第四章 船舶穩(wěn)性

第四章船舶穩(wěn)性12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念一、穩(wěn)性(Stability)

船舶受外力作用而不致傾覆，當(dāng)外力消失后仍能回復(fù)到原平衡位置的能力。12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念二、幾個(gè)基本概念

1.復(fù)原力矩MR(Rightingmoment)MR=

GZ

式中:GZ—復(fù)原力臂(重力和浮力作用線(xiàn)之間的距離)。12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念二、幾個(gè)基本概念

2.(橫)穩(wěn)心(Metacenter)M：船舶微傾前后浮力作用線(xiàn)的交點(diǎn)。其距基線(xiàn)的高度KM=f(dm)可從船舶資料中查取。12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念二、幾個(gè)基本概念

3.(橫)穩(wěn)心半徑(Metacentric

radius)BM：浮心B點(diǎn)到穩(wěn)心M點(diǎn)之間的距離。式中：IT——水線(xiàn)面面積橫向慣性矩(m4)；12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念三、船舶的三種平衡狀態(tài)（equilibrium）

1.穩(wěn)定平衡：重心G在穩(wěn)心M之下，MR為正值。

2.不穩(wěn)定平衡：重心G在穩(wěn)心M之上，MR為負(fù)值。

3.隨遇平衡：重心G與穩(wěn)心M重合，MR為零。12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念四、穩(wěn)性的分類(lèi)

1.按傾斜方向

橫穩(wěn)性：船舶在橫傾狀態(tài)下所具有的穩(wěn)性。

縱穩(wěn)性：船舶在縱傾狀態(tài)下所具有的穩(wěn)性。12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念

2.按傾斜角度大小

初穩(wěn)性（小傾角穩(wěn)性）：傾斜角度小于10

時(shí)船舶所具有的穩(wěn)性。大傾角穩(wěn)性：傾斜角度大于10

船舶所具有的穩(wěn)性。12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念

3.按外力性質(zhì)

靜穩(wěn)性：在靜態(tài)力矩作用下，不計(jì)及傾斜角加速度和慣性矩的穩(wěn)性。

動(dòng)穩(wěn)性；在動(dòng)態(tài)力矩作用下，計(jì)及傾斜角加速度和慣性矩的穩(wěn)性。12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念

4.按船艙是否進(jìn)水分

完整穩(wěn)性：船體在完整狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)性。

破艙穩(wěn)性；船體破艙進(jìn)水后所具有的穩(wěn)性。12/13/2023第一節(jié)穩(wěn)性的基本概念重量移動(dòng)原理合重心的移動(dòng)方向平行于局部重心的移動(dòng)方向，即：G1G2||g1g1’，而且，P

G1G2=P1

g1g1’

。12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算一、初穩(wěn)性

1.初穩(wěn)性公式：

MR=

GZ

初穩(wěn)性假定條件：

(1)船舶微傾前后水線(xiàn)面的交線(xiàn)過(guò)原水線(xiàn)面的漂心F；

(2)浮心移動(dòng)軌跡為圓弧段，圓心為定點(diǎn)M(穩(wěn)心)，半徑為BM(穩(wěn)心半徑)。滿(mǎn)足假定條件時(shí)：MR=

GM

sin

12/13/2023MR=

GM

sin

GM可以作為衡量船舶大小的標(biāo)志。欲使船舶具有穩(wěn)性，必須使GM>0。12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算

2.初穩(wěn)性衡準(zhǔn)指標(biāo)GM計(jì)算

(1)基本計(jì)算法

GM=KM-KG0

式中:KM——橫穩(wěn)心距基線(xiàn)高度(m)，

KM=KB+BM或者KM

=f(dm);

KG0——船舶重心距基線(xiàn)高度(m);

