船舶設(shè)計(jì)原理第2章

1、 2-2 空船重心的分析估算 2-1 概 述 2-3 載重量估算 2-4 重心估算 第二章 船舶重量與重心 重量方程式重量方程式 W=LW=LW十十DWDW LW LWWhWh十十WfWf十十WmWm 2-1 概 述 一一 重量方程式與浮性方程式重量方程式與浮性方程式 式中，式中，LW:空船重量空船重量(t) Wh:船體鋼料重量船體鋼料重量(t) Wf:木作舾裝重量木作舾裝重量(t) Wm:機(jī)電設(shè)備重量機(jī)電設(shè)備重量(t) DW:載重量載重量(t)，包括貨物、船員及其行李、，包括貨物、船員及其行李、 旅客及其行李、燃油、滑油及爐水、旅客及其行李、燃油、滑油及爐水、 食品、淡水、備品及供應(yīng)品等重量

2、。食品、淡水、備品及供應(yīng)品等重量。 *載貨量載貨量Wc* 浮力方程式浮力方程式 kLBTCbkLBTCb 式中式中, : , : 水的密度水的密度(1t(1tm m 3 3 ,1.025t ,1.025tm m3 3) ) : : 該裝載情況下的型排水體積該裝載情況下的型排水體積(m(m 3 3 ) ) k: k: 附體體積系數(shù)，通常為附體體積系數(shù)，通常為1.0041.0041.011.01 L: L: 船長(zhǎng)（船長(zhǎng)（m m）, ,通常指垂線間長(zhǎng)，即通常指垂線間長(zhǎng)，即LppLpp B: B: 型寬（型寬（m)m) T: T: 吃水（吃水（m)m) CbCb: : 方形系數(shù)方形系數(shù) 浮性方程式浮性

3、方程式 W= =kLBTCbkLBTCb 2-1 概 述 空船排水量：空船排水量： LW指新船竣工交船時(shí)的排水量指新船竣工交船時(shí)的排水量 其中的機(jī)電重量是濕重其中的機(jī)電重量是濕重 滿載排水量：滿載排水量：LW十十DW裝載了預(yù)定的全部載重量時(shí)裝載了預(yù)定的全部載重量時(shí) 的排水量的排水量 滿載排水量也稱為滿載排水量也稱為設(shè)計(jì)排水量設(shè)計(jì)排水量（如果重量估算準(zhǔn)確）（如果重量估算準(zhǔn)確） 壓載排水量：壓載排水量：無(wú)貨空放航行時(shí)，加載一定壓載水。無(wú)貨空放航行時(shí)，加載一定壓載水。 民船常以滿載載況作為設(shè)計(jì)狀態(tài)、它是決定船舶主要要素的基礎(chǔ)。民船常以滿載載況作為設(shè)計(jì)狀態(tài)、它是決定船舶主要要素的基礎(chǔ)。 2-1 概 述

4、 二二 民船典型載況民船典型載況 2-1 概 述 在船舶規(guī)范中對(duì)各類船舶的典型載況都有規(guī)定在船舶規(guī)范中對(duì)各類船舶的典型載況都有規(guī)定 對(duì)于內(nèi)河貨船，設(shè)計(jì)中通常取四種典型載況對(duì)于內(nèi)河貨船，設(shè)計(jì)中通常取四種典型載況 滿載出港滿載出港-設(shè)計(jì)狀態(tài)；設(shè)計(jì)狀態(tài)； 滿載到港滿載到港-這時(shí)的油水等重量、規(guī)定為設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)油水儲(chǔ)這時(shí)的油水等重量、規(guī)定為設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)油水儲(chǔ) 備量的備量的1010( (不包括滑油）；不包括滑油）； 空載出港空載出港-船上不載運(yùn)旅客與貨物。但油水儲(chǔ)備量為設(shè)計(jì)船上不載運(yùn)旅客與貨物。但油水儲(chǔ)備量為設(shè)計(jì) 狀態(tài)的狀態(tài)的100100； 空載到港空載到港-船上不裝載旅客與貨物，而油水等為其總儲(chǔ)備船上不裝

5、載旅客與貨物，而油水等為其總儲(chǔ)備 量的量的1010； 2-1 概 述 在船舶規(guī)范中對(duì)各類船舶的典型載況都有規(guī)定在船舶規(guī)范中對(duì)各類船舶的典型載況都有規(guī)定 對(duì)于海船干貨船，設(shè)計(jì)中通常取四種典型載況對(duì)于海船干貨船，設(shè)計(jì)中通常取四種典型載況 滿載出港滿載出港-設(shè)計(jì)狀態(tài)；設(shè)計(jì)狀態(tài)； 滿載到港滿載到港-這時(shí)的油水等重量、規(guī)定為設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)油水儲(chǔ)這時(shí)的油水等重量、規(guī)定為設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)油水儲(chǔ) 備量的備量的1010； 壓載出港壓載出港-船上不載運(yùn)貨物，有所需的壓載水。但油水儲(chǔ)船上不載運(yùn)貨物，有所需的壓載水。但油水儲(chǔ) 備量為設(shè)計(jì)狀態(tài)的備量為設(shè)計(jì)狀態(tài)的100100； 壓載到港壓載到港-船上不裝載貨物，有所需的壓載水而油水

