船 舶 货 运广东海洋大学航海学院2021/8/221海上货物运输（船舶货运）授课说明课程内容简介学习的重要性和特殊性学习适用对象学习和考试要求章节内容第一篇船舶货运基础知识第二篇各类常运货物的海上运输2021/8/222海上货物运输（船舶货运）课程内容简介主要专业课之一相关的基础课程有货物学、船舶原理本课程主要讲述两部分内容：船舶货运基础知识各类常运货物的海上运输课程学习的重要性和特殊性学习适用对象：在校航海技术专业学生。2021/8/223海上货物运输（船舶货运）学习和考试要求教学满足本科教学大纲的要求；满足STCW公约的要求；满足适任证书统考的学习要求。授课形式：以课堂讲授和实验、习题作业相结合的形式授课。考试形式：闭卷考试形式，其中平时成绩占总成绩的30%（包括上课表现、作业成绩和实验成绩等）必读及参考书籍：船舶货运沈玉如主编；海上货物运输徐邦祯主编；船舶货运技术王建平主编2021/8/224海上货物运输（章节内容）第一篇船舶货运基础知识第一章 船舶与货物基础知识第二章 船舶载货能力第三章 船舶稳性第四章 船舶强度第五章 船舶吃水差2021/8/225海上货物运输（章节内容）第二篇各类常运货物的海上运输第六章 杂货船运输第七章 固体散装货船运输第八章 集装箱船舶运输第九章 特殊货物运输第十章 散装液体货船运输第十一章 货运单证2021/8/226第一章 船舶与货物基本知识第一节 船舶重量性能和容积性能第二节 船舶浮态和船舶吃水第三节 船舶静水力资料第四节 载重线标志与载重线海图第五节 货物分类、性质、包装和标志第六节 货物重量、体积和件数第七节 货物亏舱和积载因数2021/8/227第一节 重量性能和容积性能船舶重量性能含义性能指标排水量载重量航次储备量船舶常数船舶容积性能性能指标舱室容积舱容系数登记吨位在最大允许吃水范围内，反映吃水与船舶载重关系的性能空船排水量L(Light ship displacement)定值，船舶资料查得满载排水量S(Full loaded displacement)定值，船舶资料查得装载排水量(Loaded displacement)固定储备量G1，所占比例小，取定值；可变储备量G2，包括燃润料和淡水。船舶常数的重量组成2021/8/228重量性能载重量总载重量包括装载货物、航次储备、压载水及其他重量的总和。表达式净载重量具体航次中所能装载货物重量的最大能力。表达式DWS通常用来表征船舶大小及统计船舶拥有量。2021/8/229容积性能性能指标舱室容积舱容系数登记吨位干货舱容积：最大空间体积，分散装容积和包装容积（9095）液货舱容积、液舱柜容积甲板货位舱容系数;指全船货舱总容积与船舶净载重量之比，即每一吨净载重吨所占有的货舱容积。2021/8/2210容积性能舱容系数舱容系数是表征船舶对轻货或重货适应能力的指标。舱容系数大的船，适装轻货；舱容系数小的船，适装重货舱名位置(肋号)包装舱容(m3)舱容中心位置(m)距基线距船中第一货舱二层舱160187103011.8553.18底舱1601878046.9752.38合计18349.7152.38第二货舱二层舱127160178911.4232.18底舱12716032605.5131.30合计50497.6031.61第三货舱二层舱95127163011.188.00底舱9512738305.357.85合计54607.097.90第四货舱二层舱6995131211.17-13.87底舱699530905.37-13.79合计44027.10-13.81第五货舱二层舱1240146111.54-55.55底舱124011267.24-54.25合计25879.67-54.99总计19332货舱容积表2021/8/2211容积性能登记吨位定义是指船舶为登记注册及便利海上运输的需要，按有关国家主管机关的丈量规范的规定所丈量的船舶容积，以吨位表示其大小。船长不小于24米的船舶，均应核发“吨位证书”。分类总吨位GT,主要用途:统计、海事赔偿、等级划分、登记、丈量等计费、部分港口使费净吨位NT,根据丈量规范规定丈量确定的船舶有效容积所核算的专门吨位为船舶净吨位（Net tonnage）。有效容积可理解为船舶用于载货和载客处所的容积。主要用途:港口使费和税金运河吨位主要用于交纳运河通过费的依据。用途 2021/8/2212登记吨位船舶总吨位的用途主要有：表征船舶建造规模大小，作为船舶拥有量的统计单位；船舶建造、买卖、租赁费用及海损事故赔偿费的计算基准；国际公约，船舶规范中划分船舶等级，提出技术管理和设备要求的基准；作为船舶登记、检验、丈量等计费的依据；作为某些港口使费的计算基准；作为计算净吨位的基础。净吨位主要用做计收各种港口使费（如港务费、引航费、码头费、灯塔费等）和税金（吨税）的依据。2021/8/2213第二节 船舶浮态和船舶吃水1 船舶平衡条件2 船用坐标系3 船舶水尺标志4 船舶浮态5 平均吃水6 平行沉浮7 水密度改变对吃水的影响2021/8/2214 1.船舶平衡条件和船用坐标系1 船舶平衡条件重力的作用中心称为重心，以G表示。浮力的作用中心称为浮心，以B表示。B也是水线下船体排水体积的几何中心。平衡条件：重力和浮力大小相等、方向相反并作用于同一垂线上。2 船用坐标系坐标原点；纵坐标X轴；横坐标Y轴；垂向坐标Z轴。船中坐标系和船尾坐标系GB2021/8/2215船中坐标系和船尾坐标系2021/8/22163.船舶水尺标志3 船舶水尺标志船舶吃水概念型吃水与实际吃水的区别水尺标志的标绘：位置：船首、中、尾两舷公制以阿拉伯数字标出，数字高度及数字间距为10厘米，英制以罗马数字标出，数字高度及数字间距为6英寸；读法数字下边缘为该数字表示的吃水数值，有波动时，取平均值。2M86410cm2021/8/2217型吃水与实际吃水型吃水与实际吃水船舶吃水（Draft)是指水线面下船体的深度，即水线面与船底间的垂直距离。根据量取方法和作用的不同，可分为型吃水和实际吃水。型吃水是指水线面到龙骨板上边缘（龙骨基线）的垂直距离；实际吃水则为水线面到龙骨板下边缘的垂直距离，两者相差一龙骨板厚度。 end2021/8/2218水尺标绘2021/8/2219水尺标绘2021/8/22204.船舶浮态相对于静止水面的漂浮状态。浮态的类型正浮、横倾、纵倾、任意倾斜（参见图示）平衡条件：重力和浮力大小相等、方向相反并作用于同一垂线上。 （重力和浮力的平衡关系，参见船舶原理）漂心F船舶水线面的几何中心（Centeroffloatation）；漂心位置与水线面的大小及几何形状有关，随吃水的不同而变化；漂心以xf , 表示。 end2021/8/2221船舶浮态x xoGBxgxbyBGZbZgyBGZbZgyBGZbZg2021/8/2222浮态的类型 W=V Xg=XbYg=Yb=0 注意：Xg与Xb不一定为零 WV XgXb Yg=Yb=0 无横倾 2021/8/22235.平均吃水概念计算正浮纵倾横倾任意倾斜拱垂修正平均吃水是指在该排水量条件下对应船舶正浮状态时的吃水(与其它浮态相对应）。在小倾角倾斜状态下，为等容变形，平均吃水亦是等容吃水。船舶装载后的平均吃水应根据当时的浮态不同使用相应的计算方法。end2021/8/2224平均吃水计算正浮船体各处吃水相同。纵倾横倾任意倾斜拱垂修正SaggingHogging若吃水差较小，则：end2021/8/22256.平行沉浮6 平行沉浮概念：指船上载荷增减及增减前后的水线相互平行，即吃水改变量处处相等。平行沉浮条件TPC:船舶平均吃水变化1cm时对应排水量的改变量。载荷少量增减即指：少量增减的载荷重心位于初始漂心F的垂线上，则有：end2021/8/22267.水密度改变对吃水的影响7 水密度改变对吃水的影响船舶总重量不变时，舷外水密度的改变，导致排水体积的变化，将反映为平均吃水的变化平均吃水变化的计算（推导见教材P11）淡水超额量船舶从标准海水驶入标准淡水时，平均吃水的增量。半淡水超额量船舶从标准海水驶入半淡水密度时，平均吃水的增量。