稳性定义
船舶稳性和强度须知
油水使用左右不均时，船舶很快偏向一舷； 用舵转向或拖船拖顶时，船舶明显倾斜且复原较慢； 甲板上浪、舱内货物少量移动、货舱少量进水时船舶出现较大横倾角； 货物装卸时因吊杆起落摆动或舱内货物左右不均而横倾异常，或缆绳受力过大。 应采取的相应措施： 尽量使用油水舱的调拨，将深液舱注满；将半舱的油水舱注满或抽空。 航行中，万不得已可驶往就近港口，进行上下轻重货的倒舱。 条件许可，抛弃部分甲板货。 码头边，可采取改变装货顺序，先装底舱，少装或停装上层舱。 船舶强度须知 船舶强度概述： 1. 船体强度是指船舶的船体结构抵抗各种内外力作用，不致造成严重变形或破坏的能力。 2. 船体强度，按船体结构的受力状况，分为总纵强度、局部强度、横向强度、扭转强度等。 总纵强度对应的外力是总纵弯曲力. 横向强度对应的外力是横向力, 局部强度对应的外力是 局部应力。对营运中的船舶来说，主要考虑总纵强度和局部强度。
改善中拱方法： 货物配置:按舱容比分配货物，在舱容允许的条件下，中区货舱应按装货重量的上限 值装，首尾货舱按下限值装；中途港货物不应过分集中于中区货舱。 油水分配及使用：油水应自中区向首尾装载；使用时应自首尾向中区。 与以上相反。 大型散货船满载时，如按舱容比配货，一般中垂较大，中间舱应适当的减少配货量， 减少量根据各船中垂的实际情况而定。
改善中垂方法：
4.5.3
局部强度 局部强度是船舶结构抵抗船体局部发生变形和破坏的能力； 船体局部结构抵抗内外力作用的能 力。 1. 负荷量的表示及局部强度的校核方法： 均布载荷 Pd 单位面积允许承受的最大重量(kPa)。 集中载荷 P:某一较小特定面积上允许承受的最大重量（kN)。 车辆载荷 Pv:载车部位允许承受的以特定车轮数目为前提的车辆及所载货物的总重量 （kN）。 堆积负荷 Pc:载箱部位上作用在箱底座处的集装箱总重量（kN）。 校核原则：甲板实际负荷量≤甲板允许负荷量。 应严格遵守《稳性手册》中甲板、舱盖和舱底的承重限制； 按船舶腐蚀程度确定允许负荷量； 舱内货物重量分布应均匀； 装载重大件货物时应根据船舶需要局部强度铺设足够的衬垫； 自动舱盖上不能装货或只能装轻货； 固体散货应合理配载、平舱； 装载重货时应限制其落底速度； 注意载重的横向和纵向分布。 散货船的货物操作不当，很容易造成船舶结构损坏。为提高散货船的安全性，国际海事组 织(IMO)针对散货船制定了一系列强制性要求，并陆续生效实施。船舶在实际操作中要严格遵 守这些规定，特别注意以下几点： 1. 在航更换压载水时，根据“压载水管理计划”合理选择压载水更换方法。在恶劣海况下不 宜使用排空法，尤其是老龄船。如果更换船舶压载水操作危及船舶和船员安全的话,将不得进 行更换,即安全是放在第一位的，到港后船长提供一份事实状况说明给港方。 2. IMO 规定船长 150 m 及以上所有散货船，即船长 150 m 及以上的散货船均应配备装载仪， 提供主船体梁的剪力和弯矩资料。它最主要的功能就是方便船员对各种装载状况下的强度计 算。在装卸货前大副要根据“装载手册”和“装卸货次序”等相关资料制定合理的装卸货次 序，确保在整个装卸货过程中，船体所承受的剪力和弯矩都在不损伤船体结构的合理范围内， 在装卸过程中驾驶员要监督装卸工人严格按照该计划进行装卸。 3. 定期对“关键结构区域”进行检查（可利用每次完货清舱时），查看是否有损害船舶结构 完整性的裂缝、屈曲、变形及腐蚀状况。
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 。
第三章 稳性
第三章稳性第一节稳性的基本概念（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=0G点与M点重合，GM=0，MR3、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 稳性指标的计算（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 （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 。
稳性的定义专业知识讲座
曲线与横坐标轴旳交点即为稳性消失点，相应旳横倾角称为稳性消失角θV， 自0~ θV称为稳性范围。对于一般装载状态下旳货船而言， θV约为70 ～ 80 。
