4.船舶稳性
船舶力学的船体稳定性分析
船舶力学的船体稳定性分析船舶力学是研究船舶在水中运动及力学性能的学科，船体稳定性是船舶力学中至关重要的一个方面。
本文将对船体稳定性进行分析，并探讨其相关概念、影响因素以及分析方法。
一、船体稳定性的概念船体稳定性指船舶在平静水面上保持稳定的能力，即船体在外力作用下能够恢复到平衡状态，并能经受一定程度的倾斜而不翻覆。
船体稳定性的好坏直接关系到船舶的安全性和操作性。
二、船体稳定性的影响因素1. 重心位置：船舶的重心位置对稳定性影响较大，重心过高或过低都会导致稳定性下降。
一般来说，船舶的重心位置应该尽量靠近船舶的中心线，以提高稳定性。
2. 压力中心位置：船舶的压力中心位置是指船下部受到浮力的作用点。
压力中心位置过高或过低都会影响船体的稳定性，合理的压力中心位置可提高船舶的稳定性。
3. 船舶形状：船舶的外形对于稳定性起着重要作用。
船舶通常采用宽船底和圆弧形侧壁，以增加船舶的稳定性。
4. 重量分布：合理的重量分布可以提高船舶的稳定性。
经验上，船舶的重量应集中在船舶的下部，以增加稳定性。
三、船体稳定性分析方法1. 初步稳性计算：通过计算船舶的几何参数和重心位置，利用稳定性公式进行初步的稳性计算。
初步稳性计算可以快速评估船舶的稳定性，并为进一步分析提供数据基础。
2. 可能性稳性计算：利用可能性稳性曲线进行进一步的分析。
该方法通过模拟船舶在倾斜时的稳定状态，绘制稳性曲线来评估船舶的稳定性。
可能性稳性计算可以更加全面地了解船舶的稳定性。
3. 倾斜试验：通过进行倾斜试验来验证船舶的稳定性。
倾斜试验是将船舶船体倾斜一定角度，观察船舶的回复能力以及倾斜角度与稳定性之间的关系。
倾斜试验是一种直接、可靠的稳性分析方法。
综上所述，船体稳定性是船舶力学中重要的一部分，其稳定性分析涉及到重心位置、压力中心位置、船舶形状和重量分布等因素。
通过初步稳性计算、可能性稳性计算以及倾斜试验等方法，可以评估船舶的稳定性，并为船舶设计、建造和操作提供依据，保障船舶的安全运行。
提高船舶稳性的措施
提高船舶稳性的措施1. 引言船舶稳性是指船舶在各种外力的作用下，保持稳定的能力。
良好的船舶稳性是保障船舶安全航行的关键因素之一。
本文将介绍一些提高船舶稳性的措施，包括改良船体设计、安装稳定设备和改进船舶操作等方面。
2. 改良船体设计船体设计是船舶稳性的基础，通过改良船体设计可以提供更好的船舶稳定性。
以下是几种改良船体设计的措施：•增加船舶宽度：增加船舶的宽度可以提高船舶的稳定性。
较宽的船舶更能抵抗侧倾和纵倾的力量，从而提高船舶的稳定性。
•增加船舶的重心：将船舶的重心下移，可以使船舶更加稳定。
通过增加船舶的水平结构和重物，可以使船舶重心下移，从而增加稳定性。
•改善船体外形：通过改变船舶的外形，减小空气阻力和水阻力，可以提高船舶的稳定性。
例如，减小船体的曲率半径和船尾的面积等。
3. 安装稳定设备为了进一步提高船舶的稳定性，可以在船舶上安装一些稳定设备。
以下是一些常见的稳定设备：•气压舱：气压舱是一种通过调整舱内气压来达到稳定船舶的设备。
通过增加舱内的气压，可以增加船舶的浮力，从而提高船舶的稳定性。
•球ast底船体：球ast底船体是一种通过在船体下方安装球形物体来提高船舶稳定性的设备。
球ast底船体可以增加船舶的阻力，减小侧倾和纵倾的力量。
•自动控制系统：通过使用自动控制系统，可以实时监测船舶的倾斜情况，并及时采取措施来恢复船舶的稳定性。
自动控制系统通常包括倾斜传感器、控制阀和液压系统等。
4. 改进船舶操作除了改良船体设计和安装稳定设备外，改进船舶操作也是提高船舶稳性的重要措施。
以下是一些改进船舶操作的建议：•合理装载货物：在装载货物时，应根据船舶的稳定性曲线和稳性指标，合理分配货物的位置和重量，以保持船舶的平衡。
•合理调整舵角：舵角的调整对船舶的稳定性有很大影响。
在航行中，应根据船舶的倾斜情况和风浪状况合理调整舵角，使船舶始终保持平稳。
•培训船员：船员的技能和操作水平直接影响船舶的稳定性。
通过加强船员的培训和训练，提高其操作技巧和应对紧急情况的能力，可以提高船舶的整体稳定性。
保证船舶具有适当的稳性的经验方法
保证船舶具有适当的稳性的经验方法一、有两层舱的普通货船：二层占35％；底层占65％二、有两层舱的普通货船如果装有甲板货则：底层舱占65％；二层占25％；甲板货不超过10％三、有三层舱的普通货船：上二层占20％；下二层占25％；底层占55％四、观察船舶是否有足够的稳性：1、船舶用舵后有倾斜现象且恢复缓慢说明稳性不足。
2、船舶上浪后有倾斜现象且恢复缓慢说明稳性不足。
3、不明原因的倾斜，用压载水调整后向另一舷倾斜，调平不容易说明稳性不足。
