船舶倾覆力矩计算公式(一)
倾覆力矩与抗倾覆力矩的计算
倾覆力矩与抗倾覆力矩的计算一、引言在物理学中，力矩是描述物体受力时发生旋转的物理量。
对于倾覆力矩与抗倾覆力矩的计算，我们需要了解相关概念和公式，并透彻理解其在实际问题中的应用。
本文将对倾覆力矩和抗倾覆力矩进行详细的介绍和计算方法的说明。
二、倾覆力矩的计算倾覆力矩是指物体受到外力作用时，由于受力点与物体重心之间的距离产生的力矩。
当倾覆力矩超过物体的抗倾覆力矩时，物体将发生倾覆。
1. 定义倾覆力矩可以通过以下公式进行计算：倾覆力矩 = 外力F × 垂直于力的距离d2. 计算方法我们需要确定物体受力的位置和大小。
然后，找到物体的重心位置。
接下来，计算重心和受力点之间的距离d。
最后，将外力F与距离d相乘，即可得到倾覆力矩的大小。
举个例子来说明，假设有一个长方体，长为L，宽为W，高为H，质量为M。
该长方体受到外力F作用在长方体最上方的表面上。
我们需要计算该长方体发生倾覆的倾覆力矩。
我们需要找到该长方体的重心位置。
对于长方体来说，重心位于长方体的中心位置，即重心距离底部的距离为H/2。
然后，我们需要计算受力点与重心之间的距离d。
由于受力作用在长方体最上方的表面上，因此受力点与重心之间的距离为H/2。
将外力F与距离d相乘，即可得到倾覆力矩的大小。
三、抗倾覆力矩的计算抗倾覆力矩是指物体自身的重力产生的力矩，用于抵抗外力作用时的倾覆力矩。
当抗倾覆力矩大于或等于倾覆力矩时，物体将保持稳定不倾倒。
1. 定义抗倾覆力矩可以通过以下公式进行计算：抗倾覆力矩 = 物体自身重力矩2. 计算方法抗倾覆力矩的计算需要先计算物体的自身重力矩。
自身重力矩的大小等于物体的质量乘以重力加速度乘以重心距离。
举个例子来说明，假设有一个长方体，长为L，宽为W，高为H，质量为M。
我们需要计算该长方体的抗倾覆力矩。
我们需要找到该长方体的重心位置。
对于长方体来说，重心位于长方体的中心位置，即重心距离底部的距离为H/2。
然后，计算物体的自身重力矩。
船舶积载知识归纳点
船舶积载第一章 船舶与货物基础知识1、相关字母：船舶总重W ，排水量 ∆，空船排水量L ∆，满载排水量S ∆，载重量（船舶所 装载的载荷重量），总载重量 DW ，净载重量 NDW 。
2、有关公式：)(t DW L ∆-∆=，NDW = DWmax -∑G - C )(t ，)(max t DW L S ∆-∆=3、船舶常数包括重量：1）因船体、机械及舾装进行定期修理和局部改变而产生的空船重量的改变量；2）因货舱内残留货物、垫舱物料及垃圾而导致的船舶总重量的增加量；3）因油、水舱柜及污水井内残留污油，积水及沉淀物而导致的船舶总重量的增加；4）未计入船用备品重量的库存破旧机件、器材和各种废旧物料的重量； 5）船体外附着的海藻、贝类等海生等引起的重量增加值；6）集装箱船上可移动系固设备的重量。
4、舱柜容积（ch V ）包括货舱散装容积、货舱包装容积、液货舱容积、液舱容积，是指船 体内部用来装载货物或燃料、淡水等液体载荷的围蔽处所的容积，是用船舶装载处所的 容积直接表示船舶的容积性能。
5、舱容系数：船舶每一净载重量所能提供的舱容。
)/(3t m NDWV ch ∑=ω，舱容系数可表示 船舶适宜装载重货还是轻货，系数越大，尽可能装轻货，从整体上反映船舶的容积性能。
6、船舶登记吨位：是指船舶为登记注册的需要，按照有关国家主管机关指定的丈量规范的 各项规定丈量确定的船舶容积。
包括总吨位GT 、净吨位NT 、运河吨位CT 。
