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1.3 船型系数、浮心纵向位置
船舶主尺度和三个剖面线只是描述了船体的外形轮廓,而船体的空间形状还得用船型系数、浮心纵向位置等来描述。
1.3.1 船型系数
1)设计水线面系数
定义:设计水线面面积与其边界长方形面积的比例系数(见图1-8)。其表达式为
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图1-8 设计水线面系数
Cw=Aw∕L×B
式中:
Cw——设计水线面系数;
Aw——设计水线面面积;
L——船长;
B——船宽。
作用:表征设计水线面的丰满程度,设计水线面系数越大表明设计水线面越丰满。
2)船中横剖面系数
定义:设计水线以下的船中横剖面面积与其边界矩形面积的比例系数(见图1-9)。其表达式为
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图1-9 船中横剖面系数
Cm=Am∕B×d
式中:
Cm——船中横剖面系数;
Am——船中横剖面面积;
B——船宽;
d——吃水。
作用:表征船中横剖面的丰满程度即船体中部水下部分的肥瘦程度,船中横剖面系数越大表明船中横剖面越丰满。
3)方形系数
定义:设计水线以下的型体体积与其边界长方体体积的比例系数(见图1-10)。其表达式为
Cb=V∕L×B×d
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图1-10 方形系数
式中:
Cb——方形系数;
V——设计水线以下型体体积;
L——船长;
B——船宽;
d——吃水。
作用:表征型体在设计水线以下的丰满程度,方形系数越大表明设计水线以下体积越丰满。
4)纵向棱形系数
定义:设计水线以下的型体体积与以船中横剖面为型体两个端平面的边界棱柱体体积的比例系数(见图1-11)。其表达式为
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图1-11 纵向棱形系数
Cp=V∕Am×L
因为V=Cb×L×B×d;Am=Cm×B×d,所以纵向棱形系数Cp又可表达为
Cp=Cb∕Cm
作用:表征设计水线以下的型体体积沿船长方向分布的均匀性,纵向棱形系数越大,型体水下体积沿船长分布越均匀,Cp越小,型体水下体积越集中于船中部分。
1.3.2 浮心纵向位置
定义:型体在设计水线以下的体积中心离船中横剖面的距离(见图1-12)。以XB表示浮心纵向位置,正值时表明浮心在船中前,负值时表明浮心在船中后。
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图1-12 浮心B点纵向位置
作用:表征型体在设计水线以下的前、后体形状沿纵向不相同的丰满程度。