五、判断船舶在航行时的稳性：经验公式：GM=(CB)²/t²；式中C为常数和船舶的方形系数有关，客船0.75~0.85；货船0.70~0.80；B为船宽；GM为船舶稳性高度值；t为船舶摇摆周期；亦可用t=0.58 （B²+4KG²）/GM 式中KG为船舶重心高度。
保证船舶的局部强度不受损伤一、上甲板：1、P≤B•S•H/μ；其中P为甲板所承受的力；B为船宽；S为横梁间距；H为货物堆码的高度（m），重结构船为1.5m，倾结构船为1.2m2、P≤9.81HC/ S•F；其中HC为允许货高，重结构船为1.5m，倾结构船为1.2mP≤9.81HC RC；RC－设计装运货物的单位体积重量二、中间甲板和底舱：P≤0.72V舱三、各舱的最大装载量：P≤0.9L•B•dS，L－舱长；B－舱宽；dS－夏季满载吃水。
四、装密度较大的货物，例如铁矿：1）不平舱或仅作部分平舱时，各舱底舱舱内堆积高度HC≤0.9 S•F•dS；2）经过充分平舱，各底舱可据情况多装按0.9L•B•dS所得重量的2 0％，但必须按舱容比配货；3）机舱后部各底舱，由于轴隧的加强作用，可多装按1）和2）所得重量的10％，但必须按舱容比分配货物。
五、上述情况是在无船舶资料时的计算方法，有船舶资料时，以资料为准。
六、船舶纵向变形的效验：1、经验数值法：（一般不超过两柱间长的1/1000）有利LBP/1200 正常LBP/800 极限LBP/600 危险2、主机汽缸曲拐开档差值检验法：是利用曲拐的开档值（mm）与汽缸活塞冲程（mm）进行比较；曲拐开档差值不大于汽缸活塞冲程的1/10000为有利范围；在1/10000与2/1000 0之间为允许范围；大于2/10000为危险范围。
船舶稳性核算—船舶稳性的检验与调整
1.对船舶的完整稳性要求
共有四项指标： 第一项是对初稳性而言的； 第二项和第三项是对大倾角稳性而言的； 第四项是对动稳性而言的。
规则要求必须同时满足 例：某轮的GM为0.5米，只能说满足了初稳性的要求，是
否满足稳性的全部要求则不能确定。
2. 稳性衡准数的求取
船舶稳性衡准数，是指船舶的最小倾覆力矩Mh·min与风压倾侧 力矩MＷ的比值，或最小倾覆力臂Lh·min与风压倾侧力臂LＷ的比 值，即：
2. 稳性衡准数的求取
2）式计算：
MW = PW·AW·ZW = 9.81Δ·lW 式中: AW—船舶正浮时水线以上船体及甲板货的侧投影面积；
ZW—AW的面积中心至水线面的垂直距离； PW—单位计算风压； lW—风压倾侧力臂，即风压倾侧力矩与船舶排水量的比值。
当船舶实际装载方案的初稳性高度（经自由液面修正后） 不小于该装载状态下的最小许用初稳性高度值（即GM≥GMC） 时，表示船舶的稳性已满足规则规定衡准指标。
我国法定规则对普通商 船完整稳性的要求
目录
01
稳性要求
02 稳性衡准数的求取
03
临界稳性高度
1.对船舶的完整稳性要求
对于航行于远海、近海、沿海航区的非国际航行船舶， 我 国 的要求如下：
经自由液面修正后的完整稳性的各项指标，必须同时满足： 1）初稳性高度GM应不小于0.15m； 2）横倾角在30o处的复原力臂值GZ应不小于0.20 m，如 果 船体进水角小于30o，则进水角处的复原力臂值应不小于 0.20 m； 3）最大复原力臂对应的横倾角应不小于25o，且进水角应 不小于最大复原力臂对应的横倾角θs·max； 4）稳性衡准数应不小于1。
K= Mh·min/MＷ = Lh·min/ LＷ K≥1，即Mh·min≥MＷ，K是衡量船舶动稳性的重要参数。
第四章 船舶稳性
第四章船舶稳性第一节船舶稳性的基本概念（一）船舶平衡的3种状态1、稳定平衡>0G点在M点之下，GM>0，MR2、随遇平衡G点与M点重合，GM=0，M=0R3、不稳定平衡<0G点在M点之上，GM<0，MR（二）稳性的定义船舶稳性是指船舶受给定的外力作用后发生倾侧而不致倾覆，当外力消失后仍能回复到原来的平衡位置的能力。
（三）稳性分类分类方法: 按倾斜方向、倾角大小、倾斜力矩性质、船舱是否进水┏破舱稳性稳性┫┏初稳性(小倾角稳性)┃┏横稳性┫┏静稳性┗完整稳性┫┗大倾角稳性┫┗纵稳性┗动稳性其中，倾角小于等于10－15度称为小倾角，否则称为大倾角。
倾斜力矩性质指静力或动力，或者说有无角速度、角加速度。
第二节船舶初稳性（1）（一）船舶初稳性的基本标志1．稳心M 与稳心距基线高度KM船舶小倾角横倾前、后其浮力作用线交点称为横稳心，简称稳心。
稳心M距基线的垂向坐标称为稳心距基线高度。
2．初稳性的衡准指标稳心M至重心G的垂距称为初稳性高度GM。
初稳性高度GM是衡准船舶是否具有初稳性的指标。
初稳性高度大于零，即船舶重心在稳心之下，船舶就有初稳性。
3．初稳性中的假设(对于任一给定的吃水或排水量)（1）小倾角横倾(微倾)；（2）在微倾过程中稳心M和重心G的位置固定不变；（3）在微倾过程中浮心B的移动轨迹是一段以稳心为圆心的圆弧；（4）在微倾过程中倾斜轴过漂心。
