第四章 船舶穩(wěn)性.ppt

1、海上貨物運(yùn)輸,航海學(xué)院,貨運(yùn)教研室,第一篇 第四章 船舶穩(wěn)性（STABILITY）,穩(wěn)性的定義和分類(lèi) 船舶初穩(wěn)性 橫傾力矩 船舶大傾角穩(wěn)性 船舶動(dòng)穩(wěn)性 穩(wěn)性規(guī)范及穩(wěn)性檢驗(yàn)調(diào)整 船舶隨浪穩(wěn)性和破艙穩(wěn)性,一、穩(wěn)性的定義和分類(lèi),（一）穩(wěn)性的定義 船舶受外力作用發(fā)生傾斜而不致傾覆，外力消失后能夠自動(dòng)回到原來(lái)平衡位置的能力。,（二）穩(wěn)性的分類(lèi) 按傾斜方向 橫穩(wěn)性(Transverse stability) 繞縱向軸X軸傾斜 縱穩(wěn)性(Longitudinal stability) 繞橫向軸Y軸傾斜 按傾角大小 初穩(wěn)性(Initial stability)：10,按所受作用力矩的性質(zhì) 靜穩(wěn)性(Statica

2、l stability) 船舶傾斜過(guò)程中不考慮角加速度和慣性矩 動(dòng)穩(wěn)性(Dynamical stability) 船舶傾斜過(guò)程中考慮角加速度和慣性矩 按船舶是否破艙進(jìn)水 破艙穩(wěn)性(Damaged stability) 完整穩(wěn)性(Intact stability),（三）船舶平衡狀態(tài) 規(guī)定：與外力矩Mh反向時(shí)，MR0 與外力矩Mh同向時(shí)，MR0,船舶的平衡狀態(tài)分類(lèi) 穩(wěn)定平衡(Stable equilibrium) （圖a） G點(diǎn)在M點(diǎn)之下，GM0，MR0 隨遇平衡(Neutral equilibrium) （圖b） G點(diǎn)與M點(diǎn)重合，GM=0，MR=0 不穩(wěn)定平衡(Unstable equilib

3、rium)（圖c） G點(diǎn)在M點(diǎn)之上，GM0，MR0,二、船舶初穩(wěn)性,（一）研究初穩(wěn)性的假定前提 橫傾角無(wú)窮小 排水量一定時(shí)，橫穩(wěn)心點(diǎn)M的位置固定不變，浮心B以M點(diǎn)為圓心，以B0M為半徑在平衡位置兩側(cè)作圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)。 船舶橫傾為等容微傾，傾斜水線過(guò)初始水線面漂心F,M(Metacenter)：船舶微傾前后兩浮力作用線的交點(diǎn) B0M：橫穩(wěn)心半徑(Metacenter radius),等容微傾,在同一個(gè)正浮水線面上，左右兩邊面積對(duì)ox軸 的面積矩相等，證明等容微傾的傾斜軸ox必然 過(guò)正浮水線面的面積中心F。,X,Y,dx,x,y,O,F,（二）初穩(wěn)性的表示方法 初穩(wěn)性方程： 初穩(wěn)性的衡量標(biāo)志 GM：

4、初穩(wěn)性高度（Initial metacentric height),1、KM 根據(jù)平均吃水或排水量查取靜水利圖表 KM=KB+BM,（三）GM的計(jì)算,浮心距基線高度KB的求取 （1）各種形體的浮心坐標(biāo)（xb,yb,zb）,（2）KB（Zb）的詳算公式,o,Z,dz,AW,d,z,W,L,（3）KB的估算公式 馬立許公式(Morrishs approximate formula) 普通船型的相對(duì)誤差在2.5以內(nèi)。 歐拉公式 普通船型的相對(duì)誤差在1.5以內(nèi)。,BM是船舶正浮時(shí)浮心B至橫穩(wěn)心M的垂距 （1）統(tǒng)計(jì)法計(jì)算BM 水線面矩形：k=1/12 菱形：k=1/48 一般船體：k0.0450.065

