五抗沉性
[工学]第五章 抗 沉 性
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V1 V
体积渗透率μv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》规定的μv的数值加表5-l 所示。
面积渗透率：进水面积a1与空舱面Байду номын сангаасa
船舱内实际进水的面积 面积渗透率 空舱的面积
a1 a a
或
a1 a a
y
x L/2
C L/2
z
W W1
xF
C
L1 d L
—，纵稳性高为GM —L，水线面面积为AW， 吃水为d)，横稳性高为GM
进入该舱的水看成是在C处增加了重量为p＝ωV的液体载荷，进水 舱内自由液面对于其本身的纵向主轴和横向主轴的惯性矩分别为ix
船舶原浮于水线WL处，排水量为△ ，首尾吃水为dF及dA(平均
漂心纵向坐标为xF，进水舱的体积为V，其重心在C(x,y,z)处。可把
及iy 。对于这类舱室,进水后船舶的浮态及稳性按下列步骤进行计算。
舱室进水后船舶的浮态及稳性计算
p 1.平均吃水增量： d wAW wix p d (d z GM ) 2.新的横稳性高： G1M 1 GM p 2 p wiy GM L 3.新的纵稳性高： G1M L1 p p py 4.横倾角正切： tg ( p)G1M 1
p d AW p d G1 M 1 GM (d z GM ) p 2 G1 M L1 GM L p py tg ( p)G 1 M 1
4.横倾角正切
5.纵倾角正切
p ( x xF ) tg ( p )G1M L1
L p ( x xF ) 6.由于纵倾而引起 d F ( xF ) 2 ( p )G1M L1
船舶操作培训计划
船舶操作培训计划一、培训背景随着航运业的不断发展，船舶操作的安全性和效率性越来越受到重视。
为了提高船员的操作技能和应对突发情况的能力，特制定本船舶操作培训计划。
二、培训目标1、使学员熟悉船舶的基本结构和设备，掌握其操作方法和维护要点。
2、培养学员具备良好的航海习惯和安全意识，能够遵守相关法规和操作规程。
3、提高学员在不同海况和气象条件下的船舶操控能力，确保航行安全。
4、增强学员应对紧急情况的应急处理能力，减少事故损失。
三、培训对象本次培训主要针对新入职的船员以及需要提升操作技能的在职船员。
四、培训内容1、船舶基础知识船舶类型、结构和主要设备的介绍。
船舶的载重线、吃水、排水量等基本概念的讲解。
船舶稳性、浮性和抗沉性的原理和影响因素。
2、船舶操纵设备与系统舵机系统的工作原理、操作方法和维护保养。
推进系统的类型、特点和操作要点。
锚泊设备、系泊设备的使用和管理。
3、航海仪器与通信设备雷达、GPS、电子海图等导航仪器的使用和解读。
甚高频、卫星通信等通信设备的操作和规范。
气象仪器的使用和气象信息的分析。
4、船舶操纵技术船舶的起航、靠泊、掉头等基本操纵方法。
狭水道、大风浪等特殊条件下的船舶操纵技巧。
船舶编队航行和协同操纵的要点。
5、航行规则与安全法规国际海上避碰规则的解读和应用。
国内相关航运法规和安全制度的学习。
船舶安全管理体系的介绍和执行要求。
6、紧急情况处理火灾、碰撞、搁浅、触礁等事故的应急处理程序和方法。
人员落水、伤病急救等突发情况的应对措施。
恶劣天气条件下的航行安全保障措施。
五、培训方法1、理论授课由经验丰富的船长、轮机长等专业人员进行课堂讲解，结合图片、视频等多媒体资料，使学员对船舶操作知识有系统的了解。
2、模拟操作利用船舶模拟器，让学员在虚拟的航海环境中进行实际操作练习，熟悉各种操纵设备的使用和应对不同情况的处理方法。