第三章 船舶稳性
第三章 船舶稳性
第五节 船舶动稳性 指船舶在动态外力矩作用下计及横倾角加速度和惯性矩旳稳性。
随遇平衡 ：重心G与稳心M重叠，GM=0，MR=0 不稳定平衡：重心G在稳心M之上，GM<0，MR<0
第三章 船舶稳性
处于稳定平衡状态旳船舶，其复原能力旳大小取决于倾斜后产生旳稳性 力矩或复原力矩旳大小。
MS = 9.81Δ•GZ=9.81Δ•GMsinθ 二、船舶稳性旳分类 1.按倾斜方向分类 横稳性：系指船舶在横倾力矩旳作用下，饶纵向X轴旳横向倾斜称为横倾， 船舶在横倾时旳稳性称为横稳性。 纵稳性：指船舶在纵倾力作用下，绕横向Y轴旳纵向倾斜称为纵倾，船舶在 纵倾时旳稳性称为纵稳性。
船舶横摇周期：是指船舶横摇一种全摆程所需旳时间（s）。 船舶自正浮起横摇至一舷旳倾角称为一种摆幅，4个摆幅称为一种全摆程。
第三章 船舶稳性
三、船舶稳性调整 稳性调整旳措施可概括为：船内载荷旳垂向移动及载荷横向对称增减调 整船舶初稳性高度。 1.载荷垂移法调整GM 载荷垂向移动调整船舶稳性旳手段适应于配载计划编制阶段。 因为载荷垂移前、后船舶排水量不变，故初稳心距基线高度KM不变，所 以，载荷垂移所引起旳船舶重心高度变化量在数值上就等于初稳性高度该变 量。船舶在配载计划编制时，经校核后若稳性过大，可将载荷上移；反之将 载荷下移。
GM能够作为衡量船舶初稳性大小旳基本标志。欲使船舶具有稳性，必须 式GM>0。
船舶原理备考知识点总结
船舶原理备考知识点总结一、船舶的基本概念1. 船舶的定义：船舶是用于在水上进行运输和航行的交通工具，通常由船体、动力装置、船舱以及导航和控制设备组成。
2. 船舶的分类：根据用途和船体特征，船舶可分为货船、客船、油船、拖船、渔船等各种类型。
3. 船舶的结构：船体是船舶的基本结构，通常由船首、船艏、船中、船艉等部分组成。
船体的外形和结构对船舶的性能有着重要的影响。
二、船舶的稳性1. 船舶的稳性定义：船舶的稳性是指船舶在浮力和重力的作用下保持平衡的能力。
船舶的稳性对航行安全具有重要意义。
2. 船舶的稳性要素：船舶的稳定性要素包括浮力、重力、形心、重点、载重线等。
这些要素相互作用，决定了船舶的稳定性水平。
3. 船舶的稳性计算：船舶的稳性计算是通过考虑船体的形状、载重线位置、重心位置等因素，确定船舶在不同工况下的稳性状况。
稳性计算通常使用形心高度曲线和倾覆曲线等参数来表示。
三、船舶的阻力1. 船舶的阻力概念：船舶在航行中受到水流的阻碍，产生阻力。
阻力包括水动力阻力、摩擦阻力、波浪阻力等。
2. 船舶的阻力影响因素：船舶的阻力受到船体形状、航速、水流状况、载重线位置等多种因素的影响。
船舶的阻力与船舶的动力消耗和航行速度息息相关。
3. 船舶的阻力计算：船舶的阻力计算主要通过实验和模型试验进行。
船舶的阻力计算是船舶设计和航行性能评估的重要依据。
四、船舶的推进1. 船舶的推进基本原理：船舶的推进是利用动力装置产生推力，推动船舶在水中前进。
常见的推进方式包括螺旋桨推进、水射推进、水轮推进等。
2. 船舶的推进装置：螺旋桨是最常用的船舶推进装置，它通过叶片的旋转产生推力。
水射推进和水轮推进则是在特定船舶类型和工况下使用的推进方式。
3. 船舶的推进性能评估：船舶的推进性能评估包括推进效率、推进功率、航速、加速度等指标。
这些指标反映了船舶在不同工况下的推进性能表现。
五、船舶的操纵1. 船舶的操纵原理：船舶的操纵是通过操舵装置控制船舶航向，以实现转向、停泊、靠泊等操作。
船舶稳性
l F
l
l
合力矩定理： F .l
pi l pi
F .l pl p
1） 水平横移载荷
力系平衡方法
方法（一）利用力系平衡原理
求船舶最终的横倾角：
分力：
tg
P y
GM
方法（二）
P
分力移动： l y
合力：
合力移动 GG1
GG1 Py
平行力移动原理：
GG1 tg GM
二、初稳性方程
M s 9.81 GZ 9.81GM sin M s GM sin
GM：初稳性高度
Mh
KN m
t m( 9.81 KN m )
初稳性的衡量标志
Z M MS
——
G
W W1 B K
Z
L1 L
B1 Y
三、GM的计算 GM KM KG 1、KM
§4.1
稳性及其分类
一．稳性的定义 二．稳性分类
一、稳性的定义
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臵的能力。
