船舶耐波性基本知識概要課件

一、耐波性定義是指船舶在風(fēng)浪中遭受外力干擾產(chǎn)生各種搖擺運動以及砰擊、上浪、失速等情況下，仍能維持一定航速在水面安全航行的性能。船舶在波浪中的運動是不可避免的，問題在于如何防止船舶在波浪中發(fā)生過大的運動，保證船舷安全和維持其使用功能不受損害，這是船舶設(shè)計中要考慮的重要課題。

第一章耐波性概述一、耐波性定義第一章耐波性概述11、固定坐標系O0x0y0z02、運動坐標系GXYZ3、半固定坐標系Oxyz二、坐標系1、固定坐標系O0x0y0z0二、坐標系2船舶任意時刻的運動可以分解為在Oxyz，坐標系內(nèi)船舶重心G沿三個坐標軸的直線運動及船體繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動。在這些運動中又有單向運動和往復(fù)運動之分，因此共有12種運動形式，如圖1-2所示。在造船界中習(xí)慣采用的名稱見表1-1。船舶任意時刻的運動可以分解為在Oxyz，坐標系內(nèi)船舶重心G沿3船舶搖蕩運動主要研究由波浪干擾引起的船舶往復(fù)運動，其中橫搖、縱搖和垂蕩對船舶航行影響最大，是研究船舶搖蕩運動的主要內(nèi)容。船舶搖蕩運動主要研究由波浪干擾引起的船舶往復(fù)運動，其中橫搖、4船舶搖蕩是指船舶在風(fēng)浪作用下產(chǎn)生的搖蕩運動，它們的共同特點是在平衡位置附近作周期性的振蕩運動。產(chǎn)生何種搖蕩運動形式取決于船首向與風(fēng)浪傳播方向之間的夾角，稱為道遇浪向。所謂首向是船舶首尾線指向船首的方向，即在Gxyz坐標系中X軸的方向。當(dāng)首向與風(fēng)浪傳播方向相一致時，遭遇浪向為零度，如圖1-3所示。三、船舶搖蕩船舶搖蕩是指船舶在風(fēng)浪作用下產(chǎn)生的搖蕩運動，它們的共同特點是5船舶耐波性基本知識概要課件61、船舶搖蕩其中運動顯著而影響嚴重的是橫搖、縱搖和垂蕩。2、砰擊由于嚴重的縱擺和垂蕩，船體與風(fēng)浪之間產(chǎn)生猛烈的局部沖擊現(xiàn)象稱為砰擊。砰擊多發(fā)生在船首部。砰擊發(fā)生時首柱底端或船底露出水面，然后在極短的時間內(nèi)以較大的速度落入水中而發(fā)生猛烈的撞擊。四、耐波性主要內(nèi)容1、船舶搖蕩四、耐波性主要內(nèi)容73、上浪船舷在風(fēng)浪中劇烈搖蕩時風(fēng)浪涌上甲板的現(xiàn)象稱為上浪。上浪時船首常常埋入風(fēng)浪中，海水淹沒首部甲板邊緣，甲板上水。上浪主要是由嚴重的縱搖和垂蕩引起的。4、失速它包括風(fēng)浪失速和主動減速。風(fēng)浪失速是指推進動力裝置功率調(diào)定后，由于劇烈的搖蕩，船舶在風(fēng)浪中較靜水中航行時航速的降低值。3、上浪8主動減速是指船舶在風(fēng)浪中航行，為了減小風(fēng)浪對船舷的不利影響，主動調(diào)低主機功率，使航速比靜水中速度下降的數(shù)值。5．螺旋槳飛車船舶在風(fēng)浪中航行時，部分螺旋槳葉露出水面，轉(zhuǎn)速劇增，并伴有強烈振動的現(xiàn)象稱為螺旋槳飛車。主動減速是指船舶在風(fēng)浪中航行，為了減小風(fēng)浪對船舷的不利影響，9環(huán)境條件與耐波性之間的關(guān)系環(huán)境條件與耐波性之間的關(guān)系10自1953年丹尼斯等引入線性迭加原理和科文-克勞科夫斯基提出切片理論以來，現(xiàn)代耐波性理論迅速發(fā)展。船舶性能的優(yōu)劣，主要看它在實際海洋環(huán)境中的性能。過去，船舶的設(shè)計師們對船舶性能的研究多側(cè)重在船舶在靜水中的性能，特別是靜水中航行的快速性。但是，大量事實表明，一艘在靜水中航行性能優(yōu)良的船舶，在波浪上的航行性能并不一定是優(yōu)良的，船舶耐波性的優(yōu)劣直接關(guān)系到船舶的適居性、航行使用性和安全性。五、研究耐波性的必要性自1953年丹尼斯等引入線性迭加原理和科文-克勞科夫斯基提出11因此，研究船舶在波浪上的航行性能愈來愈引起人們的重視，船舶耐波性的好壞已成為衡量現(xiàn)代化船舶航行性能的重要衡準之一。船舶耐波性本質(zhì)上是指船舶在給定的環(huán)境條件下規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)的能力，它是船舶應(yīng)具有的一種能力，這種能力通過設(shè)計而賦予，通過使用者的正確使用而發(fā)揮作用。因此，必須充分意識到船舶的耐波性能首先是設(shè)計出來的，一艘具有良好耐波性的船舶是設(shè)計者的職責(zé)及水平的體現(xiàn)。