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算

KG0計(jì)算式中：Pi——組成船舶總重的第i項(xiàng)載荷重量。

Zi——Pi載荷的重心距基線(xiàn)的高度(m)。油水載荷Zi確定方法：(i)滿(mǎn)艙時(shí)取艙容中心（ii)未滿(mǎn)艙時(shí)取載荷重心貨物載荷Zi確定方法：

（i)估算法（ii)艙容曲線(xiàn)圖法（iii)艙內(nèi)貨物合重心法

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算（i)Zi確定方法：估算法12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算(ii)Zi確定方法：艙容曲線(xiàn)圖12/13/2023（iii)Zi確定方法：艙內(nèi)貨物合重心法

以艙內(nèi)所裝貨物的合體積中心作為該艙貨物的合重心（如果貨艙已滿(mǎn)倉(cāng)，則取艙容中心作為貨物的合重心）——合體積中心計(jì)算方法同上述方法(i)

配貨的一般原則是重貨在下、輕貨在上，因此將貨物合體積重心作為該艙貨物的合重心是一種偏安全的做法。12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算（2）影響初穩(wěn)性高度的因素及計(jì)算①GMf計(jì)算：式中:

——液體密度(g/cm3);ix——自由液面對(duì)其橫傾軸的面積慣性距(m4)

ix值可查取“液艙自由液面慣性矩ix表”或用下式近似計(jì)算：

其中：l—艙長(zhǎng)(m);b1、b2—前、后邊寬(m)。

k—系數(shù)，液面對(duì)稱(chēng)的艙柜取1/48，液面不對(duì)稱(chēng)的艙柜取1/3612/13/2023減少自由液面影響的措施：1）減少液艙柜的寬度矩形液面的液艙內(nèi)，設(shè)置一道縱向艙壁將其寬度二等分，ix減少至原來(lái)的1/4；設(shè)置兩道縱向艙壁將其寬度三等分，ix減少至原來(lái)的1/9。對(duì)于等腰梯形或等腰三角型液面，設(shè)置設(shè)置一道縱向艙壁將其寬度二等分，ix減少至原來(lái)的1/3。

設(shè)置橫向艙壁則不會(huì)減少自由液面對(duì)穩(wěn)性的影響2）液艙柜應(yīng)盡可能裝滿(mǎn)或空艙3）保持甲板排水孔暢通，減小甲板上浪而形成的自由液面的影響4）注意縱向水密分隔是否有漏水連通現(xiàn)象及是否有不必要的積水5）在排水量較小時(shí)，更應(yīng)重視自由液面對(duì)穩(wěn)性的影響12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算②船內(nèi)載荷垂向移動(dòng)對(duì)初穩(wěn)性高度的影響

設(shè)GM的調(diào)整值:δGM=要求的GM2-調(diào)整前GM1

式中：Z——P重心垂向移動(dòng)距離(m),下移取“+”，上移取“-”。

當(dāng)滿(mǎn)載滿(mǎn)艙時(shí)，可采用輕重貨物等體積互換方法調(diào)整：

P=PH-PLSFH

PH=SFL

PL

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算

③懸掛載荷對(duì)GM的影響設(shè)懸掛物重P噸，其初始重心至懸掛點(diǎn)的垂直距離l，則懸掛載荷對(duì)GM影響值為：

因

GM值等于將載荷P垂向移至懸掛點(diǎn)所產(chǎn)生對(duì)GM影響，所以稱(chēng)懸掛點(diǎn)為懸掛載荷的虛重心。

GM與懸掛索的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算

④少量載荷(

Pi

10%

)變動(dòng)若設(shè)

Pi變動(dòng)前后

KM=0，則：式中：GM1、GM2——

載荷變動(dòng)前、后船舶的初穩(wěn)性高度(m)。注：重心之下加載，GM變大；重心之上加載，GM變小12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算