3、实船训练安排学员在实际船舶上进行实习操作，在资深船员的指导下，亲身体验船舶的操纵和运行，积累实践经验。
船舶总体设计5-1主尺度
7.载货量系数（DW/△） 载货量系数（ 载货量系数 △ 即船舶载货量与船舶排水量之比。 即船舶载货量与船舶排水量之比。 在同一排水量下，载货量系数越高， 在同一排水量下，载货量系数越高，船舶装载 能力就越大，船舶经济效益将越好。 能力就越大，船舶经济效益将越好。 京杭运河标准船型DW/△值在 之间； 京杭运河标准船型 △值在0.75—0.8之间； 之间 川江及三峡库区标准船型DW/△值在 川江及三峡库区标准船型 △值在0.6—0.7 之间。 之间。 8.单位功率载量（t/kW） 单位功率载量（ 单位功率载量 ） 在相同航道条件下，单位功率载量越大，反映 在相同航道条件下，单位功率载量越大， 船舶阻力越小，船舶性能越优良。 船舶阻力越小，船舶性能越优良。 京杭运河标准船型t/kW值在 值在2—3之间。 之间。 京杭运河标准船型 值在 之间
（2）调查研究 ）
调查研究是搞好设计的重要环节。从设计开 调查研究是搞好设计的重要环节。 始以至整个设计过程中都要进行调查研究， 始以至整个设计过程中都要进行调查研究， 当然主要而大量的调研工作是在设计之初。 当然主要而大量的调研工作是在设计之初。 调研的内容包括: 调研的内容包括 查阅文献资料，调查航线、港口情况； 查阅文献资料，调查航线、港口情况； 现有同类实船的调研； 现有同类实船的调研； 调查船厂的生产能力等情况。 调查船厂的生产能力等情况。 通过调研掌握新船主尺度限制， 通过调研掌握新船主尺度限制，形成母型船 要素一览表，获得新船设计的思想、 要素一览表，获得新船设计的思想、方法及 各种有用的数据资料。 各种有用的数据资料。
(4)满足用船部门 船东 对新船的使用要求 满足用船部门(船东 对新船的使用要求; 满足用船部门 船东)对新船的使用要求 (5)满足客观条件 航区航线、港口、建造 满足客观条件(航区航线 满足客观条件 航区航线、港口、 厂等)对新船主要要素的限制 对新船主要要素的限制; 厂等 对新船主要要素的限制 （6）新船的经济性要求：努力提高新船 ）新船的经济性要求： 的经济性。 的经济性。
14船舶的航行性能解析
小倾角稳性（初稳性）（2）
• 当外力消失后，若船舶在该力偶矩的作用下能够恢复到初始平衡位置，则该船具有稳性，该 力偶矩称为稳性力矩（也称为扶正力矩）。若该力偶矩使船舶沿着倾斜方向继续倾斜，则该 船没有稳性，该力偶矩称为倾覆力矩。
小倾角稳性（初稳性）（3）
• 从图l－3－3中可以看出：船舶倾斜前后的浮力作用线相交于M点，我们把M点称为横稳心， GM称为初稳性高度。它是衡量船舶初稳性大小的基本标志。当G点位于M点之下时，GM取 正值，船舶具有稳性力矩；当G点位于M点之上时，GM取负值，船舶具有倾覆力矩；当G点 与M点重合时，GM为零，船舶处于随遇平衡状态。
1.4-船舶的航行性能解析
一、浮性（1）
• 浮性是指船舶在各种载重情况下，保持一定浮态的性能。
• 船舶在水中受到重力和浮力的共同作用。如图1－3－l所示。重力是指船舶所受的地球引力， 也就是船舶的重量。它包括货物重量、空船重量、消耗品及储备品重量等。重力的作用点称 为重心G，其方向垂直向下。浮力是指水对船舶表面压力的合力。根据阿基米德定律，其值等 于船舶所排开的同体积水的重量。浮力的作用点称为浮心B，即排水体积的几何中心，其方向 垂直向上。
六、操纵性（3）
• 船舶操纵的主要工具是螺旋桨和舵，此外还有锚和缆。在掌握风和流对船舶作用规律的前提 下，可以将风和流作为船舶操纵的借助因素。现代船舶的系泊作业则主要依靠拖轮。