5、,橫穩(wěn)心半徑BM（r）的計(jì)算,Ix為正浮水線WL面積對(duì)過(guò)漂心F的橫傾軸ox的面積慣性矩。,X,Y,dx,x,y,O,F,詳算法計(jì)算BM（r）,式中： Pi-構(gòu)成排水量的各項(xiàng)重量，包括 空船重量、船舶常數(shù)、貨物重量、油水 裝載量、固定航次儲(chǔ)備量。 Zi-Pi的重心距基線高度,2、船舶重心高度KG,（1）近似公式計(jì)算法 Zi=貨高/2 + 貨物底端距基線距離 （2）估算法 平行中體部位的艙室，貨物重心取在貨高的1/2處； 首、尾部位的艙室，貨物重心取在貨高的0.540.58處。 （3）利用艙容曲線圖確定載荷的重心高度,貨物重心高度Zi的確定,Q輪NO.2底艙艙容曲線圖,雜貨船 多利用近似公式計(jì)算法

6、或估算法 散貨船 多利用艙容曲線圖法 集裝箱船 我國(guó)規(guī)定：每只集裝箱的重心取在箱高的一半處； 德國(guó)等歐美國(guó)家規(guī)定：每只集裝箱的重心取在箱高的45處。,例題,某輪NO.3底艙裝載五金1600t、800m3，棉 織品100t、 450m3，日用品120t、552m3；草制 品110t、792m3，艙容2710m3。 試計(jì)算艙內(nèi)各類(lèi)貨物的重心高度及該艙貨 物的合重心高度。,草制品,日用品,棉織品,五金,7.2m,1.50m,（四）影響船舶初穩(wěn)性的因素,自由液面 船內(nèi)載荷移動(dòng) 懸掛貨物 少量載荷變動(dòng),（1）自由液面（Free surface) 船舶的液體艙柜中裝有液體但未滿艙 時(shí)的液面。 （2）自由液

7、面的影響結(jié)果 自由液面的存在 使初穩(wěn)性高度GM 恒減小。,1、液艙內(nèi)自由液面對(duì)GM的影響,ix自由液面對(duì)過(guò)液面中心傾斜軸 的面積慣性矩（m4）。,（3）自由液面計(jì)算公式,查取船舶資料求取ix “各液艙自由液面慣性矩ix表” “各液艙自由液面對(duì)初穩(wěn)性高度修正值表” 利用公式法計(jì)算ix,（4）自由液面慣性矩ix的求取,自由液面的形狀為矩形、三角形 矩形：k=1/12；直角三角形：k=1/36； 等腰三角形：k=1/48 自由液面的形狀為梯形 直角梯形：k=1/36；等腰梯形：k=1/48,自由液面的形狀為圓形,自由液面的形狀為橢圓形,液面形狀圖,b,b,b,l,l,b,l,b,b1,b2,l,b1

8、,r,a,b,b,a,F,A,b2,l,設(shè)置水密縱隔壁 減少甲板上浪和存水，及時(shí)排出積水 液體艙柜應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況盡量裝滿或排空 航行中，應(yīng)逐艙使用油水并盡量減少同時(shí)存在 自由液面的液艙數(shù)。 液體散貨船裝載貨物時(shí)，盡量少留部分裝載艙。 部分裝載艙應(yīng)選擇艙室寬度較小的貨艙。 保證液體艙柜內(nèi)的縱向水密隔壁的完整性,（4）減小自由液面影響的措施,船內(nèi)載荷移動(dòng)的特點(diǎn) 移動(dòng)前后排水量不變，屬于船內(nèi)問(wèn)題。 船內(nèi)載荷移動(dòng)分類(lèi) 水平橫移；垂向移動(dòng)；斜移 平行力移動(dòng)原理,2、船內(nèi)載荷移動(dòng)對(duì)初穩(wěn)性的影響,根據(jù)平行力移動(dòng)原理 及力系平衡原理有：,W,L,W1,L1,G,B,B1,G1,ly,P,M,O,（1）載荷水平

