船舶浮性的原理是什么

2021-12-20 15:40 点击:265 编辑:邮轮网

船在静水中漂浮时受到两个作用力,一个是船舶本身以及所载物品、人员重量引起的重力,方向垂直向下,它的作用点称为重心,一个是船外水压力所形成的浮力,方向垂直向上,等于船舶所排开同体积的水的重量,称排水量,它的作用点位于排水体积的中心,称为浮心。

船舶的平衡漂浮状态可分为正浮状态、纵倾状态、横倾状态、任意状态。为了保障船舶安全,船舶必须留有一定的储备浮力(也叫保留浮力)。储备浮力是指船舶主甲板以下至水线之间水密空间产生的浮力。

正浮状态,是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。纵倾状态,是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。船首吃水大于船尾吃水叫首倾,船尾吃水大于船首吃水叫尾倾。为保持螺旋桨一定的水深,提高螺旋桨效率,一航未满载的船舶都应有一定的尾倾。

横倾状态,是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况,航行中不允许出现,横倾状态。任意状态是指既有横倾又有纵横倾的状态。

扩展资料;

船在水面上平衡的条件是;重力等于浮力,重心和浮心位于同一铅垂线上。如果船的浮心和重心不在同一铅垂线上,船就会倾斜,使排水体积形状及浮心位置改变,直到浮心重新被调整到和重心同一的铅垂线上获得平衡为止。      

船舶是浮体,决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。其漂浮条是,重力和浮力大小相同,方向相反,而且两力应作用在同一铅垂线上,船舶重力即船舶的总重量。船舶浮力是指水对船体的上托力。根据阿基米德定理,船舶浮力大小等于船体所排开同体积水的重量。

参考资料;百度百科--船舶浮性

漂浮原理和状态

船在静水中漂浮时受到两个作用力。一个是船舶本身以及所载物品、人员重量引起的重力,方向垂直向下,它的作用点称为重心;一个是船外水压力所形成的浮力,方向垂直向上,等于船舶所排开同体积的水的重量,称排水量,它的作用点位于排水体积的中心,称为浮心。

船在水面上平衡的条件是:重力等于浮力,重心和浮心位于同一铅垂线上。如果船的浮心和重心不在同一铅垂线上,船就会倾斜,使排水体积形状及浮心位置改变,直到浮心重新被调整到和重心同一的铅垂线上获得平衡为止。

船的漂浮状态有正浮、横倾、纵倾和任意倾斜等四种状态。如果船的重心的纵向坐标和横向坐标与浮心的纵向坐标和横向坐标对应相等,船就处于正浮状态,此时船的首、尾和左、右舷吃水都相等,否则就会产生横倾、纵倾或两者兼有的任意倾斜。

一般在设计时要求船舶保持正浮,或略带尾倾。船在营运中要进行货物积载计算,控制装载重量和重心位置,以获得良好的浮态。

静态稳定性

如果漂浮物体在小位移后趋于恢复到平衡位置,则它是稳定的。例如,漂浮的物体一般都会有垂直稳定性,如果物体被轻轻向下推,就会产生更大的浮力,在重力不平衡的情况下,会将物体推回原位。

旋转稳定性对浮船非常重要。给定一个小的角位移,船只可能会返回到它的原始位置(稳定),远离它的原始位置(不稳定),或者保持在它原来的位置(中性)。

旋转稳定性取决于作用在物体上的力的相对作用线。物体上的向上浮力通过浮力中心作用,浮力中心是流体置换体积的质心。作用在物体上的重力通过其重心起作用。如果重心低于浮心,则浮力物体将是稳定的,因为任何角位移都会产生“扶正力矩”。

浮力物体在水面的稳定性比较复杂,即使重心在浮心之上也可能保持稳定,前提是当从平衡位置受到干扰时,浮心进一步向同侧移动重心移动,从而提供积极的扶正力矩。如果发生这种情况,则称浮动物体具有正的稳心高度。

这种情况通常适用于一定范围的横倾角,超过该范围,浮力中心不会移动到足以提供正的扶正力矩,并且物体变得不稳定。在横倾扰动期间,有可能不止一次从正面转变为负面,反之亦然,并且许多形状在不止一个位置上是稳定的。

以上内容参考 百度百科-船舶浮性

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