船舶傾斜試驗(yàn)

1、船舶傾斜試驗(yàn)一、目的和要求船舶的初穩(wěn)心高度是衡量船舶穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，因此正確地求出初穩(wěn)心高度是十分重要的，其數(shù)值可由下式確定式中，浮心垂向位置和橫穩(wěn)心半徑可以根據(jù)船舶型線圖及型值表相當(dāng)準(zhǔn)確地求得，問題的關(guān)鍵是正確的求出重心高度。在船舶設(shè)計(jì)階段，通常是按分配計(jì)算方法求取空船的重量和重心位置，與船舶建成后的實(shí)際重量和重心位置往往有一定差異，故在船舶建成后都要進(jìn)行船舶傾斜試驗(yàn)，以便正確地求得船舶重量和重心位置，因此船舶傾斜試驗(yàn)的目的：1確定船舶重量和重心高度，并將試驗(yàn)結(jié)果整理成空船狀態(tài)下的重心位置及初穩(wěn)性高度。2檢驗(yàn)設(shè)計(jì)階段計(jì)算的船舶重量和重心，為以后設(shè)計(jì)同類船舶提供能考資料。二、試驗(yàn)原理船舶傾斜

2、試驗(yàn)是采用重物的移動(dòng)使船舶產(chǎn)生傾斜所形成的力矩平衡原理。當(dāng)船舶正浮于水線WL時(shí)，其排水量為D。若將船上A點(diǎn)處的重物P橫向移動(dòng)距離L至?xí)r，則船將產(chǎn)生傾斜角，并浮于新的水線，如圖1-1所示。穩(wěn)動(dòng)重量所形成的橫傾力矩力：船在橫傾角后回復(fù)力矩為：由于船舶橫傾至角時(shí)已處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力矩平衡原理，則或或 圖1-1試驗(yàn)狀態(tài)的重心高度為：式中為試驗(yàn)狀態(tài)橫穩(wěn)心距基線的高度，D為試驗(yàn)狀態(tài)的排水量，可根據(jù)試驗(yàn)時(shí)的吃水由靜水力曲線查得。橫傾角一般用擺錘進(jìn)行測(cè)量，如圖1-2所示。擺錘用細(xì)繩懸掛在船上O點(diǎn)，下端裝有水平標(biāo)尺，當(dāng)船橫傾時(shí)，可在標(biāo)尺上讀出擺錘的移動(dòng)距離k，則船的橫傾角為，式中為懸掛點(diǎn)O至標(biāo)尺的垂直距離，為

3、了減少測(cè)量誤差，應(yīng)盡可能取得大些。通常在船上應(yīng)設(shè)置2至3個(gè)擺錘，分別裝在船的首部、中部和尾部。這樣試驗(yàn)狀態(tài)的重心高度可求得，然后根據(jù)合力矩定理，扣除多余重量和加上完工后不足重量，可計(jì)算空船狀況的重心高度： 圖1-2三、實(shí)驗(yàn)步驟1傾斜試驗(yàn)所用的移動(dòng)重物一般為生鐵塊，并分成四組堆放于甲板指定的位置如圖1-3所示，每組重量相等，即 為了形成足夠的斜傾力矩使船舶產(chǎn)生的橫傾角，移動(dòng)重物的總量約為船舶排水量的12%，移動(dòng)距離L約為船寬的3/4。2試驗(yàn)開始前，記錄如下數(shù)據(jù)： 圖1-3（1）船的吃水（一般根據(jù)水尺分別讀出首、中、尾的左右吃水，求其平均值）。 圖1-3（2）不足重量和多余重量以及重心坐標(biāo)（不足重

4、量和多余重量相對(duì)空船狀態(tài)而言）。（3）移動(dòng)重物的重量及其布署位置，每組重量移動(dòng)的距離L。（4）擺錘位置、擺線長(zhǎng)度入及擺線的初始讀數(shù)。（5）水的比重，以便準(zhǔn)確的算出排水量。3按圖1-4的順序搬動(dòng)重物。4由設(shè)在首、中、尾擺錘讀出每搬動(dòng)一次重物擺錘移動(dòng)的距離。擺線長(zhǎng)度，大船，小船。5為了提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)的船舶重復(fù)傾斜幾次，即在試驗(yàn)時(shí)需按一定的次序按圖1-4將船上的重量重復(fù)移動(dòng)幾次，移動(dòng)距離為，每次將重物作橫向移動(dòng)后計(jì)算出橫傾力矩及橫傾角，則可根據(jù)算出名次的值，然后取其算術(shù)平均值，求得船舶傾斜試驗(yàn)狀態(tài)的穩(wěn)性高度。通常也采用最小二乘方原理求得更難確的值，即四、注意事項(xiàng)為了保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性

5、，在進(jìn)行傾斜試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：1實(shí)船試驗(yàn)應(yīng)選風(fēng)力不大于2級(jí)的晴天進(jìn)行。試驗(yàn)應(yīng)選靜水遮蔽處所。如有微風(fēng)和水流，應(yīng)注意風(fēng)和水流影響，盡可能使船艏頂風(fēng)和頂水，力求避免來往船只的干擾。如在船塢內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)更好，此時(shí)要關(guān)緊塢門，以免外界水流、波浪的影響。2為了不防礙船舶橫傾，應(yīng)將系纜繩松開，纜繩應(yīng)放長(zhǎng)，并盡可能在船舶縱中剖面內(nèi)，系于艏端，船舶在試驗(yàn)過程中使船體不致碰到碼頭、河底，其他船舶或塢底。3船上能自行移動(dòng)的物體應(yīng)設(shè)法固定，機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，除試驗(yàn)人員外，無關(guān)人員均應(yīng)離船，留在船上人員均應(yīng)固定位置，不能隨便走動(dòng)，以免產(chǎn)生附加力矩，影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。4船上的各類液體艙柜都應(yīng)抽空或裝滿，以消除自由液面影響，否則應(yīng)記錄自電液面的情況，以便進(jìn)行修正。5試驗(yàn)時(shí)船上的裝載情況以及船上還缺少或多余的重量應(yīng)詳細(xì)記錄，以便將試驗(yàn)結(jié)果修正到空船狀態(tài)。6試驗(yàn)時(shí)各