上交大船舶货物运输讲义

PAGE航海教研室徐瑜第一章船舶与货物基础知识第一节船舶的重量性能与容积性能一、概述1.船舶货运的研究对象和内容。1)海上货运流程：受载、配载、装船、途中管理、卸载、交付2)海上货运要求：安全、优质、快速、经济2.本课程教学安排与要求。1)知识理念2)学习方法及要求二、船体基础知识1.船舶主尺度1)主尺度的内容、种类及用途内容：长、宽、深、吃水种类及用途：型尺度、登记尺度、最大尺度2)型尺度的定义2.船用坐标系、船舶基准(剖)面船舶基准面：中线面：过船宽中央的纵向垂直平面。中站面：过船长中点的横向垂直平面。基平面：过船长中点，龙骨板上缘且平行于设计水线面的平面。船体基准剖面：中纵剖面：中线面上船体剖面。中横剖面：中站面上船体剖面。设计水线面：过设计吃水且平行于基平面的平面上船体剖面。三、船舶浮性1.船舶平衡条件重力与浮力平衡：2．重心G：Gravity(Xg，Yg，Zg)……LongitudinalCenterofGravity…………TransverseCenterofGravity……VerticalCenterofGravity浮心B：Buoyancy（Xb，Yb，Zb），船舶排水体积形心，其位置可从资料中查取。常用：浮心纵向坐标、垂向坐标3.船舶浮态：四种（取决于重心与浮心的位置关系）理论推导计算时常取正浮状态，实际航行时一般要求适度尾倾。四、船舶重量性能1.排水量：船舶所排开水的重量。（总重量）空船排水量(Lightshipdisplacement)：即空船重量，由资料查得，定值。2.总载重量(Deadweight)：船舶在某一水线下装载的所有重量。式中：：船舶载货量。：航次储备量。指船上船员、行李、备品重量和油水重量之和。：船舶常数(Constant)。营运后的空船重量与新出厂时的空船重量的差值。变量，某一时间段内（如具体航次）取为定值。总载重量用途：统计船舶的重量拥有量。如：我国8000吨远洋货船，8000吨是指设计状态下的总载重量3.具体航次最大装货量：净载重量(NetDeadweight)：最大总载重量（最大装载量），由多种因素决定。五、容积性能1.船舶总舱容Vch1)散装舱容(GrainCapacity)2)包装舱容(BaleCapacity)：一般为散装舱容的90%～95%3)液货舱舱容(LiquidCapacity)2.舱容系数(Coefficientofload)：每一净载重量所占有的货舱容积。理解为：船舶能为每吨货物提供的体积。较大，该船该航次适合装较轻货物；较小，该船该航次适合装较重货物。3.船舶登记吨位：registeredtonnage根据船舶吨位丈量公约或《法定规则》丈量确定的船舶容积。1)总吨位(Grosstonnage)：GT，总容积总吨位用途：统计船舶的容量拥有量；分级依据；收费标准等。如：甲类一等：无限航区、3000总吨及以上船舶。2)净吨位(Nettonnage)：NT，有效容积净吨位用途：港口费用或税金的基准。3)运河吨位(Canaltonnage)：CT4.总吨位和总载重量的关系第二节船舶吃水一、概述1.水面与船底之间沿铅垂线的距离。正浮时：水线面与基平面之间的垂直距离，此时船舶吃水处处相等。实际吃水=型吃水+平板龙骨厚度2.吃水意义：船舶排水量大小的直观标志。1)航行安全性：如最大吃水限制，干舷要求等：2)航海性能：水下形状，阻力，浮心位置等：3)船舶浮态：各处吃水3.水尺标志（六处）1)公制：阿拉伯数字，字高和间距均为10cm2)英制：罗马数字，字高和间距均为6in例：水线位于水尺标志“=8\*ROMANVIII”字体高度一半处，则该处的吃水为8英尺3英寸。二、基本概念1.首吃水：首垂线上的吃水，水尺标志读出的吃水需进行修正。尾吃水：尾垂线上的吃水，水尺标志读出的吃水需进行修正。