第九章船舶稳性

1、船舶稳性船舶稳性GMPytanPZGMGMGMGM1GM改变量在数值上等于船舶重改变量在数值上等于船舶重心的垂移量心的垂移量GG1；重心上移，重心上移，GM降低，降低，GM改变量改变量为为-；重心下移，；重心下移，GM增大，增大，GM改变量为改变量为+。W WL LW W1 1L L1 1G GB BB B1 1G G1 1l ly yP PM MO O MWLGG1lZPzPlGMzPlGMGM1MWLGG1lZPW1L1 m iiiPZPKGKG1iP1重量增减后重量增减后KG变为：变为：查船舶资料得查船舶资料得KM1111KGKMGM得新初稳性高度：得新初稳性高度：iPiPPZKGPGM

2、PZKGPGMKGKMGM)()(11PZPKGKGP1新的重心高度：新的重心高度：加载后加载后M点位置点位置不变，则有：不变，则有：注意：加载注意：加载P为为正，卸载正，卸载P为负为负。B0M0W0L0 a、横倾角不同；、横倾角不同；b、大倾角横倾时，两浮力作用线、大倾角横倾时，两浮力作用线的交点不再为定点的交点不再为定点M；c、倾斜轴不再过初始水线面漂、倾斜轴不再过初始水线面漂心；心；d、大倾角稳性不能以、大倾角稳性不能以GM作为基本标志来衡量。作为基本标志来衡量。3、大倾角静稳性的基本标志：、大倾角静稳性的基本标志： 船舶在外力作用下发生大倾角横倾，当外力矩消失船舶在外力作用下发生大倾角

3、横倾，当外力矩消失后，船舶重力和浮力仍然形成力偶，力矩即为静稳性力后，船舶重力和浮力仍然形成力偶，力矩即为静稳性力矩，表达式同初稳性，即：矩，表达式同初稳性，即： 稳性力矩的大小稳性力矩的大小取决于静稳性力臂取决于静稳性力臂GZ的大小，并的大小，并与与GZ成正比；成正比；GZ为衡量大倾角稳性的基本标志。为衡量大倾角稳性的基本标志。GZMs选定基点K作为量取力臂的参考点，则： =KN-形状稳性力臂，仅与船体水线下形状有关，通过稳性交叉曲线或稳性交叉数值表查得；KH-重量稳性力臂，仅与船舶垂向位置有关。由于参考点的不同，而有不同的方法，但实质是一样的，endKHKNGZsinKGKNGZ 为完整反

4、映为完整反映稳性力矩或稳性力臂稳性力矩或稳性力臂GZ随横倾随横倾角角的变化规律，应绘制一条曲线，即的变化规律，应绘制一条曲线，即GZ或或MR与与曲线，称为静稳性曲线，如图曲线，称为静稳性曲线，如图9-18 P212页。页。1、静稳性曲线在原点处的静稳性曲线在原点处的斜率斜率：等于等于GM值；曲线值；曲线的分析可以得出：小倾角时的分析可以得出：小倾角时GZ可以用可以用GM GM可以表征船舶初稳性的大小；可以表征船舶初稳性的大小；而大倾角时而大倾角时GZ不能再以不能再以GM 2、静稳性曲线的静稳性曲线的反曲点反曲点：横倾角增大至甲板浸水横倾角增大至甲板浸水角时出现反曲点，该点前段，上升较快，该点后

5、角时出现反曲点，该点前段，上升较快，该点后段，上升减缓；反曲点处斜率最大，是由浮心位段，上升减缓；反曲点处斜率最大，是由浮心位置改变最大决定的；置改变最大决定的；3、极值点极值点：曲线最高点，反映最大静稳性力矩：曲线最高点，反映最大静稳性力矩（臂）；极值点对应的横倾角在（臂）；极值点对应的横倾角在3545度左右度左右；4、稳性稳性消失点消失点：稳性消失角，范围：稳性消失角，范围：7080度；横度；横倾超过消失角，稳性力矩或力臂出现负值，即船倾超过消失角，稳性力矩或力臂出现负值，即船舶产生倾覆力矩。舶产生倾覆力矩。5、静平衡位置和静平衡角：假定受一个常量外力、静平衡位置和静平衡角：假定受一个常量

6、外力矩矩GB菜单菜单静稳性曲线力矩作功力作功动稳性曲线生成动稳性曲线应用t阻尼作用阻尼作用 动稳性力臂： 用动稳性力矩AR或动稳性力臂ld表示 船舶动稳性的大小取决于船舶复原力矩所作船舶动稳性的大小取决于船舶复原力矩所作功功WR（动稳性力矩）的大小。（动稳性力矩）的大小。 00dGZMdMWMdRRd动稳性力矩动稳性力矩WR在数值上等于静稳性力矩在数值上等于静稳性力矩MR曲线下的面积。曲线下的面积。动稳性力臂动稳性力臂ld在数值上等于静稳性力臂在数值上等于静稳性力臂GZ曲曲线下的面积。线下的面积。=排水量一定时：排水量一定时：动稳性力臂动稳性力臂ld可以作为船可以作为船舶动稳性大小的基本标志（

7、衡量指标）舶动稳性大小的基本标志（衡量指标）=Md=* ldGB菜单菜单静稳性曲线力矩作功力作功动稳性曲线生成动稳性曲线应用或动稳性力臂Ld(Ld=AR/)MhMhmin、dmax、vAhARAhMhmin菜单菜单静稳性曲线力矩作功力作功动稳性曲线生成动稳性曲线应用2)3)4)5)假定由于波浪作用，船舶由静平衡角0向上风一侧摇至1lw2= 1.5lw1 (m)2=minf,g,50 在此情况下，要求要求： 面积b面积a，即稳性力矩所作的功外力矩所作的功2)若f30，则3)smax25，且fsmax4)稳性衡准K1MW=PWAWZW=9.81LW (kN.m) 对国际航行货船，满足IMO船舶完整

8、稳性规则的规定 3、临界稳性高度、临界稳性高度GMC和极限重心高度和极限重心高度KGmaxGMC 从初稳性、大倾角稳性及动稳性的要求从初稳性、大倾角稳性及动稳性的要求出发提出的对初稳性高度的下限限制值，即出发提出的对初稳性高度的下限限制值，即同时满足同时满足法定规则法定规则对船舶稳性衡准的五对船舶稳性衡准的五点要求时，船舶初稳性高度的最低值。点要求时，船舶初稳性高度的最低值。 CGMGM 临界稳性高度曲线图临界稳性高度曲线图极限重心高度极限重心高度KGmax 从初稳性、大倾角稳性及动稳性的要求从初稳性、大倾角稳性及动稳性的要求出发提出的对重心高度的上限限制值，即出发提出的对重心高度的上限限制值，即同时足同时足法定规则法定规则对船舶稳性衡准的五对船舶稳性衡准的五点要求时，船舶重心高度的最大值。点要求时，船舶重心高度的最大值。maxKGKG 极限重心高度曲线图极限重心高度曲线图3）GM与与T的关系的关系GMKGBfT