第一篇第3章初穩(wěn)性(1)

1、2 - 12 - 22 - 3概述概述自重心自重心G 作直線作直線GZ 垂直于通過垂直于通過B1 1的垂線（即浮力作用線的垂線（即浮力作用線），則力偶的矩等于），則力偶的矩等于 ，稱為復(fù)原力矩，通常以，稱為復(fù)原力矩，通常以MR R 來表示，即來表示，即式中式中:GZ為復(fù)原力臂。為復(fù)原力臂。(1)(1)初穩(wěn)性（或稱小傾角穩(wěn)性）初穩(wěn)性（或稱小傾角穩(wěn)性）一般指傾斜角度小于一般指傾斜角度小于1010一一1515或上甲板邊緣開始入水前（取其小者）的穩(wěn)性，或上甲板邊緣開始入水前（取其小者）的穩(wěn)性，(2)(2)大傾角穩(wěn)性大傾角穩(wěn)性一般指傾角大于一般指傾角大于1010一一1515或上甲板邊或上甲板邊緣開始入水

2、后的穩(wěn)性在研究船舶小傾角穩(wěn)性時可以引入緣開始入水后的穩(wěn)性在研究船舶小傾角穩(wěn)性時可以引入某些假定，既使浮態(tài)的計算簡化，又能較明確地獲得影響某些假定，既使浮態(tài)的計算簡化，又能較明確地獲得影響初穩(wěn)性的各種因家之間的規(guī)律。初穩(wěn)性的各種因家之間的規(guī)律。2 - 42 - 52 - 62 - 72 - 82 - 92 - 102 - 112 - 122 - 132 - 14從復(fù)原力矩從復(fù)原力矩MR 和橫傾方向和橫傾方向 或從穩(wěn)心或從穩(wěn)心M 和重心和重心G 的相的相對位置）之間的關(guān)系，可以判斷船舶平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性能。對位置）之間的關(guān)系，可以判斷船舶平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性能。2 - 15 ( 1 ）重心）重心G 在穩(wěn)

3、心在穩(wěn)心M 之下，之下，MR的方向與橫傾方向相反，的方向與橫傾方向相反，當(dāng)外力消失后，它能使船舶回復(fù)至原來的平衡狀態(tài)，所以當(dāng)外力消失后，它能使船舶回復(fù)至原來的平衡狀態(tài)，所以稱為穩(wěn)定平衡（如圖稱為穩(wěn)定平衡（如圖3 一一9 ( a ) ）。此時，）。此時，GM和和MH都為都為正值。正值。( 2 ）重心）重心G 在穩(wěn)心在穩(wěn)心M 之上，之上，MR 的方向與橫傾方向相同，的方向與橫傾方向相同，它使船舶繼續(xù)傾斜而不再回復(fù)至原來的平衡狀態(tài)，所以稱它使船舶繼續(xù)傾斜而不再回復(fù)至原來的平衡狀態(tài)，所以稱為不穩(wěn)定平衡（如圖為不穩(wěn)定平衡（如圖3 一一9 ( b ) ）。此時，）。此時，GM和和MH都為都為負(fù)值。負(fù)值。(

4、 3 ）重心）重心G 和穩(wěn)心和穩(wěn)心M 重合，重合，GM=MH=0 ，當(dāng)外力消失后，當(dāng)外力消失后，船不會回復(fù)到原來位置，也不會繼續(xù)傾斜，稱為中性平衡船不會回復(fù)到原來位置，也不會繼續(xù)傾斜，稱為中性平衡或隨遇平衡（如圖或隨遇平衡（如圖3 一一9 ( c ) ）。）。 2 - 162 - 172 - 18( l ）重心）重心G 在浮心在浮心B 之下，之下，MR 的方向與橫傾方向相反，的方向與橫傾方向相反，因而可使浮體回復(fù)至原來的平衡狀態(tài)，所以稱為穩(wěn)定平衡，因而可使浮體回復(fù)至原來的平衡狀態(tài)，所以稱為穩(wěn)定平衡，如圖如圖3 一一10 (a ）所示。）所示。( 2 ）重心）重心G 在浮心在浮心B 之上，之上，

