【文章內(nèi)容簡介】 商船，這兩種吃水僅是相差一塊殼板厚度的區(qū)別，但是對于有些裝有棒龍骨的船，計算吃水的測量至龍骨下表面，因此計算吃水可能比型吃水大 1523cm(69in)。了解船舶的吃水或者說船舶?吃?水量，這很重要，因此一艘船的吃水能夠直接獲取，船艏和船艉都刻有吃水標志。吃水標志也就是一些離船底有一定距離的一些數(shù)字。這是數(shù)字用英制單位表示，6in 高，而且上下相鄰的兩個數(shù)字的間距也是 6in。當水位到達船底的某一個數(shù)字時，吃水就是那個數(shù)字的英尺值了。若用十進制單位表示，那么這些數(shù)字就可能是 10cm 高，間隔 10cm。 就許多大型船舶而言，即使是在平靜的海況下，它們的縱向垂直面都發(fā)生了彎曲，結果是基線或龍骨都不能保持為一條直線。這就意味著船舶漂浮時吃水不能僅僅用艏艉吃水和的一半來表示。為了確定船舶中拱或中垂程度，在船舯做了一套吃水標志，因此如果船尾、船舯和船艏吃水分別為 d a 、 d 196。 和 d f ，那么中拱或中垂=da + d f2 d196。使用船舯吃水時，測量船舶兩側吃水，使用兩個數(shù)據(jù)，是必要的，以防船舶向一側或另一側傾斜。船舶首尾吃水的不同稱為?縱傾? ，因而縱傾 T= d a d f ，正如前面所說的那樣，船舶艉吃水或艏吃水過多時，將發(fā)生艏傾或艉傾。對于穩(wěn)定航行的船，在已知的總載荷作用下，船舶吃水將有一個最小值。這一點對于在限制水深的區(qū)域航行的船或船舶進入干船塢時很重要。船舶的設計通常應滿足在滿載荷作用下船能夠平浮的要求，如果船達不到這種狀況，那么就設計成小角度艉傾。艏傾這種情況是不期望發(fā)生的，應該避免,這是因為艏傾會降低艏部?平臺高度?，增加在惡劣海況中甲板上浪的可能性。干舷 干舷被定義為船舶離水面的距離，或甲板與下部水線的間距。例如，由于受到甲板舷弧的影響，干舷與露天甲板的間距沿船長方向將會發(fā)生變化，而且一定條件下間距也受縱傾的影響。一般說來，船舯干舷值最小，向首尾兩端逐漸增大。 干舷對船舶的適航性有重要的影響。干舷值越大，船舶水上部分的體積也就越大，而且這部分體積用來提供儲備浮力，促使船舶在波浪中航行時能夠上浮。水上部分的體積也能幫助船舶破損時保持漂浮狀態(tài)。干舷對船舶穩(wěn)定性的變化有重要影響，這種情況后面將會介紹到。國際法載重公約中設定了船舶干舷最小值。第四課 基本幾何概念 翻譯人員： 示例船舶的主要部分以及相關的名字都在圖 中畫出來了。首先，由于沒有利害關系或影響，船舶上層建筑和甲板室都被忽略了，船體看成所有方向上都是曲線、上部用水密甲板覆蓋的中空殼體。大多數(shù)船舶只有一個對稱面，稱為中線面，這是主要談論的面。被該面截得的船型稱為舷弧面或縱剖面。設計水線面垂直于中線面，取作水平或接近水平的面；它可能不與龍骨平行。與中線面和設計水線面都垂直的面稱為橫剖面，船舶橫剖面通常關于船體中線面對稱。與中線面成一定交角且平行于設計水線面的平面稱為水線面，無論在水中與否，它們都成立，而且它們通常關于中線面對稱。水線面不一定平行于龍骨。因此，通過被正交面截得的面，能夠向我們最清楚地表達船舶的曲線形狀。圖 畫出了這些面。 橫剖面依次相疊加，形成了一副橫剖面圖，通常情況下由于這些面是對稱的，所以只顯示半個剖面，也就是船體前半部分的半橫剖面畫在中線的右邊，后半部分的畫在左邊。