6、等為船上不裝載貨物，有所需的壓載水而油水等為 其總儲(chǔ)備量的其總儲(chǔ)備量的1010； 2-1 概 述 直接影響船舶經(jīng)濟(jì)性和航行性能直接影響船舶經(jīng)濟(jì)性和航行性能 重量設(shè)計(jì)得過(guò)輕：重量設(shè)計(jì)得過(guò)輕： 船的實(shí)際重量值將大于計(jì)算值、重力大于浮力，實(shí)際吃水船的實(shí)際重量值將大于計(jì)算值、重力大于浮力，實(shí)際吃水 將超過(guò)設(shè)計(jì)吃水，將超過(guò)設(shè)計(jì)吃水， 必須減載航行。必須減載航行。 船舶干舷減小，船舶大角穩(wěn)性與抗沉性難以滿足。船舶干舷減小，船舶大角穩(wěn)性與抗沉性難以滿足。 甲板容易上浪船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也可能不滿足要求。甲板容易上浪船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也可能不滿足要求。 重量計(jì)算得過(guò)重：重量計(jì)算得過(guò)重： 船舶尺度選擇勢(shì)必偏大。船舶尺度選擇

7、勢(shì)必偏大。 重心縱向位置計(jì)算誤差過(guò)大重心縱向位置計(jì)算誤差過(guò)大： 船將出現(xiàn)較大縱傾，影響船舶的浮態(tài)、快速性與耐波性；船將出現(xiàn)較大縱傾，影響船舶的浮態(tài)、快速性與耐波性； 船舶重心高誤差過(guò)大船舶重心高誤差過(guò)大：影響船舶穩(wěn)性與橫搖性能。：影響船舶穩(wěn)性與橫搖性能。 三三 重量重心估算的重要性重量重心估算的重要性 2-1 概 述 重量重心重量重心計(jì)算持點(diǎn)計(jì)算持點(diǎn)： 一、貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的始終；一、貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的始終； 二、逐步近似。二、逐步近似。 重量重心重量重心計(jì)算方法計(jì)算方法： 在在設(shè)計(jì)初期設(shè)計(jì)初期即主尺度及排水量確定階段，即主尺度及排水量確定階段， 重量重心只能重量重心只能依據(jù)母型或統(tǒng)計(jì)資料

8、依據(jù)母型或統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行較為粗略的估算。進(jìn)行較為粗略的估算。 在在技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)時(shí)，時(shí)， 船舶的主要圖紙均已具備，船舶的各主要部分均已確定，船舶的主要圖紙均已具備，船舶的各主要部分均已確定， 甚至實(shí)船也已造出，重量重心計(jì)算可以甚至實(shí)船也已造出，重量重心計(jì)算可以按圖紙按圖紙進(jìn)行詳細(xì)進(jìn)行詳細(xì) 的的分項(xiàng)計(jì)算分項(xiàng)計(jì)算，然后逐項(xiàng)累計(jì)。，然后逐項(xiàng)累計(jì)。 在完工計(jì)算時(shí)在完工計(jì)算時(shí) 按按實(shí)船實(shí)船進(jìn)行詳細(xì)的進(jìn)行詳細(xì)的分項(xiàng)計(jì)算分項(xiàng)計(jì)算，然后逐項(xiàng)累計(jì)。，然后逐項(xiàng)累計(jì)。 四四 重量重心計(jì)算的特點(diǎn)與方法重量重心計(jì)算的特點(diǎn)與方法 2-2 空船重量的分析與估算 空船重量估算的準(zhǔn)確度是船舶設(shè)計(jì)能否成功的空

9、船重量估算的準(zhǔn)確度是船舶設(shè)計(jì)能否成功的關(guān)鍵關(guān)鍵 原因是空船重量占了船舶排水量的相當(dāng)部分，影響因素多，原因是空船重量占了船舶排水量的相當(dāng)部分，影響因素多， 不容易估算準(zhǔn)確。不容易估算準(zhǔn)確。 拖拖 船船 0.850.95大型油船大型油船0.200.35 漁漁 船船0.600.70中、小型客船中、小型客船0.500.70 中、小型貨船中、小型貨船0.300.43大型客船大型客船0.450.60 大型貨船大型貨船0.270.36駁船駁船0.200.30 中、小型油船中、小型油船0.350.50 各類船舶的空船重量和滿載排水量之比各類船舶的空船重量和滿載排水量之比 2-2 空船重量的分析與估算 空船重量

10、通常分為空船重量通常分為 船體鋼料重量船體鋼料重量WhWh 木作舾裝重量木作舾裝重量WfWf 機(jī)電設(shè)備重量機(jī)電設(shè)備重量WmWm 三大部分，各部分又細(xì)分為若干組三大部分，各部分又細(xì)分為若干組, ,各組再分成若干項(xiàng)各組再分成若干項(xiàng) 一一 空船重量的分類空船重量的分類 2-2 空船重量的分析與估算 二二 船體鋼料重量船體鋼料重量Wh的分析與估算的分析與估算 1.1 船舶尺度及系數(shù)船舶尺度及系數(shù) 船長(zhǎng)船長(zhǎng)，船寬船寬，型深型深 ，吃水吃水，方形系數(shù)方形系數(shù) 1.2 布置特征布置特征 1.3 船級(jí)、規(guī)范、航區(qū)船級(jí)、規(guī)范、航區(qū) 1.4 其它因素其它因素 1。影響船體鋼料重量的因素。影響船體鋼料重量的因素 2

