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大副考证班船舶货运计算大全

大副考证班船舶货运计算大全
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船舶货运计算汇编

一、舷外水密度改变对船舶吃水的影响计算 通用公式1

2d (1)100TPC ρ?δρ=- ;近似估算公式2211d d ρρ=

例1:某船从密度为ρ1=1.021g/cm 3的水域驶入密度为ρ2=1.003g/cm 3的水域,船舶排水量Δ=64582t,每厘米吃水吨数TPC=54.41t,则船舶平均吃水改变量δd=_______cm 。

A.20.6

B.19.9

C.22.1

D.21.4

例2:船舶由水密度ρ=1.010g/cm 3的水域驶入标准海水水域,吃水约减小 。

A .1.5%

B .3.0%

C .4.5%

D .6.0%

解:由近似估算公式计算得,1.010×d 1=1.025×d 2 ,所以d 2=0.985 d 1 ,吃水改变量为(d 2- d 1)/d 1=0.015所以应选A 。

二、利用FWA 判断船舶是否超载

FWA 是船舶淡水超额量,是船舶从标准海水驶入标准淡水时船舶吃水增加量,当船

舶位于半淡水水域时,船舶半淡水超额量计算公式为:

()FW A d ??-=40025.12ρδ (cm) 式中2

ρ是半淡水的密度,只要船舶吃水超过载重线的部分不大于δd ,则船舶就没超载,否则就超载。

例1:已知某轮淡水水尺超额量FWA=0.35 m ,当船舶从ρ=1.010 t/m 3的水域驶往ρ=1.025

t/m 3的水域时,船舶平均吃水的变化量_______。

A .增大0.25m

B .减少0.21m

C .增大0.21m

D .无法计算

解:将上述数据代入公式即得δd=21cm ,所以应选B

例2:某轮装货后将相应载重线上缘没入水中28cm ,泊位舷外水密度ρ=1.003 t/m 3,FWA=0.34m ,则该轮______。

A .已经超载

B .船舶不适航

C .没有超载

D .不能确定

解:将上述数据代入公式可得δd=22×0.34/25=30cm ,即本船在该半淡水港可将载重线上缘没入水中30厘米,而实际上该船只将载重线上缘没入水中28cm ,所以该船没有超载。

例3:已知某船FWA=0.36m ,8月底在大连装货,已知该轮夏季满载吃水d S =9.39m, 热带满载吃水d T =9.59m,该轮装货泊位最大吃水为9.63m ,实测泊位舷外水密度ρ=1.008 t/m 3,则该轮装载后最大吃水为______。

A .9.39m

B .9.63m

C .9.59m

D .以上都不对

解:在本题中,8月底在大连应使用热带载重线,因此为使船舶不超载所允许的装载吃水应为9.59+(1.025-1.008)×0.36/(1.025-1.000)=9.83, 该轮装载后最大吃水为min{9.83,9.63}=9.63,选B 。

三、货物积载因数SF 应用计算

常用公式是:

ch c 2121

bs ch 22

V V P SF P SF SF SF C V P SF SF -?-?-===? (3-1); bs C SF SF -=11

2 (3-2); c ch bs V V 1C =- (3-3)

例1:某船装货时,计算得某货的积载因数为2.08m 3/t,查得该货的密度为0.532t/ m 3,则该舱的亏舱率为_______%。

A. 9.6

B. 7.9

C. 7.0

D. 10.9

解:SF 2=2.08m 3/t ,而SF 1=1/0.532=1.88 m 3/t ,代入式(3-1)得亏舱率C bs 为(2.08-1.88)/2.08=0.096,所以应选A 。

例2:某船计算积载因数时,不包括亏舱的积载因数为3.38m 3/t,亏舱率为5% ,则包括

亏舱的积载因数为_______。

A. 3.07

B. 4.44

C. 4.10

D. 3.56

解:C bs =0.05,SF 1=3.38,代入式(3-2)得SF 2= SF 1/(1-C bs )=3.56

四、满舱满载计算

满舱满载计算公式:

(1)积载因数包括亏舱 H L H

H L L i.ch P P NDW P S.F P S.F V ∑+=???+?=? (2)积载因数不包括亏舱 H L H H L i.ch bs.H bs.L P P NDW P SF P SF V 1C 1C ∑+=?????+=?--?