（二）初稳性高度GM的表达式GM=KB+BM-KG=KM-KG第二节 船舶初稳性（2）（三） 初稳性高度的求取1、 KM 可在静水力曲线图、静水力参数表或载重表中查取。
2、 KG 的计算式中，P i —— 组成船舶总重量（含空船重量等）的第i 项载荷，tZ i —— 载荷P i 的重心距基线高度，m3、Z i 确定（1）舱容曲线图表查取法船舶资料中通常有各个货舱和液舱的舱容曲线图或数据表，利用舱容曲线图表，可方便确定舱内散货或液货的重心高度Z i ，方法如下：i ）对于匀质散货或液货，已知货堆表面距基线高度，在图中左纵轴上对应点做水平线交舱容中心距基线高度曲线得B 点，过B 点做垂线交上横轴得C 点，对应值即为该舱货物重心距基线高度Z i 。
保证船舶稳性的措施
保证船舶稳性的措施船舶稳性是指船舶在航行、靠泊和装卸货物等情况下不发生危险倾覆的能力。
良好的船舶稳性措施能够确保船舶运输更加安全可靠。
下面我们将介绍一些保证船舶稳性的措施。
1. 货物摆放与配载船舶的货物摆放和配载是影响船舶稳性的重要因素。
为了保证船舶良好的稳定性，货物应该按照规定的配载图纸和指示进行合理摆放和配载。
在船舶装运过程中，货物的压载线高度和货物集中度也是必须要考虑的因素。
此外，也要根据海况进行调节。
2. 船舶水线的控制船舶的水线必须在控制范围之内，才能够保证船舶的稳定性。
通常而言，根据船舶的状况和要求，水线的控制有以下几个措施：•加载计算，确定船舶的准载吃水和准载排水量•每船舶厂家确定的吃水测量标点•水下测量的水位标志高度采用这些措施可以有效控制船舶的水位，在规定的范围内保持船舶稳定性。
3. 液体负载均衡措施船舶在携带液体物品运输时，需采取一定的液体负载均衡措施。
刘续晨和沈海生的研究表明，优秀的液体负载均衡方法应该满足以下三个原则：•随时避免危险油位•避免液体货物操作时的不良后果•通化油轮吨位和运输能力，或装船型号宽限范围内的货物种类以上提到的几点原则可以保证船舶在液体负载均衡时能够保持稳定。
4. 打捞设备和替代动力设备配置船舶在遇到不时之需的时候，需要及时配置打捞设备和替代动力设备来帮助船舶克服风浪、船体遭受损坏等问题。
在配置时，应该按照船舶的类型、航行区域和日常工作等因素进行选择，从而确保设备的有效应用。
5. 安装冷水元素船舶船体内装冷水元素也是一种能够保证船舶稳定性的措施之一。
冷水元素质量要求高且安装需要专业技术。
在使用时，船员要按照相关的操作规定进行水位的流加，以确保其稳定性。
总之，船舶稳定性措施的科学运用始终是船员们保证船舶普遍运输安全的关键。
船舶需要在满足各种规范、技术和安全要求的条件下才能达到稳定性，从而保证人们在出海旅游和海洋运输方面的舒适和安全。
保障船舶稳性的措施
保障船舶稳性的措施船舶稳性是指船舶在静态和动态状态下，其结构能够保持良好的平衡性和自稳性，以保障船舶在航行中不发生倾覆、沉没或其他严重事故。
为了保障船舶稳性，在船舶设计、制造和航行过程中，需要采取一系列的保障措施。
本文将穿插介绍一些船舶稳性的基本概念，着重阐述保障船舶稳性的措施。
船舶稳性的基本概念水线原理船舶在浮行状态下，其重心应与浮力的重心位于同一水平线上。
这个水平线就是船舶的水线。
根据水线的不同位置，一艘船舶可以分为以下几种类型：满载线、标准线、干舷线和极低线。
稳性稳性是指船舶在航行中受到外部和内部影响，能够保持平衡并自行恢复原来的状态。
影响船舶稳性的因素很多，主要有重心和浮力等因素。
保持船舶稳性的措施为了保障船舶在航行中稳定性，需要采取一系列的措施。
下面将分别介绍一些措施。
船舶设计中的稳性措施船舶设计中优化船型和布设舱室是保障船舶稳性的重要措施。
船型设计船舶的船型会直接影响其稳性，其主要包括船体的宽度、长度、宽深比等。
在设计时需要考虑船体结构和载货能力等浮力因素，以便达到较好的稳性目的。
布设舱室舱室的布设对船舶稳性同样有很大的影响。
设计时需要考虑到舱室的形状、容积和位置等因素，使其布局合理并能够相互平衡。
船舶建造中的稳性措施船舶建造过程中的稳性措施主要是为了保障船体结构的强度和防漏性。
具体措施如下：钢材选择船舶钢材的选择不能仅仅考虑到强度，还需要考虑到材料的密度、延展性、热膨胀系数等因素，以保证船体结构在航行时能够满足稳性要求。
焊接技术焊接技术也是保障船体结构强度和防漏性的重要措施。
在建造过程中需要严格按照生产标准，采用高质量的材料和先进的技术，以确保焊接质量。
船舶操作中的稳性措施船舶操作中的稳性措施主要是为了保证船舶在航行过程中稳定性。
具体措施如下：货物搭载船舶在运输货物的过程中，需要合理搭载货物，以充分利用船舶的载货能力，同时保证船体平衡。
燃油控制燃油是驱动船舶的主要动力源，但在航行过程中，如果燃油过多或过少，都将对船舶的稳定性产生影响。
船舶的稳性
船舶的稳性
3. Mw 计算
