船舶原理例题

【例】：某船出港时垂向力矩为17500 tm，排水量为3500t时，吃水4.5m，TPC=7.0 t/cm，KM为5.50m，试求出港时的GM大小？若该船抵目的港时某一个燃油舱的燃油消耗量为56t，对应的重心高度为0.8m，使油水柜产生自由液面，燃油密度0.85t/m3，油柜长14m，宽7m，中间有一纵舱壁和两横舱壁；试求抵港时的GM大小？

(? 如淡水也消耗30t，产生自由液面，重心高zp为3.0m，淡水柜长2m，宽6m，GM？) 解：

GM?KM?KG?KM?Mxoy??5.5?17500?0.5m3500

如可能，最好使用

简化式！！

油水消耗属卸载，载荷重 P= -56 t, 其重心高 = 0.8 m

?d?吃水改变量：

P?56???0.08m100TPC100?7.0

GM1?GM?抵港时稳性高：

?ix?d??d??z?GM???p??P?2???P

P1B3Lix??100.042m4412

GM 1 ? 0 . 5 ? ? 56 ? ? 0 . 08 . 85 ? 100 . 042 ? 0

? 0 . 5 ? . 8 ? 0 . 5 ? ? ? 4

3500 ? 56 ? 2 3500 ? 56 =0.424m ?

【例】：某货船排水量6000t，因装货造成右倾9°,KG为6.52m，现在二层舱内加装300t货物，其重心高度为10.8m，分装于纵向中心线左右两翼各5.0m处，船舶的KM为7.15m，求左右两翼各装多少吨货才能使船舶保持正浮状态？

解：设左右两边各装载P1，P2吨货物

调整前船重量横向力矩：Mh1?MR1??1GM1tan(9?) 调整后×××××××：Mh2?MR2??2GM2tan(0?) 加载载荷形成的重量力矩：

如不为0，？？？？ ?PY??GMii22tan(?2)??1GM1tan(?1)

P1?P2?300

?P1*(?5)?P2*5?6000?(7.15?6.52)?(?tan9?)?P1?210(t) 解得： ??P?P?300P?90(t)2?1?2

【例–船内载荷移动】：某船长 L=110m，宽B=11.5m，首尾吃水dF=3.3m，dA=3.2m，排水量2360t，GM=0.8m，GML=115m，漂心xf=-2.2m，现将重为P=50t的载荷由位置1(25,3,2.5)移至位置2(10,1.5,6)，求船的浮态(倾角,dF,dA)？ 解：

垂向移动距离：lz = z2 – z1 = 6-2.5 = 3.5 m 横向移动距离：ly = y2 – y1 = 1.5-3 = -1.5 m 纵向移动距离：lx = x2 – x1 = 10-25= -15 m 新的稳性高（垂向移动载荷影响）：

Plz50?3.5?0.8??0.726(m)?2360

Plz?GMLG1ML?GML??GML?115(m)?MTC??24.67(t?m/cm)?100LG1M?GM?新的浮态（水平移动载荷影响）：

tan??Ply?G1M?50?(?1.5)??0.044 2360?0.726???dF??t(0.5?xf/L)??0.158m ??d??t(?0.5?x/L)?0.146m?f?APlx50?(?15)?t????0.304(m) 100MTC100?24.67?dF'?dF??dF?3.14m ??dA'?dA??dA?3.35m

【x】某轮排水量20000t，首吃水8.50m，尾吃水9.00m，船舶无横倾角。现打算在No.2右舷压载

舱注满300t压载水，该舱舱容中心横向距中6m，纵向距中50m，距基线4.50m。试求船舶的GM1、船中右舷吃水、首左右弦平均吃水和尾平均吃水。(已知：船长150m，船宽25m，KM=8.90m，GM=0.90m，Xf=-4.0m，TPC=25.5t/cm和MTC=220tm/cm)

【3】 某轮在标准海水中处于某一平均型吃水时，正浮时的水线面面积Aw为4480m2，试求该轮在该吃水下的厘米吃水吨数TPC。若此时将重300t的货物从舯后40m处移到舯前40m处，船舶将产生1.03m的首倾，试求该吃水下的厘米纵倾力矩MTC。 解： TPC?t?AW? 100?4480?1.025＝45.92t/cm 100P?lx?100MTC 300?[40?(?40)]MTC??240.0t?m/cm100?1.03

【11】 某轮抵达伦敦港时的排水量Δ＝15016(t)，初稳性高度GM＝0.29（m），经计算由于吊卸重大件，船舶将产生右倾12?，问为使船舶的横倾角不超过6?，需在No.2压载水舱的左舱压水多少？（已知No.2压载水舱的舱容中心至中线面的距离为5m，+距基线1.8m，忽略自由液面影响）。

【12】 计划向船长150m的船上装载150t货物，已知船舶漂心在舯后4.6m，T.P.C=24.8t/cm，M.T.C=209.4×9.81KN.m/cm，并设这些数据在装载后不变，试问：

若货物装载在漂心前40m处，则船舶首尾吃水改变量各为多少？ 为使尾吃水不变，货物应装离漂心几米处? 解：

100MTCP150150?40?dF???t(?0.5?xf/L)??(0.5?(?4.6)/150)?0.21m 100TPC100?24.8100?209.4P150150?40?dA???t(?0.5?xf/L)??(?0.5?(?4.6)/150)??0.07m100TPC100?24.8100?209.4 ?t?P?(xp?xf)P?(xp?xf)P?(?0.5?xf/L)?0 要使?dA = 0,则：?dA?100TPC100MTCXp－Xf = 17.99m

【13】 某轮dF=6.2m，dA=6.5m，船长120m，现欲将460t货物分装于漂心前30m及漂心后35m的舱内。（已知M.T.C=166×9.81KN.m/cm，T.P.C=18t/cm，xf = -4.5m，并假设装载后这些数据不变）

问应如何分配才能使船舶的首尾吃水相等？ 装载后的首、尾吃水各为多少？ 解：

首尾吃水相等，即： dF??dF?dA??dAPP??t(?0.5?xf/L)?dA???t(?0.5?xf/L)100TPC100TPC P?(xp?xf)P?dF??(?0.5?xf/L)100TPC100MTCP?(xp?xf)P?dA??(?0.5?xf/L)100TPC100MTC?dF?又 PF + PA = 460 (t) 由(1~2)解得：PF = 324.31 t, PA = 135.69 t 装载后首尾吃水为： (1) (2) dF1?dA1P?(xp?xf)P?dF??(?0.5?xf/L)?6.62m

100TPC100MTC

【14】 某轮船长150m，抵港后，准备修理螺旋桨，除第一货舱外，其他各舱全部卸空，此时观察首吃水为4.40m，尾吃水为2.25m，现要求尾吃水为2.00m。问需往首尖舱打多少吨压舱水才能满足要求？（已知首尖舱舱容中心距中70m，Xf =3.5m，T.P.C=20t/cm，M.T.C=160×9.81KN.m/cm） 解：

设需往首尖舱打P吨压载水即能满足尾吃水要求 dA1?dA??dA P?(xp?xf)PP?2.0?2.25???t(?0.5?xf/L)?2.25??(?0.5?xf/L)100TPC100TPC100MTC解得：P = 149.3 t

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