例1:某货舱舱容2510m 3,该舱待装货2380t ,现拟配SF 分别为1.25m 3/t (C bs =16%)

和0.86m 3/t (C bs =10%)的两种货物,则各自应配装 t 可使其满舱。

A .1830,550

B .550,1830

C .1955,425

D .443,1937 解:P H +P L =2380,P H ×0.86/(1-10%)+P L ×1.25/(1-16%)=2510。联立解方程得P H 为1937,P L 为443,所以选D 。

五、船舶平均吃水(等容吃水)计算

常用公式是经漂心修正后的船舶平均吃水:

()f F A M BP

t x d d d 2L ?+=++船中吃水漂心修正量= 例1:某船L BP =146m ,装载后测得首尾吃水分别为7.5m 和8.4m ,船舶漂心纵标x f = -5.0m ,则船舶平均吃水为 m 。

A .7.98

B .7.95

C .8.25

D .8.40

六、航次净载重量的计算

在船舶航次净载重量的计算中,常使用的公式是:

∑--?-?=C G NDW 0 (6-1)

{}H L H min ,G ???=+∑ (6-2)

式中∑G H 是船舶在高载重线段的油水消耗量,s H H g V

S G ??=∑24,其中, g s 是船舶航行天数,此处计算不包括航行储备时间。

例1:某船航速17节,每天耗油水共53t ,从位于热带载重线的装货港装货,航行4328海里进入夏季区带,再航行1887海里到达卸货港,该轮热带和夏季满载排水量分别为ΔT =21440t 和ΔS =20920t,则该轮离装货港时最大排水量为 t 。

A. 21440

B. 21193

C. 20920

D. 21098

解:在本题中,∑G H =4328×53/(24×17)=562,所以△=min{△H , △L +∑G H }= min{21440, 20920+562}=21440,应选A 。

例2:某船空船重5330t,热带满载吃水 9.55m,ΔT =21440t,夏季满载吃水 9.35m, Δ

S =20920t,冬季满载吃水9.15m, ΔW = 20400t,离开水密度ρ=1.007t/m 3

的某港时平均吃水为

9.20m,则该轮的航次总载重量为 t 。

A. 14839

B. 15070

C. 14805

D. 14933

解:在本题中,根据吃水9.15m, ΔW = 20400t,和9.35m,ΔT =20920t ,内插计算计算得当船舶吃水为9.20m 时,排水量应为20530,在水密度ρ=1.007t/m 3的水域中船舶实际排水量应为20530×1.007/1.025=20169吨, 该轮航次总载重量DW=△-△0=14839,选A 。

例3:某船根据其平均吃水d M 查得△=7436t ,测得当时存油206t ,淡水113t ,船员、

行李等共等38t,存压载水217t ,当时舷外水密度1.008t/m 3,空船重量6614 t ,则船舶常

数为 t 。

A .125

B .248

C .130

D .183

解:在本题中,经舷外水密度修正后的船舶排水量应为7436×1.008/1.025=7313, 此时空船重量△0ˊ=△-∑G- NDW=7313-206-113-38-217=6739,船舶常数C=△0ˊ-△0=125吨,选A 。

七、货舱重心高度的求取

Z=1/2货高+货物底端距基线高度; 货高c ch ch V P SF h H H V V ?=?=? ;货舱重心高度i i

i

(PZ )KG P =∑∑

例1:某船空船重量2067t,重心4.57m,货物A 重1096t,重心3.89m,货物B 的重量为1036t,重心 6.43m,油水共375t,重心高为 3.11m, 不计船舶常数,则船舶重心高为_______m 。

A. 4.65

B. 4.83

C. 4.71

D. 4.86

例2:某货舱双层底高1.45m ,舱高8.7 m ,舱容2368 m 3,底部装积载因数为1.2 m 3/t

的桶装货624t ,中部装积载因数为1.6 m 3/t 的袋装货406t ,顶部装积载因数为2.0 m 3/t 的桶装货200 t ,则该舱重心高度为_______m 。

A. 4.65

B. 4.83

C. 4.42

D. 4.26

八、自由液面对稳性影响计算

自由液面为液舱内未装满时存在的液面,在其对稳性影响的计算中, 首先要计算自由液面对其横倾轴的面积惯矩,通常计算矩形和等腰梯形:

3121lb i x =(矩形);()()222121481b b b b l i x ++=(等腰梯形);?