近似计算：end2021/8/2227第三节 船舶静水力资料1 用途及重要性根据船舶型线图计算绘制，用于计算校核船舶若干性能。为船舶资料中的重要部分。2 静水力曲线图3 载重表尺指船舶在静止、正浮状态时常用浮性和稳性参数随吃水变化的关系图。参数种类：吃水、排水量（海水、淡水）、DW、TPC、MTC、KM、xb 、 xg （见P8图示）查取方法：以平均吃水为引数，作水平线，读对应曲线交点数值。4 静水力参数表简便、可靠（见P221表）查取：平均型吃水为引数（查此表误差较小）5 船舶装载问题计算求算吃水与装载量之间相互的数值关系。例题2021/8/2228静水力曲线图表示船舶在静止正浮状态时的浮性参数、稳性参数和船型系数与吃水之间关系的一组曲线。浮性参数曲线（7条）排水体积曲线、排水量曲线、浮心距船中距离（xb）曲线、浮心高度（Zb）曲线、漂心距船中距离（xf）曲线、水线面积（Aw）曲线、每厘米吃水顿数（TPC）曲线。稳性参数曲线（3条）横稳心距基线高度（KM）曲线、纵稳心距基线高度（KML）曲线、每厘米纵倾力矩MTC曲线船型系数曲线水线面系数、中横剖面系数、方形系数、纵向菱形系数和垂向菱形系数曲线查取方法垂向坐标:平均型吃水；横坐标代表船舶不同参数，以厘米数表示，各参数与厘米数的比例标于图中。见P6图示，举例讲解。2021/8/2229静水力曲线图2021/8/2230载重表尺2021/8/2231静水力参数表2021/8/2232某船0800时观测吃水为 并开始装货，1200时吃水为 ，若不计油水消耗,求上午共装货多少吨（LBP=140m）？船舶装载问题计算例解：1.求0800时的平均吃水dM1和1200时的平均吃水dM208001200 2.查取排水量或载重量dM1=4.37m时, 1=8430t, DW1=4080tdM2=6.3m时, 2=14100t, DW2=8750t3.计算装载量PDW2DW1=875040804670t END2021/8/2233第四节 载重线标志与载重线海图1.储备浮力2.干舷3.载重线标志除木材船以外国际航行船舶的载重线标志木材船国际航行船舶的载重线标志国际航行船全季节载重线标志国内航行船载重线标志4.载重线海图5.载重线的勘绘和使用2021/8/22341.储备浮力1966年国际载重线公约（International Convention on Load Lines，1966）及法定规则均规定必须在船舶两舷勘绘载重线标志，以限制船舶满载最大吃水。 满载水线以上船体水密空间所具有的浮力称为储备浮力，它包括满载水线至干舷甲板间水密空间及满足强度要求的舱壁和水密封闭装置的上层建筑内部的空间容积所提供的浮力。海船的储备浮力约为排水量的25一40。 储备浮力的大小与船舶尺度、类型、航区和航行季节等因素有关 end2021/8/22352.干舷定义：船舶干舷（Free boards）是指在船中处从干舷甲板上边缘向下量到载重线上边缘（或满载水线）的垂直距离。干舷甲板指用以计算干舷的甲板，通常指最高一层露天全通甲板。 船舶干舷F与型深D、型吃水d的关系为：FDd 结论：显然，干舷可以作为衡量储备浮力大小的尺度，干舷越大，储备浮力也越大。 为了保障船舶安全并使船舶具有尽可能大的装载能力，公约和规则规定了船舶在任何装载情况下应具有的最小干舷值。 解释：end2021/8/22362.干舷（解释）应该清楚，公约和规则中规定的最小干舷值，是顾及船舶形状、类型、航区及航行季节等因素所需具有的储备浮力大小而确定的，但是以强度、稳性、抗沉性均符合有关法规的要求为前提条件。当由储备浮力确定的最小干舷与强度、稳性及分舱等要求所决定的干舷不一致时，应取其大者。 船舶最小干舷分为夏季、热带、冬季、北大西洋冬季和淡水最小干舷，其中夏季最小干舷是确定其他最小干舷的基准。end 2021/8/22373.载重线标志除木材船以外国际航行船舶的载重线标志船舶载重线标志（Load linemarks）是指勘绘于船中两舷，标明载重线位置以限制船舶最大吃水，确保船舶最小干舷的标志。船舶装载后实际水线未淹没相应载重线，则视为满足最小干舷的要求。组成由甲板线、载重线圈、各载重线3部分组成。甲板线（Deck line） ：勘绘于船中两舷，其上边缘位于干舷甲板边缘上表面向外延伸与船体外表面的交线上，用以表明干舷甲板位置，作为量取有关最小干舷的基准线。载重线圈（Load line ring） ：由中心位置位于船中的圆环和上边缘中点通过圆环中心的水平线两部分组成。圆环两侧标有字母“C”和“S”，为中国船级社缩写。从甲板线上边缘至圆环中心垂直距离为夏季最小干舷。各载重线（Load lines) ：位于载重线圈船首方向的若干水平线表示不同种类的载重线，由甲板线上边缘至各载重线上边缘的垂直距离即为各种所规定的最小干舷大小。载重线共有以下6种： 2021/8/22383.载重线标志国际航行船2021/8/2239各载重线（Load lines)夏季载重线(Summer load line)：其高度与载重线圈中的水平线一致，标有缩写字母“S”。通常所说的船舶满载吃水是指龙骨基线至夏季载重线上边缘的垂直距离，称夏季吃水。 热带载重线（Tropical load line）：标有缩写字母“T”，较夏季最小干舷小1/48的夏季吃水。 冬季载重线（Winter load line）：标有缩写字母W，较夏季最小干舷大1/48的夏季吃水。夏季淡水载重线（Fresh water load line in summer）：较夏季载重线高S40 TPC（cm）或1/48的夏季吃水，标有缩写字母F。 热带淡水载重线（Tropical fresh water load line）：较热带载重线高S40 TPC（cm）或1/48的夏季吃水，标有缩写字母TF。 对于船长不大于100 m的船舶，尚应加绘北大西洋冬季载重线（Winter North Atlantic loadline）较冬季干舷大50mm，标有字母 WNA。 end2021/8/22403. 载重线标志木材船木材船国际航行船舶的载重线标志公约和规则规定，对于在干舷甲板或上层建筑的露天部分装载木材货物，且船舶结构、设备和装载均满足公约和规则要求的木材船，可勘绘和使用木材载重线。由于木材甲板货给船舶提供了一定的附加浮力，增加了抗御海浪的能力，因而木材船最小干舷比相应的其他船舶最小干舷小些。木材载重线在通常载重线以外另行勘绘，位于载重线圈后方一定距离处。各载重线一端在规定字母前加标“L”。LT干舷较LS干舷小1 /48的夏季木材型吃水，LW干舷较LS干舷大1/36的夏季木材型吃水，LWNA干舷与WNA干舷相同，淡水木材干舷的规定同其他货船，木材载重线标志如图所示。 2021/8/22413. 载重线标志木材船2021/8/22423.载重线标志全季节国际航行船全季节载重线标志对于所有货船，如按法定规则的全面要求所核定的干舷大于公约所要求的最小干舷，因而其载重线勘绘于相当或低于公约所核定的最小干舷的最低季节性载重线位置时，则仅需勘绘淡水载重线。全季节载重线标志如图所示。 2021/8/22433.载重线标志国内航行船国内航行船载重线标志对于我国国内沿海航行的船舶，由于沿岸海面风浪较小，对稳性、强度、抗沉性等的要求可低于国际航行船舶，储备浮力也可相应减小，因此，根据规则规定，其干舷可降低要求。国内航行船舶载重线标志如图所示，载重线下半圈与标志同色，两侧标以字母ZC，共有夏季、 热带、淡水和热带淡水4条载重 线，并在各载重线一端分别标有 X、R、Q、RQ缩写。 2021/8/22443.载重线标志国内航行船2021/8/22454.载重线海图世界海区的划分根据长期观测和积累的全球不同海区在不同季节内风浪的大小和频率的资料，将世界海区划分为：区带（Zones) 指一年各季节中风浪变化不大，因此允许船舶全年使用同一载重线的海区。区带可分为： 夏季区带(Summer zones) ;热带区带（Tropical zones） 季节区域（带）（Seasonal zones or seasonal areas) 我国沿海海区的划分国际航行船舶 国内航行船舶 end2021/8/2246季节区域（带）概念：指一年各季节风浪变化较大，因而船舶在不同季节期内允许使用不同载重线的海区。