11、-2 空船重量的分析與估算 1.1 1.1 船舶尺度及系數(shù)船舶尺度及系數(shù) 對(duì)鋼料重量的影響從對(duì)對(duì)鋼料重量的影響從對(duì)構(gòu)件數(shù)量構(gòu)件數(shù)量和和強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件的影響的影響 兩個(gè)方面來(lái)分析。兩個(gè)方面來(lái)分析。 船長(zhǎng)船長(zhǎng)L L：船體絕大多數(shù)構(gòu)件：船體絕大多數(shù)構(gòu)件( (如外板、底部結(jié)構(gòu)、甲板、如外板、底部結(jié)構(gòu)、甲板、 艙壁、舷側(cè)結(jié)構(gòu)等艙壁、舷側(cè)結(jié)構(gòu)等) )都與船長(zhǎng)有關(guān)；都與船長(zhǎng)有關(guān)； 船長(zhǎng)越長(zhǎng)，其在水中所承受的縱向彎矩越大，船長(zhǎng)越長(zhǎng)，其在水中所承受的縱向彎矩越大， 對(duì)船體結(jié)構(gòu)縱向構(gòu)件的尺寸要求也大對(duì)船體結(jié)構(gòu)縱向構(gòu)件的尺寸要求也大 因此船長(zhǎng)對(duì)船體鋼料重量影響因此船長(zhǎng)對(duì)船體鋼料重量影響最大最大。 二二 船體鋼料重

12、量船體鋼料重量Wh的分析與估算的分析與估算 1。影響船體鋼料重量的因素。影響船體鋼料重量的因素 2-2 空船重量的分析與估算 船寬船寬B B: : 一些橫向構(gòu)件一些橫向構(gòu)件( (如船底與甲板橫向構(gòu)件、如船底與甲板橫向構(gòu)件、 橫艙壁平臺(tái)、甲板等橫艙壁平臺(tái)、甲板等) )與船寬有關(guān)；與船寬有關(guān)； 船寬對(duì)橫向強(qiáng)度影響較大，船寬對(duì)橫向強(qiáng)度影響較大， 但對(duì)船體縱向強(qiáng)度但對(duì)船體縱向強(qiáng)度 影響不大。影響不大。 綜合起來(lái)看、船寬對(duì)船體鋼料重量影響綜合起來(lái)看、船寬對(duì)船體鋼料重量影響次于船長(zhǎng)次于船長(zhǎng)。 1。影響船體鋼料重量的因素。影響船體鋼料重量的因素 2-2 空船重量的分析與估算 型深型深D:D: 型深對(duì)舷側(cè)板、

13、肋骨、艙壁、支柱等構(gòu)件型深對(duì)舷側(cè)板、肋骨、艙壁、支柱等構(gòu)件 有影響、型深增加要引起它們的重量增大；有影響、型深增加要引起它們的重量增大； 型深增加船體梁的剖面模數(shù)增大，船體縱型深增加船體梁的剖面模數(shù)增大，船體縱 向構(gòu)件斷面尺寸減小，從而可減小它們的重量。向構(gòu)件斷面尺寸減小，從而可減小它們的重量。 對(duì)于大船對(duì)于大船, ,型深增加，其船體鋼料重量型深增加，其船體鋼料重量不一定增加不一定增加 或增加甚微甚至?xí)p少；或增加甚微甚至?xí)p少； 對(duì)于小船對(duì)于小船, ,型深增加要使船體鋼料型深增加要使船體鋼料重量增大重量增大。 吃水和方形系數(shù)：吃水和方形系數(shù)：對(duì)對(duì)WhWh影響很小影響很小 1。影響船體鋼料重量

14、的因素。影響船體鋼料重量的因素 1.2 布置特征布置特征 船舶布置特征不同船舶布置特征不同, Wh也就不同，如甲板層數(shù)、艙壁數(shù)、也就不同，如甲板層數(shù)、艙壁數(shù)、 上層建筑的大小等均對(duì)上層建筑的大小等均對(duì)Wh有影響。有影響。 1.3 船級(jí)、規(guī)范、航區(qū)船級(jí)、規(guī)范、航區(qū) 設(shè)計(jì)船入什么級(jí)，用哪國(guó)規(guī)范都對(duì)船體結(jié)構(gòu)要求有設(shè)計(jì)船入什么級(jí)，用哪國(guó)規(guī)范都對(duì)船體結(jié)構(gòu)要求有 差別，因而對(duì)差別，因而對(duì)Wh有影響。同樣尺度的船舶，如航行于冰有影響。同樣尺度的船舶，如航行于冰 區(qū)，船體的某些結(jié)構(gòu)要加強(qiáng)、顯然區(qū)，船體的某些結(jié)構(gòu)要加強(qiáng)、顯然W h值就會(huì)加大。值就會(huì)加大。 1.4 其它因素其它因素 （結(jié)構(gòu)材料，船體特殊性等）（結(jié)