舯吃水：型长中点处的吃水，水尺标志直接读出。2.平均吃水：同等排水量条件下，对应于船舶正浮时的吃水。船舶小倾角范围内，是指漂心处的吃水。漂心F：Floatation（Xf，Yf，Zf）水线面的几何中心，常用漂心纵向坐标Xf。其位置可从船舶资料中查取。三、平均吃水的计算1.正浮2.仅有横倾：3.仅有纵倾：4.既有横倾又有纵倾：5.有横倾纵倾和纵向变形式中:：船舶首、舯和尾部左右平均吃水(m)。四、吃水修正计算1.少量载荷增减每厘米吃水吨数TPC：平均吃水变化1厘米时，船舶排水量的变化值(t/cm)。可从船舶资料中查取。当船舶有少量载荷P变化时，其平均吃水的变化量d为:式中：P：改变的载荷重量(t)，加载时取“+”，减载时取“-”。2.舷外水密度变化1)舷外水密度由变化到，设排水量不变：式中：：标准海水密度，：水域中的值。2)近似计算3.淡水水尺超额量FWA船舶由标准海水水域驶入标准淡水水域时，平均吃水的增加量。例：某轮装货后将相应载重线上缘没入水中28cm，泊位舷外水密度ρ=1.003t/m3FWA=0.34m，则该轮。A．已经超载B．船舶不适航C.没有超载D．不能确定解：将上述数据代入公式可得δd=22×0.34／25=30cm，即本船在该半淡水港可将载重线上缘没入水中30厘米，而实际上该船只将载重线上缘没入水中28cm，所以该船没有超载，选C。五、作业(一)1.船舶在甲港装载后，首吃水为8.30m，尾吃水为8.50m，排水量△=10200t，TPC=20．0t/cm，然后驶往乙港（ρ=1.000），航行途中消耗油水200t，问：船舶由海上进入乙港时的平均吃水为m。8.425m2.某轮某航次△=18000t,TPC=25.0t/cm,计划由标准海水港装货后,驶往一半淡水港(ρ=1.010),抵达目的港的平均吃水限制为8.0m，预计途中消耗油水200t，在不考虑其它因素的情况下，问出发时的平均吃水为m。7.97m3．为保持某轮在密度为1.008的水域中与在标准海水中的吃水不变，需卸下货物322t，则该轮在标准海水中的排水量为t。19414.7t第三节船舶静水力资料一、概述实际工作中，由于船舶装载状态的变化等，需经常计算和校核船舶的浮性、稳性等各种航海性能。为减少计算量，方便实际应用，船舶设计部门根据船舶型线图预先加以计算（计算机）并汇集成资料，这就是船舶静水力资料。它包括静水力曲线图、静水力参数表和载重表尺。二、静水力曲线图1.静止、正浮、标准海水2.船舶平均型吃水3.浮性和稳性要素1)浮性曲线：7～8条(1)船壳系数k：一般取1.003～1.007。大船较小，小船较大；吃水大较小，吃水小较大。例：某轮的船壳系数K=1.006，在某一吃水时其总排水体积V=12500m3，则其水下外板及附体的排水体积为75m3。(2)浮心距舯距离Xb和漂心距舯距离Xf：查取时以船舯为坐标原点，舯前取“+”，舯后取“-”。2)稳性曲线：3条3)船型系数曲线：4条三、静水力参数表将静水力曲线图转化为数值表格的形式，查取方便、准确，常需内插。四、载重表尺以平均实际吃水为引数。五、小结名称查图表引数特点静水力曲线图型吃水数据全，但查取不便静水力参数表型吃水精度高，但常需内插载重表尺实际吃水查取方便，精度较高六、船舶在纵倾状态下排水体积和浮心位置的计算1.邦戎曲线1)某一站号处的横剖面自船底到最高一层连续甲板（即上甲板）在不同吃水下的横剖面面积，如图(a)；2)以吃水为纵坐标，横剖面面积为横坐标，作出曲线如图(b)；3)将各站处的横剖面都进行如上计算，得邦戎曲线图。4)作出具体状态下的水线W1L1,用积分法或近似计算求出排水体积和浮心坐标。2.费尔索夫图谱第四节载重线标志一、干舷和储备浮力1.干舷：船中处从干舷甲板边缘上表面(甲板线上缘)向下量至有关水线的垂直距离。