半水線面相疊加，形成了半寬圖。從縱剖面圖的邊緣或橫剖面圖上看得的水線面稱為水線?？v剖面圖，橫剖面圖和半寬圖，一起稱為型線圖或剖面圖，而且這三部分明顯相關聯(lián)。（如圖 ） 水線面和橫剖面的間距相等，且用基線點作為起始，是非常方便的。與船舶設計成有關的水線面稱為載重水線面（LWP）或設計水線面，而且用來檢查船舶形狀的額外的等間距的水線面畫在圖的上面或下面，通常在臨近龍骨的地方留一個奇數(shù)部分，龍骨最好獨立檢查。船艏部由載重水線與船艏型線相交得到了一個特定點，垂直于 LWP 且經(jīng)過這個點的直線稱為艏柱（FP）。鑒于兩柱很正規(guī)且整個船舶壽命中位置固定，水下部分的高度大多數(shù)屬于兩柱，并且兩柱之間沒有很大的間斷，因此兩柱的位置在哪并不重要。艉柱往往通過舵桿的軸線且經(jīng)過 LWL 線與方尾輪廓線的交點的直線。若該點很凸出，那么最好取船艉間斷處或臨近船體形狀間斷處。上述所描述的兩條直線的間距，稱為垂線間長（LBP 或 LPP）。另外兩種以后將涉及到且不用做過多解釋的長度是總長和水線長。將兩柱間長劃分為一系列等間距的站，通常為 20 站，用 21 個等間距的坐標來表示，這包括艏艉兩柱坐標。這些船體分站明顯是從縱剖面圖或半寬圖上來看橫剖面的邊界線，而且有一半圖形顯示在橫剖面圖上。船體分站也定義了一組不對稱形狀上的等間距型線。半寬圖站線上的點與中線面間的距離稱為型值，而且這種距離也在橫剖面圖的不同方向上出現(xiàn)。所有水線面和船體分站的這種距離集合形成了一張型值表，此表能夠定義船形，而且通過此表能夠畫出型線圖。一張簡單的型值表用來計算船形細節(jié)。取船體中橫剖面和兩柱中點的橫剖面。它稱為船舯或船中，而且該面所在的船體區(qū)域成為稱為舯橫剖面。它可能不是面積最大的橫剖面，而且除處于兩柱中點的位置外，它的其它特性都不重要。其位置通常用特殊符號標記。船形，型線，型值和尺度是船舶工程理論涉及到的基本的內(nèi)容，是那些被海水浸濕的成分，稱為排水型線，排水站，排水型值等等。除非特別聲明，要不然本書中描述的一般是排水尺度。船舶建造商感興趣的是框架線，框架線與排水線的區(qū)別是相差船舶建造過程中的船體殼板厚度甚至更多。這些稱為船型尺度。排水尺度的定義與下面所講的相似，但相差殼板厚。型吃水是船舯某一橫剖面上的垂直距離。除非平均吃水直指吃水標志讀數(shù)值，那么船舯吃水就是平均吃水。型深指的是橫剖面上從平板龍骨頂部到舷側甲板殼板底部之間的垂直距離。如果沒有特別說明，那么型深指的就是船舯型深值。舷側型深與型吃水的區(qū)別是相差干舷。干舷是橫剖面上水線至舷側甲板殼板頂部間的垂直距離。計算型寬是肋骨截面的最大水平寬度值。名詞?breadth?和?beam?意思相同。定義船形時，其他一些不同精度的幾何概念也有用。底升是龍骨或臨近龍骨處船底切線截船舯最大寬度線所得的點與龍骨間的距離。如圖 。內(nèi)傾是橫剖面上甲板邊緣相對于垂直面向中線面凹進的趨勢。與之相反的凸出趨勢稱為外張。如圖 。甲板梁拱或者甲板降低，指的是橫向甲板曲線。它通常呈向下的凹面形，拋物線形或圓弧形，用坐標軸 x（英寸）y（英尺）表示。弦弧是縱剖面上甲板脫離水平線向上升起的趨勢。傾斜是縱剖面圖上偏離任何明顯的型線的垂直面，比如煙囪，船艏桅桿輪廓，上層建筑等等。（圖 ）.能用特殊的詞語來表示整船平衡狀態(tài)下的角運動。橫剖面上的任何偏離垂直線的實體角運動稱為橫傾。