=∑x

f i GM ρδ 例1:某船装载后△=18000t ,KG=7.3m ,由稳性交叉曲线查得30°时的形状稳性力臂

KN=4.5m ,由“液体自由液面倾侧力矩表”查得30°时的自由液面倾侧力矩为1080×

9.81kN.m ,则GZ 30°为 m 。

A .0.79

B .0.82

C .0.85

D .0.88

解:在本题中,δGM f =Σρi x /Δ=0.06(m),所以GZ=4.5-7.36sin30°=0.82(m),应选B 。

九、船舶复原力矩R M (臂GZ )的计算

基点法: GZ KN KG sin θ=- ;

假定重心法:()A A A

GZ G Z KG KG sin θ=+-?;

初稳性点法(剩余稳性力臂法):θsin GM MS GZ += 。

例1:某轮利用形状稳性力臂求取稳性力矩,船舶排水量为30675t,船舶重心高度为8.079m,船舶横倾角为11°,形状稳性力臂为2.529m,则该轮稳性力矩为___kN.m 。

A. 219132

B. 384508

C. 297146

D. 249884

解:在本题中,稳性力臂GZ=KN-KGsin θ=2.529-8.079×sin 11°,稳性力矩=Δ×GZ ×

9.81=297146 kN.m ,所以应选C 。

例2:某船利用假定重心稳性力臂求取稳性力矩(假定重心高度8m),船舶排水量为

27885t,船舶重心高度为6.12m,船舶横倾角为10°,假定重心稳性力臂为0.61m,则该轮稳性力矩为_______kN.m 。

A. 178553

B. 204061

C. 229568

D. 256170

解:本题船舶稳性力臂GZ=G A Z A +(KG A -KG )sin θ=0.61+(8-6.12)sin10°=0.936,稳性力矩=Δ×GZ ×9.81=256170 kN.m ,选D 。

例3: 某船按初稳性点法求稳性力矩,已知排水量30319t,船舶初稳性高度为2.71m,船舶横倾角为14°,剩余稳性力臂为0.49m,则该轮稳性力矩为_______kN.m 。

A. 168585

B. 340737

C. 199237

D. 183911

解:在本题中,船舶稳性力臂GZ=MS+GMsin θ=0.49+2.71×sin14°=1.1456m ,稳性力矩=Δ×GZ ×9.81=340737,所以应选B 。

十、船舶横稳心半径BM 计算

船舶横稳性半径计算公式:

GM KM KG KB BM KG =-=+-;x

I BM V

=;

3

x kLB I V =,水线面为箱形,1k 12=;水线面为菱形,1k 48

=。 式中I x 是船舶正浮时水线面面积对横倾轴的惯性矩(m 4)。

例1:某船浮心距基线高度为5.96m,稳性半径为3.06m,船舶重心距基线高度为7.22m,则该轮的稳性高度为_______m 。

A. 1.98

B. 2.16

C. 1.80

D. 2.34

例2:某船在标准海水中排水量22911t ,计算得浮心距基线4.08m,水线面面积对纵轴

的惯性距为97691m 4,船舶重心距基线高度为6.86m,则该船的稳性高度为_______m 。

A. 1.55

B. 1.63 C . 1.59 D. 1.77

解:在本题中,BM=97691×1.025/22911=4.37(m),所以该船的稳性高度GM=KB+BM-KG=4.37+4.08-6.86=1.59,所以应选C 。

例3:某箱形驳船L=70m ,B=12m ,d=5.4m ,舷外水密度ρ=1.021g/cm 3,则KM 值为 m 。

A .4.88

B .5.06

C .4.92

D .5.24

解:在本题中,BM=32

LB B 12LBd 12d =?? =2.22(m),KB=d/2=2.70m ,应选C 。

例4:某箱形驳船L=104m ,B=18m ,d=9m ,舷外水密度ρ=1.004g/cm 3,则其横稳心半径

为 m 。

A .4.58

B .4.32

C .3.51

D .3.0 解:在本题中,船舶的横稳性半径x

I BM V ==2B 12d =?=3.00(m),所以应选D 。

十一、船舶横倾角计算

(1)船舶受到倾侧力矩M h 作用发生倾斜,达到静平衡后,其横倾角为:

h

h R M M M GM sin arcsin GM

?θθ?==??=? (2)船内货物横移,船舶产生的横倾角为:

Py tg GM

θ?=? 例1:某船正浮时受到静横倾力矩作用,横倾力矩为3718×9.81kN.m,排水量为21092t,初稳性高度为1.91m,则该轮的横倾角为_______度。