式中：：干舷甲板边缘的厚度。2.储备浮力：满载水线以上水密部分的体积所能产生的浮力。1)储备浮力用来保证船舶在水面的漂浮能力，是确保船舶安全航行的重要指标，对稳性和抗沉性等有很大的影响。2)储备浮力通常以夏季满载排水量的百分数来表示，其大小根据船舶类型、航行区域以及载运货物的种类而定。内河船的储备浮力约为其夏季满载排水量的10%～15%，海船约为25%～40%(有资料为20%～50%)，军舰的储备浮力往往在100%以上。海面上风浪冬季比夏季大，要求冬季有较大的储备浮力。二、载重线标志1.以《国际载重线公约》和我国《法定规则》规定的最小干舷作为依据，堪绘在船中两舷，表明该船在不同航区、不同季节中航行时所允许的最大吃水线，以此规定船舶安全航行的最大吃水和所需的最小储备浮力。2.若《公约》和《法定规则》规定的最小干舷不一致，应取其中的最大值作为最小干舷。3.国际航行非木材船的载重线标志(右舷)甲板线1)组成：载重线圈及横线各载重线颜色：与船壳颜色明显区分。2)各载重线方向、缩写、位置关系和间距海水载重线间距：，淡水载重线与海水载重线间距：仅堪绘于船长不超过100m的船舶，而且比载重线低50mm。◆淡水水尺超额量：4.国际航行木材船的载重线标志与国际航行非木材船载重线标志的区别：1)各载重线堪绘于载重线圈的船尾方向；2)各载重线方向相反；3)各载重线相比国际航行非木材船的各载重线要高(相同)；4)在国际航行非木材船的各载重线缩写前面加“L”；5)比低，为夏季木材吃水。5.国内航行船舶的载重线标志与国际航行船舶载重线标志的区别：1)载重线圈下半部分与标志同色；2)载重线圈两侧标以“”；3)各载重线共四条，无与；4)各载重线缩写不同；5)同一船舶国内航行的各条载重线比国际航行的相应载重线高。三、载重线海图1.载重线海图对世界海区，按全年风浪大小与频率变化划分为：1)区带(Zone)热带区带：全年使用载重线；夏季区带：全年使用载重线。2)季节区域(带)(Seasonalarea)热带季节区:按规定季节期交替使用或载重线；冬季季节区：按规定季节期交替使用或载重线；北大西洋冬季季节区:按规定季节期交替使用或()载重线。2.我国沿海海区的规定：两个热带季节区域香港—苏阿尔恒向线以北：：10.1～4.15；：4.16～9.30香港—苏阿尔恒向线以南：：10.1～1.20；：1.21～9.30四、载重线标志的使用1.载重线上缘为准；2.由内河港口出海，允许适当超载。第五节货物的基本性质一、货物种类1.按货物形态和装运方式分1)杂货(Generalcargo)如：箱装货、袋装货、钢材、车辆等。2)固体散装货物(Solidbulkcargo)如：化肥、矿石、煤炭、水泥等。3)液体散装货品(Liquidbulkcargo)如：石油及其产品.液化气体.液体散装化学品等。4)集装货物(Unilisedcargo)如：集装箱、托盘货、载驳船上的方驳等。2.按货物特性及运输要求划分1)危险货物(Dangerouscargo)如：爆炸品、压缩气体、酸、碱等。2)特殊货物(Specialcargo)如：气味货、扬尘污染货、冷藏货、吸湿货等。3)一般货物(Normalcargo)指对其性质对运输无特殊要求的货物。3.按货物运抵方式分1)直达货物(Directcargo)指从起运港不经第三国港口而直接运达的货物。2)转运货物(Transitcargo)指途中经第三国港口卸货并通过第三国陆运出境的货物。3)转船货物(Transhipmentcargo)指中途经第三国港口换装他船运输出境的货物。4)通运货物(Throughcargo)指中途经第三国港口并原船运输出境的货物。5)选港货物(Optionalcargo)装船时由托运人提供两个或两个以上可供选择的卸货港,在到达第一选卸货港前一定时间根据货主指示而确定卸货港的货物。