L1 Mh
Z
M
MS
符号规定：
Z
G W W1 B K
Z
L1 L
θ 与外力矩Mh反向时，MS>0 与外力矩Mh同向时，MS<0
W1
B1 Y
稳性力矩大小： M
⑥
常用式
GMtg pl y GMtg 1
力矩等效原则
l O p m O p
MT
MT pl
Z
P
G M
Z
Mh P
L L0
G
M
第一节稳性的基本概念
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。
S M GZ =∆⋅ (9.81)kN m ⋅式中:GZ ：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)。
稳定性的名词解释
稳定性的名词解释稳定性是一个广泛而重要的概念，可以涵盖各个领域，从自然科学到社会和经济领域，都有着不同的解释和应用。
在这篇文章中，我们将探讨稳定性的定义以及它在不同领域中的意义和影响。
一、稳定性的定义及基本特征稳定性可以被定义为一个系统或事物在某种条件下保持不变或维持正常运行的能力。
这种能力可以体现在各个层面上，可以是自然系统的稳态状态，也可以是社会和经济系统的平稳运行。
稳定性的基本特征包括平衡、持久性和可靠性。
平衡是稳定性的首要特征之一。
一个稳定的系统通常在某一时刻或状态下，所有的内部和外部因素都处于相对平衡的状态，没有明显的倾向向某一方向发展或改变。
持久性是指系统在面对外部干扰或变化时能够保持相对稳定的能力。
这意味着系统具有一定的抗扰动能力，能够自我调节或恢复到原有的状态。
可靠性是稳定性的另一个核心特征。
一个稳定的系统应该能够保持可靠，即在一定时间内保持不变或维持正常的运行。
这意味着系统在应对内部或外部的不确定性时，能够持续提供稳定的结果或服务。
二、稳定性在自然科学中的应用稳定性在自然科学中是一个重要的概念，常被用于描述物理系统、生态系统和天气系统等的行为和演变。
在这些领域中，稳定性的概念已经被广泛地研究和应用。
例如，在物理学中，稳定性可以用来描述一个物体或系统的平衡状态。
当一个物体处于稳定状态时，它不受外力的干扰而保持静止或维持某种运动状态。
这种稳定性可以通过分析物体的能量平衡或力学平衡来进行研究。
在生态学中，稳定性通常用来描述一个生态系统的动态平衡和物种多样性的维持。
一个稳定的生态系统通常能够保持物种之间的相对稳定比例和相互依赖关系，从而保持生态系统的平衡和可持续性。
在气候学或气象学中，稳定性可以用来描述大气系统的平衡状态。
气候系统的稳定性直接关系到气候模式、气候变化和极端天气事件的发生概率。
通过研究气候系统的稳定性，我们能够更好地理解和预测气候变化和其对环境的影响。
三、稳定性在社会科学中的应用稳定性在社会科学和经济学中也具有重要的意义和应用价值。
平台稳性111(4)
图一
初稳性高度的计算
由图一知：初稳性高度GM=KM-KG（m） KM可以查静水力曲线图或静水力参数表 KG可以（1）用估算法确定载荷重心高度
（2）利用舱容曲线图确定载荷重心高 度
初稳性的主要特征
1 等体积的倾斜 2 倾斜前后两个水线面的交线通过漂心 F 3 倾斜前后稳心 M 可以认为固定不变 。
(3)最大复原力臂对应角θs·max
静稳性曲线最高点所对应的横坐标读数即 为最大复原力臂对应角，又称极限静倾 角，为保证船舶在大倾角时能安全航行， 要求θs·max有足够大的值。
（4）稳性消失角θv
曲线从原点出发，经过最高点后再次与 横轴相交时的角度成为稳性消失角。船 舶倾角超过θv时出现负的复原力矩。所 以，从零度到θv的范围成为船舶的稳性 范围。对于经常遇到大角度倾斜的海船 来说，足够大的θv值是必要的。
• (3) 排水量
对于同一艘船舶，排水量不同，其静稳 性曲线也不同，因为排水量不同时其形 状稳性力臂值不同，所以复原力臂也不 同。
不稳定平衡GM＜0：稳心低于重心，倾斜后，重量W和浮 力△形成一个与船倾斜方向相同的力矩，不但不能使船回复 到原来的状态，反而加速了船的倾斜，甚至翻倒。因此，这 种状况船舶是不稳定的。
随遇平衡GM＝0：稳心和重心重合在一点，倾斜后，重量 W和浮力△正好在一条铅垂线上，回复力矩为零。外力使船 倾斜到什么位置，船就在该位置平衡下来，不能回复到原来 的正浮状态。
由上面的分析我们可以得出，要使船舶稳定平衡，稳心必 须高于重心。
重心高度计算