9、橫移,試驗(yàn)?zāi)康?確定船舶的空船重心高度KG0和空船初穩(wěn)性高度GM0。 試驗(yàn)條件 新建船舶或經(jīng)重大改建的船舶在出場(chǎng)前應(yīng)進(jìn)行傾斜試驗(yàn)。,（2）傾斜試驗(yàn) (Inclination experiment),參與部門(mén) 試驗(yàn)由船廠及船方共同進(jìn)行，試驗(yàn)報(bào)告由船廠負(fù)責(zé)計(jì)算與編制，編制后交驗(yàn)船部門(mén)審核。 計(jì)算公式,KM0和GM0的求取 根據(jù)試驗(yàn)時(shí)的船舶排水量查取靜水力圖表可得KM0 GM0則根據(jù)船內(nèi)載荷橫移的結(jié)論求取。,W,L,W1,L1,ly,P,m,b,a,營(yíng)運(yùn)狀態(tài)空船重心高度KGL的計(jì)算 考慮到試驗(yàn)時(shí)有少量設(shè)備未安裝上船（不足重量），同時(shí)有少量施工設(shè)備和試驗(yàn)重量未拿下船（多余重量），所以實(shí)際營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的空船

10、排水量為：,根據(jù)合力矩定理：,進(jìn)行傾斜試驗(yàn)的注意事項(xiàng) 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力不大于2級(jí)，水面平靜無(wú)流，無(wú)來(lái)往船只 船舶應(yīng)盡量保持正浮空船狀態(tài)，并系牢可移動(dòng)物 盡量減少自由液面的存在 船上多余重量或不足重量對(duì)于空船排水量大于3000t的船舶，應(yīng)不大于0.5L 傾斜角一般為2 4，但不得小于1 試驗(yàn)時(shí)纜繩應(yīng)處于不受力狀態(tài),載荷下移，重心下移，lZ取“+”，GM1增加； 載荷上移，重心上移，lZ取“”，GM1減小。,M,W,L,G,G1,lZ,P,（3）船內(nèi)載荷垂向移動(dòng),水平橫移,W,L,W1,L1,G,B,B1,G1,O,ly,P,M,G2,lZ,（4）船內(nèi)載荷斜移,垂移,斜移可分解為水平橫移、縱移及垂移，

11、然后分別計(jì)算其對(duì)船舶初穩(wěn)性高度的影響。,懸掛重物對(duì)穩(wěn)性的影響：相當(dāng)于將其重心從實(shí)際位置上移到懸掛點(diǎn)。,M,W,L,G,G1,lZ,P,W1,L1,m,3、船內(nèi)懸掛重物對(duì)GM的影響,（1）少量載荷變動(dòng)對(duì)初穩(wěn)性的影響,4、載荷重量變動(dòng)對(duì)初穩(wěn)性的影響,因?yàn)槭巧倭枯d荷變動(dòng)，所以通常裝載狀 態(tài)下載荷變化前后KM變化較小，則可以忽略 不計(jì)，即載荷變化前后假定KM不變，公式變 為：,（2）大量載荷重量變動(dòng)對(duì)初穩(wěn)性的影響 計(jì)算KM2 根據(jù)新的排水量2=1+i查取靜水力圖表，可得KM2。 計(jì)算KG2 根據(jù)合力矩定理：,三、橫傾力矩,（一）靜橫傾力矩Mh （Statical heeling moment） 1、M