• 海上航行的船舶，由于风、流和浪等外界因素的影响，以及螺旋桨工作时产生的横向力，经 常使船舶偏离航向，若要保持或改变航向则需不断地操舵。
二、稳性
• 稳性是指船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜，当外力消除后能够自行恢复到平衡位置的性能。 • 稳性按倾斜方向的不同可分为横稳性和纵稳性；按倾斜角度大小的不同可分为小倾角稳性（初
1-5船舶适航性控制
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二、船舶部分丧失浮力的控制
• 1、进水量估算
破洞进水与破洞面积、破洞距水面的距离成正比。若进水 舱与大气相通，则进水量可用下式估算：
Q ≈ 4.43µF H − h
• 式中：Q——破洞每秒进水量(m3/s) • µ——流量系数，取0.60～0.75，破口越大，系数取值越大； 若不给值，则µ= 0.6。 • F——破洞面积(m2)； • H——破洞中心至水面的距离(m)； • h——破洞中心至舱内水面的距离(m)(当舱内水位高于破洞 时；若舱内无水或破洞中心高于舱内水面时，h=0)。
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• 4、排水次序的原则 、 • (1)船舶破损有纵横倾时,先排吃水大的一 端舱室的水,后排其它舱室的水. • (2)先排小型裂缝或小破洞舱室的水,后排 大破洞进水舱室的水. • (3)先排自由液面大的舱室的水,后排自由 液面小的舱室的水. • (4)先排机炉舱、舵机舱、弹药库等重要舱 室的进水,后排其它舱室的水. • (5)先排上层舱室的水,后排下层舱室的水.
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（三）船舶分舱和破舱稳性
• 1、船舶分舱：指沿船长方向设置一定水量的 、船舶分舱 抗沉性是通过分舱实现，分舱长 度越小，破损进水量就小。破舱 水密横舱壁,对船舶进行水密分隔,以满足破舱 后应达到一定的稳性。 后对纵向浮态的要求. • 2、破舱稳性：指船体破舱进水达到新的平衡 、破舱稳性： 状态后的稳性.
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• 限界线：是指沿着船舷由舱壁甲板上表面 限界线： 以下至少76 处所绘的线。 以下至少 mm处所绘的线。 处所绘的线 • 舱壁甲板：是横向水密舱壁所达到的最高 舱壁甲板： 一层甲板。 一层甲板。 • 若船舶有任意一个舱破损浸水后，仍能达 若船舶有任意一个舱破损浸水后， 到抗沉性所要求的浮性和稳性， 到抗沉性所要求的浮性和稳性，该船称为 一舱制船舶。 一舱制船舶。 • 若有任意相邻二舱或三舱浸水后船舶不沉， 若有任意相邻二舱或三舱浸水后船舶不沉， 称为二舱制船或三舱制船舶。 称为二舱制船或三舱制船舶。
《船舶原理》教学大纲
课程教学大纲Course Teaching Syllabus(Chinese Version)课程编号：010308008课程名称：船舶原理适用专业：航海技术负责人：徐德云大连航运职业技术学院《船舶原理》课程教学大纲学分 2 ，学时40课程编号：010308008 适用专业: 航海技术执笔：卢显青编写日期：2009年7月一、课程的性质与任务本课程是根据STCW78/95公约的要求，为航海技术和轮机管理专业开设的一门专业基础课，旨在使学生通过该课程的学习，掌握船舶的基础知识及船体结构和各种航海性能方面的知识，特别是保持船舶适航性及抗沉性方面的知识。
