张网渔船稳性的计算分析
船舶运动稳定性的计算与分析
船舶运动稳定性的计算与分析随着航运业的不断发展，船舶在海洋中的运行也越来越多。
但是，船舶在海上航行时，由于海浪的影响，总会产生各种各样的不稳定因素，给船舶运行带来困难和风险。
因此，确保船舶的运动稳定性显得尤为重要。
船舶的运动稳定性就是指在海上航行时，船体保持平衡，避免翻船或侧翻的概率。
要保证船舶的运动稳定性，首先需要进行计算和分析，以确保航行时侧倾角度控制在可接受的范围内。
一、船舶运动稳定性的计算与分析方法1. 船舶稳性计算方法船舶稳性计算是指通过测量、计算和分析船舶稳态和动态数据，得出船舶受到波浪力和风力时的稳态和动态特性。
主要包括稳态、动态稳定性、自由恢复性等。
船舶稳性计算主要通过计算公式和图表进行。
2. 有限元方法有限元方法是一种数学计算方法，它以船舶的结构模型作为基础，对船舶运动的三维模型进行求解，从而得到船舶的运动稳定性。
有限元方法可以考虑到船体柔性变形、复杂海浪和气象特性等，因此可以更加精确地计算船舶的运动稳定性。
3. 模拟计算方法模拟计算方法是指建立船舶运动稳定性的数学模型，通过数字仿真计算，得到船舶在风力和波浪下的受力和运动情况。
模拟计算方法包括动态稳定性分析、湍流流场计算等。
二、船舶运动稳定性的影响因素船舶的运动稳定性不仅受到自身结构的影响，还受到外部因素的影响。
1. 船舶结构因素船体的尺寸、形状、重心位置、装载状态、船尾设计等均会影响船舶的运动稳定性。
在进行船舶结构设计时，需要考虑以上因素对稳定性的影响。
2. 外部气象海况因素外部气象海况因素包括风速、浪高、浪向等。
当气象海况恶劣时，对船舶的稳定性造成的影响较大，因此需要及时掌握并采取相应的预警措施。
3. 航线选择航线上存在的航行条件也会对船舶运动稳定性造成一定的影响，如港口、卡口、水深等，需要在航行前进行详细的规划和考虑。
三、船舶运动稳定性的应对措施1. 船舶结构设计在船舶结构设计时，应根据航行的环境条件，合理选择船舶的尺寸、重心位置等参数，以优化船舶的稳定性。
船舶初稳性高度计算
船舶初稳性高度计算一、计算初始稳性力矩：1. 确定负载线（Load Line）：根据船舶的装载性质和状况，确定船舶的负载线位于船舶的多少米以下。
负载线可以通过船舶登记证书或者船舶建造图纸来确定。
2.确定艏舱口的高度：通过测量或者船舶建造图纸，确定船头部分（艏舱口）的高度。
3.确定船舶负载条件：根据船舶装载情况，确定船舶的轻载条件和满载条件。
轻载条件下，将轻载的货物和物资负载在船舶上，满载条件下，将满载的货物和物资负载在船舶上。
4.确定船舶的垂心高度：根据船舶建造图纸或者测量，确定船舶的垂心高度。
5.确定船舶的初始稳性力矩：根据公式M=V*GZ，计算船舶的初始稳性力矩。
其中，V表示船舶的排水量，可以根据船舶建造图纸或者测量得到；GZ表示初始稳性力矩曲线的纵坐标值，可以通过船舶建造图纸或者船舶稳性书来查找得到，或者通过模型试验来测量得到。
二、计算初始上曲力：1.确定初始上曲力的初始高度：根据船舶的装载情况，确定初始上曲力的高度。
初始上曲力通常是在船舶最高处，例如烟囱顶部或者天线桅杆顶部。
2.确定初始上曲力力臂：根据船舶建造图纸或者测量，确定初始上曲力力臂的长度。
3.确定初始上曲力大小：根据公式F=M/R，计算初始上曲力的大小。
其中，M表示初始稳性力矩，可以通过上一步计算得到；R表示初始上曲力力臂的长度。
三、计算船舶的初稳性高度：船舶的初稳性高度可以通过下面的公式计算得到：H=V*(GZ-F)/F其中，H表示船舶的初稳性高度；V表示船舶的排水量；GZ表示初始稳性力矩曲线的纵坐标值；F表示初始上曲力的大小。
