船舶概论之船体几何形状
第1章_船体形状

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399.7 511.0 622.1 730.5 827.4 905.1 967.8 1015.4 978.2 913.5 837.7 770.7 651.4 514.1 343.4 111.6
2408.9 2430.0
2396.83 2419.4
2376.4 2401.7
2343.7 2372.8
2278.5 2310.3
2145.9 2185.2
1794.2 1843.3
1150.2 1232.0
171.7 316.6
-
-
-
-
半宽值
1000 2277.0 2314.2 2344.8 2364.0 2381.2 2396.3 2410.7 2424.2 2435.5 2444.2 2450.2 2451.8 2451.0 2442.1 2427.1 2401.8 2342.1 2224.5 1892.5 1313.8 432.2
-
500
1102.4 1912.0
2256.3 2272.4 2288.1 2302.4 2315.5 2328.6 2339.3 2345.2 2350.8 2330.8 2051.6 1890.0 1656.8 1362.9 964.6 488.5
-
600
2231.3 2261.1 2280.9 2295.4 2310.7 2325.6 2338.3 2351.7 2362.5 2366.5 2371.3 2353.2 2334.3 2287.3 2230.9 1702.9 1209.6 663.6
2-1船舶外形的一般特征

第二章船体几何要素§2-1船舶外形的一般特征上甲板船底左右舷:左舷、右舷的定义是立于船上,面向船首,左边为左舷,右边为右舷。
图2-1-1 主坐标平面中线面——通过船宽中点的纵向垂直平面,它把船体分为互相对称的左右舷,因此中线面是船体的对称面。
舯站面——通过船长(垂线间长或设计水线长)中点(常用符号表示)垂直于中线面的横向垂直平面,把船体分为首尾两部分。
基平面——通过船长中点龙骨上缘的水平面,与中线面、舯站面相互垂直,三者组成主坐标平面。
亦有的用设计水线面代替基平面,它是通过设计水线处的水平面,把船体分为水上和水下两部分。
中纵剖面舯剖面水线面型表面是指不包括附体(如舵、舭龙骨、螺旋桨等)的船体外形的设计表面。
对金属船体系指外板的内表面;对木船、水泥船则指船体的外表面。
图2-1-2 船体型表面在主坐标上的截图图2-1-3 船体轮廓一、甲板线甲板线是甲板边线和甲板中线的统称。
甲板边线——甲板型表面在舷边的曲线。
甲板中线——甲板型表面与中线面的交线。
舷弧——甲板边线的纵向曲度。
首舷弧——首垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高出的距离。
尾舷弧——尾垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高出的距离。
脊弧——甲板中线的纵向曲度。
首、尾脊弧的定义与首、尾舷弧的定义相仿,区别只是在于脊弧是指甲板中线上。
首垂线——通过设计水线与首柱前缘的交点所作的垂线。
尾垂线——一般在舵柱后缘,若无舵柱则取舵轴的中心线。
二、龙骨线它是指船体型表面的底部与中线面的交线,即龙骨上缘与中线面的交线。
一般运输船和军舰的龙骨线是水平的,这是为了减小吃水和便于修理。
拖船和渔船的龙骨线一般都做成向尾倾斜的,这样就可增大尾部吃水,以利装置较大直径的螺旋桨,增大船的拖力。
有些快艇的船底则做成阶梯形,使其在高速航行时产生水动力将船升举而在水面滑行。
三、船首船首的形状不但直接影响船舶的航行性能、使用性能和建造工艺而且还影响船的外形美观。
图2-1-4 船首形状前倾首是现代大多数船舶所采用的一种船首。
第二章 船体的几何形状和特征

设计夏季载重吃水处的水平面与船体相截所得的船体剖面。 设计水线面的形状对船舶阻力、稳性、船舶布置等有影响。
船体的三个主要剖面
第二节 船体型线图
• 船体型线图的概念 用船体表面的剖切线和外形轮廓线的投影线表示 的船体几何形状和尺寸的图,称为船体型线图。
• 船体型线图的组成 横剖线图、纵剖线图、半宽水线图和型值表