⑤大量載荷(

Pi﹥10%

)變動(dòng)這時(shí)不能忽略載荷變動(dòng)對(duì)KM的影響①根據(jù)新的排水量Δ1=Δ+

Pi查靜水力資料，得到重量增減后新的KM1②計(jì)算重量增減后新的船舶重心高度KG1

③新的GM1=KM1-KG1上述方法對(duì)載荷少量增減同樣適用，只是為了計(jì)算方便而用④中的簡(jiǎn)便算法12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算二、大傾角穩(wěn)性：1.大傾角穩(wěn)性與初穩(wěn)性的區(qū)別①

兩者對(duì)應(yīng)的船舶傾斜角不同②大傾角橫傾時(shí)相鄰的浮力作用線(xiàn)的交點(diǎn)不再為定點(diǎn)M（小傾角橫傾時(shí)忽略）③大傾角橫傾時(shí)，傾斜軸不再過(guò)初始水線(xiàn)面漂心④大傾角穩(wěn)性不能用GM作為衡量標(biāo)志（M點(diǎn)不固定）

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算2.大傾角穩(wěn)性的衡量標(biāo)志MR=

GZ

排水量一定的條件下，大傾角下的穩(wěn)性力矩MR取決于船舶重心G到傾斜后浮力作用線(xiàn)的垂直距離，即靜穩(wěn)性力臂GZ

衡量大傾角穩(wěn)性的標(biāo)志：靜穩(wěn)性力臂GZ

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算3.靜穩(wěn)性力臂GZ的計(jì)算（1）基點(diǎn)法

GZ=KN-KH式中:KN——形狀穩(wěn)性力臂(m)，KN=f(

，

)，可從“穩(wěn)性橫交曲線(xiàn)”中查取;KH——重量穩(wěn)性力臂(m)，KH=KG

sin

，

GZ——復(fù)原力臂(m)

GZ=KN-KH=KN-KG

sin

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算“穩(wěn)性橫交曲線(xiàn)”（基點(diǎn)法）12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算（2）假定重心點(diǎn)法

GZ=GAZA-GGAsinθ

式中:GAZA——形狀穩(wěn)性力臂(m)，GAZA=f(

，

)GGAsinθ——重量穩(wěn)性力臂(m)。12/13/202312/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算（3）初穩(wěn)心點(diǎn)法式中:MS——形狀穩(wěn)性力臂(m)，MS=f(

，

)

。GM

sin

——重量穩(wěn)性力臂

初穩(wěn)性點(diǎn)M隨船舶吃水（或排水量）而改變，故其參考點(diǎn)不像基點(diǎn)K、假定重心GA那樣固定不變12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算

4.自由液面對(duì)GZ的修正1）重心高度修正法

將自由液面對(duì)初穩(wěn)性高度的減少視為船舶重心高度的增大

GZ=KN–KG1

sin

這是一個(gè)近似的方法，在大傾角的情況下ix隨橫傾角而變化12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算2）查取“液艙自由液面傾側(cè)力矩表”12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算5.靜穩(wěn)性曲線(xiàn)某一裝載狀態(tài),即

,KG一定，則MR=f(

)或GZ=f(

)

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算5.1靜穩(wěn)性曲線(xiàn)的特征(1)曲線(xiàn)在原點(diǎn)處的斜率等于初穩(wěn)性高度GM(小傾角時(shí)GZ=GMsinθ,為正弦曲線(xiàn)。相比較可知，在橫傾角較小時(shí)，兩條曲線(xiàn)重合，但隨著橫傾角的增大兩條曲線(xiàn)逐漸分離。說(shuō)明大傾角橫傾時(shí)GZ不能用GMsin

θ

表示）求取GM:過(guò)原點(diǎn)作GZ曲線(xiàn)的切線(xiàn)，然后在θ=57.3度量取該切線(xiàn)的縱坐標(biāo)即為GM

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算（2）靜穩(wěn)性曲線(xiàn)上的反曲點(diǎn)

