靜力學(xué)05抗沉性

1、 第六章第六章 抗抗 沉沉 性性序：序：英國大西洋郵船英國大西洋郵船“泰坦尼克泰坦尼克(Titanic) 2500多乘員中有多乘員中有1320喪命（喪命（1912年）。年）。 在這一事件的直接影響下，各主要航海國家代表1914年集會于英國倫敦英國倫敦，于1月月24日簽訂了日簽訂了國際海上人命安國際海上人命安全公約全公約，但因第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)而未付諸實行。之后，于1929年、1948年和1960年1974年又召開了第二、三、四、五次國際海上人命安全會議，簽訂和修改了國際海上人命安全公約。公約對于航行于公海的船舶提出了關(guān)于船舶救生設(shè)備、無線電通信設(shè)備船舶救生設(shè)備、無線電通信設(shè)備和助航設(shè)助航設(shè)備

2、備的基本要求，還特別規(guī)定了船舶的抗沉性要求抗沉性要求。一、一、國際海上人命安全公約國際海上人命安全公約 （SOLAS）1914、1929、1948、1960、1974年修訂，1981、1983年又對1974版的SOLAS進行了修正。中國：中國：1959、1974制訂制訂抗沉性規(guī)范抗沉性規(guī)范、 1987改名為改名為海船分艙和破艙穩(wěn)性海船分艙和破艙穩(wěn)性。規(guī)范適合新造海洋客船，其基本要點是規(guī)定了分艙要求、船舶破艙后的極限干舷高度、破艙初穩(wěn)性高度、最終狀態(tài)的船舶橫傾角以及船體結(jié)構(gòu)和開口等的規(guī)定。 規(guī)范中有關(guān)破艙后穩(wěn)性規(guī)定的要點： 1在所營運的狀態(tài)下，船舶應(yīng)具有足夠的完整穩(wěn)性完整穩(wěn)性以能支 持其任一不超

3、過可浸長度的主艙(或任意相鄰兩主艙或任意 相鄰三主艙)的進水。 2應(yīng)作有效布置使不對稱進水降至最小程度。3船舶破損后以及不對稱進水情況下經(jīng)采取平衡措施后，其最終 狀態(tài)應(yīng)如下： (1)在對稱進水情況下，當采用固定排水量法計算時，應(yīng)至少有 50mm的正值穩(wěn)性高度； (2)在不對稱進水情況下，其總橫傾角不得超過7度，特殊情況下 經(jīng)驗船部門同意，橫傾角可超過7度，但在任何情況下，其最終 橫傾角不應(yīng)超過15度； (3)在任何情況下，船舶進水終了階段不得淹沒限界線限界線(限界線限界線在船側(cè)由艙壁甲板上表面以下至少在船側(cè)由艙壁甲板上表面以下至少76mm處所繪的線處所繪的線)。 二、抗沉性二、抗沉性指船舶在一

4、艙或數(shù)艙破損進水后仍能保持指船舶在一艙或數(shù)艙破損進水后仍能保持一定浮性和穩(wěn)性的能力。一定浮性和穩(wěn)性的能力。 它是它是用水密艙壁將船體分隔成適當數(shù)量的水密艙段來用水密艙壁將船體分隔成適當數(shù)量的水密艙段來保證的。保證的。 抗沉性問題包括：抗沉性問題包括： 1）船舶在一艙或數(shù)艙進水后浮態(tài)和穩(wěn)性的計算；）船舶在一艙或數(shù)艙進水后浮態(tài)和穩(wěn)性的計算； 2）從保證抗沉性出發(fā)，計算分艙的極限長度，即可浸）從保證抗沉性出發(fā)，計算分艙的極限長度，即可浸長度的計算長度的計算一、船舶進水后的浮態(tài)和穩(wěn)性一、船舶進水后的浮態(tài)和穩(wěn)性 1 1、剩余儲備浮力、剩余儲備浮力 2 2、完整穩(wěn)性和破艙穩(wěn)性、完整穩(wěn)性和破艙穩(wěn)性6-1 6

5、-1 進水艙的分類及滲透率進水艙的分類及滲透率三、進水艙的分類三、進水艙的分類 根據(jù)進水情況將船艙分為三類根據(jù)進水情況將船艙分為三類: :第一類艙第一類艙：艙頂在水線下，破損后水灌滿整個艙室，但艙頂未破，因：艙頂在水線下，破損后水灌滿整個艙室，但艙頂未破，因而無自由液面；而無自由液面；第二類艙第二類艙：進水艙未被灌滿，艙內(nèi)的水與船外的水不相聯(lián)通，存在自：進水艙未被灌滿，艙內(nèi)的水與船外的水不相聯(lián)通，存在自由液面；由液面；第三類艙第三類艙：艙頂在水線以上，艙內(nèi)的水與船外的水相通，艙內(nèi)水面與：艙頂在水線以上，艙內(nèi)的水與船外的水相通，艙內(nèi)水面與船外水保持在同一水平面。船外水保持在同一水平面。二、計算抗