1）用估算法确定载荷重心高度
首先，将统一舱内的货物中相邻的积载因数相近 的货物合并并视为一类货物；其次，分别按各 类货物的体积占舱容的比例求出其近似的货堆 高度；然后再根据装货舱室的形状，估算除各 类货物的重心高度；最后，求出舱内所有货物 的合重心。估算各类货物的重心高度时，对于 船舶平行中体部位的舱室，货物的重心可以取 在货堆高度的二分之一处，对于首尾部位的货 舱，则货物重心可取为 0.54—0.58的货堆高度。
第三章稳性
第三章船舶稳性第一节稳性的基本概念一、船舶平衡的3种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。
在一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（图3一１）。
复习：稳心M点是船舶正浮时浮力作用线和微倾后浮力作用线的交点，当排水量一定时，M点为一定点。
1．稳定平衡G点在M点之下，GM>0。
当船舶倾斜后重力W和浮力△组成稳性力矩，使船舶恢复到初始平衡位置，此初始平衡为稳定平衡（Stable equilibrium）。
称该船具有稳性。
2．随遇平衡G点与M点重合，GM＝0。
船舶倾斜后重力W和浮力△仍作用在同一垂线上，不产生力矩，船舶不能恢复到初始平衡位置，则此种平衡称为随遇平衡（Neutralequilibrium）。
3．不稳定平衡G点在M点之上，GM<0。
船舶倾斜后重力W和浮力△组成倾覆力矩，此力矩使船继续倾斜，称船舶为不稳定平衡（Unstable equilibrium)。
二、稳性的定义船舶在外力矩作用下偏离其初始平衡位置而倾斜，当外力矩消失后能自行恢复到初始平衡状态的能力称为船舶稳性（Stability）。
船舶是否具有稳定平衡的状态，视其倾斜后是否具有稳性力矩（Stability moment;Upsetting moment）。
而稳性力矩的大小为M S＝△·GZ （3-1）式中：M S—静稳性力矩（9．81 kN·m）；△—排水量（ｔ）；ＧZ—静稳性力臂（Statical stability lever）（m），是船舶重心G至倾斜后浮力作用线的垂直距离，一般简称做稳性力臂。
三、稳性的分类1．按船舶倾斜方向分类可分为横稳性和纵稳性。
横稳性指船舶绕纵向轴（x轴）横倾时的稳性；纵稳性指船舶绕横向轴（y轴）纵倾时的稳性。
由于纵稳性力矩远大于横稳性力矩，故不可能因纵稳性不足而导致船舶倾覆。
稳性计算
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。
S M GZ =∆⋅ (9.81)kN m ⋅式中:GZ ：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)。
船舶稳性知识相关介绍
试验数据处理与结果分析
数据整理
对倾斜试验所得的数据进行整理，绘制相应的曲线图或表格，以 便进行后续分析。
结果分析
根据整理后的数据，分析船舶在不同状态下的稳性表现，如在不同 装载情况下的稳性变化、不同海况下的稳性响应等。
结论与建议
根据分析结果，得出船舶稳性的评价结论，并针对存在的问题提出 改进建议或措施。
船型设计
不同船型对波浪的响应不同， 合理的船型设计有助于提高动
稳性。
装载状态
船舶装载状态直接影响重心位置 和稳性高度GM，进而影响动稳 性。
航速与航向
航速和航向的改变会影响波浪 对船体的作用力和船舶的摇摆 运动。
海况条件
不同海况条件下，波浪的高度 、周期和波向等因素对动稳性
产生显著影响。
04
船舶稳性试验与校核
气象条件
气象条件如风速、风向、浪高等也会对船舶的静 稳性产生影响。在恶劣的气象条件下，船舶的静 稳性可能会受到严重挑战。
03
船舶动稳性分析
动稳性现象描述与分类
01
02
03
摇摆现象
船舶在波浪中产生的周期 性横摇和纵摇运动。
谐摇现象
当波浪频率与船舶固有频 率相近时，船舶摇摆幅度 显著增大的现象。
砰击现象
船舶稳性知识相关介 绍
目录
• 船舶稳性基本概念 • 船舶静稳性分析 • 船舶动稳性分析 • 船舶稳性试验与校核 • 船舶稳性改进与优化措施 • 船舶稳性安全管理与应急处理
01
船舶稳性基本概念
稳性定义及意义
稳性定义
船舶稳性是指船舶在受到外力作用时，能够保持原有平衡状 态或恢复原有平衡状态的能力。它是船舶安全航行的重要保 证。
第四章 船舶稳性.
