船舶稳性实验

具体实验内容：格式样板如下，字体均用宋体。（填空，每空1分，共25分）

船舶稳性实验

1、实验目的（10）

船舶的初稳心高度h是衡量船舶稳定性的重要指标，因此正确地求出初稳心高度h是十分重要的。

在船舶设计阶段，通常是按分配计算方法求取空船的重量和重心位置，与船舶建成后的实际重量和重心位置往往有一定差异，故在船舶建成后都要进行船舶倾斜试验，以便正确地求得船舶重量和重心位置，因此船舶倾斜试验的目的：1．确定船舶重量和重心高度，并将试验结果整理成空船状态下的重心位置及初稳性高度。

2．检验设计阶段计算的船舶重量和重心，为以后设计同类船舶提供能考资料。

2、实验原理（15）

船舶倾斜试验是采用重物的移动使船舶产生倾斜所形成的力矩平衡原理。

当船舶正浮于水线WL时，其排水量为D。若将船上A点处的重物P横向移动距离L至1A时，则船将产生倾斜角，并浮于新的水线W1L1，如图所示。

稳动重量所形成的横倾力矩力：

MQ=PLcosθ

船在横倾 角后回复力矩为：

Mh=Dhsinθ

由于船舶横倾至θ角时已处于平衡状态，根据力矩平衡原理，Mθ=Mh，则

试验状态的重心高度为：

式中

为试验状态横稳心距基线的高度，D 为试验状态的排水

量，可根据试验时的吃水由静水力曲线查得。 3、实验步骤（10）

倾斜试验所用的移动重物一般为生铁块，并分成四组堆放于甲板指定的位置，每组重量相等，即P1=P2=P3=P4,为了形成足够的斜倾力矩使船舶产4~2°的横倾角，移动重物的总量约为船舶排水量的1~2%，移动距离L 约为船宽的3/4.

1.试验开始前，记录移动重物的重量及其布署位置，每组重量移动的距离L 。 3．按顺序搬动重物。

4、实验数据及其处理（40）

根据测得的倾角数据计算船舶初稳心高度，并给出算例 船舶排水量D=9kg

移动重物质量m=5g ，m=10g ，移动的位移L=6.96cm ，L=4.66cm

以第二组数据计算过程为算例：

移动重物质量为5g ，移动距离为6.960cm ，倾角为0.18° 移动力矩：M=5*6.960=34.8gcm tan Φ=0.003

初稳性高

cm 2889.1003

.090008

.34tan h =⨯=∆=φM

同理可得剩余实验数据处理结果：

5、思考题（20）

（1）装卸小量载荷应该控制在什么范围内？为什么？

控制载荷不会导致船舶倾斜角度大于10到15度或上甲板边缘开始进水。因为倾斜角度大于10到15度或甲板边缘开始进水就属于大倾角稳性，上述公式将不再适用。

（2）自由液面对平台初稳性的影响。

当船舶倾斜时，舱内的液体就会流向船舶倾斜的一侧，且液面保持与水面平行，液体体积的形状发生变化，其重心向倾斜一侧移动，因而产生了一个额外的倾斜力矩，其结果是降低船的稳性。

6、总结（就实验过程的某些现象进行分析总结或建议）（5）

实验时船模容易漂到水缸边，会导致实验产生误差。建议用大水缸。