大副考证班船舶货运计算大全.docx
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大副考证班船舶货运计算大全
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
;近似估算公式
例1:
某船从密度为ρ1=cm3的水域驶入密度为ρ2=cm3的水域,船舶排水量Δ=64582t,每厘米吃水吨数TPC=,则船舶平均吃水改变量δd=_______cm。
例2:
船舶由水密度ρ=cm3的水域驶入标准海水水域,吃水约减小。
A.%B.%C.%D.%
解:
由近似估算公式计算得,×d1=×d2,所以d2=d1,吃水改变量为(d2-d1)/d1=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:
(cm)
式中
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=m,当船舶从ρ=t/m3的水域驶往ρ=t/m3的水域时,船舶平均吃水的变化量_______。
A.增大B.减少C.增大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=t/m3,FWA=,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=22×25=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=,8月底在大连装货,已知该轮夏季满载吃水dS=,热带满载吃水dT=,该轮装货泊位最大吃水为,实测泊位舷外水密度ρ=t/m3,则该轮装载后最大吃水为______。
A.B.C.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+()×()=,该轮装载后最大吃水为min{,}=,选B。
三、货物积载因数SF应用计算
常用公式是:
(3-1);
(3-2);
(3-3)
例1:
某船装货时,计算得某货的积载因数为t,查得该货的密度为m3,则该舱的亏舱率为_______%。
A.B.C.D.
解:
SF2=t,而SF1=1/=m3/t,代入式(3-1)得亏舱率Cbs为()/=,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t,亏舱率为5%,则包括亏舱的积载因数为_______。
A.B.C.D.
解:
Cbs=,SF1=,代入式(3-2)得SF2=SF1/(1-Cbs)=
四、满舱满载计算
满舱满载计算公式:
(1)积载因数包括亏舱
(2)积载因数不包括亏舱
例1:
某货舱舱容2510m3,该舱待装货2380t,现拟配SF分别为t(Cbs=16%)和t(Cbs=10%)的两种货物,则各自应配装t可使其满舱。
A.1830,550B.550,1830C.1955,425D.443,1937
解:
PH+PL=2380,PH×(1-10%)+PL×(1-16%)=2510。
联立解方程得PH为1937,PL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:
例1:
某船LBP=146m,装载后测得首尾吃水分别为和,船舶漂心纵标xf=,则船舶平均吃水为m。
A.B.C.D.
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:
(6-1)
(6-2)
式中∑GH是船舶在高载重线段的油水消耗量,
,其中,gs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.21440B.21193C.20920D.21098
解:
在本题中,∑GH=4328×53/(24×17)=562,所以△=min{△H,△L+∑GH}=min{21440,20920+562}=21440,应选A。
例2:
某船空船重5330t,热带满载吃水,ΔT=21440t,夏季满载吃水,ΔS=20920t,冬季满载吃水,ΔW=20400t,离开水密度ρ=m3的某港时平均吃水为,则该轮的航次总载重量为t。
A.14839B.15070C.14805D.14933
解:
在本题中,根据吃水,ΔW=20400t,和,ΔT=20920t,内插计算计算得当船舶吃水为时,排水量应为20530,在水密度ρ=m3的水域中船舶实际排水量应为20530×=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dM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m3,空船重量6614t,则船舶常数为t。
A.125B.248C.130D.183
解:
在本题中,经舷外水密度修正后的船舶排水量应为7436×=7313,此时空船重量△0ˊ=△-∑G-NDW=73-217=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
;货舱重心高度
例1:
某船空船重量2067t,重心,货物A重1096t,重心,货物B的重量为1036t,重心,油水共375t,重心高为,不计船舶常数,则船舶重心高为_______m。
A.B.C.D.
例2:
某货舱双层底高,舱高m,舱容2368m3,底部装积载因数为m3/t的桶装货624t,中部装积载因数为m3/t的袋装货406t,顶部装积载因数为m3/t的桶装货200t,则该舱重心高度为_______m。
A.B.C.D.
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:
(矩形);
(等腰梯形);
例1:
某船装载后△=18000t,KG=,由稳性交叉曲线查得30°时的形状稳性力臂KN=,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×,则GZ30°为m。
A.B.C.D.