通过以上的计算步骤，就可以确定船舶的初稳性高度。
初稳性高度的计算对于船舶的安全和稳定至关重要。
船舶的初稳性高度一般应该保持在一定的范围内，以确保船舶在不同的负载条件下都能够保持稳定。
船舶运营者可以根据实际情况和船舶建造图纸来计算船舶的初稳性高度，并根据计算结果来调整船舶的装载情况，以确保船舶的安全和稳定。
船舶稳性核算—核算船舶大倾角稳性
3）最大复原力臂和最大复原力臂对应角 在静稳性曲线图上，当静稳性曲 线达到最高点A时，所对应的纵坐标值即为最大静稳性力臂GZmax、或最大 复原力矩MR·max ，它表示船舶在静力作用下抵抗外力矩的能力，所以GZmax 越大，稳性也越大。最高点A点对应的横坐标为最大复原力臂对应角θs·max， 又称极限静倾角，为保证船舶具有足够的稳性，一般要求θs·max在45度左右
2. 静稳性曲线的绘制
前面已经介绍，GZ的求法有三种，我们用基点法来进行讨论。 绘制的方法是 1）根据船舶排水量，查稳性交叉曲线，得KN（表中的第二行）； 2）计算经自由液 面修正后的KG（将自由液面的影响看成是重心高度的增加）； 3）计算不同倾角的 KH=KGsinθ（表中的第三行）；
4）求不同倾角的GZ（GZ=KN-KH，表中的第四行）。
力作用线的垂直距离MS称为形状稳性力臂，并由下式求得船
舶的静稳性力臂GZ，即：
式中:
GZ = MS +GM0·Sinθ
MS—稳心点法下的船舶形状稳性力臂，可由船舶排水量
从稳心点法下的稳性交叉曲线上查取不同横倾角所对应的值
；
GM0—未经自由液面修正的船舶初稳性高度； θ—船舶的横倾角。
θ
10
20
30
40
50
60
70
80
KN
1.52
3.06
4.40
5.52
6.38
6.91
7.30
7.28
KGsinθ
1.30
2.57
3.75
船舶稳性和吃水差计算
船舶稳性和吃水差计算船舶稳性和吃水差计算Ship stability and trim calculations1.总则General rules保证船舶稳性和强度在任何时候都保持在船级社认可的稳性计算书规定范围内，防止因受载不当，产生应力集中造成船体结构永久性变形或损伤。
Ensure stability and strength of the ship at all times to maintain stability within stability calculations approved by the classification societies in order to prevent due to load improperly resulting in stress concentration which will cause the ship structure permanent deformation or subversion.2.适用范围Sphere of application公司所属和代管船舶的稳性、强度要求To satisfy the requirement of company owned and managed ships stability and strength3.责任Responsibility3.1.大副根据本船《装载手册》或《稳性计算手册》等法定装载资料，负责合理配载或对相关部门提供的预配方案进行核算，确保船舶稳性及强度处于安全允许值范围。