因此，研究船舶在波浪上的航行性能愈來愈引起人們的重視，船舶耐12船舶耐波性和船舶搖蕩顯然不是一回事。但是船舶搖蕩是耐波性的主要內(nèi)容，耐波性所涉及的其他內(nèi)容主要是由船舶搖蕩引起的，因此估計船舶搖蕩是評定耐波性最基本的條件。根據(jù)船舶搖蕩可以定量地計算出保抨擊、上浪、飛車等性能。一般來說，船舶搖蕩較緩和，則耐波性也較優(yōu)良。六、耐波性與船舶搖蕩船舶耐波性和船舶搖蕩顯然不是一回事。六、耐波性與船舶搖蕩131、對適居性的影響船舶為了完成一定的任務(wù)，必須給乘員提供一個合適的環(huán)境，使他們能有效地進行工作。乘員的工作能力受兩種運動特性的影響，即加速度和橫擺幅值。加速度引起人們暈船。一般來說，發(fā)生暈船的頻率隨加速度增加而平行增加。最大的加速度發(fā)生在船尾或船首，主要是縱搖和垂蕩產(chǎn)生的。橫據(jù)角影響人的運動能力。七、搖蕩運動的影響1、對適居性的影響七、搖蕩運動的影響142、對航行使用性的影響船員利用船上的全部設(shè)備，在預(yù)定的海洋條件下完成其規(guī)定使命的能力稱為航行使用性。劇烈的搖蕩對航行使用性產(chǎn)生極為不利的影響。由于縱擺和垂蕩，使船舶造成失速，主機功率得不到充分利用。嚴重的抨擊使船首部結(jié)構(gòu)損壞，船體顫振。上浪使甲板機械損壞，給船員造成惡劣的工作條件。2、對航行使用性的影響153、對安全性的影響當(dāng)激烈的運動損壞了船舶的主要部件，如主機、螺旋槳、舵及導(dǎo)航設(shè)備等以后，船可能失去控制而造成嚴重后果。大角度橫搖可能使艙室進水、貨物移動，由于這些原因造成的海難事件是經(jīng)常發(fā)生的。橫搖降低了船舶的抗風(fēng)能力，在風(fēng)和浪的作用下，船舶出現(xiàn)了很大的橫搖角3、對安全性的影響16船舶耐波性由許多基本的耐波性因素所決定，通常包括六自由度的運動以及諸如甲板上浪、螺旋槳出水、船首砰擊等耐波性事件和暈船率等。由于影響船舶耐波性的因素較多，各種耐波性因素的作用程度是不一樣的，而且根據(jù)某些基本的耐波性因素本身是很難判定一個船舶或一個新的船舶設(shè)計是否具有良好的耐波性。對船舶耐波性的影響，不是單因素的影響，而是所有因素共同作用的結(jié)果。

八、耐波性的影響因素船舶耐波性由許多基本的耐波性因素所決定，通常包括六自由度的運17海浪主要指表層海水受外力影響而發(fā)生的起伏現(xiàn)象。引起海浪的原因是很多的：例如，由風(fēng)引起的風(fēng)浪，由日月引力引起的潮波，由地震引起的海嘯以及船行波等。在海上分布最廣、出現(xiàn)頻率最多、對航行影響最大的是由風(fēng)興起的風(fēng)浪。第二章海浪與統(tǒng)計分析

§2-1海浪概述海浪主要指表層海水受外力影響而發(fā)生的起伏現(xiàn)象。引起海浪的原因181、風(fēng)浪的產(chǎn)生籠罩在海洋上的空氣流動的結(jié)果，使海面所受的壓力發(fā)生變化。同時由于水面與空氣的相對運動，在他們之間有摩擦力存在，使水表面承受切應(yīng)力。正是由于大氣壓力的變化與切應(yīng)力的存在，使平靜的水面發(fā)生局部變形。重力使變形的水面有向原來平衡位置運動的趨勢，慣性力又有使變形繼續(xù)下去的趨勢，從而水面不斷地起伏、形成風(fēng)浪。1、風(fēng)浪的產(chǎn)生192、風(fēng)浪要素1）風(fēng)速2）風(fēng)時3）風(fēng)區(qū)長度風(fēng)速越大，風(fēng)時越久，風(fēng)區(qū)長度越長，海水從風(fēng)那里獲得的能量越多，風(fēng)浪要素越大。在一定風(fēng)速作用下，風(fēng)在相當(dāng)大的風(fēng)區(qū)海面上吹了足夠長的時間以后，風(fēng)浪要素達到穩(wěn)定狀態(tài)時的風(fēng)浪，稱為充分發(fā)展風(fēng)浪。2、風(fēng)浪要素20船舶耐波性基本知識概要課件213、海浪的分類(1)風(fēng)浪它是在風(fēng)直接作用下產(chǎn)生的，表面看來極不規(guī)則的海浪，也叫不規(guī)則波，是船舶航行中最經(jīng)常遇到的一種海浪。(2)涌浪它是由其他風(fēng)區(qū)傳來的波，或由于當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力急劇下降，風(fēng)向改變或風(fēng)平息之后形成的海浪。涌的形態(tài)和排列比較規(guī)則，波及的區(qū)域也比較大。(3)近岸浪當(dāng)水深小于波長的1/2時，在海岸與淺灘附近所形成的波浪。3、海浪的分類22波面可以用簡單函數(shù)表達的波浪稱為規(guī)則波。規(guī)則波不僅能近似表示涌，面且也是研究不規(guī)則波的基礎(chǔ)。

§2-2規(guī)則波的特性波面可以用簡單函數(shù)表達的波浪稱為規(guī)則波。規(guī)則波不僅能近似表示23船舶耐波性基本知識概要課件24船舶耐波性基本知識概要課件25水質(zhì)點的軌圓運動水質(zhì)點的軌圓運動26波內(nèi)壓力場的流體動壓力的分布在深水中，由波浪引起的壓力變化與軌圓半徑的變化具有相同的規(guī)律即隨著水深的增加，壓力變化以指數(shù)規(guī)律衰減，這種現(xiàn)象通常稱為史密斯效應(yīng)。波內(nèi)壓力場的流體動壓力的分布在深水中，由波浪引起的壓力變化與27一、不規(guī)則波基本概念1、確定性的數(shù)量關(guān)系2、統(tǒng)計關(guān)系在所有可能出現(xiàn)的波高中，不同大小的波高占總數(shù)的比例是一個比較穩(wěn)定的值。我們只要掌握經(jīng)過大量試驗所表現(xiàn)出的統(tǒng)計規(guī)律，就從總體上掌握了不規(guī)則波的特性。對于不規(guī)則波所引起的船舶運動及其他特性也是如此。