反曲點(diǎn)處曲線(xiàn)斜率最大，這是因?yàn)榇皺M傾至甲板浸水角前后浮心位置改變最大反曲點(diǎn)：反曲點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角度即為甲板浸水角θim（3）靜穩(wěn)性曲線(xiàn)上的極值點(diǎn)是曲線(xiàn)最高點(diǎn)的位置，反映出船舶橫傾中所具有的最大靜穩(wěn)性力矩（力臂）MRm(GZmax)極限靜傾角θsmax：指極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫傾角12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算（4）穩(wěn)性消失點(diǎn)

橫傾角達(dá)到某一角度時(shí)，MR或GZ等于零，此時(shí)穩(wěn)性消失穩(wěn)性消失角θ

v：船舶穩(wěn)性消失時(shí)的橫傾角。穩(wěn)性范圍：0~θ

v

，超過(guò)θ

v船舶會(huì)傾覆12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算（5）靜平衡位置和靜平衡角靜平衡位置：靜外力矩Mh緩慢作用于船上使船橫傾，當(dāng)傾角達(dá)到某一角度時(shí)船舶不再繼續(xù)傾斜的位置。此時(shí)：Mh=MR(大小相等，方向相反）靜平衡角（靜傾角）θs：船舶在靜平衡位置的橫傾角。12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算5.2影響靜穩(wěn)性曲線(xiàn)的因素對(duì)不同船舶：（1）不同船寬（吃水、重心高度相同）:（2）不同干舷（船寬、吃水、重心高度相同）：

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算對(duì)于同一船舶：（3）重心高度不同：（4）排水量(吃水)不同：與“干舷不同”類(lèi)似12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算（5）自由液面

對(duì)穩(wěn)性的影響，自由液面的存在相當(dāng)于增加了船舶的重心高度（6）初始橫傾

靜穩(wěn)性曲線(xiàn)下降，GZmax和穩(wěn)性范圍減小12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算三、動(dòng)穩(wěn)性動(dòng)穩(wěn)性：船舶在動(dòng)態(tài)外力矩的作用下計(jì)及橫傾角加速度和慣性矩的穩(wěn)性外力矩逐漸作用在船上：不考慮橫傾過(guò)程中的角加速度和慣性矩（靜穩(wěn)性）外力矩突然作用在船上：要考慮橫傾過(guò)程中的角加速度和慣性矩，如陣風(fēng)突然襲擊、海浪的猛烈沖擊、拖輪急拖或急頂?shù)龋▌?dòng)穩(wěn)性）

思考：在動(dòng)態(tài)外力矩的作用下，什么時(shí)候船舶第一次達(dá)到橫傾角速度為零？12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算1.動(dòng)穩(wěn)性與靜穩(wěn)性的區(qū)別

靜穩(wěn)性動(dòng)穩(wěn)性受力性質(zhì)靜態(tài)外力作用動(dòng)態(tài)外力作用基本標(biāo)志復(fù)原力矩MR(力臂GZ)MR=

GZMR所作功AR(力臂ld)Md=AR=

ld平衡條件當(dāng)MR=Mh時(shí)，船舶平衡于靜傾角

s當(dāng)AR=Ah時(shí)，船舶平衡于動(dòng)傾角

d12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算2.衡量船舶動(dòng)穩(wěn)性的重要指標(biāo)——最小傾覆力矩Mh.min（Minimumcapsizingmoment），即能使船舶傾覆的最小外力矩。在此最小傾覆力矩的作用下所對(duì)應(yīng)的動(dòng)傾角稱(chēng)為極限動(dòng)傾角θdm保證船舶不致傾覆的條件：Mh≤Mh.min12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算

3.動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)（Curveofdynamicalstability）是表示動(dòng)穩(wěn)性力矩（即復(fù)原力矩做的功）或動(dòng)穩(wěn)性力臂與橫傾角的關(guān)系曲線(xiàn)。動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)的用途：1）已知外力矩Mh時(shí)求動(dòng)傾角θd2）求最小傾覆力矩Mh.min和極限動(dòng)傾角θdm