Based on the ship "loading manual" or "stability calculations manual" and other legal loading information, the chief officer is responsible for making reasonable stowage plan or adjust accounts of the pre plan from relevant departments to ensure stability and strength of the ship in a safe range of allowed values.3.2.船长负责审批大副确认的配载方案和稳性计算。
船舶稳性计算公式
船舶稳性计算公式船舶稳性是指船舶在水中运行时，保持平衡和稳定的能力。
稳定性是船舶设计中非常重要的一个方面，它关系到船舶的安全性和航行性能。
船舶稳性计算公式是用来评估船舶在不同条件下的稳性情况的数学公式，通过这些公式可以计算出船舶在不同条件下的稳性参数，从而为船舶设计和运行提供参考依据。
船舶稳性计算公式的基本原理是基于阿基米德原理和力学平衡原理，通过计算船舶的浮力、重力和倾覆力矩等参数来评估船舶的稳定性。
在船舶设计和运行中，稳性计算公式被广泛应用于评估船舶的稳性情况，为船舶设计师和船舶操作人员提供了重要的参考数据。
船舶稳性计算公式涉及到许多参数，其中包括船舶的尺寸、形状、重心位置、载重情况、浸水线、气压和海况等因素。
根据这些参数，可以得出船舶的稳性曲线、倾覆角、倾覆力矩、倾覆力臂等稳性参数，从而评估船舶在不同条件下的稳定性。
船舶稳性计算公式的具体形式和计算方法根据不同的稳性理论和方法而有所不同。
在船舶设计中，常用的稳性计算方法包括静态稳性计算、动态稳性计算、气动稳性计算和波浪稳性计算等。
每种方法都有相应的计算公式和计算程序，可以用来评估船舶在不同条件下的稳性情况。
静态稳性计算是指在平静水面上，船舶在静止状态下的稳性情况。
常用的静态稳性计算公式包括浮力计算公式、重心位置计算公式、倾覆力矩计算公式等。
通过这些公式可以计算出船舶在不同载重情况下的浮力和重心位置，从而评估船舶的稳定性。
动态稳性计算是指在船舶运行时，船舶在动态条件下的稳性情况。
常用的动态稳性计算公式包括倾覆角计算公式、倾覆力矩计算公式、倾覆力臂计算公式等。
通过这些公式可以评估船舶在不同航行状态下的稳定性，为船舶操作人员提供重要的参考数据。
气动稳性计算是指在强风条件下，船舶在风力作用下的稳性情况。
常用的气动稳性计算公式包括风压力计算公式、风倾覆力矩计算公式等。
通过这些公式可以评估船舶在强风条件下的稳定性，为船舶设计师和船舶操作人员提供重要的参考数据。
张网渔船稳性的计算分析解析
张网渔船稳性的计算分析摘要：本文应用船舶稳性计算的理论对江苏省南通市发生海难事故的JS808BD型张网渔船稳性进行计算、分析。
结果表明：正确装载网具及锚设备的张网渔船，渔船稳性符合我国《渔业船舶法定检验规则(2000)》对Ⅱ航区船舶稳性的最低要求，但比渔船设计稳性有所下降；网具或锚设备发生移位的张网渔船，渔船稳性不符合《渔业船舶法定检验规则(2000)》的最低要求，容易导致船舶倾覆。
渔船稳性的变化除了受天气、海况的影响外，还与渔船装载网具及锚设备等因素有关。
关键词：张网渔船；稳性；计算。
张网渔业是我国近海渔业生产的主要作业方式之一，目前作业的大多数张网渔船都是由拖网渔船改装而成。
近年来，我国近海张网渔业中已发生多起渔船水上事故，造成了巨大的经济损失和严重的安全问题，引。
除了天气、海况的影响外，引发此类事故的一个重要原因是渔船稳性不足。