6)联运货物(Combinedtransportcargo)指途中换装其他运输工具而继续运输的货物。二、货物的物理性质1.吸湿和散湿性：如棉、麻、茶、化肥、食盐、食糖等。◎注意温湿度控制和防潮措施。2.挥发性：如汽油、酒精、原油等。◎降低货物温度，使用坚固完好和封口严密的包装。3.热变性：如煤炭、矿砂、松香、橡胶、石蜡等。◎控制货物含水量，低熔点货物装载于阴凉低温舱位，适当控制温度。4.胀缩性与物理爆炸性：如油品、桶装油类、钢瓶内的压缩气体等。◎注意温度、压强控制。5.放射性1)射线(甲种射线)：带正电的粒子流，电离作用强，穿透能力弱，射程短。2)射线(乙种射线)：带负电的粒子流，电离作用弱，穿透能力强。3)射线(丙种射线)：波长很短的电磁波，即光子流。不带电，以光速运动，穿透能力很强。4)中子流：不带电，穿透能力很强。用比重轻的物质(如水、石蜡、水泥等)屏蔽。5)射线(伦琴射线)：◎采取有效屏蔽防护，控制接近的时间和距离，防止放射源由消化道、呼吸道、皮肤3个途径进入体内。三、货物的化学性质1.氧化性：如金属类、油脂类、自燃类货物(如煤炭、金属、鱼粉、黄磷、赛璐珞等)、橡胶的老化、茶叶的陈化等。◎涂油漆、防锈油等保护层，防水分(海水)侵蚀。2.腐蚀性：如钢铁与盐、酸作用，烧碱和油脂作用灼伤皮肤，浓硫酸碳化作用，漂白粉的氧化性等。◎容器牢固(防泄漏)、密封，合格的外包装。3.燃烧和化学爆炸性：如铝粉、棉、硫等。◎注意通风散热。四、货物的机械性质1.货物及其包装防止变形和破环的能力，可用耐压强度和允许冲击加速度来表示。取决于货物的质量、形态和包装强度，主要有破碎、变形、渗漏、结块、散捆等。2.选取合适的包装，采用适当的衬垫，限制堆码高度，小心搬运。五、货物的生物性质1.酶的催化作用：如粮谷等。◎注意温度、PH值、水分的影响，适当通风。2.呼吸作用：如有机货物等。◎控制温度、含水量、氧的浓度。3.微生物作用：细菌、霉菌、酵母菌等。◎控制货物含水量和环境的温、湿度。4.虫害作用：如鼠、蚁对粮谷类、果菜类、毛皮制品的蛀食作用等。◎杀虫剂、熏舱。六、货物重量和体积1.货物的重量1)单位：1公吨=0.9842长吨（英吨）=1.1023短吨（美吨）2)货物的记重方法定量包装法、衡重法、液货计量法、水尺检量。3)货物的自然减量(1)货物在运输保管过程中，因其自身性质、自然条件和运输技术条件的限制产生的重量上不可避免的减少量，又叫自然损耗。引起货物自然减量的基本原因：干耗、散失、流失等。(2)实际工作中,用自然损耗率来表示,即货物的自然减量占运输货物原来总重量的百分比。自然损耗率与货物种类、装卸方式和次数、包装形式、气候条件和运输时间等因素有关。自然损耗在贸易合同中规定的损耗限度内时，船方不承担赔偿责任。2.货物的体积单位：1=0.0283七、货物运费的记费标准1.计重货物：按货物毛重(重量吨)计算运费的货物，在运价表中用标记。容积货物：按货物体积(容积吨)计算运费的货物，在运价表中用标记。1容积吨=40立方英尺：重量吨和容积吨中按高者计算运费。2.国际上通常以1吨货物的体积与40立方英尺（1.1328立方米）比较来区分计重货物和容积货物，我国以1立方米为准。3.上述在计算运费时所用的重量吨和容积吨统称运费吨。八、承运人的责任承运人应保证货物运输过程中的数量完整：1.对于包装件杂货，承运人应对货物的包数或件数负责；2.对于散货，承运人应对货物的重量负责；3.对于木材，承运人应对货物的体积负责。第六节亏舱与积载因数一、货物亏舱1.亏舱Breakage：造成亏舱的原因：1)货舱形状及内部结构与货物包装不完全适应，形成一定未利用的空间；2)货物系固、衬垫物及隔票物所用容积；3)货件间空隙、人员操作空间、通风道而造成的容积损失；等。2.