总吨位用途：1）表示船舶规模的大小，作为商船拥有量的统计单位；2）作为船舶规范、 国际公约中划分船舶等级及对船舶进行技术管理和设备要求的依据和标准；3）作为船舶 登记、检验和丈量等收费的标准；4）作为估算船舶建造、买卖、租赁的费用以及海损事 故最高赔偿额的基准；5）作为某些港口使费的计算基准；6）作为计算净吨位的基础。
净吨位的用途：是作为计算各种港口费用或税金（如港务费、引航费、码头费、进坞费、 吨税费等）的基准。
台风环境下船舶破舱稳性研究
第11卷第4期中国水运V ol.11N o.42011年4月Chi na W at er Trans port A pri l 2011收稿日期：作者简介：肖梁（）男，浙江海洋学院，轮机工程专业。
台风环境下船舶破舱稳性研究肖梁，张志斌（浙江海洋学院，浙江舟山316000）摘要：在台风中，对船舶相撞破船的稳性危害最大的倾覆当属动态作用下的倾覆，其与破船进水量、进水速度、自由液面及风、浪对船舶的作用力等紧密相关。
本文准备把这几个对船舶稳性影响较大的外界因素引入到动稳性计算中，从而对台风中的舶破船后的稳性进行近似计算，得出此时船舶稳性及残存的概率。
为船上的工作人员准确判断船舶状态及采取应有的应急措施提供帮助；为港口管理人员及海事管理人员准备施救方案提供可靠的信息。
关键词：破舱稳性；船舶；动稳性中图分类号：U 692文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）04-0013-02一、引言我国东南沿海水域是世界上受台风侵袭最多的地区之一，也是船舶最为密集的区域之一。
台风一般都会引起狂风、暴雨、巨浪和风暴潮等，这些因素都严重威胁船舶自身安全和人员生命安全。
至今，由于台风的来袭引起的海难数不胜数。
台风对船舶的危害主要是因搁浅、碰撞和倾覆造成船舶破损而进水，从而最终导致船舶失去稳性而沉没。
稳性是船舶最重要性能之一，由于它直接关系到人员的生命安全和船舶的生命力，因此备受关注。
任何船舶都不能逃离台风的危害，都有可能发生破舱或倾覆。
受台风作用而破损的船舶，其受风浪、甲板上浪、自由液面、货物移动、船的航向、船舶类型等因素影响比较严重，无法用经验公式来准确描述，但对船舶的影响也最为严重。
二、船舶动稳性的有关影响因素和计算公式动稳性是船舶在台风中最需要考虑因素。
力的突然作用，使船舶倾斜加快，这就需要也必须考虑倾斜时的角速度和惯性。
在静力作用下，外力矩和附加力矩不超过船舶的最大回复力矩，船舶就不会倾覆。
但在动力作用下，由于惯性，即使达到回复力矩与外力矩相等，船舶还要继续倾斜，只有当外力矩和附加力矩所做功与回复力矩所做功相当时才能停止倾斜。
船的倾覆力矩
船的倾覆力矩
摘要：
1.船的倾覆力矩的定义
2.船的倾覆力矩的影响因素
3.如何计算船的倾覆力矩
4.如何减小船的倾覆力矩
5.船的倾覆力矩在船舶设计和航行中的重要性
正文：
船的倾覆力矩是指船在受到外力作用时，产生倾覆的力矩。
当船的倾覆力矩大于稳定力矩时，船就会发生倾覆。
因此，了解船的倾覆力矩对于船舶的设计和航行安全至关重要。
船的倾覆力矩受多种因素影响，包括船的重量、船体的形状、水的阻力等。
其中，船的重量是最主要的因素，因为船的重量越大，产生的倾覆力矩也越大。
此外，船体的形状和水的阻力也会对倾覆力矩产生影响。
计算船的倾覆力矩需要考虑上述因素，并使用相应的公式进行计算。
一般来说，计算倾覆力矩的公式为：M = W * g * sin(θ)，其中，M为倾覆力矩，W为船的重量，g为重力加速度，θ为船的倾角。