解:
在本题中,δGMf=Σρix/Δ=(m),所以GZ=,应选B。
九、船舶复原力矩
(臂GZ)的计算
基点法:
;
假定重心法:
;
初稳性点法(剩余稳性力臂法):
。
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,船舶横倾角为11°,形状稳性力臂为,则该轮稳性力矩为。
A.219132B.384508C.297146D.249884
解:
在本题中,稳性力臂GZ=KN-KGsinθ=,稳性力矩=Δ×GZ×=297146,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,船舶横倾角为10°,假定重心稳性力臂为,则该轮稳性力矩为。
A.178553B.204061C.229568D.256170
解:
本题船舶稳性力臂GZ=GAZA+(KGA-KG)sinθ=+()sin10°=,稳性力矩=Δ×GZ×=256170,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,船舶横倾角为14°,剩余稳性力臂为,则该轮稳性力矩为。
A.168585B.340737C.199237D.183911
解:
在本题中,船舶稳性力臂GZ=MS+GMsinθ=+×sin14°=,稳性力矩=Δ×GZ×=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:
;
;
,水线面为箱形,
;水线面为菱形,
。
式中Ix是船舶正浮时水线面面积对横倾轴的惯性矩(m4)。
例1:
某船浮心距基线高度为,稳性半径为,船舶重心距基线高度为,则该轮的稳性高度为_______m。
A.B.C.D.
例2:
某船在标准海水中排水量22911t,计算得浮心距基线,水线面面积对纵轴的惯性距为97691m4,船舶重心距基线高度为,则该船的稳性高度为_______m。
A.B.C.D.
解:
在本题中,BM=97691×22911=(m),所以该船的稳性高度GM=KB+BM-KG=+,所以应选C。
例3:
某箱形驳船L=70m,B=12m,d=,舷外水密度ρ=cm3,则KM值为m。
A.B.C.D.
解:
在本题中,BM=
=(m),KB=d/2=,应选C。
例4:
某箱形驳船L=104m,B=18m,d=9m,舷外水密度ρ=cm3,则其横稳心半径为m。
A.B.C.D.
解:
在本题中,船舶的横稳性半径
=
=(m),所以应选D。
十一、船舶横倾角计算
(1)船舶受到倾侧力矩Mh作用发生倾斜,达到静平衡后,其横倾角为:
(2)船内货物横移,船舶产生的横倾角为:
例1:
某船正浮时受到静横倾力矩作用,横倾力矩为3718×排水量为21092t,初稳性高度为,则该轮的横倾角为_______度。
A.B.C.D.
例2:
某船装载后△=15000t,初稳性高度GM=,重心偏离中纵剖面,船舶横倾角θ为°。
A.B.C.D.
解:
在本题中,船舶的倾侧力矩Py=×15000=1800,所以tgθh=Py/ΔGM=,θh=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,移至同舷新位置(距中纵剖面的距离),稳性高度GM为,则该轮产生的倾角为_______度。
A.B.C.D.
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:
;
(2)载荷变动调整横倾角计算公式:
式中
。
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
进行近似计算,因为式
(2)计算太麻烦。
例1:
某船左倾°,船舶排水量为25771t,拟卸位于左舷距中纵剖面的距离为的货物以调平船舶,货物距基线高,船舶初稳性高度,船舶重心高度,则应卸下_______t货物方可使船舶正浮。
A.199B.156C.211D.235
例2:
某船排水量22301t,初稳性高度,重心高度,装货时发现左倾°,尚有184t未装,拟装在重心距基线,船舶应装在距中_______米处才使船舶正浮。
A.B.C.D.
十三、横摇周期计算
船舶横摇周期:
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,横稳心距基线,船宽22m,则船舶横倾周期为_______秒。
B.D.19
例2:
某杂货船宽25米,开航时GM=,KG=,由于油水消耗,船舶抵港时KG增加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m,则船舶GM会降低m,将上述数据代入式中即可得Tθ1=,Tθ2=,所以船舶横摇周期是增加2秒。
例3:
某船船宽23m,Δ=14700t,KM=,GM=,现将250t货装于Kp=的上甲板,则船舶横摇周期。
A.几乎不变B.增加1秒C.增加秒D.增加秒
解:
在本题中,船舶的KG=,δGM=,所以GM1=,计算得Tθ0=,Tθ1=,,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
;
(2)打排压载水
=
例1:
某船排水量Δ=19686t,全船垂向总力矩为×,KM=,现要求GM不大于,最多能在KP=m处加压载水t。
A.509B.732C.610D.689
十五、船舶吃水差的计算
(1)吃水差和首尾吃水计算公式
(2)货物水平纵移计算公式
;
(3)少量载荷变动计算公式
例1:
某船装载少量货物521t,查得每厘米纵倾力矩为×,漂心距中,货物重心距船中,则该轮的吃水差改变量为_______m。
A.B.C.D.