6、沉性的兩種基本方法二、計算抗沉性的兩種基本方法 船舶破損后，進水量如小于船舶破損后，進水量如小于 10101515，則可應(yīng)用初穩(wěn)性有關(guān)公式計算，則可應(yīng)用初穩(wěn)性有關(guān)公式計算船艙進水后的浮態(tài)和穩(wěn)性。船艙進水后的浮態(tài)和穩(wěn)性。 兩種處理方法：兩種處理方法： 1 1、增加重量法、增加重量法：把破艙后進入船內(nèi)的水看成是：把破艙后進入船內(nèi)的水看成是增加的液體載荷；增加的液體載荷； 2 2、損失浮力法、損失浮力法：把破艙后的進水區(qū)域看成是不屬于船的，即該部分浮力：把破艙后的進水區(qū)域看成是不屬于船的，即該部分浮力已損失，并由增加吃水來補償。已損失，并由增加吃水來補償。 1 1、安全限界線：艙壁甲板線以下、安全限

7、界線：艙壁甲板線以下7676毫米處的一條與甲板邊線相毫米處的一條與甲板邊線相2 2 平行的曲線平行的曲線 2 22 2、極限海損水線：、極限海損水線： 與安全限界線相切的水線與安全限界線相切的水線 3 3、可、可 浸浸 長長 度度l l f f ：在安全限界線的界定下，船艙的最大允許長度：在安全限界線的界定下，船艙的最大允許長度甲板邊線安全限界線極限海損水線76mm一、基本概念：一、基本概念：二、滲透率二、滲透率 體積滲透率體積滲透率 面積滲透率面積滲透率vvv1aaa16-2 6-2 抗沉性衡準抗沉性衡準 規(guī)范規(guī)范規(guī)定：船舶在破損后應(yīng)有規(guī)定：船舶在破損后應(yīng)有76mm 的干舷的干舷。故甲板邊線

8、。故甲板邊線以下以下76mm處的一條曲線稱為處的一條曲線稱為安全限界線安全限界線，或，或艙壁甲板艙壁甲板以下以下76mm處一條甲板邊線相平行的線。與其上各點的切線表示所允許的最處一條甲板邊線相平行的線。與其上各點的切線表示所允許的最高破艙水線高破艙水線極限破艙水線極限破艙水線。 為使水線不超過安全限界線，需限制艙長。為使水線不超過安全限界線，需限制艙長。滿足安全限界線要求滿足安全限界線要求的最大許可長度稱為的最大許可長度稱為可浸長度可浸長度，它表示進水后船舶的破艙水線恰與，它表示進水后船舶的破艙水線恰與安全限界線相切。安全限界線相切。規(guī)范規(guī)范規(guī)定，由規(guī)定，由分艙因數(shù)分艙因數(shù) F F 決定許用艙

9、長決定許用艙長Fl分艙因數(shù)許用艙長可浸長度 分艙因數(shù)分艙因數(shù) F F：反映不同船對抗沉性的不同要求，反映不同船對抗沉性的不同要求， F F小，對抗沉性的要求高，小，對抗沉性的要求高，F(xiàn) F與船長和船的業(yè)務(wù)性質(zhì)有關(guān)與船長和船的業(yè)務(wù)性質(zhì)有關(guān)三、船舶分艙三、船舶分艙1、分艙因數(shù)分艙因數(shù)F：表示不同船對抗沉性不表示不同船對抗沉性不 同要求的系數(shù)同要求的系數(shù)(如海船和內(nèi)如海船和內(nèi)河船河船) 2、許可艙長許可艙長L p L p = l f * F 當當 F=1 L p = l f 一艙進水不沉一艙進水不沉 F=1/2 L p = 1/2 l f 兩艙進水不沉兩艙進水不沉 F=1/3 L p = 1/3 l

10、 f 三艙進水不沉三艙進水不沉 當當 1/2F 1 一艙進水不沉一艙進水不沉,相鄰兩艙進水要沉相鄰兩艙進水要沉, 一艙制船一艙制船 當當 1/3F1/2 兩艙進水不沉兩艙進水不沉,相鄰三艙進水要沉相鄰三艙進水要沉, 兩艙制船兩艙制船 當當 1/4F1/3 三艙進水不沉三艙進水不沉,相鄰四艙進水要沉相鄰四艙進水要沉, 三艙制船三艙制船 若實際船長小于許用艙長，則船的抗沉性滿足要求。若實際船長小于許用艙長，則船的抗沉性滿足要求。對于破艙后的穩(wěn)性，對于破艙后的穩(wěn)性，規(guī)范規(guī)范要求：要求：1、用損失浮力法求得的、用損失浮力法求得的GM必為正值，客船和科研船必為正值，客船和科研船2、不對稱進水時，客船和科研船的、不對稱進水時，客船和科研船的 ，其它船，其它船 ，同時水線同時水線的最高位置不得超過任何開孔的下緣的最高位置不得超過任何開孔的下緣 300mm；3、扶正后，客船和科研船、扶正后，客船和科研船 ，其它船，其