12、h的定義 指其作用過(guò)程中極其緩慢，即在傾斜過(guò)程中不計(jì)及角加速度和慣性矩的橫傾力矩。 關(guān)于時(shí)間的變化速率不大于復(fù)原力矩MR關(guān)于時(shí)間變化速率的橫傾力矩。,船舶受到靜橫傾力矩作用，必然產(chǎn)生 橫傾角，該角度可用靜平衡條件確定。 靜平衡條件：Mh=MR 只要MhMR，則在靜橫傾力矩作用范 圍內(nèi)的任意橫傾角上，必能達(dá)到靜平 衡。,2、靜平衡的表示及橫傾角的確定,MR,O,Mh,s,靜平衡點(diǎn),若船舶靜止正浮，則在MhMR.max 條件下船舶不會(huì)傾覆；反之，一定傾覆。 靜傾過(guò)程中，只要滿足MhMR.max，則外力矩消失后船舶必定會(huì)回?fù)u到初始平衡位置。 靜傾過(guò)程中，若外力矩成周期性變化，則 船舶傾角也一定呈類(lèi)似

13、的周期性變化。,3、靜橫傾力矩對(duì)船舶作用的若干結(jié)論,若有多個(gè)靜橫傾力矩同時(shí)作用于船上，則 對(duì)船舶的作用結(jié)果相當(dāng)于所有力矩的合 成力矩的作用結(jié)果。 若船舶處于自搖狀態(tài)，則靜橫傾力矩與穩(wěn) 性力矩方向一致時(shí)對(duì)船舶的橫傾有加劇 作用，靜橫傾力矩與穩(wěn)性力矩方向不一 致時(shí)對(duì)船舶的橫傾有消弱作用。,載重不對(duì)稱引起的橫傾力矩 風(fēng)力靜橫傾力矩MW 拖力橫傾力矩MT,4、靜橫傾力矩的類(lèi)別,這類(lèi)橫傾力矩可按載荷移動(dòng)/重量增減處理。 這類(lèi)橫傾力矩是由0逐漸加大或由某一數(shù)值 逐漸變?yōu)榱硪粩?shù)值，而且過(guò)程極為緩慢，故作 為靜橫傾力矩處理。而船舶也會(huì)自初始漂浮狀 態(tài)緩慢傾至靜平衡角即停止。,貨物裝卸 油水打入和排放 油水消耗

14、 旅客集中到一舷,（1）載重不對(duì)稱引起的橫傾力矩,基本表達(dá)式,K,E,ZR,Ry,Ay,ZA,d,受風(fēng)面積S,（2）風(fēng)力靜橫傾力矩MW,Cv風(fēng)壓系數(shù)，取1.2； a空氣密度，取1.226（kg/m3）； v橫向穩(wěn)定相對(duì)風(fēng)速（m/s）。,1200,1000,800,600,400,200,10,0,20,30,40,風(fēng)壓強(qiáng),p,(Pa),橫向穩(wěn)定相對(duì)風(fēng)速v(m/s),穩(wěn)定風(fēng)壓強(qiáng)p的計(jì)算公式：,假定簡(jiǎn)化計(jì)算公式,MW=f(),MW=C,MW,15,0,30,45,60,75,90,風(fēng)力橫傾力矩曲線,（3）拖力橫傾力矩MT 假定：船舶在橫向拖力Py的作用下作等速橫移 拖力橫傾力矩公式： 拖輪橫向拖力

15、Py計(jì)算公式： 為拖力P與中線面的水平夾角；為垂直夾角,K,E,ZR,Ry,Py,ZP,d,船首,P,P1,Py,1、定義 在較短的時(shí)間內(nèi)橫傾力矩有明顯變 化、或突然作用在船上，即在橫傾 過(guò)程中計(jì)及角加速度和慣性矩。 關(guān)于時(shí)間的變化速率大于穩(wěn)性力矩 的變化速率的橫傾力矩。,（二）動(dòng)橫傾力矩Md （Dynamical heeling moment）,船舶在Md的作用下產(chǎn)生更大的橫傾角， 其需用動(dòng)平衡條件來(lái)確定。 動(dòng)平衡條件： Md作的功MR作的功， 即：AR=Ad 可以認(rèn)為動(dòng)橫傾力矩的每一數(shù)值都在極 短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到下一數(shù)值，而船舶的穩(wěn) 性尚未作出相應(yīng)的改變。,動(dòng)橫傾力矩與其作用于船上的時(shí)間長(zhǎng)短有

