南京交通大学船舶结构与货运教案演示教学.docx
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南京交通大学船舶结构与货运教案演示教学
南京交通大学船舶结构与货运教案
南京交通科技大学
教 案
课程名称：
船舶结构与货运
任课教员：
陈群
授课对象：
18级驾驶班
学年学期：
2018-2019第一学期
2018年9月
课目
第一章船舶与货物的基础知识
讲次
1次
学时
10
教学方式
讲授
地点
科技楼3楼
教学目的
了解与货物运输有关的船舶和货物基础知识及基本概念，学会使用船舶静水力资料和载重线海图。
教学重点
船舶的重量性能、容量性能和载重线标志概念，船舶静水力参数图表及其使用，船舶吃水计算，载重线海图使用，亏舱率、积载因数和自然损耗率概念。
教学难点
平均吃水概念
教学方法与手段
讲授与多媒体结合
教学保障要求
多媒体教学教室
教学内容：
学时
船舶的重量性能与容量性能。
2
船舶静水力参数图表及其使用。
船舶吃水。
2
载重线标志与载重线海图。
货物的基本性质。
2
货物的亏舱率、积载因数和自然损耗。
1
第一单元内容：
船舶重力、重心的概念与计算，船舶浮力、浮心的概念以及船舶的漂浮平衡。
条件；船舶各类排水量的定义和查算方法；船舶总载重量、净载重量和航次储备量的概念；船舶常数的概念；船舶舱容的种类及含义；舱容系数的定义；船舶吨位的概念和用途。
第二单元内容：
常用的静水力参数（船舶排水体积、漂心、TPC、MTC等的概念）；船舶载重表尺、静水力曲线图和静水力参数表的特点和组成、适用场合和查用方法；船舶水尺标志及其观测方法；
平均吃水概念，不同状况下船舶平均吃水（等容吃水）的基本计算；
少量载荷变化后船舶平均吃水的计算；舷外水密度变化对船舶吃水的各种修正计算；淡水超额量的概念及其计算。
第三单元内容：
船舶储备浮力的含义，船舶干舷的含义及其与储备浮力的关系；船舶载重线标志的形式、标志上缩写的含义，载重线标志各线段的长、宽和距载重线圈中心的具体尺度，不同载重线段的相互关系以及载重线标志的使用方法；《载重线海图》中地带、区域和季节
期的含义及种类；我国沿海载重线海区的划分定；货物基本性质。
第四单元内容：
亏舱（率）、货物积载因数和自然损耗（率）的概念、影响因素和计算。
作业：
1-1：
已知某轮船长148m，某装载状态下D=19000t，首吃水8.55m，尾吃水9.05m，水密度1.008g/cm3。
试求该轮航行至水密度为1.023g/cm3水域时的首尾吃水各为多少？
（设此时Xf=-4.20m,TPC=25.5t/cm，FWA=16.2cm）
1-2：
某轮第四舱底舱积载计划如右图：
铝矾土500t（SF4=0.91m3/t），纸250t（SF2=2.69m3/t），重烧镁250t（SF3=1.25m3/t），苦杏仁750t（SF1=1.98m3/t）。
该舱长19.3m，前舱壁距船中为-4.0m，试求每票货和全舱货物的重心距中距离？
1-3：
某轮空船排水量4000t，航次储备700t，船舶常数200t，在标准密度海水中吃水为7.20m时排水量为10000t，TPC=18t/cm，现因航道水深限制只允许通过吃水为7.10m船舶，且该处水的密度为1.005t/m3，求船舶该航次能承运货物的最大重量？
课目
第二章船舶载货能力
讲次
1
学时
6
教学方式
讲授
地点
科技楼3楼
教学目的
具体核算船舶装载能力，懂得如何充分利用船舶装载能力。
教学重点