M w lw Pw Z w Aw
f ()
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) GM 0.15m； (2) GZ|=30 0.20m，当f<30°时由 GZ|=f 代替； (3)θ
(m)
式中: MS —— 剩余静稳性力臂，(m)。
Tel: 800-820-0949
船舶的稳性
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 GM 2. 横倾 30处的复原力臂 GZ|=30 3. 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。
船舶稳性课程答案
第三章船舶稳性1.某轮某航次出港时的初稳性高度GM=0.56米，临界稳性高度GMc=0.75米，则该轮的不满足《船舶与海上设施法定检验规则》对普通货船的基本稳性要求。
A 初稳性B 动稳性C 大倾角稳性D B、C均有可能2.某轮某航次出港时的初稳性高度GM=0.56米，临界稳性高度GMc=0.75米，该轮的一定满足《船舶与海上设施法定检验规则》对普通货船的基本稳性要求。
A 初稳性B 动稳性C 大倾角稳性D 以上都是3.要使船舶处于不稳定平衡状态，必须满足的条件是。
A GM = OB GM < 0C GM > OD GM ≥ 04.要使船舶处于不稳定平衡范畴，必须满足的条件是。
A GM = OB GM < 0C GM > OD GM ≤ 05.我国《船舶与海上设施法定检验规则》中规定:船舶受稳定横风作用时的风压倾侧力矩可用公式MW =PWAWZW来计算，其中ZW是指。
A AW的中心至水下侧面积中心的垂直距离B AW的中心至船舶水线的垂直距离C AW的中心至船舶吃水的一半处的垂直距离D A或C6. 将增加船舶的浮心高度。
A 由舱内卸货B 向甲板上装货C 将货物上移D 将货物下移7.GM是船舶初稳性的度量，因为。
A 当船舶倾角为大倾角时稳心基本不随船舶倾角改变而改变B 当船舶倾角为大倾角时稳心随船舶倾角改变而改变C 当船舶倾角为小倾角时稳心基本不随船舶倾角改变而改变D 当船舶倾两为小倾角时稳心随船舶倾角改变而改变8.初稳性是指。
A 船舶在未装货前的稳性B 船舶在小角度倾斜时的稳性C 船舶在开始倾斜时的稳性D 船舶在平衡状态时的稳性9.船舶舱室破损后仍浮在水面并保持一定浮态和稳性的能力称为船舶。
A 浮性B 稳性C 抗沉性D 储备浮力10.船舶侧向受风面积。
A 随吃水的增加而减小B 随吃水的增加而增大C 与吃水大小无关D 与吃水的关系不能确定11.船舶的稳心半径BM与成反比。
A 排水量B 水线面面积C 水线面面积惯矩D 舷外水密度12.船舶的稳心半径BM与。
船舶稳性计算及调整—船舶稳性调整
A.在船舶原重心之上加装货物 B.考虑加装甲板货 C.排放双层底压载水舱等压载水
2.稳性过小时
A.在双层底注入压载水 B.改变燃润料、淡水的补给计划 C.注入压载水和改变油水的补给方案，应考虑船舶的总体营运效益问题
三、保证船舶具有适度稳性的经验方法 货物如何安排才能保证船舶稳性？
A 对具有二层舱的普通货船
B 如装甲板货，分配比例为
5 20整
如何调整船舶稳性？
一、船舶稳性的调整
调整船舶重心是改善稳性的根本措施。
1.垂向移动载荷 2.增加或减少载荷
A.稳性过大时，可以在船舶原重心之上增加载荷或在船舶原重心之下减 少载荷；
B.稳性过小时，可以在船舶原重心之上减少载荷或在船舶原重心之下增 加载荷。
二、具 体 措 施
船舶稳性—船舶稳性衡准要求
二、IMO对船舶稳性的要求
《IMO稳性规则》对船舶完整稳性
的七项基本衡准：
1．GM≥0.15m
初稳性
2. A0~30 ≥0.055m.rad
3. A0~X≥0.090m. Rad
动稳性
x=min(40°,θf)
4. A30~X≥0.030m.rad
二、IMO对船舶稳性的要求
GM GZ
KGc = KM - GMc
KGc曲线
应用
GM ≥ GMc KG ≤ KGc
一、《规定规则》的要求
（4）稳性特殊要求 客船、木材船、液货船、集装箱船、拖船、高速船等。
整个航程满足稳性要求； 压载问题
一、《规定规则》的要求
（5）注意事项：
1）四点要同时满足或GM≥GMc 2）基本要求适用于杂货船、油轮 3）经自由液面修正
GZmax A2 A1
57.3
0
15
30
40
θ
二、IMO对船舶稳性的要求
5. GZ|θ=30°≥ 0.20m
6.Θsmax > 30°至少25°
大倾角稳性
二、IMO对船舶稳性的要求
7．天气衡准 （船长LBP≥24m的船舶） 图中面积b≥a lw1——稳定风压力臂 θ0——lw1对应静倾角 lw2——突风力臂 lw2=1.5lw1 θ2=min(θf,50°,θc) θc——lw2为GZ曲线第二个交点