板的
外表面
• 从船体型表面上量取的尺度,称为船舶型尺度。
2. 首垂线 通过首柱的前缘和设计夏季载重水线的交点所作的垂线。
符号--F·P 首垂线是量度垂线间长、设计夏季载重线长、首吃水的
基准线。 3. 尾垂线 沿着舵柱的后缘或舵杆中心线所作的垂线。 符号--A·P 尾垂线是量度垂线间长、尾吃水的基准线。 4. 垂线间长 又称两柱间长,是船舶首垂线与尾垂线之间的水平距 离。
• 6.龙骨线
中线面与船体型表面底部的交线。称为龙骨线。 类型:平龙骨线、曲线龙骨线、斜龙骨线
7. 平行中体 在船体中部,设计水线以下的横剖面的大小和形 状完全相同的一段船体长度,成为平行中体。 特点:能较好利用舱容,施工方便,降低船舶造 价。但对提高船的几何形状和特征
第一节 船体选用的参考坐标和主要剖面
一、船体的型表面、首垂线和尾垂线
• 1. 船体型表面
• 指不包括船舶附体在内的船体外形的设计表面。 船舶附体:舵、螺旋桨、舭龙骨、减摇鳍、尾轴架等。
• 金属船体 :型表面指船壳外板和上甲板的内表面
• 木质、水泥和玻璃钢船体:型表面指船壳外板和上甲
• 4.梁拱 各横剖面处甲板中线与甲板边线的高度差值
• 标准梁拱:一般为船舶型宽的1/50
• 作用:迅速排泄甲板积水,增强甲板的刚 性。
(船舶与海洋工程概论)03第三章 船舶几何特征和技术性

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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
设计水线面
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
中站面
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
纵剖线图 与中线面平行的辅助平面与船体型表面的截交线 投 影到中线 面上——反映为真实型状 在其他两个投影面上为直线
§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
型宽 B ——船长中点处宽度
型深 D ——甲板边线最低点处高度。
吃水 d ——设计水线到龙骨基线垂直高度。
干舷 F ——船舷最低处至水面的垂向距离。
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
中线面(V)————纵向投影(将船分成左右两部分)
设计水线面(H)——水平面 (将船分成上下两部分)
中站面(W)————横剖面 (将船分成前后两段)
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
三 个 互 相 垂 直 的 基 准 投 影 面
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
一、船体型线图
船体是一个具有双重曲度(不可展开曲面)的复杂的流 线体。其表面形状是一个复杂的光顺曲面。故用专门的线型 图表示。
型线图是在三个互相垂直的投影面上,用船体型表面的截 交线、投影线、外轮廊线来表示船体外形的图样。
三个互相垂直的基准投影面为:
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船舶概论

1. 船是一个狭长和左右对称的几何体,它的上部、下部和两边分别为上甲板、船底和左右舷所包围。
2. 船体的几何要素包括船的大小和形状。
3. 中线面:通过船宽中点的纵向垂直平面,它把船体分为相互对称的左右舷,因此中线面是船体的对称面。
4. 舯站面:通过船长中点垂直于中线面的横向垂直平面,把船体分为首尾两部分。
5. 基平面:通过船长中点龙骨上缘的水平面,与中线面、舯站面相互垂直,三者组成主坐标平面。
6. 也有的用设计水线面代替基平面,它是通过设计水线处的水平面,把船体分为水上和水下两部分。
7. 船体型表面在三个基本投影面上的截面分别称为中纵剖面、舯剖面和水线面。
8. 甲板边线:甲板型表面在舷边的曲线。
9. 甲板中线:甲板型表面与中线面的交线。
10. 舷弧:甲板边线的纵向曲度。
11. 首舷弧:首垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高处的距离。