为了减小船的倾覆力矩，可以采取一些措施。
例如，可以增加船体的稳定性，如使用更宽的船体或增加船体的深度；可以降低船的重量，如使用更轻的材料或减少船上的物品；还可以通过调整船的速度或方向来减小水的阻力，从而减小倾覆力矩。
船的倾覆力矩在船舶设计和航行中具有重要意义。
在船舶设计中，需要考虑船的倾覆力矩，以确保船的稳定性。
在航行中，船的倾覆力矩是一个重要的安全指标，需要随时监控，以便在发生危险时及时采取措施。
总的来说，船的倾覆力矩是一个复杂的概念，需要综合考虑多种因素。
船舶倾覆力矩计算公式(二)
船舶倾覆力矩计算公式(二)船舶倾覆力矩计算公式在船舶设计和运营中，准确计算船舶倾覆力矩是至关重要的。
下面是一些常用的船舶倾覆力矩计算公式，并对其进行解释和举例说明。
倾覆力矩定义倾覆力矩是指船舶在倾覆过程中，其上浮力产生的力矩。
当倾覆力矩超过船舶抵抗翻覆的能力时，船舶就会倾覆。
公式1：二维倾覆力矩计算公式二维倾覆力矩计算公式适用于对齐艏或对齐艉的倾覆情况。
该公式如下： M = W * h * GM 其中， - M表示倾覆力矩（Nm） - W表示船舶重量（kg） - h表示船舶重心高度与水平面的距离（m） - GM表示船舶的偏心距离（m）举例说明：假设一艘船舶的重量为10000 kg，重心高度为3 m，偏心距离为1 m。
那么倾覆力矩可计算为： M = 10000 * 3 * 1 = 30000 Nm公式2：三维倾覆力矩计算公式三维倾覆力矩计算公式适用于非对齐艏或非对齐艉的倾覆情况。
该公式如下： M = W * (h1 * GM1 + h2 * GM2) 其中， - M表示倾覆力矩（Nm） - W表示船舶重量（kg） - h1表示与艏或艉对齐的重心高度与水平面的距离（m） - h2表示与非对齐部分的重心高度与水平面的距离（m） - GM1表示与艏或艉对齐的偏心距离（m） - GM2表示与非对齐部分的偏心距离（m）举例说明：假设一艘船舶的重量为10000 kg，与艏对齐部分的重心高度为3 m，与非对齐部分的重心高度为2 m，与艏对齐部分的偏心距离为1 m，与非对齐部分的偏心距离为 m。
那么倾覆力矩可计算为：M = 10000 * (3 * 1 + 2 * ) = 30000 Nm公式3：修正倾覆力矩计算公式修正倾覆力矩计算公式用于考虑船舶受风、浪等外部力影响时的倾覆情况。
该公式如下： M = (W + Ww) * (h * GM) 其中， - M表示倾覆力矩（Nm） - W表示船舶重量（kg） - Ww表示风力、浪力产生的附加重量（kg） - h表示船舶重心高度与水平面的距离（m） - GM 表示船舶的偏心距离（m）举例说明：假设一艘船舶的重量为10000 kg，风力和浪力产生的附加重量为500 kg，重心高度为3 m，偏心距离为1 m。
船舶运输稳定性计算
采用空载排水量993t的平板驳，计划每次运输4个沉箱，单个沉箱重190t。
则货物重760t、沉箱长宽高为10/3.95/6.4m 船：长宽高为57.5m/15.50m/3.30m；净吨位993t。
沉箱重心（距沉箱底）：G s=（54×10×0.25+136×10×3.45）/(190×10)=2.54m一、动载检验1、装载后受力总和为：G=1753t①沉箱：760t；②船自重：993t；2、自重吃水：a0=1.15m3、平均吃水：a=1753/(57.5×15.5)=1.97m4、惯性矩:I X=(57.5×15.53)/12=17843.57m45、稳心半径：p=I X/G=10.18m6、重心高：h=(760×3.87+993×0.82)/1753=2.14mh-a0/2=1.565m因：p＞h-a0/2则：船舶稳定性满足要求。
