船舶稳性（船舶管理课件）

任务三

船舶稳性

能力目标：1、正确理解稳性分类和初稳性的含义，掌握GM值对船舶稳性的影响。2、掌握静态与动态横倾力矩、静平衡与动平衡对船舶稳性的影响。学习任务：根据对影响船舶稳性因素的分析，掌握提高船舶稳性的改进措施。授课方式：知识介绍船舶稳性是指船舶受外力作用发生倾斜，当外力消失后，船舶能够自动恢复到原来平衡位置的能力。任务三

船舶稳性一、稳性分类船舶稳性分类倾斜方向横稳性纵稳性倾斜角度初稳性大倾角稳性作用力性质静稳性动稳性破损与否完整稳性破舱稳性任务三

船舶稳性二、船舶初稳性船舶在一横倾力矩Mh作用下，从正浮位置倾斜一个小角度

（<10°～15°）时的船舶稳性，即初稳性问题。1．稳心M2．稳心半径r（BM）3．初稳性高度GM任务三

船舶稳性二、船舶初稳性4．判断船舶是否具有稳性a)．稳心M在重心G之上，GM>0，船舶为稳定平衡状态b)．稳心M与重心G重合，GM=0，船舶为随遇平衡状态（或称中性平衡状态），船舶也不具有稳性。c)．稳心M在重心G之下，GM<0，船舶为不稳定平衡状态，船舶不具有稳性。任务三

船舶稳性三、船舶稳性的基本衡准1．静态与动态横倾力矩（1）静态横倾力矩静态横倾力矩就是船舶处于静平衡时作用在船上的横倾力矩。（2）动态横倾力矩作用在船上使船舶的倾斜过程产生角加速度的横倾力矩称为动态横倾力矩任务三

船舶稳性三、船舶稳性的基本衡准2．静平衡与动平衡（1）静平衡船舶在静态横倾力矩作用下，稳性应满足的条件为：Mh≤Msm。任务三

船舶稳性三、船舶稳性的基本衡准2．静平衡与动平衡（2）动平衡动平衡的条件为Wh=Ws，故船舶的动平衡是功的平衡。船舶在动态横倾力矩作用下的平衡称为动平衡。任务三

船舶稳性三、船舶稳性的基本衡准3．最小倾覆力矩Mq

船舶在动态横倾力矩作用下，衡量稳性应满足的条件为

Mh≤Mq最小倾覆力矩Mq的大小是表示船舶抵抗动态横倾力矩的能力。任务三

船舶稳性三、船舶稳性的基本衡准4．稳性基本衡准①航区海上风压根据风力的大小，将航区划分为：I类航区（远洋，风力最大）、Ⅱ类航区（近海，风力稍小些）、Ⅲ类航区（沿海，风力小）。②船舶受风面积是指船在水线以上的侧向受风面积，当船的大小、形状一定时，受风面积的大小就与船舶的吃水d有关。③受风面积中心距水面的高度。受风面积中心距海平面越高，则风压倾侧力矩越大。（1）风压倾侧力矩任务三

船舶稳性三、船舶稳性的基本衡准4．稳性基本衡准浪的影响与许多因素有关：如船舶种类、舭龙骨总面积Ah对船长L和船宽B乘积的比值（Ab/LB）、Zg/d;船舶自由横摇周期Tθ和航区等。当上述诸因素一定时，主要与吃水d和重心距基线高度Zg有关。（2）浪的影响任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素4．稳性基本衡准根据稳性的基本概念，船舶是否具有稳性和稳性的大小，是与船舶静稳性曲线的形状和大小有着重要关系的。而影响静稳性曲线形状和大小有两方面因素：一方面是船体本身的形状和大小，另一方面是船舶的吃水和重心位置，即船舶装载状态和船内重物的移动。任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素（1）船舶宽度根据船舶稳心半径与船舶宽度的关系，船舶稳心半径与船舶宽度的平方成正比，所以船舶宽度大、稳心距基线高度大，在同样重心距基线高度情况下，则初稳性高度大、船舶初稳性好。但对于大倾角稳性来说，由于船舶宽度增加，在同样倾斜角度下，船舶一舷浸入海水的可能性增加，使其稳性消失角减小。（2）干舷高度若两船初稳性高度相同，仅干舷高度不同时，则干舷高度大的船舶，大倾角稳性好。1．船体几何形状对稳牲的影响任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素2．船舶装载状态对稳性的影响船体几何形状一定，船舶静稳性曲线的形状和大小主要由船舶的吃水和重心距基线高度决定的，即与船舶的装载状态有关。而在同样的装载重量时，即吃水相同，也就是稳心距基线高度相同时，船舶的稳性主要是由船舶重心距基线高度所决定。所以，船舶装载状态的重心高度是影响营运船舶稳性的主要因素。任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素3．船内重物移动对稳性的影响（1）平行力移动原理（重心移动原理）

由理论力学可知，当一物体的重量为W，重心为G，将其部分重量p由其重心q1移至

q2时，整个物体的重心G平行于q1q2同方向移至G1。重心移动的距离GG1=p．q1q2/W该原理同样适用于面积和体积的移动。任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素3．船内重物移动对稳性的影响（2）垂移对稳性的影响重物垂移时可调整初稳性高度GM值，其调整值的大小GG1．与垂向移动重物的重量和移动的距离lZ之积成正比，与船舶排水量D成反比。当重物向下移动时，GG1为正值，初稳性高度GM增加，稳性提高；当重物向上垂直移动时，GG1为负值，初稳性高度GM减小，稳性降低。任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素3．船内重物移动对稳性的影响（3）水平横移对稳性的影响当船内的重物水平横移时，会使船舶产生横倾，由于船内重物的横移使船舶稳性发生了如下变化：①船向重物移动方向产生一个固定横倾角

。②减小了稳性范围。③静稳性力臂的最大值GZm变小。④动稳性变差。任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素4．自由液面对船舶稳性的影响船上装载油、水等液体的舱柜，若液体未装满舱柜，当船舶横倾时，舱柜内液体会随着船舶的倾斜而移动，且保持与舷外水面平行。这种能够随船一起自由倾斜的液面称为自由液面。舱柜内液体的重心亦将向倾斜的一侧移动，相当于船内有一重物移动。这种由于液体的自由移动产生的对船舶稳性的影响，称为自由液面影响。任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素4．自由液面对船舶稳性的影响①自由液面对稳性的影响，相当于使船舶的重心升高了一个GG1值，或者说是初稳性高度减小了∆GM使船的稳性变差。②自由液面影响的大小与舱内液体的密度、自由液面的面积惯性矩成正比，即与自由液面的形状和大小有关。横倾时与液舱宽度的三次方成正比，而与舱内液体的体积或重量无关，与排水量D成反比。③减小自由液面影响的最有效方法是减小液体舱柜的宽度b。任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素5．悬挂重物对稳性的影响悬挂对船舶稳性的影响，相当于把质量为p的重物从位置q1垂直上移至悬挂点M，对稳性影响的效果是一样的。任务三

船舶稳性四、影响船舶稳性的因素6．散货的装载对稳性的影响用散装方式进行运输的货物称为散装货物，如粮食、矿砂、煤炭等。散装货船有时由于各种原因