16、關(guān)， 按其特征可分為： 瞬時(shí)動(dòng)橫傾力矩（圖a） 特點(diǎn)：迅即達(dá)到最大值，然后立即消失。 大浪瞬時(shí)作用于船上、碰撞力、爆炸的反作用力等。 突加的定值動(dòng)橫傾力矩（圖b） 特點(diǎn)：迅即達(dá)到最大值，并保持不變，持續(xù)作用。 重物突然橫移、拖索急牽、一舷突然大破艙等。,2、動(dòng)橫傾力矩的類(lèi)別,突然消失的動(dòng)橫傾力矩（圖c） 特點(diǎn)：恒定的橫傾力矩突然消失。 拖帶中拖纜突然斷裂、甲板貨突然落水、吊 起的重件落岸等。 周期性變化的動(dòng)橫傾力矩（圖d） 特點(diǎn)：多為波浪產(chǎn)生的力矩。 船舶在其作用下會(huì)發(fā)生周期性橫搖，且當(dāng)橫 傾力矩的作用方向與穩(wěn)性力矩的作用方向一 致、橫傾力矩的周期與船舶的自搖周期一致 時(shí)，船舶會(huì)發(fā)生諧搖。,具

17、有確定變化規(guī)律的動(dòng)橫傾力矩（圖e） 特點(diǎn)：以確定的變化規(guī)律作用。 突風(fēng)作用在船上由弱到強(qiáng)的過(guò)程，常見(jiàn)的破 艙后需要一定的時(shí)間才能大量進(jìn)水等。 具有不確定變化規(guī)律的動(dòng)橫傾力矩（圖f） 特點(diǎn)：以不確定的變化規(guī)律作用。 是船上最常見(jiàn)的。 風(fēng)、浪、流、拖纜等共同作用在船上。對(duì)船 舶總的作用效果可以認(rèn)為是由各項(xiàng)力矩的作 用疊加而成。,常見(jiàn)的動(dòng)橫傾力矩曲線圖,注意：確定船舶的動(dòng)平衡角時(shí)，應(yīng)將Mdf(t)曲線轉(zhuǎn)換為Mdf()曲線。,Md,t,(a),Md,t,(b),Md,t,(c),Md,t,(d),Md,t,(e),Md,t,(f),近似估算時(shí)，取Zg=d，則有： 式中： p突風(fēng)單位風(fēng)壓強(qiáng)(Pa)， 風(fēng)

18、速為平均風(fēng)速的1.31.5倍； S受風(fēng)面積(m2)； Z風(fēng)力作用力臂(m)。,E,Ay,G,ZG,Fy,ZA,d,Z,3、突風(fēng)動(dòng)橫傾力矩的計(jì)算,突風(fēng)單位計(jì)算風(fēng)壓p查算表,四、 大傾角靜穩(wěn)性,（一）船舶大傾角穩(wěn)性的表示 1、大傾角穩(wěn)性和初穩(wěn)性的區(qū)別 橫傾角的范圍不同 船舶在大傾角橫傾時(shí)，橫穩(wěn)心點(diǎn)M不再是定點(diǎn)。M點(diǎn)變?yōu)楦⌒腂的漸近線，隨橫傾角的變化而變化。 船舶大傾角橫傾時(shí)傾斜軸 不再過(guò)初始水線面漂心F。 大傾角穩(wěn)性不能用GM作 衡量標(biāo)志。,B0,M0,W0,L0,2、大傾角穩(wěn)性的表示 由下圖可知，船舶在大傾角傾斜時(shí)穩(wěn)性力矩的計(jì)算公式為：,GZ：靜穩(wěn)性力臂（復(fù)原力臂或扶正力臂） （Lever of