§2-3不規(guī)則波的理論基礎(chǔ)一、不規(guī)則波基本概念§2-3不規(guī)則波的理論基礎(chǔ)282、不規(guī)則波的疊加原理疊加思想是處理不規(guī)則波的基本思想。1）長峰波（二因次不規(guī)則波）2）短峰波（三因次不規(guī)則波）2、不規(guī)則波的疊加原理1）長峰波（二因次不規(guī)則波）29二、隨機過程1、正態(tài)分布風(fēng)浪波面升高的瞬時值滿足正態(tài)分布的概率密度表達式，其形式為根據(jù)正態(tài)分布的特點可知：若認為波浪是正態(tài)的，則由波浪所引起的船體運動、船體應(yīng)力、航行中螺旋槳推力與轉(zhuǎn)矩的變化等，所有這些過程的瞬時值都是正態(tài)分布的。二、隨機過程根據(jù)正態(tài)分布的特點可知：若認為波浪是正態(tài)的，則由302、瑞利分布瞬時值服從正態(tài)分布的平穩(wěn)隨機過程，其幅值(或包絡(luò))服從瑞利分布。因此，風(fēng)浪的波幅值、搖蕩幅值和應(yīng)力幅恒等都服從瑞利分布。2、瑞利分布313、泊松分布船舶砰擊和甲板上浪服從泊松分布，它們是計數(shù)的隨機過程，表示事件發(fā)生的次數(shù)。在海上船體發(fā)生砰擊是隨機的，有時一艘船會以不同程度連續(xù)砰擊，然后再在一個相當(dāng)長的時間內(nèi)無砰擊發(fā)生，以后又突然發(fā)生一嚴重砰擊。3、泊松分布32§2-4風(fēng)級和浪級1、為了實用上的方便，通常根據(jù)風(fēng)對海面物體的影響程度定出風(fēng)的等級，習(xí)慣上采用按風(fēng)速的大小從0到12分成13級的蒲福(Beaufort)風(fēng)級，其要點見表2-9。2、國際氣象會議規(guī)定，以海面以上高度10m處的風(fēng)速作為確定蒲福風(fēng)級的標準。3、風(fēng)級和風(fēng)速按以下近似關(guān)系確定：§2-4風(fēng)級和浪級1、為了實用上的方便，通常根據(jù)風(fēng)對海面33船舶耐波性基本知識概要課件34船舶耐波性基本知識概要課件354、風(fēng)浪等級4、風(fēng)浪等級365、海況等級風(fēng)作用于海面不僅產(chǎn)生不同尺度的風(fēng)浪，同時也使海面的外貌發(fā)生變化，例如出現(xiàn)浪花、飛沫等現(xiàn)象。海面的外部特征取決于風(fēng)速和風(fēng)時，也和風(fēng)區(qū)特點有很大關(guān)系，受到海岸、島嶼、水探等因素的影響。在風(fēng)宣接或間接作用下的海面所呈現(xiàn)的外貌稱為海況。一般習(xí)慣把海況從0到9共分成10級，其要點見表2-12。5、海況等級風(fēng)作用于海面不僅產(chǎn)生不同尺度的風(fēng)浪，同時也使海面37船舶耐波性基本知識概要課件38