本文以2002年江苏省南通市JS808BD型张网渔船由于没有正确装载甲板设备，导致稳性余量不足，船舶倾覆的事故为例，对此类张网渔船稳性进行计算、分析，以供有关部门和渔业管理者参考。
1材料与方法1．1渔船基本资料发生海难的张网渔船(JS808BD型)由江苏省启东渔轮厂于20世纪90年代建造，钢质结构，单层底。
原设计为拖网作业渔船，船舶稳性满足Ⅱ类航区要求(1986年海船稳性规范)。
经改造后用于帆张网作业，其船舶稳性符合Ⅱ类航区要求(1986年海船稳性规范)。
船舶主要参数：船长32 m；船宽6．6 m；型深2．75 m；平均吃水2．05 m；航速9．5 kn；满载排水量203．37 t。
1．2渔船配载情况发生海难时张网渔船的实际配载情况主要包括三个方面(取自江苏渔船检验局吕四分局的该海难事故调查资料)：(1)船舶的基本装载情况：空船重量110．66 t；船员及行李、粮食1．65 t；油、煤1．86 t；水1．89 t；备用网具2．5t。
(2)舱内货物(冰、鱼)50 t。
对流动张网渔船作业特征与其安全分析
同时检查船身排水舷 Ｅ ｌ，并保证其能够正常使用，在风浪大时
起到排水作用 。同时要做好应急预案 ， 在操纵渔船 时尽量保证 船身稳定、船身硬件设施功能 良好。
老 大往往容 易忽视渔船的安全 ，再加上在 国内这个只重视 生 产的时代 ，渔船渔获物的超载是常有 的事情 ，渔获物 的超载
必然导致渔 船干舷的减少 ，渔船 的进水角减小 ，稳心 上移 ， 致 使稳性性 能降低 。这样是使得渔船 的安全性能严重降低 ， 如遇 到大风 浪天气 ，很容易使渔船 的稳性不足导师沉没 ，造 成 巨大的经济损失及生命 安全 。所有渔船在大丰收 的时候更 是 要小 心谨慎 ，不能超载 。
（ 左舷受流 ，横流 ）后 ，必须等渔船完全停 下后方可 放网 ，
以确保放 网过程 中船体移动而使 网具缠绕导致不 良后果。开 始放 网时，渔捞长开启铁锚起 吊机 ，用双环葫芦 先将 铁锚 从
为 了保证渔获物 的质量 ，渔船捕获 到的鱼 类在 脱离水域 拖拉上岸后需要马 上清洗并 马上根据渔获 种类、规格进行分
流动张 网渔船 的作业过程主要是放 网、收取渔获物 和起
网三个阶段 中，放 网阶段 中起 吊网具对船 舶稳 性和侧向力影
响较大小 ，渔船受水流 的冲 击比较大 ；起 网阶段过程中起 吊
铁锚 时 ， 铁锚 的重量 比较大 ， 一般有 １ ． ５ ｔ 作业 ， 作 用力较大 ， 作用力矩 比较大 ，对船舶 的左倾力矩较大 ，捕 鱼完成后的航 行运输环节 中，一般情况是 比较 安全 的，但是碰 到大丰收的
持 ，以 防铁锚摇晃 时，碰伤船 上构件 或者擦伤船 员。然后缓
慢地接近海面 ，将系在铁锚上 的提锚绳搭在左舷 的缆桩 上 ， 松放双环葫芦 ，使双环葫芦钩子与铁锚脱离 ，最 后松 放提锚
船舶稳性计算及调整—船舶稳性调整
A.在船舶原重心之上加装货物 B.考虑加装甲板货 C.排放双层底压载水舱等压载水
2.稳性过小时
A.在双层底注入压载水 B.改变燃润料、淡水的补给计划 C.注入压载水和改变油水的补给方案，应考虑船舶的总体营运效益问题
三、保证船舶具有适度稳性的经验方法 货物如何安排才能保证船舶稳性？
A 对具有二层舱的普通货船
B 如装甲板货，分配比例为
5 20整
如何调整船舶稳性？
一、船舶稳性的调整
调整船舶重心是改善稳性的根本措施。
1.垂向移动载荷 2.增加或减少载荷
A.稳性过大时，可以在船舶原重心之上增加载荷或在船舶原重心之下减 少载荷；
B.稳性过小时，可以在船舶原重心之上减少载荷或在船舶原重心之下增 加载荷。
二、具 体 措 施