15、構(gòu)材料，船體特殊性等） 船體采用普通鋼、高強(qiáng)度合金鋼，還是鋁合金、玻璃鋼船體采用普通鋼、高強(qiáng)度合金鋼，還是鋁合金、玻璃鋼 等，材料不同，顯然等，材料不同，顯然Wh會(huì)有很大差別。會(huì)有很大差別。 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 1。影響船體鋼料重量的因素。影響船體鋼料重量的因素 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 2.Wh粗略的估算方法粗略的估算方法 2.1 2.1 百分?jǐn)?shù)法百分?jǐn)?shù)法 2.2 2.2 平方模數(shù)法平方模數(shù)法 2.3 2.3 立方模數(shù)法立方模數(shù)法 2.4 2.4 指數(shù)法指數(shù)法 2.5 2.5 統(tǒng)計(jì)公式法統(tǒng)計(jì)公式法 2-2 2-2 空船重量

16、的分析與估算空船重量的分析與估算 2.1 2.1 百分?jǐn)?shù)法百分?jǐn)?shù)法 假定假定W Wh h正比于正比于 即即 式中，式中，C Ch h ，系數(shù)，系數(shù), ,可根據(jù)母型船選取，可根據(jù)母型船選取， ( (其中其中 ,W ,Wh0 h0 、 ho ho 分別為母型船的鋼料重量和排水分別為母型船的鋼料重量和排水 量。量。 估算時(shí)所參考的母型船，應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)船估算時(shí)所參考的母型船，應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)船 類型、主體結(jié)構(gòu)形式及船體材料相同類型、主體結(jié)構(gòu)形式及船體材料相同、 主尺度及船舶上層建筑豐滿度相近主尺度及船舶上層建筑豐滿度相近的實(shí)船；的實(shí)船； 其其C Ch h應(yīng)盡量采用多艘實(shí)船分析比較后確定。應(yīng)盡量采用多艘實(shí)船分析

17、比較后確定。 2.Wh粗略的估算方法粗略的估算方法 bhhhkLBTCCCW 00/hhWC 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 2.2 2.2 平方模數(shù)法（常用于內(nèi)河船舶及小型船舶）平方模數(shù)法（常用于內(nèi)河船舶及小型船舶） 此法假定此法假定h h正比于船體結(jié)構(gòu)的總面積并用正比于船體結(jié)構(gòu)的總面積并用L L、D D、 B B的某種組合來(lái)表征。最常見(jiàn)的形式為：的某種組合來(lái)表征。最常見(jiàn)的形式為： W Wh hC Ch h* *L(BL(B十十D) D) 2.3 2.3 立方模數(shù)法（適合大的豐滿型船舶）立方模數(shù)法（適合大的豐滿型船舶） 此法假定此法假定WhWh正比于船舶內(nèi)部總體積，

18、并以正比于船舶內(nèi)部總體積，并以LBDLBD作作 為內(nèi)部總體積的特征數(shù)為內(nèi)部總體積的特征數(shù), ,簡(jiǎn)稱立方模數(shù)最常見(jiàn)的形簡(jiǎn)稱立方模數(shù)最常見(jiàn)的形 式為：式為： W Wh hC Ch h* *L L* *B B* *D D 2.Wh粗略的估算方法粗略的估算方法 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 2.4 2.4 指數(shù)法指數(shù)法 W Wh h= C= Ch h* *L L B B D D d d C Cb b + +WWc c 試中指數(shù)可從下表中選擇，常數(shù)項(xiàng)試中指數(shù)可從下表中選擇，常數(shù)項(xiàng)WWc c與主尺度無(wú)關(guān)與主尺度無(wú)關(guān) 船體鋼料重量指數(shù)形式的回歸系數(shù)船體鋼料重量指數(shù)形式的回歸系數(shù)

19、2.Wh粗略的估算方法粗略的估算方法 船型船型 指數(shù)指數(shù) 小型貨船1.250.750.7500.50 散貨船1.8780.695-0.1890.1580.197 油船（2萬(wàn)7萬(wàn)噸）1.830.7500.393 集裝箱船1.7590.7120.4300 常規(guī)客船1.450.9450.6600 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 2.5 2.5 統(tǒng)計(jì)公式法統(tǒng)計(jì)公式法 對(duì)于一些結(jié)構(gòu)形式相差不大、布置特點(diǎn)比較穩(wěn)定、有對(duì)于一些結(jié)構(gòu)形式相差不大、布置特點(diǎn)比較穩(wěn)定、有 大量相近實(shí)船的船型，大量相近實(shí)船的船型，如如大型油船、散貨船、集裝箱船大型油船、散貨船、集裝箱船 等，在設(shè)計(jì)初始階段用

20、統(tǒng)計(jì)公式法估算等，在設(shè)計(jì)初始階段用統(tǒng)計(jì)公式法估算WhWh是十分有效的。是十分有效的。 常見(jiàn)的有穆瑞公式（適于中型散貨船），常見(jiàn)的有穆瑞公式（適于中型散貨船）， W Wh h=C=Ch hL L1.65 1.65(B+D+T/2)(C (B+D+T/2)(Cb b+0.8)+0.8) 阿德文克公式（適于大型散貨船），阿德文克公式（適于大型散貨船）， W Wh h=C=Ch hL L1.878 1.878B B0.6950.695D D-0.189-0.189T T0.1580.158C Cb b0.1970.197 瓦待生瓦待生智爾費(fèi)蘭公式（適于散貨船、雜貨船智爾費(fèi)蘭公式（適于散貨船、雜貨船 和