§3-1船舶在波浪中的一般運動方程式1、船舶在波浪中的受力①重力，在船舶運動過程中，其大小、方向和作用點是不變的；②船體本身的慣性力；③浮力，在船舶運動過程中是變化的；第三章船舶運動方程式與耐波性設(shè)計§3-1船舶在波浪中的一般運動方程式第三章船舶運動39④由船舶搖蕩運動(船動水不動)而產(chǎn)生的輻射流體動力；⑤波浪擾動力，包括不受船體擾動的入射波的變動水壓力形成的流體動力，波浪遇到船體產(chǎn)生繞射流體動力；⑥流體粘性力，除了橫搖運動，一般不予考慮。④由船舶搖蕩運動(船動水不動)而產(chǎn)生的輻射流體動力；402、基本假定①假定船舶是一個剛體，忽略它的彈性變形②不考慮水的粘性和可壓縮性。③假定作用在船體上的是微幅規(guī)則波?？梢詰?yīng)用線性理論(微幅波理論)；④假定船舶搖蕩的幅值是微小的，除了大角度的橫搖之外，船舶在波浪中的受力和運動都可以作為線性問題處理，因而可以應(yīng)用疊加原理。2、基本假定413、運動方程式3、運動方程式421、船長船長主要影響縱搖和垂蕩。增加船長對縱搖和垂蕩都是有利的。船長較小的船難免發(fā)生較大的縱搖和垂蕩。設(shè)計中船長的選擇涉及許多因素，例如，船長增加使船的回轉(zhuǎn)性變壞、鋼材重量增加、造價提高等。通常在船長選取時以靜水阻力的峰谷關(guān)系和總布置為主，適當(dāng)考慮耐波性和其他性能的要求?！?-2船舶主尺度對耐波性的影響1、船長§3-2船舶主尺度對耐波性的影響432、船寬從性能上講，船寬主要影響穩(wěn)性和橫搖，對縱搖和垂蕩的影響不大。一般來說，船寬減小，使初穩(wěn)性下降而對橫搖有利，船體的砰擊也有改善。船寬對橫搖固有周期的影響不及重心高度敏感，而且在一定排水量之下，船寬減小必將使方形系數(shù)增加，船舶前進阻力可能增加。因此，在設(shè)計中，很少用改變船寬的方法來改進船舶的橫搖性能。2、船寬443、吃水隨著吃水的增加，波浪對橫搖的擾動力矩略為下降，橫搖趨于緩和。對于中小型船，由于船長受到限制，不可避免地要發(fā)生較大的縱搖和垂蕩。如果平均吃水減小，縱搖和垂蕩的固有周期下降，即使諧搖，也是在較小的波浪中發(fā)生，縱搖和垂蕩也不會太大。3、吃水45從船舶砰擊的角度來看，要求吃水大些，因為船舶砰擊常發(fā)生在空載和壓載航行狀態(tài)，尤其對具有尾傾而吃水較小的船更是如此。吃水深，能夠減少砰擊的頻率和砰擊的強度。即使僅從耐波性角度考慮，對吃水的要求也是矛盾的，因此需要全面均衡、決定吃水的大小。從船舶砰擊的角度來看，要求吃水大些，因為船舶砰擊常發(fā)生在空載464、初穩(wěn)性高1）初穩(wěn)性高是船舶安全的重要衡準，同時也是橫搖的重要參數(shù)，它影咱橫搖固有周期，減小初穩(wěn)性高時，橫搖固有周期增加，橫搖緩和，幅值減小。2）須注意，在任何情況下都必須保證初穩(wěn)性高具有適當(dāng)?shù)臄?shù)值。如果初穩(wěn)性高過小，不僅降低了船的抗風(fēng)能力，而且在順浪中，當(dāng)波峰位于船中時，有可能喪失穩(wěn)性而傾覆。4、初穩(wěn)性高473）改變初穩(wěn)性高最有效的方法是改變重心位置。4）重心提高，初穩(wěn)性高下降，橫搖固有周期顯著增加。5）對于因重心過低而使橫搖固有周期過小的船，在設(shè)計中可以來取一些措施加以改善。3）改變初穩(wěn)性高最有效的方法是改變重心位置。485、船型系數(shù)1）方形系數(shù)增加，通常橫搖阻尼隨之增加，而對縱搖和垂蕩不利，失速和砰擊增加。在設(shè)計中，主要由快速性和排水量的要求選取。2）橫搖阻尼隨船中橫剖面系數(shù)增加而增加。為了改善橫搖性能，通常保持方形系數(shù)不變、采用較大的CM，適當(dāng)減小棱形系數(shù)，這樣對快速性略有好處。5、船型系數(shù)493）水線面系數(shù)增加，能減小波浪對橫搖的擾動力矩，橫據(jù)有所改進，同時縱接和垂蕩也略有改進。4）減小棱形系數(shù)能減小砰擊壓力和失速。某些試驗表明：在CP＞0.75時船在風(fēng)浪中失速是嚴重的。5）船長對排水量比增加，對搖蕩影響不大，但失速可以改善。3）水線面系數(shù)增加，能減小波浪對橫搖的擾動力矩，橫據(jù)有所改進506、干舷和舷弧1）富裕的干舷和舷弧能顯著地改善上浪和濺浪。2）舷弧可以增加首尾部的儲備浮力，對改善縱搖、垂蕩和上浪是有利的。小型船舶舷弧可以大些，高干舷的大船可以小些，以利于操縱。3）增加干舷和舷弧，使上層建筑增高，從而導(dǎo)致重心的提高，使初穩(wěn)性下降，同時大傾角穩(wěn)性得到改善，但增加了船舶受風(fēng)面積。6、干舷和舷弧511、船舶型線船舶型線與快速性、耐波性、穩(wěn)性、操縱性、布置、容積及施工工藝都有密切關(guān)系，在設(shè)計中須權(quán)衡輕重，分清主次。由于問題的復(fù)雜性，同一個因素在不同的條件下可能得到不同的結(jié)果，因此在考慮時必須慎重。§3-3船舶形狀對耐波性的影響1、船舶型線§3-3船舶形狀對耐波性的影響521）橫剖面形狀大型船舶：以靜水中的快速性為主。中型船舶：主要是首部型線的選擇。低速貨船：前體以采用V形為宜。小型船舶：耐波性是型線設(shè)計的主要內(nèi)容。2）首部形狀3）尾部形狀：巡洋艦尾為宜。4）水線面形狀1）橫剖面形狀532、靜穩(wěn)性曲線的形狀具有適當(dāng)初穩(wěn)性高的S形靜穩(wěn)性曲線對橫搖有利。在橫搖幅值比較小時，因為它具有較小的初穩(wěn)性高而使橫搖和緩。為了使船具有S形的靜穩(wěn)性曲線，通常把船舶設(shè)計成剩余干舷船。2、靜穩(wěn)性曲線的形狀543、球鼻首球鼻首對減小靜水阻力是非常成功的，但是在風(fēng)浪中的性能并沒有顯示出優(yōu)越性。3、球鼻首554、其他因素經(jīng)驗表明：在同一初穩(wěn)性高的情況下，重心離浮心越近，橫搖幅值越小。在設(shè)計中最好壓低重心，升高浮心，縮小兩者的距離。對于客船和漁船在艙底加固定壓裁并減輕上層建筑的重量，以壓低重心；對于方形系數(shù)較小的船可以采用V形剖面以提高浮心。增加縱向慣性矩對縱搖和船體受力都是不利的，為此應(yīng)盡量把重量集中到中部。重量集中對減緩船舶抨擊也有好處。4、其他因素565、注意事項1）就船舶設(shè)計而論，都是在一定條件下改變有關(guān)尺度和要素的。一個尺度的變化必然引起其他尺度的變化，以滿足給定的條件，所以各種尺度的變化都不是獨立的。例如，當(dāng)排水量保持不變時，方形系數(shù)的變化必然引起主尺度的變化，對耐波性可能產(chǎn)生各種不同的影響。5、注意事項572）耐波性要求往往和其他性能要求相矛盾，因面必須分清主次，盡先滿足主要性能的要求，然后再考慮次要性能的要求。例如，在橫搖和穩(wěn)性發(fā)生矛盾時，應(yīng)在滿足穩(wěn)性要求的前提下考慮橫描；海洋鉆井船應(yīng)把搖蕩作為主要的要求來考慮等。3）各種要素對耐波性詣性能的影響往往是矛盾的。例如，增加方形系數(shù)使橫據(jù)有所改善，但失速和砰擊增加，因此要全面權(quán)衡利弊，作出選擇。2）耐波性要求往往和其他性能要求相矛盾，因面必須分清主次，盡58耐波性指標受很多因素的影響，不僅與海洋環(huán)境條件有關(guān)，也因船舶任務(wù)不同而不同，目前尚沒有統(tǒng)一標準。船舶而波性指標可以分成兩大類：一類是單項指標，即針對耐波性中某一性能的指標；另一類是綜合指標，即對感興趣的若干耐波性指標的綜合評價。在耐波性評價中，選用哪一種指標應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和船舶的工作任務(wù)來決定?！?-4耐波性衡準耐波性指標受很多因素的影響，不僅與海洋環(huán)境條件有關(guān)，也因船舶591、船體的絕對運動幅值它一般包括橫搖角、縱搖角、垂蕩、甲板上某點的垂直位移和船底某點的垂直位移。橫搖角、縱搖角和垂蕩與船員的舒適性、各種儀器設(shè)備能否正常運行有關(guān)，橫搖角過大直接影響船舶的安全。甲板上某點垂直位移的大小對于具有艦載機能力的船舶是一個重要指標，關(guān)系到飛機的起降安全。（一）耐波性單項指標1、船體的絕對運動幅值（一）耐波性單項指標602、橫搖運動周期為了避免船舶與常遭遇的波浪發(fā)生橫搖諧搖，有時對橫搖固有用期提出限制要求。例如，我國東海一帶常遇到的海浪波長在50-60m左右，相應(yīng)的波浪周期在6s左右，因此，經(jīng)常在這一帶航行船舶的橫搖固有周期最好避開這一數(shù)值。2、橫搖運動周期613、絕對加速度它主要包括垂向加速度和暈船率。垂向加速度的大小與垂向慣性力成正比，過大的慣性力有可能損傷設(shè)備、降低系統(tǒng)的效能、影響飛機起降。暈船主要取決于運動加速度和運動周期，隨著垂向加速度的增加，暈船率顯著增加。3、絕對加速度624、相對波面運動由船體相對波面運動產(chǎn)生的耐波性指標包括船首底部砰擊頻率、軍用艦船聲納罩出水頻率、甲板掩濕頻率和螺旋槳出水概率。這些指標對不同類型的船舶而言，其重要性是不同的。例如，對于壓載航行的貨船，往往需要考慮首部砰擊頻率和螺旋槳出水概率。4、相對波面運動635、波浪中的失速所謂船舶在風(fēng)浪中的失速是指在推進動力裝置功率調(diào)定后，在風(fēng)浪中較在靜水中航行時航速的降低值。這里不包括主動減速成分，即不包括船舶在風(fēng)浪中航行時為了減少風(fēng)浪對船舶的不利影響而人為調(diào)低主機功率，使航速較靜水中下降的數(shù)值。5、波浪中的失速64當(dāng)今常用的耐波性綜合指標有兩個：一個是船舶作業(yè)時間百分數(shù)（稱為耐波性指標一，以SPI-1表示）；另一個是船舶期望航速百分數(shù)（稱為耐波性指標二，以SPI-2表示）。（二）耐波性綜合指標當(dāng)今常用的耐波性綜合指標有兩個：（二）耐波性綜合指標651、耐波性指標一（SPI-1）的定義是船舶在規(guī)定的裝載及環(huán)境條件下執(zhí)行任務(wù)時能夠成功作業(yè)的百分數(shù)，即：式中：TW海浪中可完成作業(yè)任務(wù)的時間；TS靜水中可完成作業(yè)任務(wù)的時間。1、耐波性指標一（SPI-1）的定義是船舶在規(guī)定的裝載及環(huán)境66耐波性指標二（SPI-2）系指船舶在同樣裝載及污底情況下，在海浪中航行兩地（或多地）的平均速度同靜水中設(shè)計航速的比值，該比值等價于運行時間指標，即船舶在靜水中航行兩地（或多地）所需時間與其在給定海況或季節(jié)航行于該地實際所需時間的比值。耐波性指標二（SPI-2）系指船舶在同樣裝載及污底情況下，在67式中：VW為海浪中航行兩地（或多地）的平均速度；VS為船舶在靜水中的設(shè)計航速；tS為海浪中航行兩地（或多地）實際所需的時間；tW為靜水中以設(shè)計航速航行兩地（或多地）所需的時間。式中：68（1）船舶的任務(wù)布置，即船舶的主要任務(wù)及各任務(wù)的相對重要性要明確。（2）合理選定船舶的耐波性衡準組。選定耐波性衡準組很困難，但這是極其重要的條件。（3）在各種海況下船舶運動響應(yīng)的簡易而可靠的計算方法。（4）船舶作業(yè)區(qū)域的海況資料。（三）計算船舶的耐波性指標必須具備的條件