(1) 曲线在原点处的斜率等于初稳性高度GM
(小倾角时GZ=GMsinθ ,为正弦曲线。相比较可知，在 横倾角较小时，两条曲线重合，但随着横倾角的增大两 条曲线逐渐分离。说明大倾角横倾时GZ不能用GMsin θ 表示） 求取GM:过原点作GZ曲线的切线，然后在θ=57.3度量取该 切线的纵坐标即为GM
（ii)舱容曲线图法 （iii)舱内货物合重心法
2019/2/18
第二节 船舶稳性的计算
（i) Zi确定方法：估算法
2019/2/18
第二节 船舶稳性的计算
(ii) Zi确定方法：舱容曲线图
2019/2/18
（iii) Zi确定方法：舱内货物合重心法
以舱内所装货物的合体积中心作为该舱货物的合重心 （如果货舱已满仓，则取舱容中心作为货物的合重心）—— 合体积中心计算方法同上述方法(i) 配货的一般原则是重货在下、轻货在上，因此将货物合 体积重心作为该舱货物的合重心是一种偏安全的做法。
2019/2/18
第一节 稳性的基本概念
重量移动原理 合重心的移动方向平行于局部重心的移动方向，即： G1G2 || g1g1’，而且，PG1G2 = P1 g1g1’ 。
2019/2/18
第二节 船舶稳性的计算
一、初稳性 1.初稳性公式： MR = GZ 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)。 满足假定条件时：MR = GMsin
f d m
2019/2/18
第一节 稳性的基本概念
三、船舶的三种平衡状态（equilibrium） 1.稳定平衡：重心G在稳心M之下，MR为正值。 2.不稳定平衡：重心G在稳心M之上， MR为负值。 3.随遇平衡：重心G与稳心M重合， MR为零。
第三章初稳性
1 2
y12tgdx
整个入水楔形体积V1
L/2 L / 2
1 2
y12tgdx
tg
L/2 L / 2
1 2
y12dx
同理：出水楔形体积为V2
tg
L/2 L/2
1 2
y22dx
因为等体积倾斜
L/2 L / 2
1 2
y12dx
L/2 L / 2
1 2
y22
dx
L / 2 L / 2
1 2
态下排水体积和浮心坐标时，倾斜水线也是满足一定 条件下才得以计算的。） （2）其次找出浮力作用线的位置。 （3）确定复原力矩的大小及方向。
一、等体积倾斜水线
船舶受倾斜力矩（风力）作用发生倾斜，排水体积保持不变，
W1L1是等体积倾斜水线。
三角形LOL1的面积
1 2
y12tg
沿船长取dx一小段，其体积dV1
要根据静水力曲线图 研究
排水量曲线
浮心坐标曲线
漂心纵向坐标曲线
每厘米的倾力矩MTC
§3-7自由液面对船舶初稳性的影响
一、自由液面
G1M
GM
W1i x
M R1
GMSin
1ix
Sin
GM
1ix
Sin
结论：自由液面的存在对船舶初稳性不利。
二、减小自由液面对稳性高的影响
G1M
GM
1、风力不大于2级，晴天，地点应选在静水的遮蔽处所，尽可能 使船首正对风向和水流方向，最好在坞内；
2、不妨碍船的横倾，系泊缆绳全部松开。 3、自行移动的物体应设法固定，机器停止运转，试验无关的人
员均应离船，在船上的人员都应固定，不能随意走动。 4、船上的液体舱柜抽空或者注满，消除自由液面的影响。
第四章 船舶稳性资料
MR = GMsin GM可以作为衡量船舶大小的标志。欲使 船舶具有二节 船舶稳性的计算
2.初稳性衡准指标 GM计算
(1)基本计算法 GM = KM - KG0 式中:KM —— 横稳心距基线高度(m)， KM=KB+BM或者KM = f(dm); KG0 —— 船舶重心距基线高度(m);
f d m
2019/1/14
第一节 稳性的基本概念