二、课程教学内容、基本要求主要教学内容：(一) 船舶主要特征1.主尺度、尺度比和船型系数、船舶重量和吨位2.型线图(二) 浮性1.装卸货后的正浮吃水2.航区水密度对吃水的影响3.干舷、载重线标志、水尺(三) 稳性和吃水差1.初稳性计算2.大倾角稳性3.吃水差的计算4.稳性规范5.船舶谐摇、倾斜实验(四) 抗沉性1.抗沉能力等级2.水密完整性的基本知识3.抗沉性综合分析(五)船舶阻力和推进1.船舶阻力2.螺旋桨工作原理3.空泡现象4.调距螺旋桨(六)船体强度1.总纵强度、局部强度、扭转强度2.船体强度的一般运算3.校合船体强度基本要求：通过本课程的学习，使学生掌握船舶各种航海性能的原理和营运变化规律，能够正确使用船舶有关资料，并有一定熟练程度的计算能力，掌握船舶营运中保持和提高航海性能、确保船舶安全的技能是本课程的主要目的要求。
该课程同时为航海技术专业的《船舶货运》、《船舶操纵》、《船体结构与设备》及轮机管理专业的课程打下扎实的理论基础。
三、课程的其它教学环节本课程主要采用课堂教学。
每堂课布置作业，主要针对基本概念进行强化。
四、建议课时分配五、说明本课程是根据用船人员的实际工作需要而设置的，授课时不能只作船舶常识介绍，也不能停留在一般原理分析阶段，应避免船舶设计性能过多的分析，以解决实际问题为重点，要按照STCW78/95公约的要求，尽量突出本课程的实践和实用性。
中药口诀知识点速记(四气五味升降浮沉归经)
中药口诀知识点速记（四气五味、升降浮沉、归经）一、四气五味寒热温凉谓四气，四性添平五气谈。
药性寒凉能清热，泻火解毒养阴管。
温性药物能通络，助阳温中能散寒。
寒凉属阴治热病，温热属阳阴寒散。
药性平和作用缓，实际平性有偏袒。
辛酸甘苦咸五味，药味不同作用换。
味辛能散行气血，气滞血瘀表证散。
苦味能泻善燥湿，泻火通便降气宜。
酸涩收敛固涩用，久痢脱肛遗盗汗。
咸有软坚润下功，痰核瘰疠便秘搬。
甘能补虚和缓急，补益调和缓痉挛。
甘淡渗湿利小便，水肿胀满最好用。
四气五味有联系，不能分割和切断。
黄连苦寒能燥湿，浮萍辛寒风热散。
黄芪甘温能补气，芦根甘寒清热烦。
更有药物兼味多，兼味越多功亦繁。
二、升降浮沉药有升降浮沉分，体内作用不一般。
升浮质轻上行走，升阳发表散风寒。
沉降质重善下行，潜阳降逆能收敛。
升浮性多辛甘热，沉降寒凉咸苦酸。
辛温甘平或微苦，气薄发汗升阳散。
麻黄荆芥柴胡类，升麻葛根均发散。
气厚温里能散寒，附桂姜萸诸药联。
味厚能泄苦咸寒，清火泄下三黄煎。
味薄能通甘淡酸，通降下行茯苓串。
花叶质轻能升浮，旋复独降不一般。
种子果实质量降，芫荽牛蒡能发散。
根据需要定性能，炮制配伍能变换。
酒炒能升姜炒散，盐炒下行醋炒敛。
升降浮沉配伍好，跟随主药能升潜。
三、归经药物总有特殊用，治疗疾病有殊功。
药物归经是特点，长期实践认识通。
脾病泄泻食不馨，止泻健运脾经从。
咳嗽痰喘是肺疾，止咳化痰肺经供。
桑皮清肺能归肺，夏枯草清热肝胆攻。
石膏清热并泻火，肺胃有热此药送。
熟地补肾归肾经，白术健睥脾经碰。
5.集装箱运输船舶与运输线路
4、稳性
船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜，当外力消 除后能自行回复至原平衡位置的能力，称为船舶 的稳性。
35
5、抗沉性 船舶破损浸水后仍保持一定浮态和稳性的能力， 称为船舶的抗沉性。
6、快速性 船舶的快速性，就是指船舶主机以较小的功率消 耗而得到较高航速的性能。
19
马六甲型 Malacca-Max
马六甲型船指最大吃水达21米可以顺利通过马 六甲海峡的大型集装箱船。伴随苏伊士运河航道 的加深和拓宽，未来18000TEU集装箱船将可以 通行运河，此后可能有更大船舶诞生。此外未来 随着吃水达到21米超大型集装箱船的出现，现有 港口需要疏浚扩建，目前只有新加坡、鹿特丹及 一些中国港口水深能够满足要求。目前全球经济 危机爆发，大型集装箱船的建造及运河改造进程 肯定要受到影响，后苏伊士型及马六甲型集装箱 船的出现将延迟。