船舶稳性计算及调整—船舶稳性计算
②未满舱时，如该舱有液舱容积曲线资料，可根据实际测得并经修正后的空档值查曲线 加以确定。如船上没有资料、图表，则可对各液体舱中的液体载荷重心距基线高度进行近似 估算确定，近似估算方法同货物载荷。
3.货物载荷重心距基线高度的确定
①近似估算法 ②舱内货物合重心法 ③利用货舱舱容曲线图
4.船员、行李、粮食、供应品及船舶常数等载荷重心距基线高度的确定
船舶初稳性的计算
船舶初稳性的计算
一、船舶初稳性高度的计算
初稳性高度GM可以由下式求得：
GM ＝ KM - KG
二、各载荷重心距基线高度确定方法
1.空船重量及空船重心距基线高度
空船重量及空船重心距基线高度可以在船舶资料中查得。
2.液体载荷重心距基线高度的确定
①满舱时，以该液舱舱容中心距基线高度作为舱内液体载荷重心距基线高度。各液舱舱 容中心距基线高度可查液舱容积表。
一般取“船舶稳性报告书”或“船舶装载手册”中的典型装载数据。
三、初稳性高度的计算步骤
1.列表计算船舶排水量△和总的垂向载荷力矩∑Pi·Zi。 2.求取船舶重心距基线高度。
3.根据 △ = 20522 t，查取船舶静水力资料得 KM = 8.74 m
4.计算初稳性高度 GM = KM – KG = 8.74 - 7.39 = 1.35 m
船舶行业船舶的稳定性安全性评估报告
船舶行业船舶的稳定性安全性评估报告摘要本报告旨在评估船舶行业中船舶的稳定性和安全性。
通过对船舶结构、重心位置、稳性能力、波浪影响等因素的研究，对船舶的稳定性进行评估，并提出相应的安全措施和建议。
本报告的结果可供船舶设计和航行操作方面的决策参考。
1. 引言船舶的稳定性和安全性是航运业中最重要的问题之一。
船舶在波浪中的稳定性不仅涉及船舶自身的安全，还影响乘客和货物的安全。
因此，评估船舶的稳定性和安全性对于确保航行的顺利和安全非常重要。
2. 船舶结构评估船舶的结构是决定其稳定性和安全性的重要因素。
本章将评估船舶的结构强度、稳定性和尺寸。
首先，通过船舶结构图纸和相关技术文件，检查船舶结构的设计和建造是否符合相关规范和标准。
然后，进行结构强度分析、应力分析和振动分析，以评估船舶的结构可靠性和安全性。
3. 重心位置评估船舶的重心位置对其稳定性产生直接影响。
本章将评估船舶的重心位置是否符合设计要求，并分析重心位置的变化对船舶的稳定性产生的影响。
通过船舶的等重线图和相关测量数据，确定船舶的重心位置，并分析重心位置的变化对船舶倾覆和侧翻风险的影响。
4. 船舶稳性能力评估船舶的稳性能力是评估其在不同海况下的稳定性的关键指标。
本章将根据船舶的几何参数、稳性曲线和船舶的荷载情况，评估船舶在不同浮置条件下的倾覆和侧翻风险。
通过对船舶稳性条件的分析和计算，确定船舶的稳性性能，并提出相应的建议和改进措施。
5. 波浪影响评估波浪是航行中最主要的外部环境因素之一，对船舶的稳定性和安全性具有重要影响。
本章将评估船舶在波浪中的运动特性和受力情况。
通过测量船舶在波浪中的倾斜和加速度数据，分析波浪对船舶稳定性的影响，并提出相应的减少波浪影响的建议和措施。
6. 安全措施和建议基于船舶的稳定性和安全性评估结果，本章将提出相应的安全措施和建议。
包括但不限于改进船舶结构设计、优化重心位置、提高船舶稳性能力、加强波浪影响的控制等方面。
这些安全措施和建议可供船舶设计师、船舶操作者和相关决策者参考，以提高船舶的稳定性和安全性。
船舶稳性
主要内容
������ ������ ������ ������ ������ ������ ������
第一节船舶稳性基本概念 第二节初稳性 第三节大倾角稳性 第四节动稳性的概念 第五节IMO及中国对稳性的要求 第六节船舶稳性检验校核及适度判断 第七节船舶稳性的调整
三、稳性的分类 (1)按倾斜方向的不同可分为： 横稳性（ Transverse Stability) 和纵稳性 （Longitudinal Stability）。 (2)按倾斜角度的大小可分为： 初稳性（ Initial Stability) 和大倾角稳(Stability at Large of In-clination）：） (3)按作用力性质的不同可分为： 静稳性（ Statical Stability) 和动稳（Dynamical Stability）。 (4)按船舱破损与否可分为： 完整稳性（Intact Stability)和破舱稳性 （Damaged Stability）。
2．不稳定平衡状态 横稳心M的位置位于船舶重心点G的下方。船舶受 倾侧力矩作用离开平衡位置后，浮力作用线在内 侧，重力作用线在外侧，重力和浮力构成的力偶 矩WR为负值，即倾覆力矩，该倾覆力矩使船舶 继续倾斜。此时，船舶所处的平衡状态称为不稳 定平衡状态（Un-stable）。 3．随遇平衡状态 横稳心M的位置与船舶重心点G的位置重合。船舶 受倾侧力矩作用离开平衡位置后，重力作用线与 浮力作用线在同一条垂直线上，重力和浮力不构 成力偶矩，复原力矩MR为零。此时，船舶所处的 平衡状态为随遇平衡状态。
