船舶设计原理重量与重心学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:57 大小:1.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学同时,船舶所受浮力,等于船体所排开水的重量(zhòngliàng)△,故有浮力方程式式中,——水的密度(t/m),海水密度为1.025t/m3;淡水密度为1.0t/m3;——该装载情况下的型排水体积(m);k——附体体积系数,通常为1.004~1.01,因为为型排水体积,不包括外板厚度及附体(如舵、螺旋桨、轴支架,舭龙骨等)在内,k值为考虑这些因素而定的系数。在上述统计数值中,通常对小船取大值,大船取小值;L、B、T、Cb-----船长、型宽、吃水及方形系数(L,本书指垂线(chuíxiàn)间长,即Lbp)。根据浮力和重量相等,可得浮性方程式二、民船典型载况船舶在营运及航行过程中,其载重量(如货物、旅客及行李、油、水)是变化的。随着载重量的变化,船的排水量及其浮心和重心的位置也不同,因而船的各种技术性能(xìngnéng)也就不同。为了掌握船舶在营运过程中的技术状况,须取若干种典型载况加以研究。民船通用的典型载况是空载和满载,相应的典型排水量为空船排水量和满载排水量。1、空船排水量空船排水量系指新船竣工交船时的排水量,即空船排水量LW。此时,动力装置管系中有可供主机动车的油和水,这部分油水重量包含(bāohán)在机电设备重量内,相应的机电设备重量称为湿重,但不包括航行所需要的燃油、滑油和炉水储备及其他载重。2。满载排水量船舶装载了预定的全部载重量的载况称为满载,相应的排水量即为满载排水量。如重量估算准确,则满载时船舶吃水等于设计吃水,因此,满载排水量也称为设计排水量。民船通常以满载载况作为设计状态,它是决定船舶主要要素的基础。此时可能出现以下情况:①新船不能在预定的航线上航行,或必须减载航行,这是因为,对于沿海和内河船舶,往往是航道水深限制了船舶吃水;对于远洋船舶,则是停靠港的泊位水深限制了船舶吃水。②船舶干舷减小,储备浮力减少,船舶大角(dàjiǎo)稳性与抗沉性难以满足,甲板容易上浪,船舶结构强度也可能不满足要求.反之,如果将船舶重量计算得过重,则船舶尺度选择势必偏大,船舶建造所需的原材料与工时消耗增加,显然,船舶经济性降低;同时,由于实际(shíjì)吃水小于设计吃水,螺旋桨可能露出水面而影响推进效率,海上航行时船舶耐波性也可能变差。本章主要介绍初始设计阶段船舶重量重心(zhòngxīn)的估算方法,寻求船舶主尺度系数与各部分重量之间的内在规律;同时,还将简略介绍船舶设计中、后期图纸资料比较完备情况下重量重心(zhòngxīn)的计算方法。一、空船重量分类构成空船重量的项目是十分繁杂的。为便于船舶设计者准确地计算空船重量,避免重量项目计算的重复或遗漏,为便于船舶建造者进行原材料及设备订货,同时也便于船厂经营部门进行船舶报价,需要将空船重量按一定的原则进行分类。按惯例(guànlì),空船重量通常分为:1、船体钢料重量Wh;2、木作舾装重量Wf;三大部分3、机电设备重量Wm,各部分又细分为若干组,各组再分成若干项,如表2—2所列。(一)影响船体钢料重量的因素影响船体钢料重量的因素很多,大致有以下(yǐxià)几个方面:(2)船宽B从结构构件数量上看,一些横向构件(如船底与甲板横向构件,横舱壁、平台、甲板等)都与船宽B有关,船宽B对横向强度影响较大(jiàodà),但对船体纵向强度影响不大。综合起来看,船宽对船体钢料重量影响次于船长。(3)型深D从构件几何尺度和数量方面看,型深D对舷侧板、肋骨、舱壁、支柱等构件有影响,即D增加要引起它们的重量增大;D增加,则船体粱的剖面模数增大,可使船体纵向构件断面尺寸减小.从而可减小它们的重量。从上述两方面综合考虑,对于(duìyú)大船,型深D增加,其船体钢料重量Wh不一定增加或增加甚微,甚至会减少,对于(duìyú)小船,其强度不是主要影响因素(一般能保证),结构构件的尺度主要取决于工艺和建造方面的要求,因此型深增加要使船体钢料重量增大。(4)吃水T吃水T不影响结构构件数量,但对总纵强度和局部强度有一定影响。吃水T增加(zēngjiā),使船体所受静水压力增大,故船体梁的剖面模数要增加(zēngjiā)。从局部强度方面看,船底和舷侧构件尺寸也要加大。所以,吃水增加(zēngjiā)也会引起船体钢料重量增加(zēngjiā)。(5)方形系数CbCb增大(zēnɡdà)(一般当Cb>O.6时),则需增大(zēnɡdà)船体梁剖面模数W.这会引起总纵强度构件重量增加;另外,Cb增大(zēnɡdà),会引起外板、甲板,底部结构、舱壁等构件尺度和数量微小的增加。总之,方形系数Cb增大(zēnɡdà),会使船体钢料重量Wh有所增加,不过其影响甚微.。综上所述,可知主尺度及方形系数对Wh的影响程度是不同的,其顺序(