（1）船舶的任務(wù)布置，即船舶的主要任務(wù)及各任務(wù)的相對重要性要69謝謝謝謝70一、耐波性定義是指船舶在風(fēng)浪中遭受外力干擾產(chǎn)生各種搖擺運動以及砰擊、上浪、失速等情況下，仍能維持一定航速在水面安全航行的性能。船舶在波浪中的運動是不可避免的，問題在于如何防止船舶在波浪中發(fā)生過大的運動，保證船舷安全和維持其使用功能不受損害，這是船舶設(shè)計中要考慮的重要課題。

第一章耐波性概述一、耐波性定義第一章耐波性概述711、固定坐標系O0x0y0z02、運動坐標系GXYZ3、半固定坐標系Oxyz二、坐標系1、固定坐標系O0x0y0z0二、坐標系72船舶任意時刻的運動可以分解為在Oxyz，坐標系內(nèi)船舶重心G沿三個坐標軸的直線運動及船體繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動。在這些運動中又有單向運動和往復(fù)運動之分，因此共有12種運動形式，如圖1-2所示。在造船界中習(xí)慣采用的名稱見表1-1。船舶任意時刻的運動可以分解為在Oxyz，坐標系內(nèi)船舶重心G沿73船舶搖蕩運動主要研究由波浪干擾引起的船舶往復(fù)運動，其中橫搖、縱搖和垂蕩對船舶航行影響最大，是研究船舶搖蕩運動的主要內(nèi)容。船舶搖蕩運動主要研究由波浪干擾引起的船舶往復(fù)運動，其中橫搖、74船舶搖蕩是指船舶在風(fēng)浪作用下產(chǎn)生的搖蕩運動，它們的共同特點是在平衡位置附近作周期性的振蕩運動。產(chǎn)生何種搖蕩運動形式取決于船首向與風(fēng)浪傳播方向之間的夾角，稱為道遇浪向。所謂首向是船舶首尾線指向船首的方向，即在Gxyz坐標系中X軸的方向。當(dāng)首向與風(fēng)浪傳播方向相一致時，遭遇浪向為零度，如圖1-3所示。三、船舶搖蕩船舶搖蕩是指船舶在風(fēng)浪作用下產(chǎn)生的搖蕩運動，它們的共同特點是75船舶耐波性基本知識概要課件761、船舶搖蕩其中運動顯著而影響嚴重的是橫搖、縱搖和垂蕩。2、砰擊由于嚴重的縱擺和垂蕩，船體與風(fēng)浪之間產(chǎn)生猛烈的局部沖擊現(xiàn)象稱為砰擊。砰擊多發(fā)生在船首部。砰擊發(fā)生時首柱底端或船底露出水面，然后在極短的時間內(nèi)以較大的速度落入水中而發(fā)生猛烈的撞擊。四、耐波性主要內(nèi)容1、船舶搖蕩四、耐波性主要內(nèi)容773、上浪船舷在風(fēng)浪中劇烈搖蕩時風(fēng)浪涌上甲板的現(xiàn)象稱為上浪。上浪時船首常常埋入風(fēng)浪中，海水淹沒首部甲板邊緣，甲板上水。上浪主要是由嚴重的縱搖和垂蕩引起的。4、失速它包括風(fēng)浪失速和主動減速。風(fēng)浪失速是指推進動力裝置功率調(diào)定后，由于劇烈的搖蕩，船舶在風(fēng)浪中較靜水中航行時航速的降低值。3、上浪78主動減速是指船舶在風(fēng)浪中航行，為了減小風(fēng)浪對船舷的不利影響，主動調(diào)低主機功率，使航速比靜水中速度下降的數(shù)值。5．螺旋槳飛車船舶在風(fēng)浪中航行時，部分螺旋槳葉露出水面，轉(zhuǎn)速劇增，并伴有強烈振動的現(xiàn)象稱為螺旋槳飛車。主動減速是指船舶在風(fēng)浪中航行，為了減小風(fēng)浪對船舷的不利影響，79環(huán)境條件與耐波性之間的關(guān)系環(huán)境條件與耐波性之間的關(guān)系80自1953年丹尼斯等引入線性迭加原理和科文-克勞科夫斯基提出切片理論以來，現(xiàn)代耐波性理論迅速發(fā)展。船舶性能的優(yōu)劣，主要看它在實際海洋環(huán)境中的性能。過去，船舶的設(shè)計師們對船舶性能的研究多側(cè)重在船舶在靜水中的性能，特別是靜水中航行的快速性。但是，大量事實表明，一艘在靜水中航行性能優(yōu)良的船舶，在波浪上的航行性能并不一定是優(yōu)良的，船舶耐波性的優(yōu)劣直接關(guān)系到船舶的適居性、航行使用性和安全性。五、研究耐波性的必要性自1953年丹尼斯等引入線性迭加原理和科文-克勞科夫斯基提出81因此，研究船舶在波浪上的航行性能愈來愈引起人們的重視，船舶耐波性的好壞已成為衡量現(xiàn)代化船舶航行性能的重要衡準之一。船舶耐波性本質(zhì)上是指船舶在給定的環(huán)境條件下規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)的能力，它是船舶應(yīng)具有的一種能力，這種能力通過設(shè)計而賦予，通過使用者的正確使用而發(fā)揮作用。因此，必須充分意識到船舶的耐波性能首先是設(shè)計出來的，一艘具有良好耐波性的船舶是設(shè)計者的職責(zé)及水平的體現(xiàn)。

