船舶倾覆力矩计算公式(二)
大副考证班船舶货运计算大全
船舶货运计算汇编一、舷外水密度改变对船舶吃水的影响计算 通用公式12d (1)100TPC ρ∆δρ=- ；近似估算公式2211d d ρρ=例1：某船从密度为ρ1=1.021g/cm 3的水域驶入密度为ρ2=1.003g/cm 3的水域,船舶排水量Δ=64582t,每厘米吃水吨数TPC=54.41t,则船舶平均吃水改变量δd=_______cm 。
A.20.6B.19.9C.22.1D.21.4例2：船舶由水密度ρ=1.010g/cm 3的水域驶入标准海水水域，吃水约减小 。
A ．1.5%B ．3.0%C ．4.5%D ．6.0%解：由近似估算公式计算得，1.010×d 1=1.025×d 2 ,所以d 2=0.985 d 1 ,吃水改变量为（d 2- d 1）/d 1=0.015所以应选A 。
二、利用FWA 判断船舶是否超载FWA 是船舶淡水超额量，是船舶从标准海水驶入标准淡水时船舶吃水增加量，当船舶位于半淡水水域时，船舶半淡水超额量计算公式为：()FW A d ⨯⨯-=40025.12ρδ (cm) 式中2ρ是半淡水的密度，只要船舶吃水超过载重线的部分不大于δd ，则船舶就没超载，否则就超载。
例1：已知某轮淡水水尺超额量FWA=0.35 m ，当船舶从ρ=1.010 t/m 3的水域驶往ρ=1.025t/m 3的水域时，船舶平均吃水的变化量_______。
A ．增大0.25mB ．减少0.21mC ．增大0.21mD ．无法计算解：将上述数据代入公式即得δd=21cm ，所以应选B例2：某轮装货后将相应载重线上缘没入水中28cm ，泊位舷外水密度ρ=1.003 t/m 3，FWA=0.34m ，则该轮______。
A ．已经超载B ．船舶不适航C ．没有超载D ．不能确定解：将上述数据代入公式可得δd=22×0.34/25=30cm ，即本船在该半淡水港可将载重线上缘没入水中30厘米，而实际上该船只将载重线上缘没入水中28cm ，所以该船没有超载。
5.根据配载图及船舶资料计算杂货船稳性、强度及吃水差解析
如货物基本满舱，则取舱容中心作为该
舱货物重心
此种算法求算的GM值比实际GM值偏小，
趋于安全
2018/10/13 货物积载与系固评估 7
某轮空船排水量为5000t，装货10000t，燃油1500t， 淡水300t，备品10t，船舶常数180t，装载后全船垂 向总力矩136600.0t.m，KM=8.80m，装货后船舶的初 稳性高度值GM为 ____m
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货物积载与系固评估
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经验数值校验
正常拱垂范围，可以开航(有利范围)
δ≤LBP/1200
极限拱垂范围，允许好天气开航(正常范围)
LBP/1200＜ δ ≤LBP/800
危险拱垂范围，不允许开航(极限范围)
LBP/800 ＜ δ ≤LBP/600
在任何情况下都不允许出现 (危险范围)
Pb＞Pa局部强度不符合要求
措施：补加衬垫以扩大接触面积；降低单位面 积实际负荷
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货物积载与系固评估
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某船底舱高6.14m,舱容1500m3,现拟垂直堆垛 S.F=0.97m3 /t的杂货，则
①最大能装多少米高？
HCH/μ=HC/S.FC 即6.14/1.39=HC/0.97
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货物积载与系固评估
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我国《法定规则》对国内航行海船完整稳性的 基本要求(经自由液面修正后) 1）GM≥0.15m
2)GZ min( 30 , ) 0.20m
f
3）θsmax≥25，且θf≥θsmax 4）稳性衡准K≥1
K=最小倾覆力矩（臂）/风压倾侧力矩（臂）
第四章 船舶稳性
第四章船舶稳性第一节船舶稳性的基本概念（一）船舶平衡的3种状态1、稳定平衡>0G点在M点之下，GM>0，MR2、随遇平衡G点与M点重合，GM=0，M=0R3、不稳定平衡<0G点在M点之上，GM<0，MR（二）稳性的定义船舶稳性是指船舶受给定的外力作用后发生倾侧而不致倾覆，当外力消失后仍能回复到原来的平衡位置的能力。
（三）稳性分类分类方法: 按倾斜方向、倾角大小、倾斜力矩性质、船舱是否进水┏破舱稳性稳性┫┏初稳性(小倾角稳性)┃┏横稳性┫┏静稳性┗完整稳性┫┗大倾角稳性┫┗纵稳性┗动稳性其中，倾角小于等于10－15度称为小倾角，否则称为大倾角。
倾斜力矩性质指静力或动力，或者说有无角速度、角加速度。
第二节船舶初稳性（1）（一）船舶初稳性的基本标志1．稳心M 与稳心距基线高度KM船舶小倾角横倾前、后其浮力作用线交点称为横稳心，简称稳心。
稳心M距基线的垂向坐标称为稳心距基线高度。
2．初稳性的衡准指标稳心M至重心G的垂距称为初稳性高度GM。
初稳性高度GM是衡准船舶是否具有初稳性的指标。
初稳性高度大于零，即船舶重心在稳心之下，船舶就有初稳性。
3．初稳性中的假设(对于任一给定的吃水或排水量)（1）小倾角横倾(微倾)；（2）在微倾过程中稳心M和重心G的位置固定不变；（3）在微倾过程中浮心B的移动轨迹是一段以稳心为圆心的圆弧；（4）在微倾过程中倾斜轴过漂心。
