距离。

3、设计水线长LWL

：设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。xzoBLAPFPLPPLWLL0AWL型表面注意：

1、在船舶静水力性能计算中一般采用垂线间长。

2、在分析阻力性能时常用设计水线长。

3、在船进坞、通过船闸和修造时应注意它的总长。二、型宽型宽B：船体两侧型表面之间垂直于中线面的水平距离。

注意：型宽一般指中横剖面设计水线处的宽度。最大宽度是指包括外板和两舷的永久性固定突出物（如护舷材、舷伸甲板等）在内，并垂直于中线面的最大水平距离。三、型深

型深D：在上甲板边线最低点处，自龙骨线上表面（即基线）至上甲板边线的垂直距离。通常，甲板边线的最低点在中横剖面处。yCLBFtdD型表面xzoBLAPFPLPPLWLL0AWL型表面WL四、吃水吃水d或T：基线至水线间的垂直距离。当船舶纵向倾斜（简称纵倾）时，首尾吃水不相等，则有首吃水、尾吃水和平均吃水。当不指明时，是指平均吃水d（T），即

式中：

1、dF（TF)

：首吃水，沿首垂线自水线至龙骨线的延长线之间的距离。

2、dA（TA)

：尾吃水，沿尾垂线自水线至龙骨线的延长线之间的距离。yCLBFtdD型表面xzoBLAPFPLPPLWLL0AWL型表面WLdFdA

当船舶无纵向倾斜，但存在设计纵倾时，首尾吃水一般也不相等。xzoBLAPFPLPPLWLL0AWL型表面dFdA龙骨线五、干舷

干舷F：在船侧中横剖面处自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。因此，干舷F等于型深D与吃水d之差再加上甲板及其敷料的厚度t。yCLBFtdD型表面xzoBLAPFPLPPLWLL0AWL型表面WL船型系数是表示船体水下部分面积或体积肥瘦程度（或称丰满程度）的无因次系数，主要有：

1、水线面系数CWP2、中横剖面系数CM3、方形系数CB4、棱形系数CP5、垂向棱形系数CVP三、船型系数面积系数体积系数

一、水线面系数CWP

与基平面相平行的任一水线面的面积AW与水线长L、水线宽B所构成的矩形面积之比，即15几何意义：水线面系数的大小表示水线面的肥瘦程度。如何理解？二、中横剖面系数CM

中横剖面在水线以下的面积AM与水线宽B和吃水d所构成的矩形面积之比，即几何意义：

中横剖面系数的大小表示中横剖面的肥瘦程度。三、方形系数CB

船体水线以下的型排水体积▽与由水线长L、水线宽B和吃水d所构成的长方体体积之比，即几何意义：方形系数的大小表示船体水下型排水体积的总体肥瘦程度。

四、棱形系数（或称纵向棱形系数）CP

船体水线以下的型排水体积▽与相对应的中横剖面面积AM、水线长L所构成的柱体体积之比，即几何意义：棱形系数的大小表示船体水下型排水体积沿船长方向的分布情况。五、垂向棱形系数CVP

船体水线以下的型排水体积▽与相对应的水线面面积AW、吃水d所构成的柱体体积之比，即几何意义：垂向棱形系数的大小表示船体水下型排水体积沿吃水方向的分布情况。

除上述主尺度和船型系数外，还常常采用主尺度比来反映主尺度间的关系、表示船体的几何特征，并利用这些比值来预估船舶体各项性能。与船舶航海性能有密切关系的主尺度比主要有长宽比L/B、宽度吃水比B/d、型深吃水比D/d和长深比L/D等。主尺度比与船舶性能、船体强度以及经济性性能等都有密切的关系。四、主尺度比各类船舶的主尺度比和船型系数大致范围如下：其海洋客船船长L＝155m，船宽B＝18.0m，吃水d＝7.1m，排水体积▽＝10900m3，中横剖面面积AM＝115m2，水线面面积AW＝1980m2，试求：（1）方形系数CB；（2）棱形系数CP