中線面上的任何偏離垂直線的實體角運動稱為縱傾。水平面內(nèi)平均船舶角擾動稱為艏搖或漂移。必須指出這些都是角度而不是比率，后面的章節(jié)中會注意到。能夠通過型值畫出兩條曲線，這些型值通過面積而不是距離來定義船形，這種情況后來被證明非常重要。能通過建立一種高度來獲得被稱為面積曲線的曲線，這種高度與水平軸的每一坐標站上坐標站與 LWP 間的面積成比例。 展示出圖了船舶曲線， 4 號站為例。 號站面積曲線的高度代表了 4 號站橫剖面的面積；以45 號站面積曲線的高度與 5 號站橫剖面面積成比例等等。第二種面積曲線能通過檢測每一坐標站來獲取。 也取 4 號站橫剖面為例子。通過從豎直軸以一定圖距離向外繪圖，能夠獲取邦戎曲線，該距離與橫剖面與各個水線間的面積有關。因此， 上的這種向外的距離與橫剖面與 LWL 間的面積成比例,1 號水線上的種LWL向外的距離與橫剖面與 1 號水線間的面積成比例等等。顯然，每一坐標站都能畫出一條邦戎曲線，因此能繪制一套邦戎曲線。 排水體積，▽，表示船舶排開水的總體積。最好將液體假想為蠟狀物，將船從中移出；然后就形成了船體的印記。為了便于計算，添加了主船體和附體的體積，例如龍骨層，abaft the AP,舵，舭龍骨，螺旋槳等等，減去了透光口和其它洞口。 最后，船舶幾何形狀的定義中，有一些特定的系數(shù)在后面將被證明很重要，為船舶的豐滿或尖瘦提供指導。Cwp ，表示水線面尖瘦的系數(shù)，是水線面面積與該水線面的外切矩形面積的比值。該系數(shù)大約在 （對于首尾兩端尖瘦的船）到 （對于有大量平行中體的船）。Cwp = AWLWL B中站面系數(shù)， CM ，是中站面面積與矩形面積的比值，該矩形的長寬等于該中站面吃水深度和計算寬度。該系數(shù)值通常大于 ，適用于通用船舶不包括帆船。 A CM = M BT方形系數(shù)， CB ， 是排水體積與長方體體積的比值，其中該長方體的邊長等于船舯計算寬度，平均吃水和兩柱間長。CB = ▽BTLPP大型油輪的方形系數(shù)平均值可能是 ，航空母艦是 ，帆船是 ?？v向棱形系數(shù)，Cp ，或者僅僅棱形系數(shù)，是排水體積與棱柱體體積的比值，其中棱柱體的長度等于兩柱間長 ，橫截面面積等于中站面面積。一般希望該系數(shù)值大于 。Cp = ▽AM LPP垂向棱形系數(shù)， Cvp ，是排水體積與棱主體體積的比值，其中棱柱體的長度等于吃水深度，橫截面面積等于水線面面積。Cvp =▽AwT在暫時結束討論這些系數(shù)之前，應該注意到了上述的定義使用的是排水量而不是船型尺寸，這是因為早期船舶設計關心的是排水量。這方面的例子變化非常大。例如對于按照勞埃德規(guī)范進行的油船結構設計，這種差異是很大的，因此應該注意去核對所使用的定義。也應該注意，不同的系數(shù)值所使用的兩柱位置。課外閱讀課外閱讀 1 不規(guī)則船型的特性 由于已經(jīng)定義了船舶的幾何特性，因此有必要預先知道這些船型的哪些特性是有用的，而且弄清楚怎樣去計算它們。平面形狀 水線面，橫剖面，平直龍骨，艙壁，面積曲線和曲線表面延伸，都是一些令人對其特性感興趣的平面形狀。用笛卡爾坐標定義的 Oxy 平面上的一個面的面積，即A= 242。 ydx其中所有以 y 為長度， d x 為寬度的長條沿著 x 范圍求和。