三、船舶的三种平衡状态（equilibrium） 1.稳定平衡：重心G在稳心M之下，MR为正值。 2.不稳定平衡：重心G在稳心M之上， MR为负值。 3.随遇平衡：重心G与稳心M重合， MR为零。
2019/1/14
第一节 稳性的基本概念
（ii)舱容曲线图法 （iii)舱内货物合重心法
2019/1/14
第二节 船舶稳性的计算
（i) Zi确定方法：估算法
2019/1/14
第二节 船舶稳性的计算
(ii) Zi确定方法：舱容曲线图
2019/1/14
（iii) Zi确定方法：舱内货物合重心法
以舱内所装货物的合体积中心作为该舱货物的合重心 （如果货舱已满仓，则取舱容中心作为货物的合重心）—— 合体积中心计算方法同上述方法(i) 配货的一般原则是重货在下、轻货在上，因此将货物合 体积重心作为该舱货物的合重心是一种偏安全的做法。
2019/1/14
第一节 稳性的基本概念
二、几个基本概念 2. (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 = f(dm)可从船舶资料中查取。
2019/1/14
第一节 稳性的基本概念
二、几个基本概念 3.(横)稳心半径(Metacentric radius)BM： IT BM 浮心B点到稳心M点之间的距离。 式中：IT —— 水线面面积横向惯性矩(m4)；
第三部分(稳性)分解
2、客船应核算下列基本装载情况的稳性：
(1)满载客货出港； (2)满载客货到港；
(3)满客无货(或加压载)到港；
(4)空载(或加压载)到港。 3、乘客集中一舷的静倾角衡准
客船在乘客集中一舷引起的倾侧力矩或力臂(见本节 8.3.2.4 )作用下，从
复原力矩或力臂曲线求得的静倾角应不大于极限静倾角 。
五．
★审核时，应注意检查存在自由液面的舱是否遗漏，满载的液货舱是
否已考虑，选取的舱或舱组是否是具有最大液面，以及每个舱本身是 否按最大的自由液面计及等。
流的影响：激流衡准要求
船舶在使用过程中产生的附加力影响 上层建筑的影响
自由液面的影响
封闭式舷伸甲板的影响 乘客集中一舷的影响
三．
改进稳性的措施
内因：增大干舷；适当加大船宽；降低重心；采用外飘船型和封
闭式的舷伸甲板；减少自由液面；加强水线以上船体密闭性，增 大船舶进水角； 外因：尽量减少使用过程中作用在船舶上的外力。 控制受风面积Af及其形心高度Zf。 回转尽量减速，以减少回航横倾力矩。 拖钩位置尽量降低，以减小急牵倾侧力矩。 采用防止货物移动的措施，减小货物移动附加倾侧力矩。 在布置上采取预防措施，减少旅客集中一舷倾侧力矩。 减少船舶不对称装载引起的横倾力矩。 限核内容与准备工作 ●准备工作：（1）备齐所需要的图纸资料。（2）按船 舶类型，建造年份确定适用的规范、规则及具体的衡准 要求；（3）通过全船说明书的有关部分，了解船舶的 基本概况，如主尺度、载重线、满载吃水、航区、航程、 客货量等。 ●审核内容：（1）检查所选用规范规则是否适用，应 满足其中那些要求；（2）检查输入数据是否正确，对 照图纸核对是否与原始数据一致，对照公约规范、规则 是否按要求选取数据；（3）检查计算方法是否合理； 计算结果是否正确、可靠；（4）检查计算结果是否满 足相应的衡准要求。
平台稳性2(3)
（1）关于在钻井平台的油水的问题
在前面的论述中，定义了一个假设或者说是要 求，货物不能随着平台或船舶的摇摆而移动。 但是在实际的操作中，我们并不能限制在油舱 水舱的液体随着船舶的摆动而移动。而且，液 体每次都会向倾斜一侧流动，从而促使船舶加 大摇摆幅度，降低了其恢复平衡位置的能力。 因此在船舶设计阶段就对这个不利因素进行处 理，叫做自由液面力矩修正。根据计算重心位 置的方法，力矩增加后，在总重量不增大的条 件下，就会导致计算出来的重心高度比只通过 第一步方法测算的要高。