二、初稳性高度的计算方法
1.初稳性高度的计算公式
2.载荷中心距基线高度的求法 1)估算法 将装在同一舱内且积载因数相近、位置相邻 的货物合并起来视为一类货物，然后分别 估算各大类货物的重心距基线高度。它与 货物体积、舱内货堆高度、货舱结构形式 有关，可近似地加以确定。船舶中部的舱 室，货堆的重心可取为0.5的货堆高度；在 船首、船尾等部位的舱室，货堆的重心高 度可取货堆高度的0.54一0.58。
第四章 船舶稳性教案
第四章船舶稳性（一）课程导入（二）新授课第一节、稳性的基本概念船舶平衡的3种状态： 1．船舶的平衡状态船舶漂浮于水面上，其重力为W，浮力为△，G为船舶重心，B为船舶初始位置的浮心。
在某一性质的外力矩作用下船舶发生倾斜，由于倾斜后水线下排水体积的几何形状改变，浮心由B移至B1点，当外力矩消失后船舶能否恢复到初始平衡位置，取决于它处在何种平衡状态（下图）。
（1）稳定平衡。
如图（a）所示，船舶倾斜后在重力W和浮力△作用下产生一稳性力矩，在此力矩作用下，船舶将会恢复到初始平衡位置，称该种船舶初始平衡状态为稳定平衡状态。
（2）随遇平衡。
如图2-1所示，船舶倾斜后重力W和浮力△仍然作用在同一垂线上而不产生力矩，因而船舶不能恢复到初始平衡位置，则称该种船舶初始平衡状态为随遇平衡状态。
（3）不稳定平衡。
如图2-1（c）所示，船舶倾斜后重力W和浮力△作用下产生一倾覆力矩，在此力矩作用下船舶将继续倾斜，称称该种船舶初始平衡状态为不稳定平衡状态。
2．船舶平衡状态的判别为对船舶的平衡状态进行判别，将船舶正浮时浮力作用线和倾斜后浮力作用线的交点定义为稳心，以M表示。
由于船舶倾斜后的浮心位置或浮力作用线与船舶吃水（或排水量）、船舶倾角有关，稳心位置也随船舶吃水（或排水量）、船舶倾角不同而变化。
进一步分析表明，船舶处于何种平衡状态与重心G和稳心M的相对位置有关。
船舶稳定平衡时，重心G位于稳心M之下；船舶不稳定平衡时，重心G位于稳心M之上；船舶随遇平衡时，重心G 和稳心M 重合。
因此，为了使船舶在受到一外力矩作用下具有一定的复原能力从而保证船舶安全，船舶重心必须在相应倾角时的稳心之下。
处于稳定平衡状态的船舶，其复原能力的大小取决于倾斜后产生的稳性力矩或复原力矩s M 的大小。
由图（a ）可见，该稳性力矩大小为s M GZ =∆⋅式中：GZ ──静稳性力臂 （m ），是船舶重心G 至倾斜后浮力作用线的垂直距离，通常简称作稳性力臂或复原力臂。
船舶的稳性
船舶稳性判定
当稳心M位于重心G之上 时，GM>0,Ms>0,称为稳定 平衡，船舶有稳性
当稳心M位于重心G之下 时，GM<0,Ms<0,称为不稳 定平衡，船舶没有稳性
当稳心M位于重心G重叠 时，GM<0,Ms<0,称为不稳 定平衡，船舶没有稳性
(θ≤100
～
150)
，
水线面由
W
L
移至
W1L1，
①重力W大小不变，因为在倾斜过程中没有重物的增减；
②重心G位置不变，因为在倾斜过程中没有重物移动
③浮力D大小不变，因为重量不变，所以排水量也不变
④只有浮心B的位置因排水体积形状变化而改变，由原来的B 向倾 斜一侧移至B 斜一侧移至B l
此时，重力W和浮力D的方向虽垂直于新的水 线面W 1 L 1，但两 个力不再作用于同一条 垂线上 ，形成一个与横倾力矩 M h方向相 反的力偶距MS=D·GZ 。称该力偶矩为船舶 复原力矩 。如图所示。式中GZ值是船舶重 力与浮力之间的垂直距 称为复原力臂，也
静稳性曲线图
船舶在某一吃水d和重 心高度Zg时，预先计 算出不同倾角下的静 稳性力臂GZ值，并画 出静稳性力臂随着横 倾角的变化曲线，即 GZ=f（θ），该曲线就 称为静态性曲线
பைடு நூலகம்
称为静稳性力臂，用符号“1”表示。
大倾角稳性
船舶在横倾力矩是作用下，倾斜角度 θ>100 ～ 150 ，，此时船舶稳性称为大倾角稳 性
浮心B和稳心M的轨迹
浮心B移动的轨迹不再是一段圆弧线，则 浮心曲线的曲率重心，即稳心M点，也 不再是一个固定点，而是随着横倾角逐 渐移动的曲线。
第九章船舶稳性
3、自由液面惯性矩ix的确定
液面形状
2016/2/27
23
4、减少自由液面影响的措施
1）、减小液舱宽度
– 设置纵舱壁，水密分割；加1道，减至原来的 1/4；加2道，减至原来的1/9；对于等腰三角形 或等腰梯形，中间加1道纵舱壁，会减至原来的 1/3。
2）、液舱应尽可能装满或空舱 3）、保持甲板排水孔畅通 4）、注意纵向水密分隔是否漏水连通现象及 是否有不必要的积水 5）、在排水量较小时，更应重视液舱内自由 液面对稳性的不利影响。