12. 尾舷弧:尾垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高处的距离。
13. 脊弧:甲板中线的纵向曲度。
14. 梁拱:为了排除积水,船的甲板是从中线向两舷逐渐下降,下降度FH 称为梁拱。
15. 船体可分为两部分,在最上层连续甲板以下的称为主船体,以上的称为上层建筑.16. 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。
17. 总长(L OA ):自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大距离。
18. 垂线间长(Lpp ):首垂线(F.P)与尾垂线(A.P)之间的水平距离。
19. 水线长(L WL ):平行于设计水线的任一水线与船体型表面首尾端交点间的水平距离。
20. 型宽(B )----指船舶型表面之间垂直于中线面方向度量的最大距离,一般指船长中点处的宽度。
21. 型深(D )----在船舶型表面的甲板边线最低点处,自龙骨板上表面至上甲板边板的下表面的垂直高度。
22. 吃水(d )----龙骨基线至设计水线的垂直高度。
23. 干舷(F )----自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。
2014-船舶概论3-1-学生

3.1.2.1
船体主尺度
(3)型深(D) 在船的中横剖面处,沿船舷由平板龙骨 上缘至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离;
对甲板转角为圆弧的船舶,则由平板龙骨上
缘量至横梁上缘延伸线与肋骨外缘延伸线的
交点。
3.1.2.1
船体主尺度
(4)吃水 (T) 吃水:船体在水面以下的深度。 设计吃水(T)——基平面与设计水线平面的垂直距 离。
3.1.2.1
船体主尺度
(2) 型宽 (B): 型宽 :船体型表面(不包括船体外板厚度)之 间垂直于中线面方向度量的最大距离。 设计水线宽:设计水线平面处,船体型表面之间 垂直于中线面的最大水平距离。 满载水线宽:满载水线平面处,船体型表面之间 垂直于中线面的最大水平距离。 最大宽度:包括外板和伸出两舷的永久固定突出 物(如护舷材、水翼等)在内的垂直于中线面的最大 水平距离。
尾部轮廓主要考虑:桨、舵、船体之间的配合。
3.1.3.5 横剖面
船的舷部有垂直的,也有 向外展开的(称为外飘)。 外飘:设计水线以上船 首部舷侧表面向外的倾斜。 外倾:设计水线以上船 中部舷侧表面向外的倾斜。 低速运输船,一般采用 平行中体。 平行中体:船长中部一 段的横剖面的大小和形状保 N 持不变。 底边升高
3.2.1.2 船舶的浮态
船舶的浮态
设重心G坐标和浮心B坐标:
(xG,yG,zG), (xB,yB,zB)
3.2.1.2 船舶的浮态
1、正浮状态
W w xG xB y y B G
可以仅用吃水T表示
2、横倾状态
W w xG xB y y ( z z ) tan G G B B
或
CB LBT CB CP CM BTL CM
2-3船体型线图

§2-3 船体型线图一、型线图的一般概念型线图的基本投影面即中线面、舯站面和水线面图2-1-1 主坐标平面这三个平面和船体相截所得的截面图(图2-1-2)图2-1-2 船体型表面在主坐标上的截图为了完整地表达船体的几何形状,尚需补充若干个分别平行于三个基本投影面表达船体的型表面,这个图形就是船体型线图。
二、型线图的三视图参见船体型线图1.横剖面图2.半宽水线图3.纵剖线图三、型值表表2-3-1是150t货船的型值表,它分为两个部分:表左部分:给出了横剖线与水线、甲板边线、舷墙顶线的交点的半宽值。
表右部分:给出了横剖线与纵剖线、甲板边线、舷墙顶线的交点的高度值。
习题1.某军舰舰长L=92.0m,舰宽B=9.1m,吃水d=2.9m,舯剖面系数C=0.814,方形系数B C=M0.468。
求:(1)排水体积 ;(2)舯剖面面积A;(3)纵向棱形系数P C。
M2.某海洋客货船的船长L=155m,宽B=18m,吃水d =7.1m ,排水体积310900m =∇,舯剖面面积M A =1152m ,水线面面积W A =19802m 。