5、M 認(rèn)的方向與橫傾方向相同，認(rèn)的方向與橫傾方向相同，因而使浮體繼續(xù)傾斜而不再回復(fù)至原來的平衡狀態(tài)，所以因而使浮體繼續(xù)傾斜而不再回復(fù)至原來的平衡狀態(tài)，所以稱為不穩(wěn)定平衡，如圖稱為不穩(wěn)定平衡，如圖3 10 ( b ）所示）所示( 3 ）重心）重心G 和浮心和浮心B 重合，重合，MR=0，浮體可平衡于任意位，浮體可平衡于任意位置，稱為中性平衡，如圖置，稱為中性平衡，如圖3 一一10 ( c ) 所示。所示。 2 - 192 - 202 - 21通常用首尾的吃水差來表達(dá)船舶的縱傾情況。若船長為通常用首尾的吃水差來表達(dá)船舶的縱傾情況。若船長為L L ，首尾吃水差為首尾吃水差為t t （首傾時（首傾時t

6、t取作正值，尾傾時取作正值，尾傾時t t 取作負(fù)取作負(fù)值），則縱傾角值），則縱傾角為為將上式代人式（將上式代人式（3 3 一一14 ) 14 ) ，得，得，根據(jù)上式可以求得引起船舶縱傾根據(jù)上式可以求得引起船舶縱傾1cm1cm所需的縱傾力矩（即所需的縱傾力矩（即每厘米縱傾力矩）公式。以每厘米縱傾力矩）公式。以MTCMTC表示每厘米縱傾力矩，令表示每厘米縱傾力矩，令t= 1cm =l/100mt= 1cm =l/100m，代入式（，代入式（3 3 一一15 ) 15 ) ，則有：，則有：GMLBML2 - 22由于浮心和重心之間的距離由于浮心和重心之間的距離BGBG與縱穩(wěn)心半徑與縱穩(wěn)心半徑GMGM

7、L L 相比是一相比是一個小值，因此可以認(rèn)為個小值，因此可以認(rèn)為GMGML LBMBML L，式（，式（3 3 一一16 16 ）可近似）可近似寫成：寫成： 如有縱傾力矩如有縱傾力矩M MT T 作用于船上，由此引起的縱傾值作用于船上，由此引起的縱傾值t t （以（以厘米計）為厘米計）為2 - 232 - 24在上述各節(jié)中，討論了船舶在靜止正浮狀態(tài)下浮性和初穩(wěn)在上述各節(jié)中，討論了船舶在靜止正浮狀態(tài)下浮性和初穩(wěn)性的基本原理及其計算問題。這些計算結(jié)果通常都要繪制性的基本原理及其計算問題。這些計算結(jié)果通常都要繪制成綜合性的曲線圖，即船舶靜水力曲線圖，圖成綜合性的曲線圖，即船舶靜水力曲線圖，圖3 3

8、一一12 12 為為某貨船的靜水力曲線圖。某貨船的靜水力曲線圖。靜水力曲線圖全面表達(dá)了船舶在靜止正浮狀態(tài)下浮性和穩(wěn)靜水力曲線圖全面表達(dá)了船舶在靜止正浮狀態(tài)下浮性和穩(wěn)性要素隨吃水而變化的規(guī)律。圖中一般應(yīng)包括下列曲線：性要素隨吃水而變化的規(guī)律。圖中一般應(yīng)包括下列曲線：(1)(1)型排水體積曲線型排水體積曲線(2)(2)總排水體積總排水體積k k曲線。曲線。(3)(3)總排水量總排水量曲線曲線(4)(4)浮心縱向坐標(biāo)浮心縱向坐標(biāo)x xB B曲線。曲線。 (5)浮心垂向坐標(biāo)浮心垂向坐標(biāo)KB（或（或zB B）曲線）曲線 (6)水線面面積水線面面積Aw 曲線，曲線，2 - 25(7)漂心縱向坐標(biāo)漂心縱向坐

9、標(biāo)xF曲線。曲線。(8)每厘米吃水噸數(shù)每厘米吃水噸數(shù)TPC 曲線。曲線。(9)橫穩(wěn)心半徑橫穩(wěn)心半徑BM曲線（或橫穩(wěn)心垂向坐標(biāo)曲線（或橫穩(wěn)心垂向坐標(biāo)KM曲線）。曲線）。(10)縱穩(wěn)心半徑縱穩(wěn)心半徑BML曲線曲線(或縱穩(wěn)心垂向坐標(biāo)或縱穩(wěn)心垂向坐標(biāo)KML 曲線）曲線）(11)每厘米縱傾力矩每厘米縱傾力矩MTC 曲線。曲線。(12)水線面系數(shù)水線面系數(shù)Cwp曲線。曲線。(13)中橫剖面系數(shù)中橫剖面系數(shù)CM 曲線。曲線。(14)方形系數(shù)方形系數(shù)CB曲線曲線(15)棱形系數(shù)棱形系數(shù)Cp曲線。曲線。 ( l ) ( 8 ）為浮性曲線，）為浮性曲線，( 9 ) ( ）為穩(wěn)性曲線，）為穩(wěn)性曲線，( 12 ) （