–箱形船：Zb＝d/2 ;等腰三角形柱体船: Zb＝2d/3 ;一 般船体: d/2< Zb <2d/3 ;较肥的船：Zb靠近d/2 ;较 尖瘦的船: Zb靠近2d/3。根据实船统计，Zb=（0.52 - 0.55）d。 –具体船舶在不同吃水时的Zb值可由静水力曲线图根 2016/2/27 9 据装载吃水查取相应曲线得到。
– GM＝KM一KG
KM的查取
– 根据船舶装载后的平均吃水查取静水力曲线图、静水力 参数表或载重表，即可得到相应d时的KM值。
KG的计算
– 根据合力矩定理，KG可按下式求得 – KG=∑PiZi/9.81Δ – 式中：Pi—构成排水量的各项载荷重量(t)，包括空船重量 ΔL、船舶常数c、各货舱货物重量、各液舱油水重量、船 员及其供应品、船用备品等；Zi一载荷Pi的重心高度（m） 2016/2/27 12 ∑PiZi—全船垂向重量力矩（kN· m）
2016/2/27 18
3）油水重量及其重心高度的确定
各油水舱的油水重量及其重心高度可根据 量尺深度查相应液舱舱容曲线或舱容表。 液舱舱容曲线或舱容表的形式及查取方法 与货舱相同。
2016/2/27
船舶稳性—船舶大倾角静稳性
50 smax
60
70 θ v 80 θ °
静稳性曲线的基本特征
2）曲线上的反曲点 甲板浸水角θim 原点到最高点间的反曲点，θim后GZ增长减缓
3）静稳性曲线上的极值
Maximum Righting Arm (GZmax) 或Maximum Righting moment (Mrmax)
4）稳性消失角 (Capsizing angle )θv 静稳性曲线x横轴交点对应角
θv θf↗
三、静稳性曲线
3.影响静稳性曲线的因素：
2）船宽 B：↗GZmax ↗
θim、θf 、θsmax 、 θv↘
3.影响静稳性曲线的因素
3）重心高度 KG↗
GZ 、θv↘
GZ
KG3 KG2 KG1
KG1>KG2>KG3
θ
3.影响静稳性曲线的因素
4） Δ↗ KN↘ GZ↘ 但MR随Δ↗而增加 5）自由液面Ix：大倾角稳性的Ix随θ的增大而变大 6）初始横倾角θ
Z
G Z0
G0
B1
B0
N
KH
4）自由液面对大倾角稳性修正
复原力臂值减少：δGZ=δGMf sinθ(重量稳性力臂增加)
此法未考虑自由 液G面M对f横倾轴惯性(矩mi变x) 化。
三、静稳性曲线(Curve of Intact Statical Stability or Righting Arm Curve )
Δ一定时：GZ↗MR ↗
L1
W
Z
L
W1
θG
Δ B1
WN
H
K
图 静稳性力臂
二、静稳性力臂的求算 1. GZ表达式 1）基点法： GZ0=KN-KH
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有
15
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有
11
4.8. Inclining Experiment
倾斜试验的目的 试验方法及原理
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有
12
Байду номын сангаас
4.9. Stability at Large Angles of Inclination and Metacentric Stability 大倾角稳性与初稳性的比较 大角度倾斜时的回复力矩 静稳性曲线 稳性交叉曲线
Stable Equilibrium Neutral Equilibrium Unstable Equilibrium Conditions that Have Ship Initial Stability
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有 4
4.3.Initial Metacnetric Height and Initial Stability Formula
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有
10
2. The Effect of Loading and Unloading a Large Number of Cargos on Ship Floating and Stability
大量装卸（一般超过10%排水量）： 大量装卸（一般超过 排水量） 排水量 步骤： 步骤：
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有 13
4.10. Dynamic Stability
动稳性与静稳性的区别 动稳性的衡量标准 静稳性曲线的应用 动稳性曲线 动稳性曲线与静稳性曲线的关系