因此，研究船舶在波浪上的航行性能愈來愈引起人們的重視，船舶耐82船舶耐波性和船舶搖蕩顯然不是一回事。但是船舶搖蕩是耐波性的主要內(nèi)容，耐波性所涉及的其他內(nèi)容主要是由船舶搖蕩引起的，因此估計船舶搖蕩是評定耐波性最基本的條件。根據(jù)船舶搖蕩可以定量地計算出保抨擊、上浪、飛車等性能。一般來說，船舶搖蕩較緩和，則耐波性也較優(yōu)良。六、耐波性與船舶搖蕩船舶耐波性和船舶搖蕩顯然不是一回事。六、耐波性與船舶搖蕩831、對適居性的影響船舶為了完成一定的任務(wù)，必須給乘員提供一個合適的環(huán)境，使他們能有效地進行工作。乘員的工作能力受兩種運動特性的影響，即加速度和橫擺幅值。加速度引起人們暈船。一般來說，發(fā)生暈船的頻率隨加速度增加而平行增加。最大的加速度發(fā)生在船尾或船首，主要是縱搖和垂蕩產(chǎn)生的。橫據(jù)角影響人的運動能力。七、搖蕩運動的影響1、對適居性的影響七、搖蕩運動的影響842、對航行使用性的影響船員利用船上的全部設(shè)備，在預(yù)定的海洋條件下完成其規(guī)定使命的能力稱為航行使用性。劇烈的搖蕩對航行使用性產(chǎn)生極為不利的影響。由于縱擺和垂蕩，使船舶造成失速，主機功率得不到充分利用。嚴重的抨擊使船首部結(jié)構(gòu)損壞，船體顫振。上浪使甲板機械損壞，給船員造成惡劣的工作條件。2、對航行使用性的影響853、對安全性的影響當(dāng)激烈的運動損壞了船舶的主要部件，如主機、螺旋槳、舵及導(dǎo)航設(shè)備等以后，船可能失去控制而造成嚴重后果。大角度橫搖可能使艙室進水、貨物移動，由于這些原因造成的海難事件是經(jīng)常發(fā)生的。橫搖降低了船舶的抗風(fēng)能力，在風(fēng)和浪的作用下，船舶出現(xiàn)了很大的橫搖角3、對安全性的影響86船舶耐波性由許多基本的耐波性因素所決定，通常包括六自由度的運動以及諸如甲板上浪、螺旋槳出水、船首砰擊等耐波性事件和暈船率等。由于影響船舶耐波性的因素較多，各種耐波性因素的作用程度是不一樣的，而且根據(jù)某些基本的耐波性因素本身是很難判定一個船舶或一個新的船舶設(shè)計是否具有良好的耐波性。對船舶耐波性的影響，不是單因素的影響，而是所有因素共同作用的結(jié)果。

八、耐波性的影響因素船舶耐波性由許多基本的耐波性因素所決定，通常包括六自由度的運87海浪主要指表層海水受外力影響而發(fā)生的起伏現(xiàn)象。引起海浪的原因是很多的：例如，由風(fēng)引起的風(fēng)浪，由日月引力引起的潮波，由地震引起的海嘯以及船行波等。在海上分布最廣、出現(xiàn)頻率最多、對航行影響最大的是由風(fēng)興起的風(fēng)浪。第二章海浪與統(tǒng)計分析

§2-1海浪概述海浪主要指表層海水受外力影響而發(fā)生的起伏現(xiàn)象。引起海浪的原因881、風(fēng)浪的產(chǎn)生籠罩在海洋上的空氣流動的結(jié)果，使海面所受的壓力發(fā)生變化。同時由于水面與空氣的相對運動，在他們之間有摩擦力存在，使水表面承受切應(yīng)力。正是由于大氣壓力的變化與切應(yīng)力的存在，使平靜的水面發(fā)生局部變形。重力使變形的水面有向原來平衡位置運動的趨勢，慣性力又有使變形繼續(xù)下去的趨勢，從而水面不斷地起伏、形成風(fēng)浪。1、風(fēng)浪的產(chǎn)生892、風(fēng)浪要素1）風(fēng)速2）風(fēng)時3）風(fēng)區(qū)長度風(fēng)速越大，風(fēng)時越久，風(fēng)區(qū)長度越長，海水從風(fēng)那里獲得的能量越多，風(fēng)浪要素越大。在一定風(fēng)速作用下，風(fēng)在相當(dāng)大的風(fēng)區(qū)海面上吹了足夠長的時間以后，風(fēng)浪要素達到穩(wěn)定狀態(tài)時的風(fēng)浪，稱為充分發(fā)展風(fēng)浪。2、風(fēng)浪要素90船舶耐波性基本知識概要課件913、海浪的分類(1)風(fēng)浪它是在風(fēng)直接作用下產(chǎn)生的，表面看來極不規(guī)則的海浪，也叫不規(guī)則波，是船舶航行中最經(jīng)常遇到的一種海浪。(2)涌浪它是由其他風(fēng)區(qū)傳來的波，或由于當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力急劇下降，風(fēng)向改變或風(fēng)平息之后形成的海浪。涌的形態(tài)和排列比較規(guī)則，波及的區(qū)域也比較大。(3)近岸浪當(dāng)水深小于波長的1/2時，在海岸與淺灘附近所形成的波浪。3、海浪的分類92波面可以用簡單函數(shù)表達的波浪稱為規(guī)則波。規(guī)則波不僅能近似表示涌，面且也是研究不規(guī)則波的基礎(chǔ)。