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张网渔船稳性的计算分析
摘要：本文应用船舶稳性计算的理论对江苏省南通市发生海难事故的JS808BD型张网渔船稳性进行计算、分析。
结果表明：正确装载网具及锚设备的张网渔船，渔船稳性符合我国《渔业船舶法定检验规则(2000)》对Ⅱ航区船舶稳性的最低要求，但比渔船设计稳性有所下降；网具或锚设备发生移位的张网渔船，渔船稳性不符合《渔业船舶法定检验规则(2000)》的最低要求，容易导致船舶倾覆。
渔船稳性的变化除了受天气、海况的影响外，还与渔船装载网具及锚设备等因素有关。
关键词：张网渔船；稳性；计算。
张网渔业是我国近海渔业生产的主要作业方式之一，目前作业的大多数张网渔船都是由拖网渔船改装而成。
近年来，我国近海张网渔业中已发生多起渔船水上事故，造成了巨大的经济损失和严重的安全问题，引。
除了天气、海况的影响外，引发此类事故的一个重要原因是渔船稳性不足。
本文以2002年江苏省南通市JS808BD型张网渔船由于没有正确装载甲板设备，导致稳性余量不足，船舶倾覆的事故为例，对此类张网渔船稳性进行计算、分析，以供有关部门和渔业管理者参考。
1材料与方法
1．1渔船基本资料
发生海难的张网渔船(JS808BD型)由江苏省启东渔轮厂于20世纪90年代建造，钢质结构，单层底。
原设计为拖网作业渔船，船舶稳性满足Ⅱ类航区要求(1986年海船稳性规范)。
经改造后用于帆张网作业，其船舶稳性符合Ⅱ类航区要求(1986年海船稳性规范)。
船舶主要参数：船长32 m；船宽6．6 m；型深2．75 m；平均吃水2．05 m；航速9．5 kn；满载排水量203．37 t。
1．2渔船配载情况
发生海难时张网渔船的实际配载情况主要包括三个方面(取自江苏渔船检验局吕四分局的该海难事故调查资料)：
(1)船舶的基本装载情况：空船重量110．66 t；船员及行李、粮食1．65 t；油、煤1．86 t；水1．89 t；备用网具2．5t。
(2)舱内货物(冰、鱼)50 t。
(3)甲板装载：左舷放置锚4只，每只重1．2 t，辅重0．2 t；右舷放置张网5顶，每顶重1．4 t。
1．3数据处理方法
根据船舶设计相关资料以及渔船的配载情况，并依据船舶稳性计算理论公式-4 J，对张网渔船不同装载情况下的静稳性、动稳性进行计算，绘制相关的稳性曲线。
本文以满载为例，半载、空载情况下的稳性计算同理可得。
2 结果
2．1不同条件下船舶的稳性计算
2．1．1 甲板设备按要求绑扎加固
(1)静稳性及动稳性计算
排水量：180．56 t；平均吃水：2．00 m；浮心纵向坐标：一0．9 m；漂心纵向坐标：一1．45 m；船舶重心垂直高度：2．25 m；船舶横稳性垂直高度：3．07 m；船舶初稳性高度：0．82m；船舶横摇周期：5．18s；船舶横摇角：18度。
(2)绘制静稳性及动稳性曲线图
渔船的稳性曲线图如图1所示，从该图中可以得出：风压动倾力矩：8．14 t·m；进水角：53度。
；最小倾覆力矩：18．06 t·m；最小倾覆力臂：0．10m；稳性衡准数：K=2．22；最大静稳性力臂：L=0．27m；最大静稳性力臂对应角：p=29．2。
；静稳性曲线消失角Q=57。
；当横倾角等于300度，复原力臂为0．27m。
2．1．2 甲板设备没有按要求绑扎
装载于甲板的网具或锚设备由于未按要求绑扎加固，导致网具或锚移位。
根据实际情况确定网具移位：右舷网具(重量为7 t)移位至左舷(移动距离5．5 m)，出现初始横倾角。
这时对渔船(录取的各项数据同上)进行进一步稳性计算。