4
（四）船舱（Holds and Tanks） 船舱是指甲板以下的各种用途空间，包括船首舱、 船尾舱、货舱、机器舱和锅炉舱等。
5
（五）船面建筑（Super Structure） 船面建筑是指主甲板上面的建筑，供船员工作起 居及存放船具。
6
二、集装箱船（Container Ship）的类型
（一）按船型分 1. 部分集装箱船
8
滚装船
9
滚装船
10
载驳船（Barge Carrier）
又称子母船。 是指在大船上 搭载驳船，驳 船内装载货物 的船舶。载驳 船的主要优点 是不受港口水 深限制，不需 要占用码头泊 位，装卸货物 均在锚地进行， 装卸效率高。
11
(二) 按吨位大小分
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渗透率
0.95 0.85 0.60 0或0.95（视何者
§5-2 舱室进水后船舶浮态及稳性的计算
假设: 1、舱室在进水前是空的，即渗透率为1.0； 2、进水不大（即小量进水），利用初稳性公式计算；
一、第一类舱室
1、计算方法—— 增加重量法 2、计算步骤及计算公式
（1）平均吃水的增量
稳性高是对应于一定排水量的缘故。
三、渗透率
★ 体积渗透率 uv
uv
v1 v
舱内实际进水的体积 空舱的型体积
大小视舱室用途及装载情况而定。 P170 表5-1
★ 面积渗透率 u a
ua
a1 a
实际进水面积 空舱面积
一般来说 uv < u a
通常所谓的渗透率指体积渗透率
表5-1
处所
起居设备占用处所 机器占用处所 货物、煤或物料储藏专用处所 供装载液体的处所
一、计算可浸长度的基本原理
破舱前：水线WL、排水体积 、浮心纵向坐标 xB ；
破舱后：水线W1L1、排水体积 1 、浮心纵向坐标 xB' ；
x xF ) P)G1M
L1
d A
( L 2
xF
) P(x xF ) ( P)G1M L1
（7）船舶最后的首尾吃水
d
' F
dF
d
dF
d
' A
dA
d
d A
三、第三类舱室
这类舱室舱内的水面与船外海水保持在同一水平面上，其进水量需 由最后水线来确定，而最后水线位置又与进水量有关。
1、计算方法 —— 损失浮力法 2、计算步骤及计算公式
GM L1 GM L GM L
(8)横倾角正切
tg v( y yF
)
(9)纵倾角正G切M1
tg v(x xF )
GM L1
(10)由于纵倾引起的首,尾吃水变化
d F
(
L 2
xF
)
v(x xF GM L1
)
d A
( L 2
xF )
v(x xF) GM L1
(11)船舶最后的首尾吃水
（1）增加重量法： 把破损后进入船内的水看成是增加的液体重量。
（2）损失浮力法：
把破舱后的进水区域看成不属于船的，即该部分的 浮力已经损失，损失的浮力借增加吃水来补偿。 这样对整个船舶来说，其排水量不变，故此法 又称为固定排水量法。
两种方法思路不同，但计算结果是一致的，（复原力矩，横倾角， 纵倾角，船舶首尾吃水）是完全一致，但稳性高数值是不同的，这是因为
水没有抽干的舱室都属于这类情况。
★第三类舱：舱的顶盖在水线以上，舱内的水与船外海水相通，
因此舱内水面与船外海水保持同一水平面。
这在船体破损时较为普遍，也是最典型的情况。
二、计算抗沉性的两种基本方法
船舱破损进水后，如进水量不超过排水量的10~15%则可以应用初稳性公式 来计算船舱进水后的浮态和稳性，误差较小。 基本方法有两种：
d F d F d d F
d
A
dA
d
d A