求:(1)方形系数B C ;(2)纵向棱形系数P C ;(3)水线面系数WP C ;(4)舯剖面系数M C ;(5)垂向棱形系数VP C 。
3. 某沿海客货船的排水体积∇=97503m ,它的主尺度比值为:L/B =8.0,B/d =2.63,船型系数为:M C =0.9,P C =0.66,VP C =0.78。
求:(1)船长;(2)船宽;(3)吃水;(4)水线面系数;(5)方形系数;(6)水线面面积。
4. 已知某巡逻艇的平均吃水d =2.05m ,长宽比L/B =6.7,船宽吃水比46.2/=d B ,方形系数B C =0.53。
求其排水体积∇。
5. 某内河驳船的排水体积∇=44003m ,吃水d =2.6m ,方形系数815.0=B C ,水线面系数WP C =0.882。
船舶静力学概论 第二章 船体几何形状描述

• 船舶与海洋平台的外形特性,船体各部分的名称 • 船舶型表面和排水体积表面的概念 • 船体的主尺度和坐标平面、船型系数、尺度比 • 曲面形状的描述,船体型线图、型值表
1 船体的几何描述
• 船体各部位的名称
上层建筑:supper structure
船艉
船舯
船艏
上层建筑
艏柱
水线
尺度比 长宽比 L/B,宽吃水比 B/T, 型深吃水比 D/T,长型深比 L/D
1.2 船体型线图
任意曲面都可以用平面曲线的平移加变形运动的轨迹来描述。
V
母 线
船体形状非常复杂,通常用一系列截交线来表示。 1.与中站面平行的横截面与船体型表面的截交线称为横剖线 2.与设计水线面平行的水平截面与船体型表面的截交线称为水 线 3.与中线面平行的水平截面与船体型表面的截交线称为纵剖线
舵
主船体 龙骨
主船体:main hull 船艉:stern 船艏:bow 舵:rudder 水线:water line
龙骨:keel
左舷
艏柱:stem
左舷:port side
右舷:starboard side
右舷
1.1 船体的相关定义
1.1.1 主坐标平面的定义
• 设计水线面(载重水线面) 设计状态时船体与静水面的截交面。
1.1.3 船型系数
船型系数反映了船体水下部分的肥瘦程度。
1、水线面系数 CWP(α):
CWP
AW LB
2、中横剖面系数
CM(β):
CM
AM BT
3、方形系数 CB(δ):
CB
L BT
4、棱形系数 CP(φ):
CP
AM L
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第一节 船舶主要尺度 ●干舷F:船长中点处,沿船舷自设计水线至上层连 续甲板边缘的垂直距离,即型深与吃水之差值: F= D - d 注:
▼ 船舶主要尺度通常指型尺寸,即从船体外板内表面(型表 面)度量的尺寸,称为型尺寸。 ▼水线一般指夏季载重水线。
第二节 船型系数 船型系数
1、水线面系数 CW: 船舶设计水线面面积AW与矩形LWL×B 面积的比值。 即:CW=AW/Lwl×B —表征水线面的丰满度,对船舶稳性和快速性均有影响。
第二节 船舶尺度比与船型系数
2、中剖面系数CM : 中横剖面水下部分面积AM与矩形面积B×T的比值。 即:CM=AM/B×d —反映中横剖面的丰满度,CM的大小与船舶舱室内部容积 有关。CM若接近于1,则横剖面近于矩形,对船舱内部布置 等有利。
第二节 船舶尺度比与船型系数
3、方形系数CB : 船舶水下部分体积▽与长方体体积L×B×d的比值。
第三节 船体线型图
● 中横剖面(舯剖面):通过船长中点(以符号 表示)的横 向垂直平面(将船分成前后两段) 中横剖面(舯剖面)→横剖线图 横剖面与横剖线-点击播放 横剖线图 用一系列平行于中横剖面的平面剖切船体所得的曲线。 由于船体左右舷对称,所以横剖线图只表示横剖线的一半即 可,习惯上右艏左艉。 一般将船长分为10~20站,即取10 ~20个剖切面,编号自 艉至艏。
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。
第二章 船舶的几何形状 第一节 船舶主要尺度
2.船宽
●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。