21、集裝箱船等）和集裝箱船等） W Wh h=C=Ch hE E1.36 1.36(1+0.5(C (1+0.5(Cb b-0.7)-0.7) 2.Wh粗略的估算方法粗略的估算方法 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 2.5 2.5 統(tǒng)計(jì)公式法統(tǒng)計(jì)公式法 僅有雙層底，僅有雙層底，K=0.261K=0.2610.273 0.273 雙底雙殼，雙底雙殼，K=0.276K=0.2760.3450.345 集裝箱船：集裝箱船： 2.Wh粗略的估算方法粗略的估算方法 31710)7 . 0(79. 5 42 BhCBKLW干干貨貨船船： 2/3 ) 100 300 (75.10 L K

22、 式中： 032. 0 0282. 0386. 0724. 1 )( Bh CDdBKLW 油油船船： 8 . 19 . 0 )83. 0(00585. 0939. 0) 2 675. 0() 1000 (111 D LCLBD W B h 120010)7 . 0(90. 3 42 Bh CBKLW貨船： 3.1 3.1 修差法修差法 此法根據(jù)設(shè)計(jì)船與母型船主尺度的差別進(jìn)行修正此法根據(jù)設(shè)計(jì)船與母型船主尺度的差別進(jìn)行修正 來(lái)得出新船的來(lái)得出新船的WhWh. . 3.2 3.2 每米船長(zhǎng)重量法每米船長(zhǎng)重量法 當(dāng)設(shè)計(jì)船和母型船都具備船中橫剖面結(jié)構(gòu)圖、型當(dāng)設(shè)計(jì)船和母型船都具備船中橫剖面結(jié)構(gòu)圖、型 線

23、圖和總布置圖時(shí)，可用本方法得出線圖和總布置圖時(shí)，可用本方法得出WhWh值。值。 3.3 3.3 分項(xiàng)換算法分項(xiàng)換算法 有相近母型船鋼料重量的詳細(xì)分項(xiàng)資料，則按有相近母型船鋼料重量的詳細(xì)分項(xiàng)資料，則按 母型船逐項(xiàng)進(jìn)行換算，可得到較精確的設(shè)計(jì)船母型船逐項(xiàng)進(jìn)行換算，可得到較精確的設(shè)計(jì)船 的的WhWh值。值。 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 3. Wh比較精確的估算方法比較精確的估算方法 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 木作舾裝重量名目繁多，各自獨(dú)立，規(guī)律性差。木作舾裝重量名目繁多，各自獨(dú)立，規(guī)律性差。 初始設(shè)計(jì)階段較難估準(zhǔn)。初始設(shè)計(jì)階段較難估準(zhǔn)。

24、通常將木作舾裝重量分成四類來(lái)分拆其對(duì)通常將木作舾裝重量分成四類來(lái)分拆其對(duì)WfWf的影響：的影響： (1)(1)與船舶排水量和主尺度相關(guān)的重量，與船舶排水量和主尺度相關(guān)的重量， 船舶設(shè)備與系統(tǒng)，包括錨、系泊設(shè)備、消防系統(tǒng)、管系、舵、油漆船舶設(shè)備與系統(tǒng)，包括錨、系泊設(shè)備、消防系統(tǒng)、管系、舵、油漆 (2)(2)與船員和旅客人數(shù)、生活設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的重量，與船員和旅客人數(shù)、生活設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的重量， 如艙室木作如艙室木作( (內(nèi)圍壁、天花板內(nèi)圍壁、天花板) )、家具、衛(wèi)生設(shè)備、救生設(shè)備、家具、衛(wèi)生設(shè)備、救生設(shè)備 (3)(3)與船的使用特點(diǎn)相關(guān)的重量，與船的使用特點(diǎn)相關(guān)的重量， 如貨船的起貨設(shè)備及艙口蓋，拖

25、船的拖帶設(shè)備，救助船的救助設(shè)如貨船的起貨設(shè)備及艙口蓋，拖船的拖帶設(shè)備，救助船的救助設(shè) 備漁船的漁撈和加工設(shè)備等。備漁船的漁撈和加工設(shè)備等。 (4)(4)特殊要求的重量，特殊要求的重量， 如減搖裝置、側(cè)推裝置等，按船東要求和船舶技術(shù)性能要求而定。如減搖裝置、側(cè)推裝置等，按船東要求和船舶技術(shù)性能要求而定。 三三 木作舾裝重量木作舾裝重量Wf的分析與估算的分析與估算 2.1 2.1 百分?jǐn)?shù)法百分?jǐn)?shù)法 W Wf f= =C Cf f 此法僅用于建筑待征較穩(wěn)定的貨物運(yùn)輸船的隊(duì)初此法僅用于建筑待征較穩(wěn)定的貨物運(yùn)輸船的隊(duì)初 估、結(jié)果較粗略。估、結(jié)果較粗略。 2.2 2.2 平方模數(shù)法平方模數(shù)法 W Wf f

26、= =C Cf fLBLB W Wf f= =C Cf fL(B+DL(B+D) ) 常用于運(yùn)輸船舶的估算，其結(jié)果較百分?jǐn)?shù)法準(zhǔn)確常用于運(yùn)輸船舶的估算，其結(jié)果較百分?jǐn)?shù)法準(zhǔn)確 2.3 2.3 立方模數(shù)法立方模數(shù)法 W Wf f= =C Cf fLBDLBD 常用于客船、拖船、漁船等的估算。常用于客船、拖船、漁船等的估算。 2-2 空船重量的分析與估算 2. f的粗略估算方法的粗略估算方法 設(shè)計(jì)初期設(shè)計(jì)初期根據(jù)已有的母型船資料、按照母型船項(xiàng)目根據(jù)已有的母型船資料、按照母型船項(xiàng)目 分組分項(xiàng)，然后采用適當(dāng)?shù)哪?shù)逐項(xiàng)換算再依據(jù)設(shè)計(jì)分組分項(xiàng)，然后采用適當(dāng)?shù)哪?shù)逐項(xiàng)換算再依據(jù)設(shè)計(jì) 船的技術(shù)要求與標(biāo)準(zhǔn)加以適當(dāng)修