(1)重心偏离中剖面距离和初始横倾角的计
(2)GG=P×y／A
式中：GG1一重心偏离中剖面距离(m)；P一网具重量(t)；y一网具移位距离(m)；△一排水量(t)。
Tanθ=PY/Δ×GM
式中：θ一初始横倾角(o)；GM一初稳性高度(m)。
当甲板设备没有按要求绑扎时，重心偏离中剖面距离为0．21m；渔船
出现初始横倾角为17。
；初稳性高度：0．70m
(2)稳性曲线图1分析
渔船的稳性曲线如图2所示，从该图中可以得出：最大剩余静稳性力臂为0．1m；当横倾角等于30度，复原力臂小于0.1m。
2．2不同装载条件下张网渔船稳性校核
按照我国《渔业船舶法定检验规则(2000)》(以下简称《规则2000》)对Ⅱ航区船舶的要求，全面校核JS808BD型渔船的稳性。
2.2.1 正确装载网具及锚设备的渔船稳性
与渔船原设计比较，甲板上网具及锚设备正确装载时的船舶重心，横摇周期，首吃水，尾吃水，平均吃水均有提高；初稳性高度，最小倾斜力臂，最大静稳性力臂，最大静稳性力臂对应角，横摇周期，稳性横准数等均有下降，稳性较设计有所下降。
与《规则2000》相比，船舶正确装载网具及锚设备时的稳性符合最低要求，但稳性余量减少（见表1）。
2．2．2没有正确装载网具及锚设备的渔船稳性
在没有正确装载网具及锚设备时，初稳性高度满足《规则2000》的要求，但实际情况接近最低要求；
最大静稳性力臂不满足船舶设计最低要求；横倾30。
时，复原力臂不满足《规则2000》最低要求；与规则比较，没有正确装载网具及锚设
备时的稳性不符合最低要求(见表2)。
3 讨论
3．1渔船在航行中发生倾覆的可能性
渔船在大风浪中航行时的实际水线面，因受航速和舷外波浪的影响不可能是真正的水平面。
当渔船处于波长接近船长，波速接近船速的水域中(即随浪中)航行时，若船中处于波峰，则因渔船实际水线面积损失较大，渔船稳性将大幅下降。
随浪中渔船初稳性高度的最大减小幅度可达0．3～1．0 m，渔船在随浪中的稳性损失尤为明显。
稳性减小的幅度与张网渔船理论上计算的稳性相比较，张网渔船初稳性高度趋向于零，从而为渔船发生倾覆提供了可能条件。
由此可见，满足稳性基本要求的渔船，在随浪中航行时仍存在发生倾覆沉船的可能性。
因此，船长
及船舶驾驶人员应当保持警觉，如遇渔船处于随浪中航行时，应果断采取改变航向和航速等操纵措施，以保证渔船的安全。
3．2渔船稳性不足的征兆及应对措施
观测渔船摇摆周期是一种判别渔船初稳性是否足够的有效方法。
当渔船初稳性状态恶化(即0初稳性高度过小或接近于零)时，渔船征兆是
当渔船受到较小的横向外力距作用，就会发生明显的横倾，而且倾斜过程相对缓慢，即渔船横摇周期增大。
这种现象对于船长及船舶驾驶人员不难判别。
通常作用于船舶的较小横向外力距有：受较小的横风吹袭；一次较舵角的操作；渔船左右舷油水消耗不均；装载于船舶的设备移位等。
渔船一旦出现初稳性不足的任何征兆时，应采取如下措施：避免操舵角度过大；调整航向减小船舶横倾角度；条件许可情况下将甲板渔具移至船舱内；遇危急时抛弃部分甲板渔具或选择合适浅滩主动搁浅等。
3．3渔船甲板网具及锚设备装载
由于甲板渔具移位，导致船舶重心横移，不仅会使船舶出现一个初始横倾角，而且会使静稳性曲线
的高度降低，与《规则2000}比较，船舶实际状态稳性不符合最低要求。
一旦出现这种情况，其后果是十分严重的。
船长及船舶驾驶人员必须采取措施以避免渔船在风浪中航行导致突然倾覆。
在条件许可情况下，马上组织船员将移位的渔具复位，重新加固；谨慎操纵渔船，避免渔船横向受浪和随浪航行；船况危急时，必须将渔具抛弃，确保渔船安全。
图1
图2。