当船上增加或卸除大量(超出重量排水量的10%~15%)的载荷时,应用上面有关公式来计算舰艇的浮态和初稳性可能出现较大的误差。在装卸大量载荷时,舰艇的吃水变化较大,因此水线面面积、漂心位置等差别较大,即直舷假定不成立,同时应用初稳性公式的前提条件也不完全满足。在这种情况下,应根据静水力曲线图进行计算,以得到比较正确的结果。需要应用的静水力曲线资料是:
(1)排水量Δ曲线;
(2)浮心坐标xb及zb曲线;
(3)漂心纵坐标xf曲线;
(4)每厘米纵倾力矩曲线。
设舰艇原来的重量为P0,重心纵向坐标为xg,重心垂向坐标为zg。当舰艇装上大量载荷q(其重心在(x,y,z)处)后,新的重量为
根据计算重量和重心坐标的一般公式,新的重心位置为
在静水力曲线图横坐标上截取(P0+q)/g,从这点作垂线与排水量曲线相交,再从交点引水平线与纵坐标轴相交,即得相应的正浮吃水T1,如图3-21所示,根据吃水T1可从有关曲线上量得xb1、zb1、r1、xf1及等的数值。
图3-21 在静水力曲线上确定新的吃水
因此,排水量Δ=(P+q)/g时的横稳性高为(www.xing528.com)
如果加载后引起的横倾角不大(10°~15°),则可以认为横倾后的横稳性高与正浮时的值一样,则横倾角正切为
由于静水力曲线是针对舰艇的正浮状态而绘制的,因此,若装载后的横倾角很大,则此结果的误差也较大,这时需用第4章将介绍的舰艇发生大角度倾斜时的静稳性曲线来判定其横倾角大小。
舰艇的重心G1和浮心B1不一定在同一铅垂线上,即xg1不一定等于xb1,由此所引起的纵倾力矩可以由下式求得:
所以,舰艇的纵倾差为
增加载荷后舰艇的艏、艉吃水分别为
对于卸除载荷的情况,也可以用同样的方法进行计算,不过这时在静水力曲线图的横坐标上应截取的排水量为(P0-q)/g,在应用有关公式时需把载荷重量改为-q等。
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