船头吃水＝计算吃水－（总长L－纵向漂心）× 纵倾/总长L
船尾吃水＝计算吃水＋纵向漂心纵倾/总长L
横向倾斜计算方法类似。
在平常的拖航中，船级社一般要平台处于轻度前 后倾斜的状态，纵向倾斜不能大于0.5度左右。 横向倾斜要求基本水平。
第三节 对桩脚负荷的预测和校
核
• 在机械设计理论中，有一个易损件设计 问题。人们要求设备各个零件不能同时 损坏，因为不同部位零件的使用寿命不 一样。比如外壳一般就比转动或摩擦零 件更加耐用。但是同样的转动零件也需 要有不同的使用寿命，而且要求使用寿 命短的是容易更换和制造的。比如轴和 轴承。在机械设计中轴承就是一个容易 更换并寿命最短的零件。
的稳性，又称小倾角稳性。小角度倾斜是船
在航行中经常发生的。此时，船舶有无稳性及稳性优 劣决定于横稳心高度（又称初稳性高度），即从重心G 到稳心M的垂直距离GM(下图)。稳心M为船舶倾斜时， 浮心移动轨迹的曲率中心，在小角度倾斜时，可视作
是一个固定点。具有初稳性的船舶，倾斜后浮力能够 与重力W构成一个使船回复的力矩，其值Mr=GM·sinθ。 式中为船舶的排水量；θ为倾角。横稳心高为正值，稳 心在重心之上，GM值大，船舶的复原能力也大。但过 大的横稳心高会使船舶在风浪中剧烈摇荡，使适航性
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稳性定义
又称“复原性”。
船舶在外力作用消除后恢复其原平衡位置的性能。
概述
稳性
船舶受外力作用偏离其正浮平衡位置，当外力消失后能自行恢复到原平衡位置的能力，称之为稳性。
具有这种能力的船是稳定的，否则是不稳定的或随遇平衡的（即能停留在任何倾斜角状态）。
按倾角大小可分为初稳性（即小倾角稳性）和大倾角稳性。
按倾角的方向可分为横稳性和纵稳性。
船的横倾最为常见，故单讲稳性时即指横稳性。
按船舶破损浸水与否，又可分为破损稳性和完整稳性。
初稳性又称小倾角稳性。
船舶在外力作用下作小角度倾斜时的稳性。
如无特别注明，初稳性则指横向初稳性。
小角度倾斜一般是指横倾角不大于10°——15°，或横倾角不大于上甲板边缘浸入水中及舭部不露出水面的角度的状态。
其重要特征参数是初稳性高。
除考虑船舶在正常漂浮状态下的稳性外，在下水、进坞、搁浅、受凤浪袭击、甲板上浪、船上部结冰，以及受武器攻击、触礁和碰撞破舱等情况下也需分析其稳性。
船舶稳性是保证安全的一项重要性能，各国都制定有船舶稳性规范。
近代船舶稳性的研究已关注到船舶在风浪中运动时的稳性。
通过计算或用船模进行各种稳性试验可预报船舶稳性。
图中，a的状态是稳定的，b的状态是不稳定的。
国内航行船舶稳性特殊要求
所有商船在各种装载状态下都应满足上述关于稳性的基本要求。
但考虑到船舶在使用过程中，实际可能的装载状态是千差万别、千变万化的，为了简化计算工作，法规对各种类型的船规定了应校核的标准装载情况，只要这些标准载况下船舶的稳性满足规范的要求，则可认为船舶稳性符合要求。
法规同时指出，船舶如有某种装载情况，比规定计算的标准载况差时，则应加算这种情况的稳性。
在计算各种载况的稳性时，除另有规定外，对燃料及备品的计算重量，一般是这样规定的：出港取为100%，航行中途为50% ，到港为10％。
法规对各类船舶规定核算的载况简述如下：
1.干货船
应核算以下四种基本装载情况的稳性：满载出港、满载到港、压载出港、压载到港。
甲板上装货的干货船，如型宽与型深之比超过3，则稳性曲线中最大复原力臂对应的横倾角可小于25o，但不得小于15o，此时最大复原力臂对应的横倾角前复原力臂曲线下的面积应不小于0.08m·rad。