船舶载货能力的概念，航次净载重重量计算方法，满载满舱要求下配装轻重货物的重量的计算。
教学难点
不同航次油水补给方案下航次储备量的计算。
教学方法与手段
PPT和板书相结合，授课和习题相辅相成
教学保障要求
多媒体教室
第四单元内容：
船舶载货能力及其载货重量能力、载货容量能力和其他载货能力三个分项的概念及影响因素；船舶载货能力是否满足航次货运任务的核算。
第五单元内容：
船舶净载重量在航线水深受限和不受限条件下的计算；船舶常数的测定方法和计算；充分利用船舶载货能力的主要途径；为满足船舶满载满舱要求，应配装轻重货物的重量计算。
作业：
2-1：
Q轮在索马里的摩加迪沙港（2oN，45oE）装完货后，于10月1日12：
00时开往香港。
离摩加迪沙港时船上存有滑油52t，船舶常数为180t，摩加迪沙港至西贡的航程为2520nmile，西贡至香港的航程789nmile，航速为14.5节，航行储备时间3d，船抵香港后停泊3d，燃油、淡水按航次需求在出发港补给。
利用教材第23页资料求船舶本航次的净载重量。
2-2：
某轮满载排水量19650吨，空船排水量5560吨，航次储备量有燃油1429吨，淡水325吨，备品28吨，船舶常数200吨，船舶总舱容19864米3。
本航次拟配装铜块（SF=0.37米3/吨），棉花（SF=2.83米3/吨），沥青（SF=1.36米3/吨），亚麻（SF=2.80米3/吨）四种货物。
现计划装铜块5200吨，棉花1000吨，问应再配装沥青和亚麻各多少吨才能达到满载满舱？
课目
第三章船舶稳性
讲次
1
学时
14
教学方式
讲授
地点
科技楼3楼
教学目的
了解船舶载货能力的概念和充分利用船舶载货能力的主要途径；重点掌握航次净载重量计算方法。
教学重点
船舶稳性的概念和分类，初稳性高度的计算及其影响因素，我国和IMO稳性规范对船舶稳性的要求和船舶稳性的校核、检验和调整方法。
教学难点
动稳性概念，在动稳性曲线上求取最小倾覆力矩，IMO横风横浪联合作用的倾侧模型。
教学方法与手段
PPT和板书相结合，授课和习题相辅相成
教学保障要求
多媒体教室
教学内容：
学时
船舶稳性的衡准指标2
对船舶稳性的要求2
船舶稳性的校核与检验2
船舶稳性的调整2
第六单元内容：
船舶稳性的定义、分类，船舶的三种平衡状态；船舶稳心概念，稳心距基线高度、稳心半径和复原力（臂）矩的概念和求取方法；初稳性的假定条件，船舶初稳性高度的基本计算方法、少量载荷变动对初稳性高度的影响计算（假定KM不随载荷的变动而改变）；液舱内自由液面对初稳性高度的影响因素及修正计算；大倾角稳性的表示方法，大倾角稳性与船舶初稳性的区别；船舶复原力臂的计算。
第七单元内容：
静稳性曲线图的绘制方法，曲线上特征点的含义和求取方法；船舶动稳性与静稳性的区别，动稳性的表示方法；IMO对无限航区各类货船稳性的基本要求；我国《船舶与海上设施法定检验规则》中对海船基本稳性要求所基于的最恶劣海况和船舶状况的设定；稳性衡准数K的计算；我国《船舶与海上设施法定检验规则》对无限航区和近海航区各类货船稳性的基本要求。
第八单元内容：
船舶适度稳性的概念和检验条件；船舶稳性不足的征兆，遇危急时须采取的应急措施；船舶横摇周期的定义，计算以及与GM的关系。
第九单元内容：
船舶横倾角的调整；船上载荷重量变动、载荷垂向移动和悬挂载荷分别对初稳性高度的影响因素及其影响计算。
作业：
3-1:
某轮出港时垂向总力矩为17500tm,设排水量为3500t时,KM为5.50m，试求出港时的GM值？