（二）初稳性高度GM的表达式GM=KB+BM-KG=KM-KG第二节 船舶初稳性（2）（三） 初稳性高度的求取1、 KM 可在静水力曲线图、静水力参数表或载重表中查取。
2、 KG 的计算式中，P i —— 组成船舶总重量（含空船重量等）的第i 项载荷，tZ i —— 载荷P i 的重心距基线高度，m3、Z i 确定（1）舱容曲线图表查取法船舶资料中通常有各个货舱和液舱的舱容曲线图或数据表，利用舱容曲线图表，可方便确定舱内散货或液货的重心高度Z i ，方法如下：i ）对于匀质散货或液货，已知货堆表面距基线高度，在图中左纵轴上对应点做水平线交舱容中心距基线高度曲线得B 点，过B 点做垂线交上横轴得C 点，对应值即为该舱货物重心距基线高度Z i 。
货运03_航海第3章_保证船舶适度的稳性[1]
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§3-4 大倾角稳性
一、大倾角稳性的基本概念
1）区别： ①横倾轴不过正浮时漂心 ②M点不为定点
③B点轨迹不是固定半径和圆心的圆弧
M1 M2 M3 W0 W1 W2 W3 L3 L2 L1 L0
2．大倾角稳性
2）大倾角稳性的基本标志 — GZ
W L1 Z Δ B1 W N H K 图 静稳性力臂 L
30
40
θ
50 sm ax
60
70
θv
80
θ °
静稳性曲线的基本特征
（2）静稳性曲线的特性
⑤甲板浸水角θim 原点到最高点水反曲点，θim后GZ增长减缓
GZ(m)
2
G Z曲线
1
l h曲线
GM
10
θ
20 S
θ d 40 θ 57.3°
30
50 smax
60
70
θv
80
θ °
静稳性曲线的基本特征
（2）静稳性曲线的特性
（2）静稳性曲线的特性
MR = 9.81ΔGZ
W1
θ
G
Δ一定时：GZ↗MR ↗
2．大倾角稳性
3）GZ值的计算
基点法： GZ=KN-KH
KH——重量稳性力臂 KH=KGsinθ，与KG，θ有关
L1 Z G Δ B1 W N H K L
W θ W1
KN——形状稳性力臂，与Δ，θ有 关,由稳性交叉曲线查取
图 静稳性力臂
3）GZ值的计算
4）自由液面对大倾角稳性修正
复原力臂值减少：δGZ=δGM sinθ(重量稳性力臂增 加)
GM f
i
x (m)
此法未考虑自由液面对横倾轴惯性矩变化。
船舶积载知识归纳点
船舶积载第一章 船舶与货物根底知识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、机械及舾装进展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、 国际公约中划分船舶等级及对船舶进展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〕作为计算净吨位的根底。
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。
船舶稳性
主要内容
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第一节船舶稳性基本概念 第二节初稳性 第三节大倾角稳性 第四节动稳性的概念 第五节IMO及中国对稳性的要求 第六节船舶稳性检验校核及适度判断 第七节船舶稳性的调整
三、稳性的分类 (1)按倾斜方向的不同可分为： 横稳性（ Transverse Stability) 和纵稳性 （Longitudinal Stability）。 (2)按倾斜角度的大小可分为： 初稳性（ Initial Stability) 和大倾角稳(Stability at Large of In-clination）：） (3)按作用力性质的不同可分为： 静稳性（ Statical Stability) 和动稳（Dynamical Stability）。 (4)按船舱破损与否可分为： 完整稳性（Intact Stability)和破舱稳性 （Damaged Stability）。
2．不稳定平衡状态 横稳心M的位置位于船舶重心点G的下方。船舶受 倾侧力矩作用离开平衡位置后，浮力作用线在内 侧，重力作用线在外侧，重力和浮力构成的力偶 矩WR为负值，即倾覆力矩，该倾覆力矩使船舶 继续倾斜。此时，船舶所处的平衡状态称为不稳 定平衡状态（Un-stable）。 3．随遇平衡状态 横稳心M的位置与船舶重心点G的位置重合。船舶 受倾侧力矩作用离开平衡位置后，重力作用线与 浮力作用线在同一条垂直线上，重力和浮力不构 成力偶矩，复原力矩MR为零。此时，船舶所处的 平衡状态为随遇平衡状态。
二、初稳性高度的计算方法
1.初稳性高度的计算公式
2.载荷中心距基线高度的求法 1)估算法 将装在同一舱内且积载因数相近、位置相邻 的货物合并起来视为一类货物，然后分别 估算各大类货物的重心距基线高度。它与 货物体积、舱内货堆高度、货舱结构形式 有关，可近似地加以确定。船舶中部的舱 室，货堆的重心可取为0.5的货堆高度；在 船首、船尾等部位的舱室，货堆的重心高 度可取货堆高度的0.54一0.58。
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(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。
那么倾覆力矩可计算为： M = (10000 + 500) * (3 * 1) = 31500 Nm
以上是几种常见的船舶倾覆力矩计算公式及其举例说明。
在实际应用中，根据船舶的具体情况选择适合的公式进行计算，以保证船舶的安全运行。