27、正求得設(shè)計(jì)船的木作舾船的技術(shù)要求與標(biāo)準(zhǔn)加以適當(dāng)修正求得設(shè)計(jì)船的木作舾 裝備分項(xiàng)重量，最后匯總得到全船木作舾裝重量。裝備分項(xiàng)重量，最后匯總得到全船木作舾裝重量。 技術(shù)設(shè)計(jì)末期技術(shù)設(shè)計(jì)末期，根據(jù)總布置圖、舾裝布置圖、設(shè)備，根據(jù)總布置圖、舾裝布置圖、設(shè)備 家具明細(xì)表等設(shè)計(jì)圖紙和文件、查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品樣家具明細(xì)表等設(shè)計(jì)圖紙和文件、查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品樣 本逐項(xiàng)計(jì)算，最后匯總就可精確求得全船的舾裝重量。本逐項(xiàng)計(jì)算，最后匯總就可精確求得全船的舾裝重量。 2-2 空船重量的分析與估算 3. Wf比較精確的估算方法比較精確的估算方法-分項(xiàng)換算法分項(xiàng)換算法 機(jī)電設(shè)備重量包括機(jī)電設(shè)備重量包括 主機(jī)、輔機(jī)、軸系、動(dòng)

28、力管系與電氣設(shè)備等，主機(jī)、輔機(jī)、軸系、動(dòng)力管系與電氣設(shè)備等， 大致分為三部分：大致分為三部分： (1)(1)已知重量已知重量，如主機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)組等的重量。，如主機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)組等的重量。 (2)(2)可以計(jì)算的重量可以計(jì)算的重量，如軸系重量。，如軸系重量。 (3)(3)其他配套設(shè)備重量其他配套設(shè)備重量如其他埔機(jī)、泵、管系等如其他埔機(jī)、泵、管系等 影響機(jī)電設(shè)備重量的主要因素是主機(jī)的類型與功率。影響機(jī)電設(shè)備重量的主要因素是主機(jī)的類型與功率。 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 四四 機(jī)電設(shè)備重量機(jī)電設(shè)備重量Wm的分析與估算的分析與估算 2-2 2-2 空船重量的分析與估

29、算空船重量的分析與估算 初始設(shè)計(jì)階段，當(dāng)缺乏可靠的母型船機(jī)電設(shè)備重量初始設(shè)計(jì)階段，當(dāng)缺乏可靠的母型船機(jī)電設(shè)備重量WmWm分項(xiàng)分項(xiàng) 資料時(shí)，設(shè)計(jì)船的資料時(shí)，設(shè)計(jì)船的WmWm可按主機(jī)功率的大小來(lái)粗略估算之?？砂粗鳈C(jī)功率的大小來(lái)粗略估算之。 W Wm mC Cm m* *P P C Cm m為機(jī)電設(shè)備重量系數(shù)可取自母型船或有關(guān)圖表資料，為機(jī)電設(shè)備重量系數(shù)可取自母型船或有關(guān)圖表資料， P P 為主機(jī)額定功率為主機(jī)額定功率( (kwkw) )。 有時(shí)也可采用有時(shí)也可采用統(tǒng)計(jì)公式統(tǒng)計(jì)公式來(lái)估算，但必須核算幾條相近實(shí)來(lái)估算，但必須核算幾條相近實(shí) 船來(lái)檢驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果的可信度。船來(lái)檢驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果的可信度。

30、2. m的粗略估算方法的粗略估算方法 選用主機(jī)、輔機(jī)相近的型船的選用主機(jī)、輔機(jī)相近的型船的WmWm資料時(shí)，資料時(shí)， 進(jìn)行逐項(xiàng)比較，相同的照抄，不同的項(xiàng)目進(jìn)進(jìn)行逐項(xiàng)比較，相同的照抄，不同的項(xiàng)目進(jìn) 行修正、沒(méi)有的項(xiàng)目刪去等，這是最常用的行修正、沒(méi)有的項(xiàng)目刪去等，這是最常用的 方法、也是比較可靠的方法。方法、也是比較可靠的方法。 技術(shù)設(shè)計(jì)階段或施工設(shè)計(jì)末期，根據(jù)機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)階段或施工設(shè)計(jì)末期，根據(jù)機(jī) 舶布置圖、輪機(jī)設(shè)備明細(xì)表，軸系計(jì)算書及舶布置圖、輪機(jī)設(shè)備明細(xì)表，軸系計(jì)算書及 相關(guān)圖紙，電氣設(shè)備布置圖和電氣設(shè)備清冊(cè)相關(guān)圖紙，電氣設(shè)備布置圖和電氣設(shè)備清冊(cè) 等匯總求得精確的全船機(jī)電設(shè)備重量。等匯總求得精確