若该轮抵目的港燃油消耗量50t，其KP为0.7m，淡水消耗量30t，KP为3.0m，使油、水柜产生自由液面，设燃油比重0.85，油柜长7m，宽14m，中间有纵向隔舱壁；淡水柜长2m，宽6m，试求抵港时的GM值？
3-2：
某轮当时排水量6000t，因装货造成右倾9°,KG为6.52m，现在二层柜内加装300t棉花，其重心高度为10.8m，分装于纵向中心线左右两翼各5.0m处，其KM为7.15m，求左右两翼各装多少吨货才能使船舶保持正浮状态？
3-3：
某轮排水量15000t,GM0=0.45m,要求GM1=0.60m，现利用二层舱的盘元（SFH=0.45m3/t）和底舱的棉花（SFL=2.80m3/t）互换舱位来调整稳性（货物垂向移动距离为6.0m），问各需移货多少吨？
课目
第四章船舶吃水差
讲次
3
学时
6
教学方式
讲授
地点
科技楼3楼
教学目的
了解吃水差的概念及其对船舶性能的影响、掌握对船舶吃水差的要求；重点掌握吃水差与首、尾吃水的计算和调整方法。
教学重点
对吃水差的要求，吃水差与首尾吃水的计算和调整方法。
教学难点
吃水差调整的计算
教学方法与手段
PPT和板书相结合，授课和习题相辅相成
教学保障要求
多媒体教室
教学内容：
学时
对船舶吃水差的要求
吃水差与首尾吃水的计算与调整2
吃水差与首尾吃水计算图表2
第十二单元内容：
吃水差定义；吃水差对船舶性能的影响，对万吨级货船的吃水差和空载吃水的要求；船舶吃水差和首、尾吃水的基本计算；少量载荷变动对船舶吃水差和首、尾吃水改变量的计算。
第十三单元内容：
加、减和纵向移动载荷调整船舶吃水差的计算；保证船舶适当吃水差的经验方法；吃水差曲线图表和加载100t首尾吃水改变量图表的应用。
作业：
5-1：
某轮舵柱损裂，进港卸货后准备修理。
清晨0600时，除No.1舱外，其他舱均已卸空。
此时排水量6300t，首吃水4.80m，尾吃水2.60m，并开始以50t/h的速度向首尖舱打压载水。
问该轮最早何时才能使尾吃水达到2.4m开始修理？
（已知:
船长150m，Xf=2.0m，TPC=22.0t/cm，GML=350m，首尖舱舱容中心距船中65.0m）
5-2:
某轮排水量20000t，首吃水8.50m，尾吃水9.00m，船舶无横倾角。
现打算在No.2右舷压载舱注满300t压载水，该舱舱容中心横向距中6m，纵向距中50m，距基线4.50m。
试求船舶的GM1、船中右舷吃水和首、尾平均吃水。
（已知：
船长150m，船宽25m，KM=8.90m，GM=0.90m，Xf=-4.0m，TPC=25.5t/cm和MTC=220tm/cm）
5-3:
某轮船长158m，满载矿石抵达长江口外的绿华山驳载锚地，当时船舶排水量为35000t，dF=9.7m，dA=10.08m，决定驳卸后于次日乘中浚高潮过铜沙浅滩进口。
已知次日中浚高潮潮高为3.15m，铜沙浅滩基准水深-7.00m，过浅时要求富裕水深0.70m，铜沙浅滩海水比重为1.010,绿华山锚地海水比重为1.025，TPC=35t/cm，GML=158.57m，Xf=-5.0m。
今欲在第二舱（重心距中40m）和第六舱（重心距中-45m）开舱驳卸，问各舱应驳卸多少吨货物方可调平吃水安全过浅？
5-4：
某轮装载至dF0=7.20m,dA0=7.00。
该轮满载吃水dm1=7.40m，同时要求吃水差t1=-0
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