亏舱率Ratioofbrokenspace：亏舱率大小与货物种类和性质，包装大小与形状，货舱大小、形状及舱内设备布置，货物堆垛方式和质量，配载技术等。二、货物积载因数1.不包括亏舱(量尺)的积载因数，Stowagefactor式中：量尺体积，货物最大外切长方体的体积。2.包括亏舱(装舱)的积载因数式中：货物所占舱容。3.两种积载因数的关系三、积载因数的应用1.区分货物轻重：从配载角度考虑,可将货物分为重货与轻货。例：某件杂货不包括亏舱的积载因数，按我国远洋运输运价表中规定，该货应为容积货物；按国际海运惯例，该货应为计重货物。2.舱内配货重量及舱容计算1)已知货物积载因数和货舱容积，确定所能装载的货物吨数。例：某舱舱容余400，拟装某种货物，其不包括亏舱积载因数为1.8，亏舱系数=10%，最多可装200t。2)已知货物吨数、不包括亏舱的货物积载因数和亏舱率，确定货物所需舱容。例：某票货物重量为300t，不包括亏舱积载因数为S.F=1.7，亏舱系数=15%，则所占舱容为600。

第二章充分利用船舶的载货能力第一节船舶载货能力一、船舶载货能力的含义船舶的载货能力是指在具体航次中船舶所能装运指定种类的货物的最大数量。◎指定种类：承运特殊货物或忌装货物的可能条件和数量限额，◎最大数量：货物的重量、体积和件数。1.重量能力：即船舶净载重量NDW航线：载重线、限制水深、航线距离、油水及其他储备，船舶：强度、稳性、船舶常数。2.容量能力：由船舶类型和货物类型决定3.特殊载货能力：由船舶结构、设备和货物性质决定如：重大件货、危险货、冷藏货物及对忌装货物的隔离能力等。二、载货能力的核算1.核算目的1)保证船舶储备浮力2)使船舶运输达到最大营运效果2.核算方法三、航次净载重量的计算1.的确定1)航线水深限制下的确定(1)船舶限制水深：富裕水深与船舶吨位、航速、航道底质、货物性质等因素有关。我国一般取0.5～0.7米。(2)计算过浅时最大排水量由查静水力资料得，若浅水区密度为，则：=(3)计算由始发港至航线最浅水深处的(4)计算最大总载重量2)载重线海图限制下的确定(1)整个航次使用同一载重线：海区、日期(2)低载重线海区航行至高载重线海区：使用(3)高载重线海区航行至低载重线海区船舶在高载重线海区航行期间油水消耗量：＝高载区里程(航速24)＋储备时间油水日消耗量：选用：选用＋(4)多次改变载重线3)船舶性能限制下的确定综上：2.的确定需要科学安排航行储备天数，由里程计算实际航行时间，根据油水日消耗量，得出总储备量。◎储备天数的确定：在没有可预见风险的情况下，在东南亚各国间航线上取3天，在印度洋和澳洲航线上取5天，在非洲、欧洲及美洲航线上取7天。在有可预见风险的情况下，如冬季、台风季节或其他恶劣天气易发生季节，储备天数可取两倍或更大。3.的确定具体航次可由资料查得。四、船舶常数的测定条件：空载、风平浪静1.观察六面吃水，求取平均吃水；2.计算航次储备量；3.由平均吃水查得排水量(需进行水密度修正)；4.查出空船排水量；5.船舶常数五、充分利用船舶载货能力1.合理确定航次净载重量；2.按照货物选择舱位的原则确定货位，紧密堆装，充分利用舱容，减少亏舱；3.充分利用舱面甲板装载货物；4.轻重货物合理搭配，尽量做到满舱满载。例：某货舱舱容2510，该舱待装货物2380t，已知拟配装货物的分别为1.25(=16％)和0.86(=10％)的两种货物，则各自应配装多少吨可使该舱满舱。解：，联立解方程得PH为1937，PL为443。六、作业(二)1.某轮在A港装载后经B处到C港，其使用载重线情况如下所示：已知该船热带排水量=20205t，夏季排水量=19710t，空船排水量=5565t，船舶常数=200t，航速17.5kn。该船航行储备时间为5天，装卸及等待补给时间为2天，船舶备品和船员行李等重30t,航行每天油水消耗量50t，停泊每天消耗量25t，试求船舶在离港时最大装货量？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。本航次拟装铜块(SF=0.37)，棉花(SF=2.83)，沥青(SF=1.36)，亚麻(SF=2.80)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？