季节区域（带）可分为：热带季节区域（带）（Tropical seasonal zones or areas)：在该区域内航行的船舶，当处于规定的热带季节期（Tropical seasonal periods）时，允许使用热带载重线；当处于规定的夏季季节期（Summer seasonal periods），则允许使用夏季载重线。 冬季季节区域（带）（Winter seasonal zones or areas）：在该区域内航行的船舶，当处于规定的冬季季节期（Winter seasonal periods）时，允许使用冬季载重线；当处于规定的夏季季节期时，则允许使用夏季载重线。对于船长不大于100 m的船舶，航行于北大西洋冬季季节区带的全部和中位于150和500W两子午线之间的部分，当处于冬季季节期内时，应使用北大西洋冬季载重线。各季节区域（带）中不同季节期的起讫日期见载重线海图。end 2021/8/2247国际航行船舶 根据公约规定，我国沿海海区分别属于夏季区带和热带季节区域。我国政府在加人1966年国际载重线公约时，就该公约对我国沿海海区划分的规定声明保留。我国政府规定，我国沿海海区分为南北两个热带季节区域，即： 香港一苏阿尔恒向线以北：夏季季节期自10月 1日至来年月15日；热带季节期自4月16日至9月30日；香港一苏阿尔恒向线以南：夏季季节期自10月日至来年月20日，热带季节期自1月21日至9月30日，比公约规定延长了4个月。 国际航行的中国籍船舶可按上述规定执行，而悬挂缔约国国旗的外国籍船舶仍可执行公约的规定。 2021/8/2248国内航行船舶 规则中对国内航行船舶的季节区域和季节期的划分也做了如下规定： 汕头以北的中国沿海 季节期：热带自4月16日至10月31日 夏季自月1日至来年4月15日汕头以南的中国沿海 季节期：热带一自2月16日至10月31日 夏季一自I1月1日至来年2月15日 2021/8/22495.载重线的勘绘和使用1.载重线标志的勘绘和“国际船舶载重线证书” 载重线标志：当船舷为暗色底者，载重线标志漆以白色或黄色；当船舷为浅色底者，则应漆以黑色。 “国际船舶载重线证书”有效期为5年，年度检验，每5年至少有一次定期检验。 2载重线标志的使用 船舶在营运期间使用载重线标志时，应注意以下事项：1)船舶所勘绘的载重线位置与证书所载相符合； 2)保持载重线标志清晰可见；3)保持证书在有效期内，展期不超过5个月；4)保证船体和上层建筑、有关装置和设备无实质性变动；5)船舶载重量应受到限制，以保证船舶无论在出港时、航行中，还是到港时，由区带或区域、季节期所确定的载重线不被水线淹没；6)当船舶处于密度为1.000的淡水中，应根据水域位置及季节期使用淡水或热带淡水载重线。若密度大于1.000时，此宽限量应以1.025和实际密度的差值按比例决定。 7)船舶从江河或内陆水域的港口驶出时，准许超载量至多相当于从出发港至海口间所需（耗）油水及其他物料的重量。 8）对于船舶由于气候恶劣或其他不可抗力的原因而发生绕航或延滞情况，可背离公约中的有关规定。 2021/8/2250第五节 货物分类、包装和标志货物分类货物性质（自学）P16物理性质：吸湿和散湿性、挥发性、胀缩性、放射性等化学性质：氧化性、腐蚀性、燃烧和爆炸性等生物性质：腐败性、霉变性、虫害作用等机械性质货物包装包装要求及作用包装形式（包装种类表参见教材附录八P282）危险货物包装货物标志2021/8/2251货物分类按货物形态和装运方式分：杂货(General cargo)指具有一定形式的包装货物、同包装货物一起运输的散装货物、裸装货物和货物单元及需专门运输的特殊货物；杂货的分类参见教材P111固体散装货物(Solid bulk cargo)，一般用专用固体散货船运输；液体散装货物(Liquid bulk cargo)，一般用专用液体散货船运输集装货物(Unilised cargo)按货物特性及运输要求分危险货物 (Dangerous cargo)；特殊货物(Special cargo)；一般货物(Normal cargo)按货物运抵方式分直达货物(Direct cargo)；转运货物(transit cargo)；转船货物(Transhipment cargo)；通运货物(Through cargo)；选港货物(Optional cargo);联运货物Combined transport cargo) end2021/8/2252包装要求及作用包装要求包装材料与所包装货物的性质相适应；根据货物性质、形状、重量、体积、价值等因素选用适当的包装形式；包装强度能经受一般海上所受外力要求；应兼顾经济上的合理性和运输中的安全性；满足有关技术规定及进口国的特殊要求；对危险货物的包装应遵守特别规定。包装作用防止水湿、破损、污染等，保证货物运输质量；防止撒漏、丢失、短缺等，保证货物数量完整；防止货物本身的危害及危险性的扩散，保证人身、财产及环境安全；便于货物搬运、堆垛、装卸及理货。end2021/8/2253危险货物包装国际危规（国际海运危险货物规则）及我国水路危规（水路包装危险货物运输规则）提出了危险货物海上运输的包装建议，该建议对危险货物包装的具体要求、试验项目、试验标准及包装标志做出了具体规定。包装分类（两类）：通用包装适用于第3、4、5、6.1类中的大部分货物和第1、8类中的部分货物，其余类别及相关货物由于各自具有特殊危险性质，只能采用专用包装。通用包装的等级（除第1、2、6.2、7类外，分3个等级）包装I类盛装的危险货物具有高度危险性；包装II类盛装的危险货物具有中度危险性；包装III类盛装的危险货物具有低度危险性；通用包装类型及其代码通用包装标记危险货物的专用包装2021/8/2254通用包装类型及其代码通用包装类型可用24位数码表示，该数码及其顺序包括：一位阿拉伯数字，表示包装形式，后接一个或两个拉丁字母，表示包装材料，如需要再接一位阿拉伯数字，表示包装的特殊结构包装形式有6种，以下列数字表示：1：圆桶；2：木琵琶桶；3：罐； 4：箱；5：袋；6：复合包装包装材料以下述字母表示：A：钢；B：铝；C：天然木；D胶合板；F：再生木；G：纤维板；H：塑料材料；L：纺织材料；M：多层纸；N：玻璃、陶瓷；复合包装材料代码由两个拉丁字母组成，依次表示内容器和外包装的材质例：相同材料的同一包装形式，因其结构不同而形成若干类型的包装。1A2：表示钢材料、可拆装桶顶的圆桶4B：表示铝材料的箱6HD1：表示复合包装，在胶合板桶内的塑料容器end2021/8/2255通用包装标记经检验合格的包装，应在包装的明显位置标注清晰持久的包装试验合格标志。ununGB4G/Y145/S/93NL/VL8231A1/X1.4/150/98USA/MM54C/Y100/S/96CN/110001/P1011.联合国包装标记：un2.包装类型代码：以24位数码表示，4G；1A1GB中国：3.包装等级代码、相对密度（液体）或最大总重（固体）：XI、II、III类；YII、III类；ZIII类。如：X1.4；Y1454.标注“S”指具有内包装或压力值，如：S、1505.包装制造年份6.批准国代号：NL为荷兰7.制造厂名称或主管机关规定的识别标记end2021/8/2256危险货物的专用包装第1类部分爆炸品，选用物质明细表规定的专用包装；其他爆炸品应满足通用包装的II类包装要求。第2类危险货物应用耐压容器的专用包装分：低压容器 2MPa;中压容器2MPa 且 7MPa；高压容器7MPa。第7类危险货物的包装，按运输指数（TI）分为3个等级：I类包装（TI0），标志为白色；II类包装（01)，标志为黄色，并注明TI数值III类包装（TI1），标志为黄色，并注明TI数值这种方法与通用包装包装等级分类方法相反，即危险性越大，包装等级号也越大。2021/8/2257货物标志概念作用要求分类运输标志主标志副标志指示标志危险货物标志原产国标志在货物或包装上，为便于运输，由发货人涂刷、印染、栓挂、粘帖一定的文字、代号和图案统称为货物标志。