10、5 ）為船型系數(shù)曲線。）為船型系數(shù)曲線。 2 - 262 - 272 - 28PE(12) 船艙數(shù)船艙數(shù)PE(13) （無用）（無用）PE(14) （無用）（無用）PE(15) （無用）（無用）PE(16) 船舶折角線數(shù)船舶折角線數(shù)PE(17) 最低傾斜水線高度最低傾斜水線高度PE(18) 次低傾斜水線高度次低傾斜水線高度PE(19) 中間傾斜水線高度，應(yīng)等于設(shè)設(shè)計吃水中間傾斜水線高度，應(yīng)等于設(shè)設(shè)計吃水PE(20) 次高傾斜水線高度次高傾斜水線高度PE(21) 最高傾斜水線高度最高傾斜水線高度PE(22) （是否有上層建筑）（是否有上層建筑）其中，其中，PE(12)對于沒計算過船艙的船為對于沒

11、計算過船艙的船為0。(2)船體型值表船體型值表2 - 29最大剖面號 是否雙尾鰭 平邊最低點(diǎn)Z 0.000 。 。 。 。 。 。 各站站號 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 有平邊線 有端部圓弧 側(cè)剖線文件 后舷弧點(diǎn)數(shù) 前舷弧點(diǎn)數(shù) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 船底半寬 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 有水線斜率 有站線斜率 0.000 后端 X 坐標(biāo) 后端點(diǎn)半寬 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 基線半寬 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端點(diǎn)半寬 前端 X 坐標(biāo) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

12、。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 各水線高 后端 X 坐標(biāo) 后端點(diǎn)半寬 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 水線半寬 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端點(diǎn)半寬 前端 X 坐標(biāo) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

13、。 -10.000 主甲板后 X 后端點(diǎn)半寬 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 主甲板半寬 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端點(diǎn)半寬 主甲板前 X -10.000 上甲板后 X 后端點(diǎn)半寬 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 上甲板半寬 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端點(diǎn)半寬 上甲板前 X -10.000 最高曲線點(diǎn) X 最高曲線點(diǎn) Z 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 船底高度 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端 Z 坐標(biāo) 前端 X 坐標(biāo) -10.000 最高曲線點(diǎn) Y 主甲板后高 。 。 。 。

14、 。 。 。 。 。 。 。 。 主甲板高度 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 主甲板前高 前端 Y 坐標(biāo) -10.000 后體前 X 值 上甲板后高 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 上甲板高度 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 上甲板前高 前體后 X 值 尾輪廓線數(shù) 畫尾封板 側(cè)剖線數(shù) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 各站距舯 X 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 有舷墻線 首輪廓線數(shù) -10.000 后體前 X 值 后端 Z 坐標(biāo) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 折角線高度 。 。 。 。 。 。 。

15、 。 。 。 。 。 前端 Z 坐標(biāo) 前體后 X 值 -10.000 后端 X 坐標(biāo) 后端 Y 坐標(biāo) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 折角線寬度 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端 Y 坐標(biāo) 前端 X 坐標(biāo) -10.000 后體前 X 值 后端 Z 坐標(biāo) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 折角線高度 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端 Z 坐標(biāo) 前體后 X 值 -10.000 后端 X 坐標(biāo) 后端 Y 坐標(biāo) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 折角線寬度 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端 Y 坐標(biāo)

16、 前端 X 坐標(biāo) -10.000 后體前 X 值 后端 Z 坐標(biāo) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 舷墻線高度 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端 Z 坐標(biāo) 前體后 X 值 -10.000 后端 X 坐標(biāo) 后端 Y 坐標(biāo) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 舷墻線寬度 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 前端 Y 坐標(biāo) 前端 X 坐標(biāo) 2 - 302 - 312 - 322 - 332 - 342 - 352 - 362 - 372 - 382 - 392 - 402 - 412 - 422 - 432 - 442 - 452 - 462 - 472 - 482 - 492 - 50裝卸小量載荷對船舶浮態(tài)及裝卸小量載荷對船舶浮態(tài)及初穩(wěn)性的影響初穩(wěn)性的影響2 - 512 - 522 - 530352. 061. 0)1503340(5 . 0150)(tan11MGppy2 - 542 - 552 - 562 - 572 - 582 - 592 - 60人有了知識，就會具備各種分析能力，人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，所以我們要勤