第三章保证船舶具有适度的稳定性第一节稳性的基本概念一、稳性概述1.概念：船舶稳性(Stability)是指船舶受外力作用发生倾斜，当外力消失后能够自行回复到原来平衡位置的能力。2.船舶具有稳性的原因1)造成船舶离开原来平衡位置的是倾斜力矩，它产生的原因有：风和浪的作用、船上货物的移动、旅客集中于一舷、拖船的急牵、火炮的发射以及船舶回转等，其大小取决于这些外界条件。2)使船舶回复到原来平衡位置的是复原力矩，其大小取决于排水量、重心和浮心的相对位置等因素。式中:：复原力臂，也称稳性力臂，重力和浮力作用线之间的距离。◎船舶是否具有稳性，取决于倾斜后重力和浮力的位置关系，而排水量一定时，船舶浮心的变化规律是固定的(静水力资料)，因此重心的位置是主观因素。3.横稳心(Metacenter)M：船舶微倾前后浮力作用线的交点，其距基线的高度KM可从船舶资料中查取。4.船舶的平衡状态1)稳定平衡：G在M之下，倾斜后重力和浮力形成稳性力矩。2)不稳定平衡：G在M之上，倾斜后重力和浮力形成倾覆力矩。3)随遇平衡：G与M重合，倾斜后重力和浮力作用在同一垂线上，不产生力矩。如下图所示例如：1)圆锥在桌面上的不同放置方法；2)悬挂的圆盘5.船舶具有稳性的条件：初始状态为稳定平衡，这只是稳性的第一层含义；仅仅具有稳性是不够的，还应有足够大的回复能力，使船舶不致倾覆，这是稳性的另一层含义。6.稳性大小和船舶航行的关系1)稳性过大，船舶摇摆剧烈，造成人员不适、航海仪器使用不便、船体结构容易受损、舱内货物容易移位以致危及船舶安全。2)稳性过小，船舶抗倾覆能力较差，容易出现较大的倾角，回复缓慢，船舶长时间斜置于水面，航行不力。二、稳性的分类1.按船舶倾斜方向分为：横稳性、纵稳性2.按倾角大小分为：初稳性、大倾角稳性3.按作用力矩的性质分为：静稳性、动稳性4.按船舱是否进水分为：完整稳性、破舱稳性三、初稳性1.初稳性假定条件：1)船舶微倾前后水线面的交线过原水线面的漂心F；2)浮心移动轨迹为圆弧段，圆心为定点M(稳心)，半径为BM(稳心半径)。2．初稳性的基本计算初稳性方程式：MR=GMsinGM=KM-KG第二节初稳性计算一、初稳性衡准指标GM计算1.GM=KM-KG0-GMf式中:KM——横稳心距基线高度(m)，KM=f(dm);KG0——船舶重心距基线高度(m)。2.KG0计算式中：Pi——组成船舶总重的第i项载荷重量。Zi——Pi载荷的重心距基线的高度(m)。Zi确定方法：（1)估算法（2)利用舱容曲线（3)以舱内载荷的合体积中心或舱容中心作为舱内载荷的合重心。二、货物移动对稳性的影响及计算1.货物移动→排水量（吃水）不变→KM不变→δGM=-G0G12.平行力移动原理：P*Z=Δ*G0G13.货舱装满时，轻、重货等体积对调PH-PL=PPH*SFH-PL*SFL=0三、少量载荷(Pi10%)变动后GM计算若设Pi变动前后KM=0，则：式中：GM1、GM2——载荷变动前、后船舶的初稳性高度(m)。四、悬挂载荷对GM的影响设悬挂物重P吨，其初始重心至悬挂点的垂直距离l，船舶的横倾角，则：即悬挂载荷对GM影响值为：因GM值等于将载荷P垂向移至悬挂点所产生对GM影响，所以称悬挂点为悬挂载荷的虚重心。五、自由液面计算式中:——液体密度(g/cm3);ix——自由液面对其横倾轴的惯性距(m4)，常用公式有：梯形液面：其中：l——舱长(m);b1、b2——前、后边宽(m)。