●型宽B:沿船舶设计水线自一舷的肋骨外缘至另一舷肋骨 外缘之间的最大水平距离。 ●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。
第一节 船舶主要尺度 • 3、船深
●最大高度Dmax:从空载水线面量到船舶最高固定点的垂直距离。 ●型深D:船长中点处,沿舷侧自平板龙骨上缘至上层连续甲板横 梁上缘的垂直距离;对于甲板转角为弧形的船舶,则由平板龙骨 上缘量至横梁上缘延伸线与肋骨外缘延伸线的交点。 ●登记深度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。
第一节 船舶主要尺度
• 4、吃水 ● 吃水d:船长中点处从平板龙骨上缘至夏季载重水线的垂直 距离,当船舶具有尾纵倾时,首吃水df是自首垂线与平板龙骨顶线(及
其延伸线)的交点至夏季载重水线的垂直距离;尾吃水da是自尾垂线与 平板龙骨(及其延伸线)的交点至夏季载重水线的垂直距离。 (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。
即: CB=▽/Lwl×B×d
—表示方型系数CB的大小表征船体水下部分的丰满程度。由于它的大
小反映了排水量和排水重量的大小,所以也称为排水量系数。通常方 形趸船的CB接近于1,驳船的CB也很大,货船次之,客船较小。以航 速而言,低速船的CB较大,高速船则较小。
第二节 船舶尺度比与船型系数
4、纵向棱形系数 CP : 船舶排水体积▽与断面为AM、长度为L的棱柱体体积AM× Lwl 的比值。 即: CP=▽/AM×Lwl 显然 CP= CB/CM —反映排水体积沿船长方向分布情况。 其值越大,即AM越小,则表示排水体积沿船长分布较均匀; 其值越小,即AM越大,则表示船舶的排水体积集中于中部。 该系数与船舶的快速性有相当密切的关系。
三个垂直剖面-动画-点击播放
第三节 船体线型图 型线形成原理动画-点击播放 三个互相垂直的基准投影面为:
● 纵中剖面:通过船体甲板中心线的纵向垂直平面
(将船分成左右对称的两部分) 纵中剖面→纵剖线图
剖线动画-点击播放
纵剖线图 : 用一系列平行于中纵剖面的平面(一般在1/2船宽内 取 3~4道)剖切船体所得的曲线称为纵剖线,在其他两个 投影面上为直线。
●设计水线长LWL:也称满载水线长,是沿夏季载重水 线自船首垂线至尾端点的距离。 ●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。
第二章 船舶的几何形状 第一节 船舶主要尺度
●垂线间长LPP:艏垂线与艉垂线之间的水平距离,是沿设计夏 季载重水线由艏柱前缘至舵柱后缘的距离;对于无舵柱船舶, 则量至舵杆中心线。
船 舶 概 论
江苏省无锡交通高等职业技术学校 魏斌 luoye@ QQ:251286238
第二章 船舶的几何形状
■
主要内容:
第一节 船舶主要尺度 第二节 船舶尺度比与船型系数 第三节 船体线型图 第四节 船舶外部形状
■
学习目标:
1、理解船舶主要尺度定义的含义 2、理解船型系数及尺度比定义的含义及对船舶性能的影响 3、理解线型图的表达内容 4、一般了解船舶的主要外部形状
第二节 船舶尺度比与船型系数
4、 垂向棱形系数 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。
即: CPv=VM/AW×d
第三节 船体线型图 – 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(Base plan)——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(Central longitudinal plan)——沿船舶首尾方 向设置,并与基平面垂直的平面。 • 3、中站面(Mid station plan)——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。
第二章 船舶的几何形状 第一节 船舶主要尺度
在学习船舶主尺度前先要建立型尺寸的概念!
1.船长
●总长LOA:船首前端量到船尾后端的水 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。
第二章 船舶的几何形状 第一节 船舶主要尺度