12/13/2023第二節(jié)船舶穩(wěn)性的計(jì)算初始橫搖角

i和甲板進(jìn)水角

f

對(duì)最小傾覆力矩Mhmin的修正：初始橫搖角

i的影響：當(dāng)船舶橫搖至一舷

i角而開(kāi)始回?fù)u時(shí)，受到與回?fù)u同方向的突風(fēng)作用甲板進(jìn)水角

f的影響：船舶橫搖至最低非水密開(kāi)口開(kāi)始入水時(shí)，船舶穩(wěn)性視為完全喪失靜穩(wěn)性曲線(xiàn)動(dòng)穩(wěn)性曲線(xiàn)12/13/2023第三節(jié)對(duì)船舶穩(wěn)性的要求一、IMO對(duì)船舶穩(wěn)性的要求適用對(duì)象：船長(zhǎng)大于或等于24米國(guó)際航行貨船1.經(jīng)自由液面修正后，船舶在整個(gè)航程中要求同時(shí)滿(mǎn)足：

(1)GM

0.15m；

(2)復(fù)原力臂曲線(xiàn)在橫傾角0°～30°之間所圍面積應(yīng)不小于0.055m·rad；

(3)復(fù)原力臂曲線(xiàn)在橫傾角0°～40°或進(jìn)水角中較小者之間所圍面積應(yīng)不小于0.090m·rad；

(4)復(fù)原力臂曲線(xiàn)在橫傾角30°～40°或進(jìn)水角中較小者之間所圍面積應(yīng)不小于0.030m·rad；

(5)GZ|

≥30

0.20m；

(6)θsmax

25°；

(7)對(duì)L≥24m的船舶，滿(mǎn)足氣象衡準(zhǔn)(weathercriterion)要求。

12/13/2023第三節(jié)對(duì)船舶穩(wěn)性的要求2.氣象衡準(zhǔn)（突風(fēng)和橫搖衡準(zhǔn)要求）指船舶抵抗橫風(fēng)和橫搖聯(lián)合作用應(yīng)具有的能力（1）船舶受到垂直作用在其中心線(xiàn)上的一個(gè)穩(wěn)定風(fēng)壓的作用下，產(chǎn)生穩(wěn)定風(fēng)壓傾側(cè)力臂lw1,此時(shí)船舶的靜傾角為θ0.（2）假定在橫浪的作用下，船舶由靜傾角θ0向上風(fēng)舷橫搖至θ1.（3）然后船舶受到一個(gè)陣風(fēng)的作用，產(chǎn)生陣風(fēng)風(fēng)壓傾側(cè)力臂lw2（4）在上述條件下，復(fù)原力臂曲線(xiàn)下的面積應(yīng)滿(mǎn)足：面積b≥面積a12/13/2023第三節(jié)對(duì)船舶穩(wěn)性的要求在進(jìn)行氣象衡準(zhǔn)核算時(shí)，各項(xiàng)規(guī)定如下：

（1）

lw1——穩(wěn)定風(fēng)壓力臂（m）

Pw——單位計(jì)算風(fēng)壓，取值504Pa；

Aw——水線(xiàn)以上船舶和甲板貨物的側(cè)投影面積（m2）；

Zw——從Aw的中心到水下側(cè)面積中心或近似地到吃水一半處的垂直距離（m）（2）lw2——突風(fēng)風(fēng)壓力臂（m），lw2

＝

1.5lw1

（3）θ1

——根據(jù)船舶結(jié)構(gòu)、尺度、橫搖周期、平均型吃水及船舶重心距水線(xiàn)面的高度等因素決定（4）θ2——θ2=min{θf(wàn)

,θc,500}

θf(wàn)

——船舶進(jìn)水角

θc

——lw2

與GZ曲線(xiàn)的第二個(gè)交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫傾角12/13/2023第三節(jié)對(duì)船舶穩(wěn)性的要求二、我國(guó)《法定規(guī)則》對(duì)船舶穩(wěn)性的要求1.國(guó)際航行船舶：應(yīng)滿(mǎn)足IMO《2008年國(guó)際完整穩(wěn)性規(guī)則》的要求2.國(guó)內(nèi)航行船舶（經(jīng)自由液面修正后）：