§2-2規(guī)則波的特性波面可以用簡單函數(shù)表達的波浪稱為規(guī)則波。規(guī)則波不僅能近似表示93船舶耐波性基本知識概要課件94船舶耐波性基本知識概要課件95水質(zhì)點的軌圓運動水質(zhì)點的軌圓運動96波內(nèi)壓力場的流體動壓力的分布在深水中，由波浪引起的壓力變化與軌圓半徑的變化具有相同的規(guī)律即隨著水深的增加，壓力變化以指數(shù)規(guī)律衰減，這種現(xiàn)象通常稱為史密斯效應(yīng)。波內(nèi)壓力場的流體動壓力的分布在深水中，由波浪引起的壓力變化與97一、不規(guī)則波基本概念1、確定性的數(shù)量關(guān)系2、統(tǒng)計關(guān)系在所有可能出現(xiàn)的波高中，不同大小的波高占總數(shù)的比例是一個比較穩(wěn)定的值。我們只要掌握經(jīng)過大量試驗所表現(xiàn)出的統(tǒng)計規(guī)律，就從總體上掌握了不規(guī)則波的特性。對于不規(guī)則波所引起的船舶運動及其他特性也是如此。

§2-3不規(guī)則波的理論基礎(chǔ)一、不規(guī)則波基本概念§2-3不規(guī)則波的理論基礎(chǔ)982、不規(guī)則波的疊加原理疊加思想是處理不規(guī)則波的基本思想。1）長峰波（二因次不規(guī)則波）2）短峰波（三因次不規(guī)則波）2、不規(guī)則波的疊加原理1）長峰波（二因次不規(guī)則波）99二、隨機過程1、正態(tài)分布風(fēng)浪波面升高的瞬時值滿足正態(tài)分布的概率密度表達式，其形式為根據(jù)正態(tài)分布的特點可知：若認為波浪是正態(tài)的，則由波浪所引起的船體運動、船體應(yīng)力、航行中螺旋槳推力與轉(zhuǎn)矩的變化等，所有這些過程的瞬時值都是正態(tài)分布的。二、隨機過程根據(jù)正態(tài)分布的特點可知：若認為波浪是正態(tài)的，則由1002、瑞利分布瞬時值服從正態(tài)分布的平穩(wěn)隨機過程，其幅值(或包絡(luò))服從瑞利分布。因此，風(fēng)浪的波幅值、搖蕩幅值和應(yīng)力幅恒等都服從瑞利分布。2、瑞利分布1013、泊松分布船舶砰擊和甲板上浪服從泊松分布，它們是計數(shù)的隨機過程，表示事件發(fā)生的次數(shù)。在海上船體發(fā)生砰擊是隨機的，有時一艘船會以不同程度連續(xù)砰擊，然后再在一個相當(dāng)長的時間內(nèi)無砰擊發(fā)生，以后又突然發(fā)生一嚴重砰擊。3、泊松分布102§2-4風(fēng)級和浪級1、為了實用上的方便，通常根據(jù)風(fēng)對海面物體的影響程度定出風(fēng)的等級，習(xí)慣上采用按風(fēng)速的大小從0到12分成13級的蒲福(Beaufort)風(fēng)級，其要點見表2-9。2、國際氣象會議規(guī)定，以海面以上高度10m處的風(fēng)速作為確定蒲福風(fēng)級的標準。3、風(fēng)級和風(fēng)速按以下近似關(guān)系確定：§2-4風(fēng)級和浪級1、為了實用上的方便，通常根據(jù)風(fēng)對海面103船舶耐波性基本知識概要課件104船舶耐波性基本知識概要課件1054、風(fēng)浪等級4、風(fēng)浪等級1065、海況等級風(fēng)作用于海面不僅產(chǎn)生不同尺度的風(fēng)浪，同時也使海面的外貌發(fā)生變化，例如出現(xiàn)浪花、飛沫等現(xiàn)象。海面的外部特征取決于風(fēng)速和風(fēng)時，也和風(fēng)區(qū)特點有很大關(guān)系，受到海岸、島嶼、水探等因素的影響。在風(fēng)宣接或間接作用下的海面所呈現(xiàn)的外貌稱為海況。一般習(xí)慣把海況從0到9共分成10級，其要點見表2-12。5、海況等級風(fēng)作用于海面不僅產(chǎn)生不同尺度的風(fēng)浪，同時也使海面107船舶耐波性基本知識概要課件108