A. 5.9

B. 5.3

C. 6.9

D. 6.3

例2:某船装载后△=15000t ,初稳性高度GM=1.41m ,重心偏离中纵剖面0.12m ,船舶横倾角θ为 °。

A .6.1

B .5.4

C .3.1

D .4.6

解:在本题中,船舶的倾侧力矩Py=0.12×15000=1800(t.m),所以tg θh =Py/ΔGM=0.085, θh =5.4度,应选B 。

例3:某船排水量24484t,航行途中货物移位,已知移位的货重224t,其初始位置(距中纵剖面的距离)为6.6m,移至同舷新位置(距中纵剖面的距离)11.0m,稳性高度GM 为

1.21m,则该轮产生的倾角为_______度。

A. 1.7

B. 3.3

C. 2.1

D. 2.8

十二、初始横倾角调整计算

(1)船内载荷横移调整横倾角计算公式:Py GMtg ?θ=?;

(2)载荷变动调整横倾角计算公式:Py (P )(GM GM )tg ?δθ=±?+ 式中P (KG KP )GM P

δ?±?-=±。 注:为了简化计算过程,加快计算速度,在利用载荷变动调平船舶横倾的方法中可以利用公式Py GMtg ?θ=?进行近似计算,因为式(2)计算太麻烦。

例1:某船左倾3.6°,船舶排水量为25771t,拟卸位于左舷距中纵剖面的距离为10.1m 的货物以调平船舶,货物距基线高6.24m,船舶初稳性高度1.08m,船舶重心高度9.03m,则应卸下_______t 货物方可使船舶正浮。

A. 199

B. 156

C. 211

D. 235

例2:某船排水量22301t, 初稳性高度2.50m,重心高度8.19m, 装货时发现左倾1.5°,尚有184t 未装,拟装在重心距基线8.23m,船舶应装在距中_______米处才使船舶正浮。

A. 7.91

B. 7.14

C. 6.14

D. 7.37

十三、横摇周期计算

船舶横摇周期: GM KG B f T 2

2458.0+=θ

式中:系数f 一般取1,GM 为未经自由液面修正的初稳性高度。

例1:某船重心距基线8.07m,横稳心距基线8.89m ,船宽22 m ,则船舶横倾周期为_______秒。

A.17.5

B. 16.5

C.15.5

D. 19

例2:某杂货船宽25米,开航时GM=1.2m,KG=9.73m,由于油水消耗,船舶抵港时KG 增加0.23 m ,则船舶摇摆周期 。

A .增加3秒 B. 增加2秒 C .减少2秒 D .增加4秒

解:在本题中,应注意的是因船舶的KG 增加0.23 m ,则船舶GM 会降低0.23 m ,将上述数据代入式中即可得T θ1=16.77s, T θ2=18.82s,所以船舶横摇周期是增加2秒。

例3:某船船宽23m ,Δ=14700t ,KM=9.57m,GM=1.23m ,现将250t 货装于K p =16.57的上甲板,则船舶横摇周期 。

A .几乎不变

B .增加1秒

C .增加1.5秒

D .增加0.8秒 解:在本题中,船舶的KG=9.57-1.23=8.34m ,δGM=-0.14m ,所以GM 1=1.09m ,计算得T θ0=14.9s, T θ1=15.9s,,所以船舶横摇周期是增加1秒,所以应选B 。

十四、稳性的调整

调整方法有垂向移动载荷、打排压载水两种:

(1)垂向移动载荷PZ GM δ?=;H L H H L L P P P

P S.F P S.F -=???=??

(2)打排压载水12GM GM GM -=δ=0P(KG KP )P

?±-± 例1:某船排水量Δ=19686t ,全船垂向总力矩为9.81×158472kN.m ,KM=8.95m,现要求GM 不大于0.8m ,最多能在K P =1.4 m 处加压载水 t 。

A. 509

B. 732

C. 610

D. 689

十五、船舶吃水差的计算

(1) 吃水差和首尾吃水计算公式

g b i i g BP f F M M BP BP f A M M BP (x x )

Px t ;x 100MTC L

x

t 2d d t d L 2

L x

t

2

d d t d L 2

?∑??

??-===???-??=+?≈+

???+??=-?≈-

??中前力矩-中后力矩

(2)货物水平纵移计算公式

BP f F BP BP f A BP PX t 100MTC L x t 2d t L 2L x t 2d t L 2δδδδδ?=???-??=+?≈+???+??=-?≈-?? ;BP R MTC 100L ??=

(3)少量载荷变动计算公式

P f BP f F BP BP f A BP P (x x )t 100MTC L x P t 2d t d 100TPC L 2L x P t 2d t d 100TPC L 2δδδδδδδδδ??-=???-??=+?≈+???+??=-?≈-??