因為船型中 y 是一個x 的精確的函數(shù)，因此必須用現(xiàn)在推斷出來的近似方法來提出這個集合。 x存在面積對坐標軸的一次距。對于圖 中顯示的圖形， 1 和 y1 表示長度，（x 和 y 表示坐標。）M yy = 242。 xy1dx 和 M xx = 242。 x1 ydy用面積除以每一個表達式，得到面積形心坐標， x, y ）（： 11xy1dx 和 y = 242。 x1 ydyA242。A對于那些以 x 軸為邊界的圖形的特殊情形 112 M * = 242。 y 2 dx 和 y = y 242。 y1 dx 22Ax=對于一個關于 x 軸對稱的圖形，例如水線面， M xx = 242。 x1 ydy = 0 即面積形心的距離，屬于水線面特殊情形，y 軸浮心（CF）由下面公式給出 M XX 242。 xy1dxx== A 242。 y1dx課外閱讀 2一些工具沒有職業(yè)沒有工具就不能很好地發(fā)展，無論是園藝，造船還是宇航，都不能。造船研究需要的工具是由數(shù)學，應用力學和物理學提供的，很多都已經(jīng)在使用了，而且隨著書籍的換代，有必要去承認，所有類似科目中的知識也已經(jīng)更新了。例如，細微差別的知識和微積分學知識的發(fā)展被認定為和本章節(jié)同時進行。而且，工具必須犀利；定義必須精確，而這些取自數(shù)學中的裝置必須犀利，為的就是直接運用于船型和相關難題。作為一種檢驗這種科學的手段，這些僅是工具。采用專有名詞或者特殊語言，速記這些所用到的裝置，也是非常方便的。本章為科目的建立奠定了堅實的基礎，檢驗了造船工程中所使用的一些機器。最后，稍微注意一下統(tǒng)計學和近似公式。第五課 船型及船型系數(shù)翻譯人員： 引言 船體外表面是兩個方向上帶有曲率的固體表面。雖然已經(jīng)時常做出過努力來用數(shù)學表達式來描述船舶表面，但是表達船舶表面的曲線一般不能用數(shù)學表達式給出。有必要用一些圖紙盡可能詳細地描述船舶外表面。用來定義船形的圖，稱為?型線圖?。型線圖是由三幅圖組成，這三幅圖展示了三組由三組相互正交的平面分別與外表面相交所獲得的交線組成的船形剖面。 首先，考慮一組垂直于船舶中線的平面。假想這些平面在船長方向的不同位置處橫斷船形。通過這種方式獲得的剖面稱為?橫剖面圖?，而且被畫在所謂的?正視圖?上，如圖 所示。畫正視圖時，僅展示半剖面圖，這是船舶具有對稱性的緣故。自船舯向后的橫剖面（船體后半部分橫剖面）畫在中心線的一側，而自船舯向前的橫剖面（船體前半部分橫剖面）畫在中心線的另一側。通常將兩柱間長劃分為一系列等間距的站（通常為 10 站），這些站中每一站對應著一個橫剖面。有時在首尾兩端多畫一些橫剖面，其中首尾兩端船形變化較明顯。商船中，橫剖面的標號從艉柱開始至艏柱結束——即如果分 10 站的話，那么艉柱為第 0站且艏柱為第 10 站。船舶兩端長度方向上分別有兩站將會劃分為更小的分站， 1111因此將有站名為偶爾船長使用 20 站，其中船廠兩端各有兩更,1 ,8 和 9 。 2222小的分站，但是通常 10 站就足夠精確地描繪出船型。 今假想有一系列平行于基底的平面，而且與基底的間距也不同。這些由這些平面與船舶表面橫切得到的剖面，稱為?水線面?，有時也稱為?高度線?。這些型線如圖 所示。這些水線如橫剖面一樣僅畫在船舶中線的一側。這些水線通常間距 1m(34 英尺)，而臨近船底船型變化較明顯的地方采用更近的間距。船舶上部甲板輪