识别、区别、装运、理货和交接，显示货物特性，便于正确操作简要、清晰、准确、完整、牢固和耐久，在海水中浸泡3个月仍可辨认。方便货物收发、交接和运输而制作的标志主标志又称发货标志，包括收货人名称、合同编写或信用证编号及发货符号，在有关货运单证中均应全部记载它的内容。副标志是主标志的补充，包括：货名、目的港、件号、货件重量和尺码。指示标志又称保护标志，参见国家标准P113图示2021/8/2258危险货物标志含义按国际危规或水路危规的规定，以特定的图案、文字和符号表示危险货物的类别和性质的专门标志，由危险货物标记和图案标志组成。标记简短文字或符号，包括：运输名称、联合国编号、海洋污染物标识（如有）。图案标志及其等效标记菱形标志，不小于100mm*100mm标牌，不小于250mm*250mm海水中浸泡3个月，清晰可辨。彩图参见P992021/8/2259第六节 货物重量、体积和件数意义货物重量货物体积货物件数交接计费标准计重货容积货货物体积，生产中采用满尺丈量法求得。取若干件货物，堆成规则形状，丈量其体积，求单件或单位货重的平均体积，计算出整票货的体积。件杂货取1220件，散货取15t,特殊货取824件。托运人的责任、船舶对货物数量的核对和责任、承运人赔偿限额的记取。计重货是以总重计算运费的货物，在运价表中以“W”表示，单位为重量吨；容积货是以量尺体积计算运费的货物，在运价表中以“M”表示；单位为容积吨或尺码吨，1容积吨40ft3=1.1328m3;在运价表中标有“W/M”的货物，表示按选择高者收费。国际上通常：1t货，体积小于40ft3者列为计重货；体积大于40ft3者列为容积货。2021/8/2260货物重量重量概念包装货重量：总重、净重和皮重一般用总重作为载重量、性能计算和计运费的标准散装货重量：装船重量和卸船重量，公吨计重方法定量包装法、衡重法、液货计量和水尺检量法自然减量因自身性质、自然条件和运输限制产生的不可避免的减少量称自然损耗；基本形式：干耗、散失、流失自然损耗率：自然减量与原总重量之比（）。2021/8/2261第七节 货物亏舱和积载因数货物的亏舱 概念及表达式造成亏舱的原因亏舱率亏舱率表货物积载因数积载因数的应用货物在舱内所占容积与量尺体积的差值称为亏舱。（Broken space of cargo） VVchVc V亏舱 Vch 货物所占货舱容积 Vc货物量尺体积 为充分利用货舱容积，在装货时应尽量减少亏舱。各类货物的亏舱大小通常以亏舱率(Ratio of broken space)为衡量指标。亏舱率是指亏舱与货物所占货舱容积之比，以 表示Cbs Cbs =V/ Vch =( Vch Vc)/ Vch 亏舱率大小与许多因素有关，如货物种类和性质，包装大小与形状，货舱大小、形状及舱内设备布置，货物堆垛方式和质量，配载技术等。 end2021/8/2262亏舱率表各种包装形式及常运固体散货的亏舱率如表1-9所示 2021/8/2263积载因数货物的积载因数（Stowage factor）是指每吨货物的量尺体积或所占舱容。它具有两种形式，即不包括亏舱积载因数和包括亏舱积载因数，也可称为量尺积载因数和装舱积载因数。 不包括亏舱积载因数SF1是指每吨货物的量尺体积 ：SF1Vc/P 包括亏舱积载因数SF2 是指每吨货物堆装时所占货舱容积：SF2= Vch/ P亏舱率Cbs和积载因数的关系：SF2SF1/(1-Cbs)不包括亏舱的积载因数是货物自身的一个特征，货物运输资料中列出的积载因数、货主申报的积载因数、装货清单列明的积载因数一般均为此种积载因数。包括亏舱的积载因数实际上已不单纯是货物自身特征，其大小还与船舶、装载等非货物因素有关。货运工作人员应根据实际经验积累，尽量准确把握装舱积载因数数值，以便在估算货物的容积占有量时减小误差。end 2021/8/2264积载因数的应用积载因数主要用于船舶配载计划制定时区分货物轻重、确定舱内配货重量或计算货物舱容占有量。 区分货物轻重从船舶配积载角度，货物轻重是由货物积载因数与船舶舱容系数相对关系而确立的。当货物积载因数小于船舶舱容系数时，该货物可视为重货；反之，视为轻货；两者相近时，则为中等货。 舱内配货重量的确定 已知某货舱容积或配装数种货物后所余容积Vch ，则舱内可配装积载因数为SF1或SF2的货物吨数P为 ：P= Vch /SF2； P= Vch (1 Cbs)/ SF1 舱内配货后所占容积的计算 已知某货舱配装数票积载因数为SF1i或SF2i的货物，则货物所占货舱容积为 ：Vch =pi * SF2i ；Vch =pi * SF1i/(1 Cbs) end2021/8/2265第二章 船舶载货能力第一节 载货能力概述第二节 航次净载重量计算第三节 充分利用船舶载货能力2021/8/2266第一节 载货能力概述载货能力的基本概念 船舶的载货能力是指在具体航次中船舶所能装运指定种类的货物的最大数量。货物数量指货物的重量、体积和件数。船舶的载货能力包括载货重量能力、载货容量能力和特殊载货能力。 载货重量能力船舶的载货重量能力是指在具体航次中船舶能够装运货物重量的最大限量，也就是船舶净载重量。 载货容量能力 船舶的载货容量能力是指具体航次中船舶允许为指明货物种类的货物所使用的最大载货处所容积或容量。具体船舶特殊载货能力 特殊载货能力是指船舶结构和设备所具有的装载某些特殊货物的能力。例如重大件货；危险货物；冷藏货物集装箱等。船舶载货能力的核算 end2021/8/2267具体船舶杂货船 ，载货容量能力一般是指船舶货舱的包装容积。但在某些航次中所运载的部分货物允许装于上甲板，此时载货容量能力尚需计及上甲板载货空间。 固体散装货船 ，载货容量能力一般是指船舶货舱的散装容积。但当运输件杂货时，则应使用包装容积。 液体散装货船，载货容量能力应为适当扣减膨胀系量后的液舱容积。木材甲板货运输船，载货容量能力应包括货舱容积和所能装载甲板木材的上甲板空间容积。 集装箱船，其载货容量能力一般以箱容量来衡量。所谓箱容量是指能够承载集装箱的最大限额，通常是指标准箱（TEU）容量，用它作为集装箱船大小的重要标准。 2021/8/2268船舶载货能力的核算 核算目的：比较航次货运任务与船舶载货能力是否相适应。 核算方法：不同种类的船舶，其载货能力的核算方法也不尽相同，一般核算方法如下： 计算航次净载重量：根据本航次的具体航行情况，如港口、航道水深情况，船舶航经的海区和所处的季节期及航程长短等因素，通过计算确定航次净载载重量。确定船舶的载货容量能力：按预计所装货物种类确定船舶允许使用的载货空间容积。 了解船舶特殊载货能力：针对本航次装货清单中所列具有特殊装运要求的货物品种，详细查阅船舶资料及有关档案，了解船舶相关的特殊载货能力。 总之，本航次计划所运载的货物能否被船舶全部接受，应满足以下条件：航次货运重量 航次净载重量 航次货物容积 航次容积能力 2021/8/2269第二节 航次净载重量计算净载重量计算式 NDW=DW G C 船舶总载重量的确定船舶具体航次所允许使用的最大总载重量（或排水量）受到3个方面的限制，即航经的航道或港口水深的限制，载重线海图对船舶吃水的限制，船舶性能的限制。 船舶航次储备量的计算 船舶常数的测定 计算例题2021/8/2270船舶总载重量的确定航线水深限制下的总载重量DW1 载重线海图限制下的总载重量DW2 船舶性能限制下的总载重量DW3 应考虑老旧船的强度等问题对载重量的限制。 船舶总载重量DW的最终确定 船舶在求得了航线水深、载重线海图及船舶性能限制下的不同总载重量后，在始发港允许使用的最大总载重量应取其中三者的较小者。 2021/8/2271航线水深限制下的总载重量确定最浅水深处的船舶限制吃水dL 最浅水深处船舶限制吃水为 dLDdHw一Da 式中：dL航线最浅水深处的船舶限制吃水（m）； Dd航线最浅水深处的基准水深（m）； Hw过浅时可利用的潮高（m）； Da浅水处船底富余水深(m)。 