四、一组舱室进水的情况
在一组舱室同时破损的情况下，船舶及稳性可用等值舱法进行
计算。首先需要称出等值舱的有关数据。
（1）等值舱的进水体积；
（2）等值舱的重心位置；
对于第三类舱室，还需算出：
（3）等值舱在原来水线处的损失面面积； （4）等值舱损失水线面面积的形心坐标。
d P Aw
（2）新的横稳性高
G1 M 1
GM
P P
(d
d 2
z
GM )
wix P
（3）新的纵稳性高公式
G1M L1
P
GM L
iy
P
（4）横倾角正切
tg
Py
(P )G1M1
（5）纵倾角正切
tg P(x xF )
(P )G1M L1
(6）由纵倾引起的首尾吃水变化
d F
(L 2
x
F
)
P( (
● 抗沉性定义：指船舶在一舱或数舱破损进水 后仍能保持一定浮性和稳性。
● 在船舶设计阶段，需要考虑抗沉性问题，抗 沉性是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的 舱室来保证的，要求一舱或数舱进水后，船 舶的下沉不超过规定的极限位置，并保持一 定的稳性。
★ 各类船舶的抗沉性要求是不同的： 军舰>客船>货船
§5-1 进水舱的分类及渗透率
(1)平均吃水的增量
d v
Aw a
(2)剩余水线面面积的漂心位置F′(xF, yF )
xF
Aw xF Aw
axa a
yF
aya
Aw
a w
(3)剩余水线面面积（Aw-a）对通过其漂心F′的横向及纵向惯性距
IT
IT
(ix
ay a
2 ) ( Aw
a) yF2
I L I L [iy a(xa xF )2 ] ( Aw a)(xF xF )2
d P Aw
（2）新的横稳性高
P
d
G1M1 GM P (d 2 z GM )
（3）新的纵稳性高公式
G1M L1
P GM L
（4）横倾角正切
tg
Py
(P )G1M1
（5）纵倾角正切
tg P(x xF )
(P )G1M L1
(6）由纵倾引起的首尾吃水变化
d F
(L 2
x
§5-3 可浸长度的计算
我国《海船法定检验技术规则》规定：民船的下沉极 限是在舱壁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，船壁甲板边线以下76mm处的一条曲 线（与甲板边线平行）称为安全限界线（简称限界线）。 限界线上各点的切线表示所允许的最高破舱水线（或称极 限破舱水线）。
(4)浮心位置的变化
xB
v(x
xF)
yB
v(y
yF)
d
v[z (d )]
zB
2
(5)横,纵稳心半径的变化 (6)横,纵稳性高的变化
BM IT IT
BM L
I
L
IL
GM zB BM GM L zB BM L
(7)新的横,ห้องสมุดไป่ตู้稳性高 GM1 GM GM
F
)
P( (
x xF ) P)G1M
L1
d A
( L 2
xF
) P(x xF ) ( P)G1M L1
（7）船舶最后的首尾吃水
d
' F
dF
d
dF
d
' A
dA
d
d A
二、第二类舱室
1、计算方法—— 增加重量法
存在自由液面,需计及自由液面修正。
2、计算步骤及计算公式
（1）平均吃水的增量
一、进水舱的分类
在抗沉性计算中，根据船舱进水情况，可将船舱分为下列三类：
★第一类舱：舱的顶部位于水线以下，船体破损后海水灌满整
个舱室，但舱顶未破损，因此舱内没有自由液面。 双层底、顶盖在水线以下的舱柜属于这种情况。
★第二类舱：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。 为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞注水但