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有 14
4.11. Criterion of Stability
IMO关于适合各种类型船舶的完整稳性 关于适合各种类型船舶的完整稳性 规则 中国船级社《 中国船级社《船舶与海上设施法定检验 规则》 规则》的要求
悬挂货物对船舶稳性的影响 自由液面对船舶稳性的影响
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有
8
4.7. The Effect of Loading and Unloading Cargos on Ship Floating and Stability The Effect of Loading and Unloading a Small Amount of Cargos on Ship Floating and Stability The Effect of Loading and Unloading a Large Number of Cargos on Ship Floating and Stability
船舶初稳性的简化假定 初稳性高度 初稳性公式 横倾一度力矩与每厘米纵倾力矩
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有
5
4.4. Ship Hydrostatic Data
静水力曲线图 载重表尺及静水力参数表
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有
6
4.5. The Effect of Ship’s Cargo Moving on Ship Floating and Stability
Chapter 4 Ship Stability
4.1. Classification of Stability 4.2.Three Equilibrium States of Ship 4.3.Initial Metacnetric Height and Initial Stability Formula 4.4. Ship Hydrostatic Data 4.5.The Effect of Ship’s Cargo Moving on Ship Floating and Stability 4.6. The Effect of Hanging Cargos and Free Liquid Surface Moving on Ship Stability
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有 1
Chapter 4 Ship Stability
4.7. The Effect of Loading and Unloading Cargos on Ship Floating and Stability 4.8. Inclining Experiment 4.9. Stability at Large Angles of Inclination and Metacentric Stability 4.10. Dynamic Stability 4.11. Criterion of Stability
重量重心移动原理 货物垂向移动对浮态与稳性的影响 货物横向移动对浮态与稳性的影响 货物纵向移动对浮态与稳性的影响 货物任意移动对浮态与稳性的影响
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有 7
4.6. The Effect of Hanging Cargos and Free Liquid Surface Moving on Ship Stability
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有 2
4.1. Classification of Stability
Stability Stability Classification
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有
3
4.2.Three Equilibrium States of Ship ——船舶具有稳性的条件 船舶具有稳性的条件
上海海事大学交通运输学院－刘红版权所有
9
1. The Effect of Loading and Unloading a Small Amount of Cargos on Ship Floating and Stability
少量装卸在通过漂心的垂线上： 少量装卸在通过漂心的垂线上： 少量装卸在任意位置上： 少量装卸在任意位置上：