富余水深一般各港务当局均有规定，对我国港口富余水深可取0.50.7 m 计算过浅时船舶所允许的最大排水量 根据过浅时的限制吃水dL查静水力资料，可得相应的海水排水量。若浅水域水密度为，则经水密度修正后的船舶排水量1为 ：1=*/1.025 2021/8/2272航线水深限制下的总载重量确定最浅水深处的船舶限制吃水dL计算由始发港至航线最浅水深处的油水消耗量G 设船舶由始发港航至水深受限处所需时间为t（d），航行每天消耗油水为g（t/d），则 G=t * g 计算船舶在始发港所允许的最大总载重量（或排水量）2 2=1+G DW1= 2L end2021/8/2273载重线海图限制下的总载重量船舶整个航次在使用同一载重线的海区航行 船舶整个航次都使用同一季节载重线时。则按相应的载重线确定总载重量。 船舶由较低载重线海区航行至较高载重线海区 只能允许使用较低载重线，按较低载重线确定总载重量。船舶由较高载重线海区航行至较低载重线海区 船舶由高载重线海区驶入低载重线海区，应视其高载重线海区段油水消耗量情况来确定船舶总载重量，此时总载重量的确定大致有以下两种方式： 若船舶在高载重线海区航行中油水等储备品消耗量大于两载重线的排水量之差时，则在始发港可使用高载重线对应的总载重量。（22000 21000 2000）GGH HH H-LOLO=HLHL ,DW ,DW2 2=H H-L L=DW=DWH H 若船舶在高载重线海区航行中油水等储备品消耗量小于两载重线的排水量之差时，则在始发港允许使用的总载重量为低载重线对应的总载重量与消耗量之和。（22000 21000 500） GGH H 0 ，船具有稳性 随遇平衡 ，G点与M点重合，GM0 ，船舶不能恢复到初始平衡位置 不稳定平衡 ，G点在M点之上，GM0 复习： 稳心M点是船舶正浮时浮力作用线和微倾后浮力作用线的交点，当排水量一定时，M点为一定点。 稳性的定义 稳性的分类 end2021/8/2287稳性的定义船舶在外力矩作用下偏离其初始平衡位置而倾斜，当外力矩消失后能自行恢复到初始平衡状态的能力称为船舶稳性（Stability）。 船舶是否具有稳定平衡的状态，视其倾斜后是否具有稳性力矩（Stability moment;Upsetting moment）。而稳性力矩的大小为： MSGZ 式中：MS静稳性力矩（981 kNm）； 排水量（）； Z静稳性力臂（Statical stability lever）（m），是船舶重心G至倾斜后浮力作用线的垂直距离，一般简称做稳性力臂。end 2021/8/2288稳性的分类按船舶倾斜方向分类 可分为横稳性和纵稳性。横稳性指船舶绕纵向轴（x轴）横倾时的稳性；纵稳性指船舶绕横向轴（y轴）纵倾时的稳性。 由于纵稳性力矩远大于横稳性力矩，故不可能因纵稳性不足而导致船舶倾覆。按倾角大小分类 可分为初稳性和大倾角稳性。初稳性指船舶微倾（倾角100）时所具有的稳性（小倾角稳性），微倾在实际营运中将倾斜角扩大至100一150；大倾角稳性指当倾角大于100一150时的稳性。 按作用力矩的性质分类 可分为静稳性和动稳性。静稳性指船舶在倾斜过程中不计及角加速度和惯性矩的稳性；动稳性指船舶在倾斜过程中计及角加速度和惯性矩的稳性。 按船舱是否进水分类 按船舶是否破舱进水将稳性分成完整稳性和破舱稳性。end 2021/8/2289第二节 船舶初稳性理论证明：当排水量一定时，船舶在微倾条件下，其倾斜轴始终通过初始水线面的面积中心，即漂心F（即F为定点）；船舶的稳心M点也为一定点（M点是船舶正浮时浮力作用线和微倾后浮力作用线的交点）。船舶初稳性是以上述结论为前提进行研究和表述的。 船舶初稳性的基本标志 初稳性高度GM的表达式 初稳性高度的求取 自由液面对初稳性高度的影响 2021/8/2290船舶初稳性的基本标志 船舶在小倾角条件下，稳性力矩可表示为 MSGMsin, 即GZGMsin 式中：船舶重心与稳心间的垂直距离，称为初稳性高度（Initial metacentric height) -船舶横倾角（Angle of transverse inclination）由上式可见，在排水量及倾角一定情况下，稳性力矩大小取决于重心和稳心的相对位置，即GM大小。当M点在G点之上，GM为正值，此时船舶具有稳性力矩并与GM值成正比；当M点在G点之下，GM为负值，此时船舶具有倾覆力矩亦与GM值成正比；当M点和G点重合，GM为零，此时稳性力矩为零。 由此可知，GM是衡量船舶初稳性大小的基本标志。欲使船舶具有稳性，必须使GM0。 end2021/8/2291初稳性高度GM的表达式 初稳性高度可表示为 :GMK+BM-KGKM-KG ;KM=KB+BM或h=Zbr一Zg=Zm一Zg 式中：Zb浮心距基线高度（m），简称浮心高度； r横稳心半径（m） (BM) ；Zm横稳心距基线高度（m）； Zg重心距基线高度，简称重心高度（m）。 Zb（或KB） r(或BM）Zm（或KM） 2021/8/2292浮心的垂向坐标Zb由于船舶的浮力等于其所排开水的重量，假设水在舷外各点的密度不变，故浮力的作用中心B即浮心（Center of buoyancy）也就是船舶排水体积的几何中心。浮心坐标用xb 、yb和Zb表示。浮心的垂向坐标Zb与水线下排水体积的形状有关。 箱形船：Zbd/2 ;等腰三角形柱体船: Zb2d/3 ;一般船体: d/2 Zb 2d/3 ;较肥的船：Zb靠近d/2 ;较尖瘦的船: Zb靠近2d/3。根据实船统计，Zb=（0.52 0.55）d。具体船舶在不同吃水时的Zb值可由静水力曲线图根据装载吃水查取相应曲线得到。 2021/8/2293稳心半径r(或BM） 稳心半径r是浮心B与稳心M间的垂距。在微倾条件下，船舶浮心移动的轨迹是以M为圆心、r为半径的一段圆弧。 稳心半径r可由下式求出 r=Ix/V ， (纵r=Iy/v) 式中：V 船舶排水体积（时）； I船舶正浮时水线面积对横倾轴的惯性矩（m4）。 I值与水线面的形状和大小有关。 对于水线面为矩形的船，ILB3/120083 3LB3；对于水线面为菱形的船，I=LB3/480020 8LB3；对于一般船体，其水线面介于矩形和菱形之间，故Is也介于相应两者之间，其统计数值为Ix（0 045一0065）LB3。 船舶在不同吃水时的r值有的在静水力曲线图中给出。 2021/8/2294横稳心距基线高度Zm（或KM）KBBM或 ZmZb十r 由于Zb和r均与船舶装载吃水d有关，故Zm亦与d有关，船舶静水力曲线图、静水力参数表或载重表中均给出了船舶不同吃水时Zm值曲线或图表。 2021/8/2295初稳性高度的求取 船舶在装载后初稳性高度可由下式求取 GMKM一KG KM的查取 根据船舶装载后的吃水查取静水力曲线图、静水力参数表或载重表，即可得到相应d时的KM值。 KG的计算 根据合力矩定理，KG可按下式求得 KG=PiZi/9.81 式中：Pi构成排水量的各项载荷重量(t)，包括空船重量L、船舶常数c、各货舱货物重量、各液舱油水重量、船员及其供应品、船用备品等；Zi一载荷Pi的重心高度（m） PiZi全船垂向重量力矩（kNm） 2021/8/2296KG的计算空船重量及其重心高度的查取 对于某一船舶，空船重量L及其重心高度ZL为定值，它们可在船舶资料中查找。 货物重心高度的确定 计算法；例题舱容曲线（或舱容表）查取法对于某些散货船或杂货船，船舶资料中提供了各货舱舱容曲线或舱容表，使用时直接由货物总体积查出货物装舱后的重心高度。图34为某船某舱的舱容曲线。 例题2021/8/2297计算法 对于一舱内装载积载因数差异较大的多种货物时，用计算法确定各层货物的重心高度，有利于减小GM值的计算误差。各层货物的重心高度可按下式求出： Zi = hci / 2hb 式中：hci货层高度 hci=Vci / Vch * Hc 其中：Vci货层体积（m3）； Vch该货舱舱容（m3）； Hc该货舱舱高（m）； hb货层底面距基线高（m）。 由于首尾部货舱形状不规则，货物重心可取货层高度的0.540.58处。例题：某船在No. 