二、倾覆性检验船舶装载运输时最大风力不大于六级进行验算，六级时风压按180Pa检算。
1、倾覆力矩①船：干舷高度：3.3-1.97=1.33m受风面积：1.33×57.5=76.475m2风力作用点至水面距离：0.665mM倾1=76.475×0.665×180=9.15kN•m②沉箱受力面积：3.95×4×6.4=101.12m2风力作用点至水面距离：3.2+1.33=4.53mM倾2=101.12×4.53×180=82.45kN•m综上：M倾=M倾1+M倾2=91.6KN•m2、抗倾覆力矩M抗=G×1.63=1753×28.75=50398.75KN•m抗风系数K=M抗/M倾＞1说明在六级风及以下时稳定性没问题。
船舶系固安全评估文件
“XXX ”轮船舶系固安全评估文件根据IMO 《货物积载与系固安全操作规则》（CSS 规则——Code of safe practice for cargo stowage and securing ）的附则13，对非标准货物系固方案有效性的评估方法分为两种： 1）经验评判法； 2）计算评判法。
1）经验评判法的评判标准为： 以KN 表示的货件重量不大于每一舷系固设备MSL 总和，即 W ≤∑MSL N ≥W ÷MSL 。
2）采用计算评判法，货物单元在装船前，应制定货物积载与系固计划，提出积载的具体要求和系固的具体方案。
在系固方案初拟后，应对其系固效果进行核算，只有经过认真核算并确定系固方案中所设系固设备足以抵御船舶在航行中货件所设外力及外力矩作用，确保货件不致滑动和倾倒后系固方案才能付诸实施。
IMO 推荐的非标准货物系固安全有效性评估计算方法如下：一、货物单元的受力分析 1. 作用在货物单元上的主动力s w i F F F F ++=（2-1）式中：Fi ——船舶运动引起的惯性力，纵、横、垂向；Fw ——甲板货所受的风压力，纵、横向； Fs ——甲板货所受的波溅力，纵、横向。
主动力按船舶坐标系可分解为纵向力Fx 、横向力Fy 和垂直力F z 。
就积载与系固货物而言，纵向与横向的力是主要的，它们是导致货件水平移动和倾覆的主动力。
其中由于船舶运动产生加速度引起的惯性力是主要的。
加速度的大小与装货位置、船舶摇摆周期有关。
惯性力最大的部位是船舶最前部、最后部和船舷的最高堆装位置。
通常情况下，对货件系固的目的在于防止货件的水平移动和横向倾覆，其垂向移动（垂跃）和纵向倾覆的可能性极小而一般不予考虑。
2. 作用在货物单元上的约束力约束力与货件移动方向相反，由系索提供的系固力和货件与甲板间的摩擦力两部分组成。
按船舶坐标系可分解为纵滑约束力[Fx]、横滑约束力[Fy]、垂跃约束力[Fz]。
二、评估计算方法1. 系索强度1)破断强度BS设备在拉伸试验中使其达到破断状态时的拉力（kN）。
船舶性能计算复习
2、横剖面面积对基面的静矩曲线（虚线表示）
八
1
2）对稳性也有一定的影响。
总之，储备浮力是确保船舶安全航行的一个重要指标。
3、表示:储备浮力通常用满载排水量的百分数来表示，其大小根据船舶类型、航行区域以及载运货物的种类而定。
一般来说，内河驳船的储备浮力约为其满载排水量的10%～15%，海船约为20%～25%，而军用船舶往往在100%以上。