（1）

GM

0.15m；

（2）

GZ|

≥30

0.20m，當(dāng)

f<30°時(shí)GZ|

=

f

0.20m

（3）θsmax30°；且

f

θsmax；（4）穩(wěn)性橫準(zhǔn)數(shù)K

1.00

當(dāng)船舶寬深比B/D>2.0時(shí)，對(duì)θsmax要求可適當(dāng)減小，減少量為：

式中：B——船舶型寬（m），當(dāng)B＞2.5D時(shí)，取B＝2.5D；

D——船舶型深（m）；

K——穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)，當(dāng)K＞1.5時(shí)，取K＝1.5。12/13/2023第三節(jié)對(duì)船舶穩(wěn)性的要求式中：Mhmin、lhmin——最小傾覆力矩和力臂，即使船舶發(fā)生傾覆的最小動(dòng)外力矩和力臂；

Mw、lw——風(fēng)壓傾側(cè)力矩和力臂，即設(shè)定的惡劣海況下風(fēng)壓對(duì)船舶的動(dòng)傾力矩和力臂。3.穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)K

12/13/2023

(1)Mhmin計(jì)算

(2)Mw計(jì)算式中:Pw——單位計(jì)算風(fēng)壓(t/m2，kPa),Pw=f(航區(qū),Zw)；

Aw——船舶水線(xiàn)以上橫向受風(fēng)面積(m2),Aw=f(dm,甲板貨載)；

Zw——Aw中心距水線(xiàn)距離(m);

lw——風(fēng)壓傾側(cè)力臂(m)，可從船舶資料中的風(fēng)壓傾側(cè)力臂圖表中查取。12/13/2023綜上所述：

初穩(wěn)性——（1）GM

0.15m；

大傾角穩(wěn)性——（2）

GZ|

≥30

0.20m，當(dāng)

f<30°時(shí) GZ|

=

f

0.20m

（3）θsmax

25°；且

f

θsmax；動(dòng)穩(wěn)性——（4）穩(wěn)性橫準(zhǔn)數(shù)K

1.00(K≥1，即Mhmin≥Mw)

12/13/2023第三節(jié)對(duì)船舶穩(wěn)性的要求三、船舶臨界穩(wěn)性資料

船舶臨界初穩(wěn)性高度GMc：恰能同時(shí)滿(mǎn)足穩(wěn)性衡準(zhǔn)要求時(shí)的初穩(wěn)性高度值(m)。

極限重心高度KGc:KGc=KM-GMc=f(

)穩(wěn)性滿(mǎn)足條件：GM≥GMc或KG≤KGc。CurveofthecriticalstabilityheightCurveofmaximumheightofthecenterofthegravity12/13/2023第四節(jié)穩(wěn)性的檢驗(yàn)及調(diào)整一、船舶適度的穩(wěn)性范圍1.最小值GMmin

：GMmin≥GMc；2.最大值GMmax

：對(duì)于雜貨船、集裝箱船等：取Tθ=9s時(shí)所對(duì)應(yīng)值；對(duì)于礦石專(zhuān)用船等：取Tθ=7s時(shí)所對(duì)應(yīng)值；3.適宜值：Tθ

在14～16s時(shí)所對(duì)應(yīng)的初穩(wěn)性高度值；4.當(dāng)對(duì)船舶穩(wěn)性情況沒(méi)有充分把握時(shí)，可以考慮將船舶初穩(wěn)性高度的最低值在臨界穩(wěn)性高度值的基礎(chǔ)上加上一個(gè)安全余量。12/13/2023第四節(jié)穩(wěn)性的觀測(cè)判斷及調(diào)整二、船舶穩(wěn)性的檢驗(yàn)1.根據(jù)實(shí)測(cè)船舶橫搖周期進(jìn)行檢驗(yàn)