§3-1船舶在波浪中的一般運動方程式1、船舶在波浪中的受力①重力，在船舶運動過程中，其大小、方向和作用點是不變的；②船體本身的慣性力；③浮力，在船舶運動過程中是變化的；第三章船舶運動方程式與耐波性設(shè)計§3-1船舶在波浪中的一般運動方程式第三章船舶運動109④由船舶搖蕩運動(船動水不動)而產(chǎn)生的輻射流體動力；⑤波浪擾動力，包括不受船體擾動的入射波的變動水壓力形成的流體動力，波浪遇到船體產(chǎn)生繞射流體動力；⑥流體粘性力，除了橫搖運動，一般不予考慮。④由船舶搖蕩運動(船動水不動)而產(chǎn)生的輻射流體動力；1102、基本假定①假定船舶是一個剛體，忽略它的彈性變形②不考慮水的粘性和可壓縮性。③假定作用在船體上的是微幅規(guī)則波?？梢詰?yīng)用線性理論(微幅波理論)；④假定船舶搖蕩的幅值是微小的，除了大角度的橫搖之外，船舶在波浪中的受力和運動都可以作為線性問題處理，因而可以應(yīng)用疊加原理。2、基本假定1113、運動方程式3、運動方程式1121、船長船長主要影響縱搖和垂蕩。增加船長對縱搖和垂蕩都是有利的。船長較小的船難免發(fā)生較大的縱搖和垂蕩。設(shè)計中船長的選擇涉及許多因素，例如，船長增加使船的回轉(zhuǎn)性變壞、鋼材重量增加、造價提高等。通常在船長選取時以靜水阻力的峰谷關(guān)系和總布置為主，適當(dāng)考慮耐波性和其他性能的要求?！?-2船舶主尺度對耐波性的影響1、船長§3-2船舶主尺度對耐波性的影響1132、船寬從性能上講，船寬主要影響穩(wěn)性和橫搖，對縱搖和垂蕩的影響不大。一般來說，船寬減小，使初穩(wěn)性下降而對橫搖有利，船體的砰擊也有改善。船寬對橫搖固有周期的影響不及重心高度敏感，而且在一定排水量之下，船寬減小必將使方形系數(shù)增加，船舶前進阻力可能增加。因此，在設(shè)計中，很少用改變船寬的方法來改進船舶的橫搖性能。2、船寬1143、吃水隨著吃水的增加，波浪對橫搖的擾動力矩略為下降，橫搖趨于緩和。對于中小型船，由于船長受到限制，不可避免地要發(fā)生較大的縱搖和垂蕩。如果平均吃水減小，縱搖和垂蕩的固有周期下降，即使諧搖，也是在較小的波浪中發(fā)生，縱搖和垂蕩也不會太大。3、吃水115從船舶砰擊的角度來看，要求吃水大些，因為船舶砰擊常發(fā)生在空載和壓載航行狀態(tài)，尤其對具有尾傾而吃水較小的船更是如此。吃水深，能夠減少砰擊的頻率和砰擊的強度。即使僅從耐波性角度考慮，對吃水的要求也是矛盾的，因此需要全面均衡、決定吃水的大小。從船舶砰擊的角度來看，要求吃水大些，因為船舶砰擊常發(fā)生在空載1164、初穩(wěn)性高1）初穩(wěn)性高是船舶安全的重要衡準，同時也是橫搖的重要參數(shù)，它影咱橫搖固有周期，減小初穩(wěn)性高時，橫搖固有周期增加，橫搖緩和，幅值減小。2）須注意，在任何情況下都必須保證初穩(wěn)性高具有適當(dāng)?shù)臄?shù)值。如果初穩(wěn)性高過小，不僅降低了船的抗風(fēng)能力，而且在順浪中，當(dāng)波峰位于船中時，有可能喪失穩(wěn)性而傾覆。4、初穩(wěn)性高1173）改變初穩(wěn)性高最有效的方法是改變重心位置。4）重心提高，初穩(wěn)性高下降，橫搖固有周期顯著增加。5）對于因重心過低而使橫搖固有周期過小的船，在設(shè)計中可以來取一些措施加以改善。3）改變初穩(wěn)性高最有效的方法是改變重心位置。1185、船型系數(shù)1）方形系數(shù)增加，通常橫搖阻尼隨之增加，而對縱搖和垂蕩不利，失速和砰擊增加。在設(shè)計中，主要由快速性和排水量的要求選取。2）橫搖阻尼隨船中橫剖面系數(shù)增加而增加。為了改善橫搖性能，通常保持方形系數(shù)不變、采用較大的CM，適當(dāng)減小棱形系數(shù)，這樣對快速性略有好處。5、船型系數(shù)1193）水線面系數(shù)增加，能減小波浪對橫搖的擾動力矩，橫據(jù)有所改進，同時縱接和垂蕩也略有改進。4）減小棱形系數(shù)能減小砰擊壓力和失速。某些試驗表明：在CP＞0.75時船在風(fēng)浪中失速是嚴重的。5）船長對排水量比增加，對搖蕩影響不大，但失速可以改善。3）水線面系數(shù)增加，能減小波浪對橫搖的擾動力矩，橫據(jù)有所改進1206、干舷和舷弧1）富裕的干舷和舷弧能顯著地改善上浪和濺浪。2）舷弧可以增加首尾部的儲備浮力，對改善縱搖、垂蕩和上浪是有利的。小型船舶舷弧可以大些，高干舷的大船可以小些，以利于操縱。3）增加干舷和舷弧，使上層建筑增高，從而導(dǎo)致重心的提高，使初穩(wěn)性下降，同時大傾角穩(wěn)性得到改善，但增加了船舶受風(fēng)面積。6、干舷和舷弧1211、船舶型線船舶型線與快速性、耐波性、穩(wěn)性、操縱性、布置、容積及施工工藝都有密切關(guān)系，在設(shè)計中須權(quán)衡輕重，分清主次。由于問題的復(fù)雜性，同一個因素在不同的條件下可能得到不同的結(jié)果，因此在考慮時必須慎重?！?-3船舶形狀對耐波性的影響1、船舶型線§3-3船舶形狀對耐波性的影響1221）橫剖面形狀大型船舶：以靜水中的快速性為主。中型船舶：主要是首部型線的選擇。低速貨船：前體以采用V形為宜。小型船舶：耐波性是型線設(shè)計的主要內(nèi)容。2）首部形狀3）尾部形狀：巡洋艦尾為宜。4）水線面形狀1）橫剖面形狀1232、靜穩(wěn)性曲線的形狀具有適當(dāng)初穩(wěn)性高的S形靜穩(wěn)性曲線對橫搖有利。在橫搖幅值比較小時，因為它具有較小的初穩(wěn)性高而使橫搖和緩。為了使船具有S形的靜穩(wěn)性曲線，通常把船舶設(shè)計成剩余干舷船。2、靜穩(wěn)性曲線的形狀1243、球鼻首球鼻首對減小靜水阻力是非常成功的，但是在風(fēng)浪中的性能并沒有顯示出優(yōu)越性。3、球鼻首1254、其他因素經(jīng)驗表明：在同一初穩(wěn)性高的情況下，重心離浮心越近，橫搖幅值越小。在設(shè)計中最好壓低重心，升高浮心，縮小兩者的距離。對于客船和漁船在艙底加固定壓裁并減輕上層建筑的重量，以壓低重心；對于方形系數(shù)較小的船可以采用V形剖面以提高浮心。增加縱向慣性矩對縱搖和船體受力都是不利的，為此應(yīng)盡量把重量集中到中部。重量集中對減緩船舶抨擊也有好處。4、其他因素1265、注意事項1）就船舶設(shè)計而論，都是在一定條件下改變有關(guān)尺度和要素的。一個尺度的變化必然引起其他尺度的變化，以滿足給定的條件，所以各種尺度的變化都不是獨立的。例如，當(dāng)排水量保持不變時，方形系數(shù)的變化必然引起主尺度的變化，對耐波性可能產(chǎn)生各種不同的影響。5、注意事項1272）耐波性要求往往和其他性能要求相矛盾，因面必須分清主次