31、的全船機(jī)電設(shè)備重量。 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 3.Wm比較精確的估算方法比較精確的估算方法-逐項(xiàng)比較法逐項(xiàng)比較法 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 固定壓載是固定加在船上的載荷，通常采用生鐵塊、石固定壓載是固定加在船上的載荷，通常采用生鐵塊、石 頭、水泥塊和礦渣塊等、一般在下水前后加放在船的底部頭、水泥塊和礦渣塊等、一般在下水前后加放在船的底部 固定壓載的固定壓載的作用作用主要在于降低船的重心以提高穩(wěn)性；增主要在于降低船的重心以提高穩(wěn)性；增 加重量以加大吃水；必要時(shí)也可用來(lái)調(diào)整船的縱傾。加重量以加大吃水；必要時(shí)也可用來(lái)調(diào)整船的縱傾。 固

32、定壓載有時(shí)是不可避免的，有時(shí)則是設(shè)計(jì)失誤造成的固定壓載有時(shí)是不可避免的，有時(shí)則是設(shè)計(jì)失誤造成的 貨船貨船：設(shè)計(jì)有固定壓載則是：設(shè)計(jì)有固定壓載則是不經(jīng)濟(jì)不經(jīng)濟(jì)的，也是不合理的。的，也是不合理的。 拖船、渡船、海洋調(diào)查船、客船：拖船、渡船、海洋調(diào)查船、客船：有時(shí)要加固定壓載有時(shí)要加固定壓載 五五 固定壓載與排水量裕度固定壓載與排水量裕度 1.固定壓載固定壓載 在船舶設(shè)計(jì)中，為確保設(shè)計(jì)船的載重量，避免船舶超重，在船舶設(shè)計(jì)中，為確保設(shè)計(jì)船的載重量，避免船舶超重， 通常在分部估算通常在分部估算W Wh h、W Wf f及及W Wm m的基礎(chǔ)上，將的基礎(chǔ)上，將L LW W預(yù)加一定裕預(yù)加一定裕 度稱為排水量

33、裕度度稱為排水量裕度, ,其其原因原因有三：有三： (1)(1)估算誤差估算誤差 (2)(2)設(shè)備增加設(shè)備增加 (3)(3)采用代用設(shè)備和材采用代用設(shè)備和材 料料 裕度取法裕度取法一般有下列兩種：一般有下列兩種： 取空船重量的百分?jǐn)?shù)取空船重量的百分?jǐn)?shù)。在初步設(shè)計(jì)階段，通常。在初步設(shè)計(jì)階段，通常 取為取為2 2一一5 5L LW W( (大船用小的數(shù)字大船用小的數(shù)字) )。 分項(xiàng)儲(chǔ)備分項(xiàng)儲(chǔ)備，即分別在船體鋼料、木作舾裝、機(jī)，即分別在船體鋼料、木作舾裝、機(jī) 電設(shè)備各部重量加一裕度，初始設(shè)計(jì)階段，一般常取它電設(shè)備各部重量加一裕度，初始設(shè)計(jì)階段，一般常取它 們各自重量的們各自重量的2 2一一4 4、4

34、 4一一8 8、2 2一一5 5。 2-2 2-2 空船重量的分析與估算空船重量的分析與估算 五五 固定壓載與排水量裕度固定壓載與排水量裕度 2.排水量裕度排水量裕度 船舶載重量船舶載重量D DW W包括以下各項(xiàng)：包括以下各項(xiàng)： DW= DW= + + + + + 船員及行李，旅客及其行李；船員及行李，旅客及其行李； 淡水和食品；淡水和食品； 燃油、滑油及爐水燃油、滑油及爐水; ; 貨物（貨物（WcWc) ) 備品及供應(yīng)品備品及供應(yīng)品; ; 壓載水壓載水 2-3 2-3 載重量估算載重量估算 任務(wù)書給出任務(wù)書給出DW,可以求得可以求得Wc 任務(wù)書給出任務(wù)書給出Wc,可以求得可以求得 DW 一一

35、 載重量估算載重量估算 1. 1. 人員及行李、淡水、食品人員及行李、淡水、食品 人員及行李人員及行李 人員的重量人員的重量通常按每人平均通常按每人平均65kg65kg重計(jì)算重計(jì)算, , 每人攜帶每人攜帶行李的重量行李的重量約為：約為： 船員行李船員行李 4040一一65kg65kg 長(zhǎng)途旅客行李長(zhǎng)途旅客行李 4040一一65kg65kg 短途旅客行李短途旅客行李 1010一一35kg35kg 食品及淡水食品及淡水 總儲(chǔ)備量自給力總儲(chǔ)備量自給力人員數(shù)人員數(shù)定量定量 自給力自給力R/24vR/24vs s R- R-續(xù)航力（續(xù)航力（n milen mile或或km);vskm);vs- -服務(wù)航

36、速（服務(wù)航速（knkn或或km/h)km/h) 食品食品:2.5-4.5kg/:2.5-4.5kg/天，淡水定量為天，淡水定量為50-100kg/50-100kg/天天 100-200kg/100-200kg/天（海船）天（海船） . . 2-3 2-3 載重量估算載重量估算 一一 載重量估算載重量估算 2-3 2-3 載重量估算載重量估算 . . 燃油、滑油及爐水燃油、滑油及爐水 3.1 3.1 燃油燃油 W W0 0=0.001g=0.001g0 0P Ps s(R/v(R/vs s)k)k 根據(jù)主機(jī)功率、續(xù)航力、航速、耗油率等計(jì)算通常取儲(chǔ)備根據(jù)主機(jī)功率、續(xù)航力、航速、耗油率等計(jì)算通常取儲(chǔ)