橫搖周期T

：船舶橫搖一個(gè)全擺程(四個(gè)擺幅)所需時(shí)間(s)(1)我國(guó)《法定規(guī)則》推薦公式

式中：B——船舶型寬(m)；

f——系數(shù)，由B/dm查表

GM0——未經(jīng)自由液面修正的初穩(wěn)性高度(m)。12/13/2023第四節(jié)穩(wěn)性的觀測(cè)判斷及調(diào)整(2)IMO采用的經(jīng)驗(yàn)公式：

式中：C——橫搖周期系數(shù)，與B/d有關(guān)。

GM——經(jīng)自由液面修正后的初穩(wěn)性高度12/13/2023第四節(jié)穩(wěn)性的觀測(cè)判斷及調(diào)整2.根據(jù)在橫傾力矩作用下產(chǎn)生的橫傾角大小進(jìn)行檢驗(yàn)①載荷橫移設(shè)橫向移動(dòng)P(t)，船舶產(chǎn)生橫傾角

，則：

P

Y=

GM

tg

或：

式中：Y——P重心橫移的距離12/13/2023第四節(jié)穩(wěn)性的觀測(cè)判斷及調(diào)整②橫向不對(duì)稱(chēng)加減載荷

設(shè)加減載荷P(t)，船舶產(chǎn)生的橫傾角為

，則：式中：Y——P重心距中縱剖面的距離(m);

忽略加減載荷對(duì)GM的影響，則有：qtan)(GMPYP+D=·PKPKGPGMGM+D-×+=)(01qtan)(1GMPYP+D=·12/13/2023第四節(jié)穩(wěn)性的觀測(cè)判斷及調(diào)整3.通過(guò)觀察船舶征兆進(jìn)行檢驗(yàn)

當(dāng)船舶初穩(wěn)性不足時(shí)的一些現(xiàn)象或征狀：1)裝卸貨時(shí)，左右重量稍有不均，船舶立刻向重的一側(cè)傾斜；2)使用、調(diào)駁、添注燃油、淡水、壓載水等，盡管數(shù)量不大，也引起船舶較大的橫傾；3)受到較小的橫風(fēng)或橫向力，即引起船舶較大的橫傾；4)操船時(shí)用舵或使用拖輪牽拉，船身明顯傾斜；5)當(dāng)遇到甲板上浪或結(jié)冰等意外情況時(shí)，船舶出現(xiàn)永傾角等。12/13/2023第四節(jié)穩(wěn)性的觀測(cè)判斷及調(diào)整三、船舶穩(wěn)性的調(diào)整

GM的調(diào)整設(shè)GM的調(diào)整值:δGM=要求的GM2-調(diào)整前GM1

1.垂向移動(dòng)載荷式中：Z——P重心垂向移動(dòng)距離(m),下移取“+”，上移取“-”。

當(dāng)滿(mǎn)載滿(mǎn)艙時(shí)，可采用輕重貨物等體積互換方法調(diào)整：

P=PH-PLSFH

PH=SFL

PL

12/13/2023例題

某輪某航次配載草圖擬就后，計(jì)算得船舶排水量Δ=20881t，全船垂向重量力矩為∑pizi=158487x9.81kN.m，查得KM=8.69m。（1）試求初穩(wěn)性高度GM（2）為了將初穩(wěn)性高度調(diào)至0.90m，擬將裝在第二艙的五金（SF=0.75m3/t，zp=6.5m）和麻袋（SF=2.88m3/t，zp=12m）位置互換，試計(jì)算這兩種貨物各調(diào)換多少?lài)嵅拍軡M(mǎn)足需要？12/13/2023第四節(jié)穩(wěn)性的觀測(cè)判斷及調(diào)整2.加減載荷(

P

10%

)減小GM:船舶原重心以上增加載荷或重心以下減 少載荷增大GM:船舶