3 底舱装载五金1600 t(SF0.5 m3/ t)、棉织品100t（SF=4.5 m3t）、日用品120t（SF4.6m3t）及草制品90t（SF=7.2 m3t），货物在舱内配置如图33，试计算各货物重心高度Zi及该舱货物总重心高度Zh。已知该舱舱容Vch一2 710 m3 ,舱高Hc7.2 m,双层底高为1.5m。 end2021/8/2298例题解： 列表计算货物重心高度Zi ( hci=Vci / Vch * Hc) （表31） 求货物总重心高度Zh Zh=PiZi/Pi=(1 500 x 2.70 + 220 x 5.22 + 70 x 7.22)/(1500+220+70)=3.19 m 在实际工作中，为简化计算，无论货舱内装载多少种货物及积载因数是否相差较大，均以舱内所装货物总体积中心作为该舱货物计算中心；如货物基本满舱，则取舱容中心作为该舱货物计算中心。由此简化计算所得货物重心高度与实际值显然有一定出入，但其算法简单，且求得的GM值偏小，因而偏于安全。 2021/8/2299例题图和表2021/8/22100舱容曲线根据所装货物的体积，在下方横坐标轴上找到相应位置点，由该点向上作横坐标轴的垂线，交舱容曲线于A点，过A点作横坐标轴平行线交容积中心距基线高度曲线于B点，再由B点向上作横轴垂线交于上方横坐标轴C点，C点对应数值即为该舱货物重心高度。 2021/8/22101例题某船某航次在大连港计划装载如表32所列，试求开航时船舶初稳性高度GM值。解： 列表计算、PiZi（表32）； 求KG ：KGPiZi/9.81 154061/20587 7 48 m 由20 587 t查得KM8 67 m 计算GM ：GMKM KG=8.677.48=1.19 m end2021/8/22102图表2021/8/22103自由液面对初稳性高度的影响 定义船上各液体舱柜，在液体未充满整个舱内空间时，该液体表面称为自由液面（Free surface）。当船舶倾斜时，舱柜内的液体随之流动，使液体的重心向倾斜一方移动，产生一横倾力矩，从而减少了原有的稳性力矩，也即降低了初稳性高度。 自由液面对初稳性高度修正值表达式 如图所示，当船内液体舱柜的液重P的重心位于go点时，船舶稳性力矩为 MsGMsin 表达式：GM=* ix / 推导：自由液面惯性矩ix的确定 end2021/8/22104公式推导当船舶横倾角时，液体流动后重心也随之移至g1点，产生一横移力矩Mfs=P*go g1 = P * Lz sin= v* ix/v sinMfs =* ix sin 使原有的稳性力矩减少为 Ms 1 =Ms一Mfs Ms 1 =GMsin一* ix sinMs 1(GM一* ix /) sin 对比Ms和Ms 1可知，由于自由液面影响而使初稳性高度减小，其减小值GM，可表示为 GM=* ix / ；当存在多个自由液面时，GM=* ix / 2021/8/22105自由液面惯性矩ix的确定 查船舶资料 通常船舶资料中提供了“各液舱自由液面惯性矩ix表”或“各液舱自由液面对初稳性高度修正值表”，使用时前者直接由未满液舱名称查取，后者则由液舱名及装载排水量查取。表33为某船h表。 公式计算法 具有折点且液面对称的液舱（柜）该类液舱（柜）的ix可按下式求算 等腰梯形 ：ix=L (b1+b2) (b12+b22) / 48 矩形：ix=L b3 / 12 具有折点而液面不对称的液舱（柜） 直角三角形液面 直角梯形液面 无折点但液面对称的液舱 2021/8/22106液面形状2021/8/22107减少自由液面影响的措施减小液舱宽度设置纵舱壁，水密分割；加1道，减至原来的1/4；加2道，减至原来的1/9；对于等腰三角形或等腰梯形，中间加1道纵舱壁，会减至原来的1/3。液舱应尽可能装满或空舱保持甲板排水孔畅通注意纵向水密分隔是否漏水连通现象及是否有不必要的积水在排水量较小时，更应重视液舱内自由液面对稳性的不利影响。2021/8/22108第三节 载荷改变对稳性的影响载荷移动船内重物水平横移；船内重物垂移重量增减重量大量增减；重量少量增减货物悬挂船舶倾斜试验试验步骤试验注意事项2021/8/22109载荷移动船内重物水平横移 船内重物垂移GM改变量在数值上等于船舶重心的垂移量GG1；重心上移，GM降低，GM改变量为-；重心下移，GM增大。2021/8/22110重量增减重量大量增减指装卸重量P大于110的排水量。重量少量增减指装卸重量P小于110的排水量。重量增减后KG变为：查船舶资料得KM1得初稳性高度：新的重心高度：加载后M点位置不变，则有：2021/8/22111货物悬挂船内悬挂重物相当于重物重心上移到悬挂点M，重心升高，GM降低，则有：悬挂点为重物的虚重心。2021/8/22112船舶倾斜试验试验目的试验步骤表达式试验注意事项确定船舶空船重心距基线的高度重心高度的作用（或重要性）2021/8/22113第四节 船舶大倾角静稳性大倾角稳性的概念大倾角稳性与初稳性的区别大倾角稳性基本标志静稳性力臂的求算稳性力臂表达式稳性力臂计算静稳性曲线曲线图绘制主要特征用途影响静稳性曲线的因素横倾角不同；大倾角横倾时，两浮力作用线的交点不再为定点M；倾斜轴不再过初始水线面漂心；大倾角稳性不能以GM作为基本标志来衡量。稳性力矩方程：稳性力矩的大小取决于静稳性力臂GZ的大小，并与GZ成正比；GZ为衡量大倾角稳性的基本标志。2021/8/22114静稳性力臂的求算稳性力臂表达式基点法假定重心法稳心点法计算查取“液舱自由液面倾侧力矩表”重心高度修正法选定基点K作为量取力臂的参考点，则：KN-形状稳性力臂，仅与船体水线下形状有关，通过稳性交叉曲线查得；KH-重量稳性力臂，仅与船舶垂向位置有关。由于参考点的不同，而有不同的方法，但实质是一样的，稳性交叉曲线的使用，见教材图示P33。2021/8/22115重心高度修正法计算GZ时，需要进行自由液面的修正利用液舱自由液面倾侧力矩修正利用重心高度修正将自由液面对GM的减小值看作KG的增大，从而使稳性力矩和稳性力臂GZ相应减小。计算过程（算表）10203040KNKG0sin GZ最后得到GZ曲线，可以看出GZ的特性。2021/8/22116静稳性曲线曲线图绘制主要特征用途图示影响静稳性曲线的因素为完整反映稳性力矩或稳性力臂GZ随横倾角的变化规律，应绘制一条曲线，即GZ曲线（静稳性曲线）静稳性曲线在原点处的斜率：等于GM值；静稳性曲线的反曲点：甲板浸水角；曲线前段，上升较快，该点后，上升较慢；反曲点处斜率最大，是由浮心位置改变最大决定的；极值点：曲线最高点，反映最大静稳性力矩（臂）；3545度左右；稳性消失点：稳性消失角，稳性范围：7080度；2021/8/22117用途求取甲板浸水角；求取GM；求取横倾角30度时的GZ30；求取最大静稳性力臂对应的横倾角；求稳性消失角；确定船舶静平衡位置；计算动稳性的基础。如下图所示：2021/8/22118稳性力矩（或臂）曲线图曲线特性2021/8/22119第五节 船舶动稳性定义动平衡及动倾角动稳性的基本标志最小倾覆力矩Mhmin 动稳性力臂的计算动稳性曲线图船舶受动态外力矩作用，计及横倾角加速度和惯性矩的稳性。船舶在动态外力矩作用下发生倾斜，当角速度为零时不再向倾斜方向继续倾斜，此时船舶处于动平衡状态。船舶达到动平衡时的横倾角称动平衡角（简称动倾角），以d表示。船舶动稳性用动稳性力矩（也就是稳性力矩所作功Ws)，以Md表示.2021/8/22120动稳性的基本标志由于稳性力矩作的功WS在数值上等于静稳性力矩MS曲线下的面积，则有：稳性力矩所作的功取决于动稳性力臂ld,并与ld成正比，因此动稳性力臂ld可以作为动稳性大小的基本标志。dsMRGZ曲线Mh2021/8/22121最小倾覆力矩Mhmin船舶在极限动平衡的外力矩称为最小倾覆力矩，是衡量船舶动稳性的重要参数，船舶在最小倾覆力矩作用下所对应的动倾角称为极限动倾角，以dm表示。从动稳性要求考虑，保证船舶不致倾覆的条件为：dmsMRGZ曲线Mhmin排水量进水角进水角曲线2021/8/22122动稳性力臂的计算由于不同倾角时的动稳性力臂ld为相应横倾角时静稳性力臂GZ曲线所围面积，因此以GZ曲线做近似积分，即可得到各横倾角时的ld值。