19、 static stability）,KNlever of form stability KHlever of weight stability,（二）靜穩(wěn)性力臂GZ的求取,1、基點(diǎn)法（Base point）求取GZ,形狀穩(wěn)性力臂KN曲線（穩(wěn)性交叉曲線） （Cross curves of stability）,GaZa：假定重心形狀穩(wěn)性力臂,W1,W2,L1,L2,G,Ga,Z,Za,K,2、假定重心法求取GZ （Assumed center of gravity）,假定重心形狀穩(wěn)性力臂GaZa曲線,MS剩余穩(wěn)性力臂 （Residuary stability lever）,W1,W2,L1,L

20、2,G,Z,S,K,M,3、初穩(wěn)心點(diǎn)法求取GZ（剩余穩(wěn)性力臂法）,剩余穩(wěn)性力臂MS曲線,自由液面的存在同樣會(huì)使大傾角穩(wěn)性降低， 使GZ減小。減小值GZ的計(jì)算方法如下： 1、查取“液艙自由液面傾側(cè)力矩Mf.s表” 該傾側(cè)力矩隨船舶橫傾角的不同而不同。,（三）自由液面對(duì)大傾角穩(wěn)性的影響,式中：= v/blh,將自由液面對(duì)GM的減小值GM看作船 舶重心高度KG的增大，從而使重量穩(wěn)性力 臂KH增大，復(fù)原力臂GZ減小。,2、重心高度修正法,注意：由于在大傾角情況下自由液面對(duì) 于橫傾軸的慣性矩是變量，除了與自由液 面的尺度有關(guān)外，還隨橫傾角的不同而不 同，所以重心高度修正法是一種近似的修 正法。,1、定義

21、：靜穩(wěn)性力矩MR或靜穩(wěn)性力臂GZ與船舶橫傾角的關(guān)系曲線圖。 MR的關(guān)系曲線圖稱為靜穩(wěn)性力矩曲線 GZ的關(guān)系曲線圖稱為靜穩(wěn)性力臂曲線 2、繪制 根據(jù)公式GZ=KN-KGsin及KN曲線圖可得。,（四）靜穩(wěn)性曲線圖,Curve of statical stability,靜平衡位置 靜平衡角(靜傾角)S （Angle of statical inclination） 甲板浸水角 （Angle of deck immersion） 曲線反曲點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角度。 甲板浸水后穩(wěn)性增長(zhǎng)減緩。 該點(diǎn)的曲線斜率最大。,3、靜穩(wěn)性曲線圖的主要特征,最大復(fù)原力臂GZmax （Maximum righting lever

22、） 最大復(fù)原力矩MR.max （Maximum righting moment） 極限靜傾角S.max （Angle for maximum righting lever） 穩(wěn)性消失角v （Angle of vanishing stability） 0v 的范圍定義為船舶的穩(wěn)性范圍。 曲線原點(diǎn)處的斜率等于初穩(wěn)性高度GM,4.1 船寬B,4、影響靜穩(wěn)性曲線的因素,4.2 干舷F F對(duì)初穩(wěn)性沒(méi)有影響。,KG1,KG2,KG1KG2,GZ,4.3 重心高度KG 若排水量一定，則：,4.4 排水量（吃水） 若KG相同，則：,4.5 自由液面 自由液面的影響可以看作船舶重心高度KG增大，所以影響結(jié)果同K