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T所构成的柱体体积之比，即CVP
三，掌握浮态的概念和种类，掌握其表征系数（第22面）。1、正浮
船舶中纵剖面和中横剖面均垂直于静止水面的浮态，即船舶端端正正浮于水面的浮态。
1）平衡方程式：W==
xG=xB
yG =yB = 0
2）表征参数：吃水T（或d）
（体积）渗透率的大小视舱室用途及装载情况而定，我国《海船法定检验技术规则》中有明确的规定。
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一、安全限界线（简称限界线）
我国《海船法定检验技术规则》规定，民用船舶的下沉极限是在舱壁甲板（水密横舱壁达到的最高一层甲板）上表面的边线以下76mm处，也就是说，船舶在破损后至少应有76mm的干舷。
在船舶侧视图上，舱壁甲板边线（包括甲板厚度）以下76mm处的一条与甲板边线平行的曲线称为安全限界线。
四，掌握民用船舶的重量和典型排水量的分类。（第25面）
组成船舶重量的名目虽多，但概括起来可归纳为两大类：
1、固定重量（LW）
包括船体钢料重量（Wh）、木作舾装重量（Wf）、机电设备重量（Wm）等。它们的重量和重心位置在船舶的使用过程中是固定不变的，也称为空船重量，或称船舶自（身）重（量）。
LW＝Wh＋Wf＋Wm
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船舶倾覆力矩计算公式(一)
船舶倾覆力矩计算公式
1. 引言
船舶倾覆力矩是指船舶在倾覆过程中，由于重力和浮力之间的不
平衡造成的倾覆矩。
在船舶设计和安全评估中，计算船舶倾覆力矩是
非常重要的一项工作。
本文将介绍常用的船舶倾覆力矩计算公式，并
以具体示例进行说明。
2. 公式一：Archimedes原理
Archimedes原理是倾覆力矩计算的基础，它描述了浸没在液体中
的物体所受的浮力。
根据Archimedes原理，浮力等于被液体排开的体
积乘以液体的密度。
公式：浮力（F_b）= 排开液体的体积（V_b）× 液体密度（ρ）3. 公式二：引起倾覆的力矩计算
在倾覆过程中，除了浮力外，还存在其他引起倾覆的力矩，如重力、风力、浪力等。
这些力矩的合力将决定船舶是否倾覆。
公式：倾覆力矩（M）= 正向力矩 - 反向力矩
其中，正向力矩是指船舶倾覆方向引起的力矩，反向力矩是指船
舶抵抗倾覆力矩的力矩。
4. 公式三：船舶稳定性计算公式
船舶的稳性计算是倾覆力矩计算的关键。
在计算船舶的稳性时，
需要考虑船舶的重心、浮心、倾覆角度等因素。
公式：倾覆力矩（M）= 转动力（T）× 转动半径（r）
其中，转动力是指船舶所受的倾覆产生的力，转动半径是指船舶
的重心与浮心之间的水平距离。
5. 示例解释
例如，对于一个长为50米，宽为10米的矩形船舶，其重心位于
船舶中央，浮心位于水表面以下2米处。
假设船舶所受到的倾覆产生
的力为8000牛顿，转动半径为5米。
根据公式三，可以计算得到该船舶的倾覆力矩：M = 8000 N ×
5m = 40000 N·m
倾覆力矩的计算结果表明，该船舶在倾覆过程中所受的力矩为40000 N·m。
结论
本文介绍了船舶倾覆力矩的计算公式，并以示例进行了详细解释。
船舶倾覆力矩的准确计算对于船舶设计和安全评估至关重要。
在实际
应用中，需要综合考虑多种因素，如重力、浮力、风力、浪力等，以
确保船舶的稳定性和安全运行。