例2:
某船原首吃水为,漂心距中距离为,两柱间长为,吃水差改变量为,则该轮新的首吃水为_______m。
A.B.C.D.
解:
在本题中,已知产生的吃水差为,则首吃水的改变量即为δdF=2+×3/=(m),所以船舶的首吃水为dF=+=,所以选D。
例3:
某船LBP=128m,在△=18400t时船舶吃水差为,纵稳心半径R=167m,则相应的每厘米纵倾力矩MTC=×B.250C.257D.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×LBP,将上述数据都代入即可得MTC=,所以应选A。
例4:
某船配载后重心距中距离为,浮心距中距离为,每厘米纵倾力矩为×,排水量为2592t,则该轮的吃水差为_______m。
A.B.C.D.
解:
在本题中,船舶吃水差t=△×(xg-xb)/100MTC=,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
;
(2)打排压载水
式中:
t1是所要求达到的吃水差,t0指原吃水差。
例1:
某轮满载到达某锚地,dF=,dA=,此时MTC=×,TPC=cm,xf=。
欲调平吃水进港,则应在船中后55m处驳卸_________t货物。
A.450B.410C.360D.250
解:
在本题中t0=,δt=t1-t0=,所以P=×100×(-55+)=,所以应选C,负号表示卸货。
例2:
某船首吃水,尾吃水,船长154m,MTC=×246cm,xf=0,现将454t货物分装于中前及中后的货舱内,为使船舶平吃水进港,问应在两舱分别装货和吨。
,65,338,236D.129,325
解:
在本题中t0=,δt=,P1+P2=454,P1×+P2×=×100×246,联立方程得P1=,P2=,所以选B。
例3:
某船吃水dF=,dA=,xf=,MTC=×cm,TPC=cm,LBP=148m,航行至某港口,该港允许吃水为,计划从第4舱(船中后)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t0=,δt=,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×194×100/(+)=,卸货后船舶平均吃水为(+)/100×=(m)>,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
;
;
例1:
某船dF=,dA=,查得在第5舱装载100吨船首吃水变化,尾吃水变化,则在第5舱驳卸______吨货物能调平吃水。
A.513B.407C.423D.375
解:
在本题中,从第5舱装载100吨货所产生的吃水差为,所要求调整的吃水差δt为,所以应卸货×100/()=,选B。
例2:
某船卸货前的首吃水为,尾吃水为,查得在某舱加载100吨时首吃水的改变量为,尾吃水的改变量为,现计划在该舱卸货以调平吃水过浅滩,则卸货后船舶的平均吃水为_______。
A.B.C.D.
解:
在本题中,从该舱装载100吨货所产生的吃水差为,船舶平均吃水变化量为,所要求调整的吃水差δt为,所以应卸货为×100/()=(t),卸货后船舶吃水为(+)/×100=(m),应选B。
十八、局部强度的校核
;
;
;
式中H为货舱高度,h为货物装载高度,当
时局部强度满足要求,否则不满足要求。
例1:
某船底舱高,舱容2140m3,拟装载=t的杂货,则最大能装______m高。
.51
解:
在本题中,Pd=×,所以能最大的装载高度为h=Pd×SF=(米)
例2:
某船底舱高,舱容为3450m3,允许负荷量Pd=,上层装=t的A货1500吨,下层装=t的B货1200吨,则船舶局部强度:
A.符合要求B.不符合要求C.无法计算D.部分符合要求
解:
在本题中,Pd=,上层货物的装舱高为H1=×1500×3450=,下层货物的装舱高为H2=×1200×3450=,