23、G的影響。,4.6 初始橫傾（常定橫傾） 船舶重心偏離縱中剖面。,研究船舶橫傾過(guò)程中，功之間的 平衡關(guān)系。 （一）船舶動(dòng)平衡 （Dynamical equilibrium） 1、動(dòng)平衡條件,五、船舶動(dòng)穩(wěn)性（Dynamical stability）,（Angle of dynamical stability） 船舶達(dá)到動(dòng)平衡時(shí)的橫傾角。,E,S,d,0,Mh,2、動(dòng)平衡角(動(dòng)傾角)d,3、最小傾覆力矩Mh.min （Minimum capsizing moment）,3.1 定義 船舶在動(dòng)平衡條件下能夠承受的橫傾力矩的極限值。 能使船舶傾覆的最小外力矩。 船舶在動(dòng)平衡條件下，穩(wěn)性所允許的最大橫傾

24、力矩。 3.2 結(jié)論 船舶在動(dòng)力作用下不致傾覆的條件：MhMh.min 船舶在靜力作用下不致傾覆的條件：MhMR.max,3.3 極限靜傾角d.max （Maximum angle of dynamic inclination） 最小傾覆力矩對(duì)應(yīng)的橫傾角。,d.max,S,Mh.min,0,A,船舶動(dòng)穩(wěn)性的大小取決于船舶復(fù)原力矩所作 功WR（動(dòng)穩(wěn)性力矩）的大小。,（二 ）船舶動(dòng)穩(wěn)性的衡量指標(biāo),動(dòng)穩(wěn)性力矩WR在數(shù)值上等于靜穩(wěn)性力矩MR曲線下的面積。 動(dòng)穩(wěn)性力臂ld在數(shù)值上等于靜穩(wěn)性力臂GZ曲 線下的面積。,1、定義 動(dòng)穩(wěn)性力矩曲線：WR 的關(guān)系曲線圖。 動(dòng)穩(wěn)性力臂曲線：ld 的關(guān)系曲線圖。 2、

25、繪制 動(dòng)穩(wěn)性力矩曲線為MR曲線的積分曲線 動(dòng)穩(wěn)性力臂曲線為GZ曲線的積分曲線,（三）動(dòng)穩(wěn)性曲線圖 （Curve of dynamical stability）,動(dòng) 穩(wěn) 性 曲 線 圖,3、動(dòng)穩(wěn)性曲線的特征 曲線過(guò)原點(diǎn) 曲線反曲點(diǎn)對(duì)應(yīng)角為極限動(dòng)傾角d.max 曲線極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)角為穩(wěn)性消失角v,v,ld(GZ),d.max,4、動(dòng)穩(wěn)性曲線的用途 已知恒定外力矩Mh，求動(dòng)傾角d Wh=Mh 求取Mh.min和d.max,Md(ld),d,v,d.max,H,F,O,Mh.min,Mh,P,T,H,57.3,5、初始橫搖角及船舶進(jìn)水角j對(duì)Mh.min的修正 5.1 初始橫搖角i的修正 風(fēng)浪聯(lián)合作用的不利

26、條件下求取Mh.min。,5.2 船舶進(jìn)水角j 對(duì)Mh.min的修正 進(jìn)水角(Angle of flooding)：船舶橫傾至非水密開(kāi)口時(shí)的橫傾角。法定規(guī)則規(guī)定，當(dāng)船舶橫傾至進(jìn)水角后，船舶將被視為穩(wěn)性喪失。,六、船舶穩(wěn)性規(guī)范,（一）IMO對(duì)船舶穩(wěn)性的要求 1、IMO對(duì)普通貨船完整穩(wěn)性的基本要求,大傾角穩(wěn)性,對(duì)LBP24m的船舶，應(yīng)滿足天氣衡準(zhǔn)。 即船舶在各種裝載狀態(tài)下，具有抵抗橫風(fēng)和橫 搖（風(fēng)浪)聯(lián)合作用的能力。 （1）船舶受穩(wěn)定風(fēng)壓的作用，產(chǎn)生穩(wěn)定風(fēng)壓傾側(cè) 力臂lw1，同時(shí)產(chǎn)生靜橫傾角0 。,對(duì)動(dòng)穩(wěn)性的要求（天氣衡準(zhǔn)要求）,PW0.0514t/m2； AW橫向受風(fēng)面積(m2)； ZWAW的中