油船也计算这四种载况。
但对供油船，再加算载有50％货油，每一品种货油均存有自由液面，并带有10％燃料及备品的装载情况。
2.客船
应核算以下六种基本装载情况的稳性：满载出港、满载到港、满客无货出港、满客无货到港、压载出港、压载到港。
同时规定：乘客集中于船舶一舷时或船舶全速回航时，船舶的静倾角均不得超过以下的极限静倾角。
(1)极限静倾角的规定。
航行于远海航区船舶的极限静倾角，为不需用特殊扳手可开启的舷窗下缘进水角、舷门下缘进水角、2/3其他开口进水角、2/3上层连续甲板边缘入水角或10o，取其中最小者。
航行于非远海航区船舶的极限静倾角，为不需用特殊扳手可开启的舷窗下缘进水角、舷门下缘进水角、4/5其他开口进水角、4/5上层连续甲板边缘入水角或12o，取其中最小者。
(2)乘客集中于一舷时的分布及重量规定。
乘客集中密度，按每平方米4人计算，乘各重量取每人75kg。
乘客的重心，站立者取甲板以上1.0m，坐者取座位以上0.3m。
集中的乘客首先应从乘客所能到达的最上一层甲板起由上向下地布满一舷的外走道，再由上向下地分布在同一舷的内走道、梯口等自由活动面积内，但不超过船舶纵中剖面线。
对宽度小于0.7m的狭窄处所，分布面积按实际面积的50％计算。
当上述自由活动面积不够分布全船总旅客数时，多余旅客应正常分布在上层的客舱内，以计及其对重心升高的不利影响。
3.集装箱船
(1)应核算下列基本装载情况的稳性：满载出港、满载到港、压载出港、压载到港。
(2)计算满载状态时，如满载出港吃水不到夏季载重线，允许加载使吃水达到夏季载重线。
而且应至少计算下述配载情况：集装箱数为设计的最大货箱数与空箱数之和，同一型号的货箱重量取满载出港时可能达到的同一箱重。
(3)计算集装箱船的稳性时，每只集装箱重心垂向位置应取在集装箱高度的l/2处。
所核算的各载况经自由液面修正后的初稳性高度均应不小于0.3m。
(4)在横风作用下，从复原力臂曲线上求得的静倾角应不大于1/2上层连续甲板边缘入水角，且不超过12o。
在确定风压静倾角时，假定风压倾侧力矩不随船舶的横倾而变化，且取式(2－2)计算值的一半。
(5)计算复原力臂曲线时，不计入甲板上集装箱浮力的影响。
(6)装载集装箱的非专用集装箱船可按(2)中规定，计算满载状态时的最大吃水可允许小于该船相应于夏季载重线的吃水。
(7)集装箱船设计时和建造完成投入营运后，应采取措施尽可能减小双层底压载水舱排空后剩余液体自由液面的影响，如该影响使船舶在装卸货物过程中或航行状态下的初稳性高度小于0.15m，可要求采取相应的补救措施。
此外，《国内航行船舶法定检验技术规则》还对双体客船、运木船、液货船、非自航海驳、拖船、起重船、挖泥船、消防船、半潜船、近海供应船、顶推船一驳船组合体及特种用途船的稳性提出了具体要求。
散装谷物船舶稳性
由于散装谷物具有流动性和表面下沉性，装运散装谷物的船舶在航行中摇摆、颠簸、振动时，会使谷物下沉和横向移动。
谷物的横移将产生横倾力矩和横倾角，货物重心位置也可能升高。
当船舶稳性不足时，会导致翻船事故。
据统计，自1898年到1948年的50年间，倾覆的船舶中57％是散货船，自1954年到1964年的10年间又有150余艘散货船发生海损事故。
频繁发生的事故给货主、航运经营者造成巨大的经济损失，也促使人们深入分析事故发生的原因，从实践中总结经验，提出防止和解决这一问题的办法，并逐步形成了对散装谷物船舶稳性的规范要求。
这些要求源于国际海事组织1973年大会A1264(Ⅷ)决议的条例及1974年国际海上人命安全公约中对散装谷物船稳性计算、校核的相关条例。
中国海事局于2008年颁布的《国际航行船舶法定技术检验规则》第六章“谷物装运”的内容与国际公约相符合。