《船舶结构与货运》-第8章 船舶稳性

第七章船舶与货物基础知识第八章船舶稳性第九章船舶吃水差第十章船舶强度第十一章船舶抗沉性第十二章包装危险货物运输第十三章普通杂货运输第十四章特殊货物运输第十五集装箱运输第十六章散装谷物运输第十七章固体散货运输第十八章液体散货货物DMU田佰军第八章

船舶稳性（STABILITY）稳性的定义和分类船舶初稳性船舶大倾角稳性船舶动稳性稳性规范稳性检验调整DMU田佰军一、稳性的定义和分类（一）稳性的定义船舶受外力作用发生倾斜而不致倾覆，外力消失后能够自动回到原来平衡位置的能力。DMU田佰军（二）稳性分类

稳性横稳性

静稳性完整稳性破舱稳性

初稳性大倾角稳性

纵稳性动稳性DMU田佰军二、船舶初稳性（一）初稳性研究假定前提

一定时，横稳心点M位置固定不变，浮心B以M点为圆心、BM为半径在平衡位置两侧作圆弧轨迹运动。MWLGBW1L1B1KDMU田佰军船舶横倾为等容微倾，倾斜水线过初始水线面漂心FFDMU田佰军（二）船舶平衡状态MWLBZB1GθMhMRL1MWLGBW1ZB1MhMRθKKDMU田佰军

船舶的平衡状态分类稳定平衡

G点在M点之下，GM>0，MR>0随遇平衡

G点与M点重合，GM=0，MR=0 不稳定平衡

G点在M点之上，GM<0，MR<0DMU田佰军（三）初稳性的表示方法L1MWLGBW1ZB1MhMRθKDMU田佰军1、KM查取静水力图表KM=KB+BM（四）GM的计算L1MWLGBW1ZB1MhMRθKDMU田佰军2、船舶重心高度KGDMU田佰军（五）影响船舶初稳性的因素船内载荷移动自由液面悬挂货物少量载荷变动DMU田佰军船内载荷移动的特点移动前后排水量不变，属船内问题船内载荷移动分类水平横移；垂向移动；平行力移动原理1、船内载荷移动对初稳性的影响DMU田佰军WLW1L1GBB1G1yPMOθ

（1）载荷水平横移DMU田佰军试验目的确定船舶的空船重心高度KG0和空船初稳性高度GM0试验条件新建船舶或经重大改建的船舶在出场前应进行倾斜试验（2）倾斜试验DMU田佰军进行倾斜试验的注意事项船舶应尽量保持正浮空船状态，并系牢可移动物尽量减少自由液面的存在船上多余重量或不足重量对于空船排水量大于3000t的船舶，应不大于0.5％ΔL

倾斜角θ一般为2

～4

，但不得小于1

试验时缆绳应处于不受力状态DMU田佰军MWLGG1ZP（3）船内载荷垂向移动DMU田佰军2、自由液面（Freesurface）（1）自由液面定义船舶的液体舱柜中装有液体但未满舱时的液面DMU田佰军

自由液面的存在使初稳性高度GM恒减小（2）影响结果DMU田佰军（3）自由液面计算公式DMU田佰军查取船舶资料求取ix利用公式法计算ix（4）自由液面惯性矩ix的求取DMU田佰军自由液面形状为矩形、三角形矩形：k=1/12

直角三角形：k=1/36

等腰三角形：k=1/48bbbllblbFADMU田佰军自由液面形状为梯形 直角梯形：k=1/36

等腰梯形：k=1/48b1b2lb1b2lFADMU田佰军（4）减小自由液面影响的措施设置水密纵隔壁DMU田佰军减少甲板上浪和存水，及时排出积水液体舱柜应根据实际情况尽量装满或排空应逐舱使用油水并尽量减少同时存在自由液面的液舱数保证液体舱柜内的纵向水密隔壁的完整性DMU田佰军

悬挂重物对稳性的影响：相当于将其重心从实际位置上移到悬挂点。3、船内悬挂重物对GM的影响MWLGG1ZPW1L1θ

mθ

DMU田佰军4、少量载荷变动对初稳性的影响计算条件：假定载荷变化前后KM不变DMU田佰军三、大倾角静稳性3.1大倾角稳性和初稳性的区别横倾角的范围不同横稳心点M不再是定点。M点变为浮心B的渐近线，随横倾角变化而变化非等容微倾B0M0W0L0DMU田佰军3.2大倾角稳性的表示WLGBW1L1ZB1MhMRKθDMU田佰军3.3静稳性曲线图DMU田佰军静平衡位置静平衡角θS甲板浸水角最大复原力臂GZmax

最大复原力矩MR.max静稳性曲线图的主要特征极限静倾角θS.max

稳性消失角θv

曲线原点处斜率为GMDMU田佰军

使GZ减小，使大倾角稳性降低（1）液舱自由液面倾侧力矩Mf.s

（2）重心高度修正法自由液面对大倾角稳性的影响DMU田佰军GZMRθθSOθdmaxθdMh四、船舶动稳性

（Dynamicalstability）DMU田佰军1、动平衡条件（一）船舶动平衡EθSθd0MhDMU田佰军动稳性力矩Md

（船舶复原力矩MR所作的功WR）动稳性力臂ld（GZ曲线下的面积）（二）船舶动稳性的衡量指标DMU田佰军（三）最小倾覆力矩Mh.min

3.1定义船舶在动平衡条件下能够承受的横倾力矩的极限值能使船舶倾覆的最小外力矩DMU田佰军

3.2结论船舶在动力作用下不致倾覆的条件：

Mh≤Mh.min船舶在静力作用下不致倾覆的条件：

Mh≤MR.maxDMU田佰军1、定义动稳性力矩曲线：Md

～θ

的关系曲线图动稳性力臂曲线：ld～θ

的关系曲线图

（四）动稳性曲线图（Curveofdynamicalstability）DMU田佰军动稳性曲线图DMU田佰军五、船舶稳性规范（一）IMO和《法定规则》对船舶稳性要求大倾角稳性DMU田佰军动稳性（L≥24m天气衡准要求）（1）稳定风压力臂lw1，产生静倾角θ0

（2）横浪作用产生上风舷倾角θ1（3）产生突风风压倾侧力臂lw2DMU田佰军（二）《法定规则》对沿海船舶

稳性要求DMU田佰军六、稳性的检验与调整（一）普通货船稳性适宜范围DMU田佰军

2、保证适宜稳性范围的经验方法二层甲板船，35％－65％二层甲板船的甲板货重量不超过10％，且堆积高度不超过1/5～1/6B三层甲板船，20％－25％－55％DMU田佰军1、横摇周期Tθ法（三）稳性的检验DMU田佰军2、横倾角θ

法DMU田佰军

3、观察征状法

3.1稳性过大的征状稍有风浪即摇摆剧烈，恢复较快

3.2稳性过小的征状风浪较小，横倾较大，且恢复缓慢用舵转向、拖轮拖顶时横倾异常甲板上浪、货舱进水、油水使用左右不均等产生较大的横倾角或出现永倾角在装卸过程中横倾异常DMU田佰军

（四）稳性的调整

1、垂向移动载荷（船内问题）单向移动载荷（适于不满舱）双向轻重货等体积对调（适于满舱）DMU田佰军注意：

GM=要求的GM值－调整前的GM值2、打排压载水（船外问题）DMU田佰军七、初始横倾角的