27、心至水下船體側(cè)面積中心或d/2處。,（2）假定在橫浪作用下，船舶由0 向上 風(fēng)舷橫搖到1處。 （3）船舶受到一個(gè)突風(fēng)風(fēng)壓力，產(chǎn)生突風(fēng)風(fēng)壓傾側(cè)力臂lw2。 （4）右邊界角2的確定 （5）如圖，靜穩(wěn)性曲線下的面積應(yīng)滿足：,穩(wěn)性天氣衡準(zhǔn)計(jì)算圖,2、IMO對(duì)特殊船舶的穩(wěn)性要求 集裝箱船舶的穩(wěn)性衡準(zhǔn) 木材船的穩(wěn)性衡準(zhǔn) 散裝谷物船舶的穩(wěn)性衡準(zhǔn) 液貨船的穩(wěn)性衡準(zhǔn) 注：以上特種船舶的穩(wěn)性衡準(zhǔn)要求是獨(dú)立的衡準(zhǔn)條件。,1、穩(wěn)性衡準(zhǔn)基本要求,（二）我國(guó)法定規(guī)則對(duì)船舶穩(wěn)性要求,AW船舶正浮時(shí)水線上船體和甲板貨的側(cè)面積投影(m2)； PW單位計(jì)算風(fēng)壓(kPa)，根據(jù)ZW和限定航區(qū)查取PW曲線圖； ZW計(jì)算風(fēng)力作用力臂(

28、m)，AW的中心至水線的垂直距離。,穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)K的計(jì)算,2、臨界穩(wěn)性高度GMC和極限重心高度KGmax GMC 從初穩(wěn)性、大傾角穩(wěn)性及動(dòng)穩(wěn)性的要求 出發(fā)提出的對(duì)初穩(wěn)性高度的下限限制值，即 同時(shí)滿足法定規(guī)則對(duì)船舶穩(wěn)性衡準(zhǔn)的五 點(diǎn)要求時(shí)，船舶初穩(wěn)性高度的最低值。,臨界穩(wěn)性高度曲線圖,極限重心高度KGmax 從初穩(wěn)性、大傾角穩(wěn)性及動(dòng)穩(wěn)性的要求 出發(fā)提出的對(duì)重心高度的上限限制值，即 同時(shí)足法定規(guī)則對(duì)船舶穩(wěn)性衡準(zhǔn)的五 點(diǎn)要求時(shí)，船舶重心高度的最大值。,極限重心高度曲線圖,集裝箱船舶的穩(wěn)性衡準(zhǔn) 木材船的穩(wěn)性衡準(zhǔn) 液貨船的穩(wěn)性衡準(zhǔn) 散裝谷物船舶的穩(wěn)性衡準(zhǔn),3、法定規(guī)則穩(wěn)性衡準(zhǔn)特殊要求,七、穩(wěn)性的檢驗(yàn)與調(diào)整,1、穩(wěn)性過(guò)大的影響 對(duì)船員生活工作不利 對(duì)航海儀器的使用不利 對(duì)船舶結(jié)構(gòu)不利 貨物容易發(fā)生移動(dòng),（一）穩(wěn)性大小對(duì)船舶安全的影響,2、穩(wěn)性過(guò)小的影響 容易導(dǎo)致船舶傾覆 船舶操縱困難 主輔機(jī)工況不良 對(duì)船員心理產(chǎn)生影響,（二）船舶適宜的穩(wěn)性范圍 1、普通貨船適宜的穩(wěn)性范圍,2、保證適宜穩(wěn)性范圍的經(jīng)驗(yàn)方法 二層甲板船，二層艙的裝貨量應(yīng)占全船 載貨總重量的35，底艙占65； 若需裝載部分甲板貨，其重量一般不超 過(guò)10，且堆積高度不超過(guò)1/51/6B。 三層甲板船，上二層艙占20，下二層 艙占25，底艙占