采用梯形法进行计算，如图示。GZld公式：计算过程见教材P35列表法求算ldmax2021/8/22123动稳性曲线图动稳性曲线为全面反映稳性力矩所作功（动稳性力矩）或动稳性力臂随横倾角变化规律，将Md或ld与间数值关系绘制成一条曲线，称为动稳性曲线。动稳性曲线特征曲线过原点反曲点对应极限静倾角sm，前段曲线上升快，后段曲线上升慢。极值点对应稳性消失角。动稳性曲线用途已知外力矩Mh，求动倾角d求最小倾覆力矩和极限动倾角GZld动稳性曲线ldGZld2021/8/22124第六节 对船舶稳性的要求法定规则对船舶稳性的基本要求适用范围基本要求稳性衡准数K的求取最小GMC和KGC 稳性特殊要求几点说明IMO对船舶稳性的要求具体要求天气衡准2021/8/22125适用范围和基本要求适用范围法定规则规定适用于悬挂中国国旗的各种民用船舶，但帆船、机帆船、非营业性游艇以及水翼船、气垫船和滑行艇等动力支承船除外。以我国海域为中心将世界海洋区域划分为3类：无限航区（I类航区）、近海航区（II类航区）和沿海航区（III类航区）基本要求经自由液面修正后，船舶稳性在所核算的装载状况下必须同时满足：初稳性高度GM应不小于0.15m;横倾角为30度时的静稳性力臂不小于0.20m;最大静稳性力臂对应的横倾角不小于30度，如静稳性力臂曲线因计及上层建筑及甲板室而有两个峰值时，则第一个峰值的对应横倾角应不小于25度；稳性消失角应不小于55度；稳性衡准数K应不小于1.00。当船舶宽深比B/D大于2时，则对smax和v的要求可适当减小.2021/8/22126稳性衡准数K的求取概念指船舶最小倾覆力矩（臂）与风压倾侧力矩（臂）之比。风压倾侧力矩法定规则基于所设定的船舶倾侧模型，提出衡准动稳性的指标是稳性衡准数K。2021/8/22127最小GMC和最大KGC 为便于船员校核船舶实际营运中的稳性,法定规则规定,在船舶资料中必须提供GMc 和KGc曲线, GMc 指同时满足船舶稳性基本衡准最低要求时,对GM的最低限制值,亦称临界初稳性高度; KGc为满足稳性基本衡准最低要求时,对KG的最高限制值,亦称极限重心高度.借助此类资料,在校核船舶稳性时,只需计算经自由液面修正后的GM或KG一项指标,即可同时满足稳性的基本要求.衡量方法:GMc 曲线参见教材P39图3-11船舶在某一吃水时,KM为定值.2021/8/22128稳性特殊要求除稳性基本要求外,法定规则还提出了稳性特殊要求,包括一般规定及对客船,木材船,液货船,集装箱船,拖船等船舶稳性的特别规定.出港核算,到港也核算,确保整个航次中稳性满足要求;到港前如不加压载稳性不满足要求,应对中途的稳性核算;计算时,燃料及备品出港为100%,中途为50%,到港取10%;船舶稳性不合格需永久性压载时,须征得船舶所有人和船级社同意;由船舶结构和设备或货物性质的特殊性,须特殊要求。2021/8/22129几点说明必须同时满足上述五项基本衡准要求；上述基本要求，是对干货船和油轮的完整稳性衡准指标的全部要求；要求经自由液面的修正；满足基本要求，不能完全保证船舶不会发生倾覆事故（两个假设：无航速，水平面；平吃水）尽量避免船舶的初始横倾；高纬度地区，结冰对稳性的影响；船长的职责。2021/8/22130完整稳性衡准的具体要求IMO稳性规则对各类型船的完整稳性提出了七项基本衡准要求,即在核算装载状况下经自由液面修正后,要求同时满足:参见教材P40分初稳性、大倾角稳性和动稳性天气衡准适合等于或大于24m船舶船舶抵抗横风横浪联合作用的倾侧模型船舶受到垂直作用在中心线上的一个稳定风压的作用，产生稳定风压倾侧力臂lw1，此时船舶的静倾角为0;假定在横浪的作用下,船舶由横倾角0向上风舷横摇至1处;然后受到一个阵风风压，产生风压力臂lw2；在此情况下，静稳性曲线下的面积应满足面积a面积b相关参数的含义2021/8/22131天气衡准GZab12c0lw1lw2面积a面积b1参见教材附录1公式和图示注意事项自由液面船舶开口进水沉没时，认为稳性完全丧失。2021/8/22132第七节 船舶适度稳性稳性过大或过小对船舶安全的影响稳性过大；稳性过小稳性的实用范围最小GMmin=GMc,最大GMmax=GMT=9s；实用范围GMc，GMT=9s，横摇周期为15秒左右对应的GM值为适宜值；对于万吨级船舶满载时GM取4%5%B较适宜。稳性检验及判断稳性调整船舶初始横倾调整保证船舶适度稳性的措施2021/8/22133稳性检验及判断船舶稳性校核中，由于各种误差影响，校核结果与实际难以完全吻合，因而要采取一定的方法，进行时船实船的稳性检验及判断保证船舶稳性的经验方法航行中的检验方法：测定横摇周期停泊中的检验方法：与倾斜试验的原理相同，即横向移动载荷观察船舶征状上下舱合理分配货重。2021/8/22134稳性调整港内靠泊或锚泊时，应满足的要求P50离、到港或航行中应应同时满足的要求调整方法横倾角调整初稳性高度GM调整保证适度稳性的措施了解船舶状况及航线情况合理配载、合理平舱、合理调整稳性货物紧密堆垛，防止大风浪航行中移位尽量减少自由液面影响消除船舶初始横倾航行中做好货物检查和加固改变船舶与波浪的相对位置船长的责任2021/8/22135调整方法横倾角调整初稳性高度GM调整在初稳性计算中已经讲述，主要公式如下：横倾角调整初稳性高度GM调整2021/8/22136第八节 船舶稳性资料的应用船舶“稳性报告书”或“装载手册”的内容主要参数、稳性总结表、主要使用说明、各种基本装载状况稳性计算、自由液面修正资料、进水角曲线、最小GMC和最大KGC 曲线图稳性报告书的应用（P43）掌握船舶稳性整体状况核算实际装载状态的稳性校核船舶的摇摆性2021/8/22137第九节 随浪稳性和破舱稳性 随浪稳性对初稳性的影响对大倾角稳性的影响应采取的措施破舱稳性破损进水情况进水后的初稳性横向不对称进水的横倾角破舱后的大倾角稳性破舱稳性衡准 波峰居于船中，船舶稳性将小于静水稳性；若波谷居于船中，船舶稳性将大于静水稳性。现在分析在随浪中最不利状态即船长等于波长、船速等于波速且波峰居于船中时的稳性。随浪中波峰居中的船舶将导致初稳性降低。随浪中波峰居中的船舶，导致KN的减小，KG不变，静稳性力臂减小，从而使船舶抵御外力矩的能力大大下降。措施：改向或变速，避免随浪，选择顶浪航行。2021/8/22138破舱稳性进水情况可分3种。2021/8/22139第四章 船舶强度第一节 保证船舶总纵强度船体强度概念及分类船体纵向强度条件总纵强度校核总体布置对总纵弯曲的影响保证总纵强度满足要求的措施第二节 保证船舶局部强度局部强度概念局部强度表示方法局部强度校核保证局部强度满足要求的措施2021/8/22140第一节 保证船舶总纵强度船体强度概念为保证安全，船体结构必须在规定外力作用下具有抵抗发生极度变形和损坏的能力，称为船体的强度。按外力的分布和船体结构变形范围分：总强度和局部强度；其中总强度按外力的分布和船体变形的方向分：纵向强度、扭转强度和横向强度。船体纵向强度条件船体受力及其分布横剖面的切力和弯矩船体变形2021/8/22141船体受力及其分布重力沿纵向分布重力分布密度函数曲线浮力沿纵向分布浮力分布密度函数曲线垂向合外力沿纵向分布负荷分布密度函数f(x)0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20浮力曲线重力曲线2021/8/22142横剖面的切力和弯矩切力切力与该段船体负荷大小相等，方向相反；对应分布曲线F(x)特点：当剖面上重力大于浮力，则切力为正（+），反之为负（）；切力绝对值的最大值距首尾L/4处弯矩数值上，剖面上所受的弯矩等于该剖面之任何一侧的重力与浮力的差值对该剖面所取的力矩之代数和，分布曲线M(x)也就是切力曲线的积分曲线。特点：弯矩绝对值的最大值一般在船中处波浪切力和波浪弯矩x弯矩曲线切力曲线船舶在波浪中航行时，使浮力沿船舶纵向分布发生变化，切力和弯矩也变化。2021/8/22143船体变形切力与弯矩作用于船体，将使船体出现剪切变形和弯曲变形。