例1:某船装载少量货物521t,查得每厘米纵倾力矩为9.81×298.56kN-m,漂心距中

2.50m,货物重心距船中-34.48m,则该轮的吃水差改变量为_______m 。

A. -0.452

B. -0.645

C. -0.581

D. -0.516

例2:某船原首吃水为11.94m,漂心距中距离为-0.20m,两柱间长为131.3m,吃水差改

变量为3.0m,则该轮新的首吃水为_______m。

A. 12.78

B. 13.12

C. 13.48

D. 13.44

解:在本题中,已知产生的吃水差为3.0m,则首吃水的改变量即为δd F=(131.3/2+0.2) ×3/131.3=1.5(m),所以船舶的首吃水为d F=11.94+1.5=13.44,所以选D。

例3:某船L BP=128m,在△=18400t时船舶吃水差为-0.94m,纵稳心半径R=167m,则相应的每厘米纵倾力矩MTC= ×9.81kN.m

A.240 B.250 C.257 D.265

解:在本题中,所使用的公式是船舶的厘米纵倾力矩MTC=△×R/100×L BP,将上述数据都代入即可得MTC=240.06,所以应选A。

例4:某船配载后重心距中距离为-1.138m,浮心距中距离为-0.044m,每厘米纵倾力矩为9.81×125.44kN-m,排水量为2592t,则该轮的吃水差为_______m。

A. -0.25

B. -0.23

C. -0.29

D. -0.21

解:在本题中,船舶吃水差t=△×(x g-x b)/100MTC=-0.23,所以选B。

十六、吃水差调整计算

吃水差调整计算有纵向移动载荷、打排压载水两种方法:

(1)纵向移动载荷PX

t 100MTC

δ=;H L H H L L P P P P S.F P S.F -=???=?? (2)打排压载水()

p f 10P x x t t t 100MTC δ-=-=?∑

式中:t 1是所要求达到的吃水差,t 0指原吃水差。

例1:某轮满载到达某锚地,d F =8.30m ,d A =9.10m ,此时MTC=223.5×9.81kN.m/cm ,TPC=25.5t/cm ,x f =-5.40m 。欲调平吃水进港,则应在船中后55m 处驳卸_________t 货物。

A .450

B .410

C .360

D .250

解:在本题中t 0=-0.80,δt= t 1- t 0=0.80,所以P=0.80×100×223.5/(-55+5.40)=-360.48,所以应选C ,负号表示卸货。

例2:某船首吃水9.1m ,尾吃水8.6m ,船长154m, MTC=9.81×246 kN.m/cm ,x f =0,现将454t 货物分装于中前39.88m 及中后50.12m 的货舱内,为使船舶平吃水进港,问应在两舱分别装货 和 吨。

A.389,65

B.116,338

C.218,236

D. 129,325

解:在本题中t 0=0.50,δt=-0.50,P 1+P 2=454,P 1×39.88+P 2×(-50.12)= -0.50×100×246,联立方程得P 1= 116.2,P 2=337.8,所以选B 。

例3:某船吃水d F =7.02m ,d A =7.78m ,x f =-3.36m ,MTC=9.81×194kN .m/cm ,TPC=27.84t/cm ,L BP =148m ,航行至某港口,该港允许吃水为7.20m ,计划从第4舱(船中后34.9m )驳卸以调整吃水,则仅从第4舱驳卸__________保证船舶安全进港。

A .能

B .不能

C .风浪小则能

D .无法计算

解:在本题中t 0=-0.76,δt=0.76,计算的方法是先求将船舶调平吃水所需卸货的数量,然后计算在卸下该重量的货物后船舶平均吃水是否符合要求。所以调平吃水所需卸货的数量为0.76×194×100/(-34.9+3.36)=-467.5,卸货后船舶平均吃水为(7.02+7.78)/2-467.5/100×27.84=7.232(m)> 7.20m ,所以不能保证船舶安全进港,选B 。

十七、吃水差比尺应用计算

100100F F d P d δδ?=;100100A A d P d δδ?= ;F A

t d d δδδ=- 例1:某船d F =7.63m,d A =8.81m ,查得在第5舱装载100吨船首吃水变化-0.06m ,尾吃

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