37、備 系數(shù)為系數(shù)為1.11.11.21.2。 3.2 3.2 滑油滑油 W WL L= = WW0 0 由于船上潤(rùn)滑油用量較少，初始設(shè)計(jì)階段，滑油儲(chǔ)備量可取 由于船上潤(rùn)滑油用量較少，初始設(shè)計(jì)階段，滑油儲(chǔ)備量可取 為燃油總量的某個(gè)百分?jǐn)?shù)。柴油機(jī)船取為燃油總量的某個(gè)百分?jǐn)?shù)。柴油機(jī)船取3%-5%3%-5%，汽輪機(jī)船取，汽輪機(jī)船取 0.8%-1.0% (0.8%-1.0% (功率大航程遠(yuǎn)的取小值）功率大航程遠(yuǎn)的取小值） 3.3 3.3 爐水爐水 W WbW bW=0.001 =0.001 QtQt 用來(lái)補(bǔ)充船上蒸汽漏失所需的爐水量。小型船舶可以不計(jì)及此用來(lái)補(bǔ)充船上蒸汽漏失所需的爐水量。小型船舶可以不計(jì)及

38、此 項(xiàng)。項(xiàng)。 一一 載重量估算載重量估算 2-3 2-3 載重量估算載重量估算 . .備品及供應(yīng)品備品及供應(yīng)品 備品備品：為保證船舶正常航行用于臨時(shí)維修，應(yīng)：為保證船舶正常航行用于臨時(shí)維修，應(yīng) 付緊急事故和持殊情況所儲(chǔ)備的備用部件、設(shè)備與付緊急事故和持殊情況所儲(chǔ)備的備用部件、設(shè)備與 裝置、包括錨、燈具、損壞管制器材、油漆等。裝置、包括錨、燈具、損壞管制器材、油漆等。 供應(yīng)品供應(yīng)品：零星物品，如床上用品、炊具、信號(hào)旗、：零星物品，如床上用品、炊具、信號(hào)旗、 辦公用品、醫(yī)療器材、電視機(jī)等。辦公用品、醫(yī)療器材、電視機(jī)等。 通常取為通常取為0.50.5-1.0-1.0LWLW。 一一 載重量估算載重量

39、估算 n排水量估算公式：排水量估算公式： DW/DW/ DW DW n 式中： 式中： DW DW載重量系數(shù) 載重量系數(shù) n DW DW的估算： 的估算： n 1. 1.多用途貨船：多用途貨船： n DW DW 0.640.640.0556(DW/10000)0.0556(DW/10000) n 2. 2.散貨船：散貨船： n DW DW 0.7666+0.1304(DW/100.7666+0.1304(DW/105 5)-0.0775(DW/10)-0.0775(DW/105 5) )2 2 n + + 0.1294(DW/10 0.1294(DW/105 5) )3 3-0.1441(DW

40、/10-0.1441(DW/105 5) )4 4 n +0.0469(DW/10 +0.0469(DW/105 5) )5 5 n 3. 3.油船： 油船： n DW DW 0.7337K(DW/10000)0.7337K(DW/10000)0.0551 0.0551 排水量的逐步近似估算排水量的逐步近似估算 2-42-4重心估算重心估算 由于船舶型線都是左右對(duì)稱的，總布置設(shè)計(jì)時(shí)也總是由于船舶型線都是左右對(duì)稱的，總布置設(shè)計(jì)時(shí)也總是 使左右舷重量相平衡，故使左右舷重量相平衡，故ygo。 船舶重心的估算主要指重心縱向坐標(biāo)船舶重心的估算主要指重心縱向坐標(biāo)xg和重心高和重心高zg， xg將決定船舶浮

41、態(tài)影響船舶縱傾，將決定船舶浮態(tài)影響船舶縱傾， zg則影響船舶穩(wěn)性和橫搖性能。則影響船舶穩(wěn)性和橫搖性能。 船舶重心估算對(duì)船舶技術(shù)性能和使用效能的船舶重心估算對(duì)船舶技術(shù)性能和使用效能的影響甚大影響甚大 船舶重心估算，采用船舶重心估算，采用力矩法力矩法在重量計(jì)算的同時(shí)列表進(jìn)行在重量計(jì)算的同時(shí)列表進(jìn)行 重心位置估算重心位置估算xg yg zg 2-42-4重心估算重心估算 1.1空船重心高度空船重心高度 （粗估法，分部分項(xiàng)換算，精確計(jì)算）（粗估法，分部分項(xiàng)換算，精確計(jì)算） （1）粗估法）粗估法 設(shè)計(jì)初期假定空船重心高度正比于型深設(shè)計(jì)初期假定空船重心高度正比于型深 即即 z zg1 g1= 1 1D z D zg1 g1= = 1111D D 1 1 （2）分部分項(xiàng)換算）分部分項(xiàng)換算 如果有母型船的分部重量重心資料，則可以用如果有母型船的分部重量重心資料，則可以用 分部換算法估算設(shè)計(jì)船鋼料、舾裝、機(jī)電各部分分部換算法估算設(shè)計(jì)船鋼料、舾裝、機(jī)電各部