剪切变形，最大值出现在相应板材与横剖面水平中心线的交点处弯曲变形，最大值出现在龙骨板或上甲板拱垂变形，中拱：上甲板受拉，船底受压中垂：上甲板受压，船底受拉2021/8/22144总纵强度校核校核原理通常将所校核剖面上实际承受的静水剪力和弯矩值与该剖面所允许承受的最大静水剪力和弯矩相比，只要前者小于后者，则该装载状态下的船舶强度满足要求。许用剪力和许用弯矩船舶纵向上所能承受的最大剪力和弯矩称为许用剪力和许用弯矩，通常根据钢质海船入级与建造规范中规定的参数计算，使用时从船舶资料中直接查取。实际装载状态的剪力和弯矩估算步骤：重力和重力矩计算；浮力和浮力矩计算；波浪弯矩计算船舶总纵强度校核1.计算实际值；2.查取或计算许用值；3.比较判断校核方法2021/8/22145校核方法百分制校核法将船舶在波浪中的许用弯矩扣除波浪影响，得到最大许用弯矩，并作为百分值；将船舶各项重量以舱为单位除以100；分别乘以预先确定的分数系数得到百分值中的分数；计算分数代数和得到百分值；如果百分值不超过100则表明船舶纵向强度合适。这是船中弯矩的概略值，目前被一些配载计算机商所采用。船中弯矩估算法对于中小型船舶，可利用船中弯矩估算法校核总纵强度。强度曲线图校核法站面强度校核表法总纵弯曲变形的吃水判断法2021/8/22146强度曲线图校核法曲线图的组成、识读曲线图的使用中拱中垂允许有利dM2021/8/22147总纵弯曲变形的吃水判断法通过拱垂变形的大小来判断正常极限危险可以开航好天开航不许开航2021/8/22148总体布置对总纵弯曲的影响中机船：满载,较大中拱;空船压载,轻微中垂或中拱;使用时应减缓满载的中拱变形.尾机船：大型船满载呈中垂；空船压载有较大中拱；使用时应合理分配压载水及其油水的纵向分布来减小空船压载的中拱变形。中后机船：满载时有较小的中拱或中垂；压载一般为中拱变形且大于满载状态。end2021/8/22149保证总纵强度满足要求的措施按舱容比分配各舱货物重量根据机舱不同位置适当调整中区货舱货物分配量应考虑中途港装卸货物对强度的影响均衡装卸各舱货物，合理安排装卸顺序油水的合理分布和使用吃水差调整时兼顾船舶拱垂状态的改善合理压载避免船舶在波浪中的纵谐摇浮力纵向分布由水线下排水体积分布决定。便于操作，增加一个调整值，一般为该舱分配量的10%。2021/8/22150第二节 保证船舶局部强度局部强度概述局部强度校核许用负荷量的表示方法均布载荷；集中载荷；车辆载荷；集装箱载荷许用负荷量的求取查船舶资料：船舶各载货部位的许用负荷量一般在船舶局部强度计算书中查取，有的列在装载手册中。参见教材表46和47经验公式求取实际负荷量的计算满足局部强度的条件实例计算保证局部强度满足要求的措施2021/8/22151经验公式求取若船上无资料，可用经验公式估算各层甲板的许用负荷量。上甲板中间甲板和舱底式中Hc,重结构船取1.5m，轻结构船取1.2m。当船上没有设计时货物装载率或积载因素资料时，可取：满足规范规定的重货加强要求的船底舱可取：2021/8/22152实际负荷量的计算集中载荷均布载荷集装箱载荷满足局部强度的条件：货物装载后载货部位的实际负荷量不大于相应部位的许用负荷量，即：2021/8/22153保证局部强度满足要求的措施适当减小旧船的许用负荷量舱内货重分布尽量均匀重大件货合理配装和衬垫上甲板舱盖上不装重货干散货装舱时应注意平舱重货装载时应限制其落底速度如有怀疑应予以校核请专家指导2021/8/22154第五章 船舶吃水差第一节 航行船舶对吃水差及吃水的要求第二节 船舶吃水差及吃水计算第三节 载荷及水密度改变对浮态的影响第四节 吃水差调整第五节 吃水差计算图表2021/8/22155第一节 对吃水差及吃水的要求吃水差概念首吃水与尾吃水的差值,用符号”t”表示.首倾（拱头），t为正值；尾倾（尾沉），t为负值；平吃水，t为零。为保证船舶的航行性能，要求船舶具有适度的吃水差和吃水。吃水差对船舶的影响吃水差主要影响船舶的操纵性、快速性和耐波性；尾倾过大，操纵性变差，航速降低船首浪拍底，了望盲区增大；首倾，航速降低，航向稳定性差，首部甲板易上浪，风浪中易造成飞车；航行中保持足够的吃水和适度尾倾。航行船对吃水差要求空载航行船对吃水及吃水差的要求end2021/8/22156船舶对吃水差和吃水的要求航行船对吃水差要求经验表明：万吨级货船适度吃水差为，满载时0.30.5m；半载时0.60.8m；轻载时0.91.9m；空载时吃水差大于2.5%LBP。空载航行船对吃水的要求空载航行最小平均吃水至少达到夏季满载吃水的50%，冬季因风浪较大，应达到夏季满载吃水的55%以上远洋船舶的纵向浮态要求尾吃水要求对于尾吃水，应使螺旋桨具有足够的入水深度。H(0.650.75)D时，满足要求H(0.809)D时，快速性效果好end2021/8/22157第二节 船舶吃水差及吃水计算吃水差计算原理吃水差产生原因纵稳性表达式吃水差算式首尾吃水算式基本核算步骤船舶装载后，重心纵向位置与正浮时的浮心纵向位置不在同一垂线上，产生纵倾力矩；船舶相对于基线具有纵向倾斜的浮态称为纵倾。纵稳心半径R远远大于横稳心半径，所以纵稳性高度也远大于横稳性高度。end2021/8/22158吃水差算式MTC表达式推导2021/8/22159首尾吃水算式船舶存在纵倾时，应用吃水差、漂心参数，可求得首尾吃水首吃水差系数TFF；尾吃水差系数TFA根据船舶资料提供的TFF和TFA关于排水量的变化曲线或数据表，可以简化求取船舶首尾吃水2021/8/22160基本核算步骤船舶在计算吃水差及首尾吃水时，可按下述程序进行：计算船舶排水量和重心纵坐标（空船、油水、货物的纵向坐标）由装载排水量查静水力资料，获取有关计算参数：dm,xb,xf,MTC，注意参数的正负选取计算船舶吃水差计算船舶首吃水和尾吃水（应用前述公式）end2021/8/22161第三节 载荷改变对浮态的影响载荷纵移重量增减舷外水密度改变载荷纵向移动，产生纵倾力矩，引起吃水差改变，浮态改变2021/8/22162重量增减少量增减加载漂心处平行下沉水平纵移大量增减2021/8/22163大量增减载荷大量增减前后，吃水改变较大，TPC、MTC和等参数改变也较大，用少量载荷增减的方法求算纵向浮态将有较大误差。求载荷增减后的船舶排水量和重心高度由排水量查取有关静水力参数计算新的吃水差计算新的首尾吃水end2021/8/22164舷外水密度改变水密度的改变将引起船舶吃水和吃水差的改变平行下沉吃水差改变量end2021/8/22165第四节 吃水差的调整当船舶吃水差不符合要求时，通常以纵向移动载荷或少量加减载荷的方法进行调整。载荷纵移适应范围：船舶配载图编制时纵移货物；装卸后及航行中液舱载荷调拨载荷纵移量计算：公式法；吃水差图表法重量增减适应范围：加排压载水；排出多余淡水；油水消耗货物机动量调整；锚地驳卸重量增减量的求取：公式法；吃水差图表法调整原则和经验方法2021/8/22166调整原则和经验方法吃水差纵向变形载荷调整原则首倾中拱前部中部首倾中垂中部后部首倾无拱垂前部后部尾倾中拱后部中部尾倾中垂中部前部尾倾无拱垂后部前部平吃水中拱前、后部中部平吃水中垂中部前、后部1.调整原则：2.经验方法按经验得出的各舱配货重量的合适比例配货；按舱容比例配货，首尾舱留出一定的机动货载作为调整吃水差之用。end2021/8/22167第五节 吃水差计算图表吃水差曲线图制图原理装载后的t及dF、dA均与装载排水量和构成DW的各载荷纵向重量力矩有关曲线图识读横坐标为；纵坐标为载荷纵向重量力矩MX（扣除空船）使用方法吃水差和首尾吃水的查取纵向移动载荷调整吃水差少量加载首尾吃水改变量计算图表载荷向船首方向移动，首吃水和吃水差改变量都将增大；载荷向船尾方向移动，首吃水和吃水差改变量都将减小。2021/8/22168少量加载首尾吃水改变量计算图制图原理此表俗称吃水差比尺少量载荷变动引起的首尾吃水改变量都是载荷重量P及其重心距船中距离XP和平均吃水dm三个变量的函数。曲线图识读横坐标为XP；纵坐标为dm（P=100t）使用方法2021/8/221692021/8/22170