矩形液面：其中：b——矩形边宽(m)。第三节大倾角稳性及计算一、大倾角稳性与初稳性的区别1.大倾角时，不再等容倾斜，倾斜轴不再过初始漂心F；2.横稳性不再是定点，而随横倾角变化而变化；3.大倾角稳性用GZ衡量稳性大小，不能直接以GM0作为其衡准指标。二、大倾角稳性的表示方法1.基点法MR=GZ=(KN-KH)式中:KN——形状稳性力臂(m)，KN=f(，)，可从“稳性横交曲线”中查取;KH——重量稳性力臂(m)，KH=KGsin，通常取:GZ——复原力臂(m)，GZ=KN-KH。2.假定重心点法式中:GAZA——假定重心高度的静稳性力臂；KGA——假定重心高度。3.稳心点法式中:MS——剩余静稳性力臂，(m)。第四节静稳性曲线一、静稳性曲线的绘制(MR=f()或GZ=f())二、静稳性曲线的特征值1.曲线在原点处的斜率GM2.横倾30处的复原力臂GZ|=303.最大复原力臂对应的横倾角smax(极限静倾角)曲线最高点所对应的横坐标值。4.稳性消失角v在smax且MR=0所对应的横倾角。5.曲线上反曲点对应角im通常为甲板浸水角。6.静稳性曲线下面积A2-1表示复原力矩MR所作的功AR(倾斜后船舶所具有的位能)。大倾角静稳性的衡准指标：GZ|=30、smax、v和AR。三、影响静稳性曲线的因素1.对于特定船：与KG和有关。2.对不同船：与船宽B、干舷FB等因素有关。B增大时,GM和GZ|=30增大，smax和v减小。FB增大时,GM不变，但可提高大倾角稳性。第五节动稳性曲线、对船舶稳性的要求一、与静稳性的区别静稳性动稳性受力性质静态外力作用动态外力作用表征复原力矩MR(力臂GZ)MR=GZMR所作功AR(力臂ld)AR=ld平衡条件当MR=Mh时，船舶平衡于静倾角s当AR=Ah时，船舶平衡于动倾角d静倾角s：船舶在静力作用下的最大横倾角。动倾角d：船舶在动力作用下的最大横倾角。二、动稳性的衡准指标1.稳性衡准数K的计算式中：Mhmin、lhmin——最小倾覆力矩和力臂，即使船舶发生倾覆的最小动倾外力矩和力臂；Mw、lw——风压倾侧力矩和力臂，即设定的恶劣海况下风压对船舶的动倾力矩和力臂。2.Mhmin求法①绘制动稳性曲线ld=f()利用动稳性曲线是静稳性曲线的面积曲线原理绘制。②在ld=f()曲线上作两项修正：横摇角i修正进水角f修正③按定义在曲线上量取lhmin(Mhmin=lhmin)3.Mw计算式中:Pw——单位计算风压(t/m2),Pw=f(航区,Zw)；Aw——船舶横向受风面积(m2),Aw=f(dm)；Zw——Aw中心距水线距离(m);lw——风压倾侧力臂(m)，可从船舶资料中的风压倾侧力臂图表中查取。三、对船舶稳性的要求1.我国2004年《法定规则》对非遮蔽航区海船的稳性基本要求：经自由液面修正后，船舶在整个航程中必须同时满足五项基本衡准要求：(1)GM0.15m；(2)GZ|=300.20m，当f<30°时由GZ|=f代替；(3)θsmaxmax{25°,f}，当船舶宽深比>2.0时，该要求可适当放宽；(4)θv55°,99和04版《法定规则》该项要求已被取消。(5)K1.002.对国际航线海船的稳性衡准要求我国99《法定规则》和IMO规定：经自由液面修正后，船舶在整个航程中要求同时满足：(1)GM0.15m；(2)复原力臂曲线在横倾角0°～30°之间所围面积应不小于0.055m·rad；(3)复原力臂曲线在横倾角0°～40°或进水角中较小者之间所围面积应不小于0.090m·rad；(4)复原力臂曲线在横倾角30°～40°或进水角中较小者之间所围面积应不小于0.030m·rad；(5)GZ|=300.20m；(6)θsmax30°，至少不小于25°；