Pdˊ=+=(t/m2)=kPa 十九、水尺计重计算 在水尺检量中应进行四个修正,其计算公式分别为: 水尺计重公式 ; 首垂线修正量为CF= ;尾垂线修正量CA= ; 拱垂修正公式dM= ; 漂心修正公式 ; ; 该项修正计算最好根据公式判断 或 的正负来选择适宜答案,这样可以避免繁琐的计算。 港水密度修正公式 。 例1: 某轮进行水尺检量,尾吃水,船尾水尺与尾垂线间距离,船首水尺与首垂线间距离,船长LBP=190m,吃水差为,则修正后的尾吃水为_______m。 A.B.C.D. 例2: 某船观测得首吃水,船首水尺与首垂线间距离为,船长LBP=135m,吃水差为,船尾水尺与尾垂线间距离为,则修正后的首吃水为_______m。 A.B.C.D. 解: 在本题中,船首吃水修正量应为×()/()=,修正后首吃水为m,正确答案C。 例3: 某船测得首吃水为、,尾吃水为、,中吃水为、,则该轮平均吃水为_______m。 A.B.C.D. 例4: A.B.C.D. 解: 在本题中,按船舶纵倾修正条件,当船舶吃水差的绝对值小于时,不需要进行船舶纵倾的修正,所以答案应是修正前后的吃水一样。 二十、散装谷物船舶稳性核算 稳性衡准指标有三条: (1)经自由液面修正后的GM≥ (2)因谷物移动而产生的横倾角θh≤12°(3)船舶剩余动稳性Ad≥·rad。 ; ; ; 简化计算: (1)省略条件法GZ40ˊ>,代替Ad≥·rad; (2)许用倾侧力矩Ma法 ,可以代替上述三条稳性衡准。 二十一、油量计算 (1)膨胀余量的计算公式: ; (2)航次最大装货量计算公式: ; (3)空档高度的横、纵倾修正计算公式: ; ; (4)标准体积计算公式: ; (5)航次货油量计算公式: , 为含水量; (6)平均油温计算公式: 例1: 某油轮装油后,测得某油舱的上、中、下三层的油温分别是: 13℃、14℃、℃,则该舱的平均油温为________。 A.℃B.℃C.℃D.℃ 解: 在本题中,油舱的平均吃水为t=(t上+3t中+t下)/5=℃,选C。 例2: 某船对一液舱进行测量,测得空档深度为,测深孔在舱中后,船舶吃水差为,船舶两柱间长为158m,则该舱经吃水差修正后的空档深度为: A.B.C.D. 解: 在本题中,空档深度的纵倾修正值为AB=AC×t/LBP=()×()/158=,所以经吃水差修正后的空档深度为+=米,应选C。 例3: 某船装载原油,经计算标准体积为,标准密度为cm3,含水量为%,则该舱货油的在空气中的重量应为_______t。 A.148967B.215175C.198623D.164164 解: 在本题中,该舱货油的在空气中的重量m= =××=164164t,选D。 例4: 某油舱经计算得25℃时体积为3452m3,温度体积系数为,则该舱的标准体积为____m3。 A.B.C.D. 解: 在本题中,该舱的标准体积应为 =3452×(×5)=,选B。 例5: 油轮某舱舱容为3450m3,预计航线最大温差为20℃,膨胀系数f=,则该舱最大装油量为_______m3。 例6: 某油舱舱容为4560m3,预计航线最大温差为30℃,膨胀系数f=,则该舱应留膨胀余量为_______m3。 二十二、按BC规则要求的货舱最大装货量和最大装货高度计算 BC规则规定,当固体散货船载运高密度(SF≤t)固体散货时,各舱最大装货量及最大装货高度应满足: (1) ; (充分平舱后,增加20%); (轴隧影响,增加32%) (2) (未平舱); (轴隧影响,增加10%)。 例1: 某散货船夏季满载吃水为,所装运矿石的积载因数为t,则其底舱不平舱时的堆货最大高度为________m。 A.B.C.D. 例2: 某固体散货船夏季满载吃水9m,某舱舱容4531m3,舱高11m,现拟在该舱装载积载因数为t的固体散货4500t,则该舱装载高度BCCode的要求。 A.满足B.不满足C.经充分平舱后满足D.B和C对 解: 在本题中,最大堆货高度Hm==,而实际装货高度为4500××11/4531=,所以不满足BC规则的要求。 二十三、货物单元系固计算 经验法核算公式: 货重P时,系固方案合格,否则不合格。 (1)横向系索道数计算公式: (2) 例1: 某船装运一件单重为100t的重大件货物,拟用毫米的钢索(其单根破断强度为151kN)进行绑扎,则横向绑扎需________道。 A.10B.7C.8D.6 解: 本题中,横向绑扎道数N=120%×100×151=(道),所以应绑8道,选C。 例2: 某船装载一单重120吨的大件,拟用钢丝(其单根系索的最大系固负荷为)进行系固,则所需横向系索几道? A.9C.11D.12 解: 本题中,横向绑扎道数N=100%×120×=,故应绑10道,选B。 二十四、船吊装卸重大件货物时稳性及横倾角的计算 (1)吊卸: , ; (2)吊装: , ; (3)吊装或吊卸时产生的横倾角计算公式: (吊装) ;(吊卸) 式中: 如果考虑重吊的影响,即题中给出了重吊的重量,则横倾力矩需加上 ,否则不予考虑; ; , 为舷外跨距。
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