4.船舶稳性
船舶力学的船体稳定性分析
船舶力学的船体稳定性分析船舶力学是研究船舶在水中运动及力学性能的学科，船体稳定性是船舶力学中至关重要的一个方面。
本文将对船体稳定性进行分析，并探讨其相关概念、影响因素以及分析方法。
一、船体稳定性的概念船体稳定性指船舶在平静水面上保持稳定的能力，即船体在外力作用下能够恢复到平衡状态，并能经受一定程度的倾斜而不翻覆。
船体稳定性的好坏直接关系到船舶的安全性和操作性。
二、船体稳定性的影响因素1. 重心位置：船舶的重心位置对稳定性影响较大，重心过高或过低都会导致稳定性下降。
一般来说，船舶的重心位置应该尽量靠近船舶的中心线，以提高稳定性。
2. 压力中心位置：船舶的压力中心位置是指船下部受到浮力的作用点。
压力中心位置过高或过低都会影响船体的稳定性，合理的压力中心位置可提高船舶的稳定性。
3. 船舶形状：船舶的外形对于稳定性起着重要作用。
船舶通常采用宽船底和圆弧形侧壁，以增加船舶的稳定性。
4. 重量分布：合理的重量分布可以提高船舶的稳定性。
经验上，船舶的重量应集中在船舶的下部，以增加稳定性。
三、船体稳定性分析方法1. 初步稳性计算：通过计算船舶的几何参数和重心位置，利用稳定性公式进行初步的稳性计算。
初步稳性计算可以快速评估船舶的稳定性，并为进一步分析提供数据基础。
2. 可能性稳性计算：利用可能性稳性曲线进行进一步的分析。
该方法通过模拟船舶在倾斜时的稳定状态，绘制稳性曲线来评估船舶的稳定性。
可能性稳性计算可以更加全面地了解船舶的稳定性。
3. 倾斜试验：通过进行倾斜试验来验证船舶的稳定性。
倾斜试验是将船舶船体倾斜一定角度，观察船舶的回复能力以及倾斜角度与稳定性之间的关系。
倾斜试验是一种直接、可靠的稳性分析方法。
综上所述，船体稳定性是船舶力学中重要的一部分，其稳定性分析涉及到重心位置、压力中心位置、船舶形状和重量分布等因素。
通过初步稳性计算、可能性稳性计算以及倾斜试验等方法，可以评估船舶的稳定性，并为船舶设计、建造和操作提供依据，保障船舶的安全运行。
提高船舶稳性的措施
提高船舶稳性的措施1. 引言船舶稳性是指船舶在各种外力的作用下，保持稳定的能力。
良好的船舶稳性是保障船舶安全航行的关键因素之一。
本文将介绍一些提高船舶稳性的措施，包括改良船体设计、安装稳定设备和改进船舶操作等方面。
2. 改良船体设计船体设计是船舶稳性的基础，通过改良船体设计可以提供更好的船舶稳定性。
以下是几种改良船体设计的措施：•增加船舶宽度：增加船舶的宽度可以提高船舶的稳定性。
较宽的船舶更能抵抗侧倾和纵倾的力量，从而提高船舶的稳定性。
•增加船舶的重心：将船舶的重心下移，可以使船舶更加稳定。
通过增加船舶的水平结构和重物，可以使船舶重心下移，从而增加稳定性。
•改善船体外形：通过改变船舶的外形，减小空气阻力和水阻力，可以提高船舶的稳定性。
例如，减小船体的曲率半径和船尾的面积等。
3. 安装稳定设备为了进一步提高船舶的稳定性，可以在船舶上安装一些稳定设备。
以下是一些常见的稳定设备：•气压舱：气压舱是一种通过调整舱内气压来达到稳定船舶的设备。
通过增加舱内的气压，可以增加船舶的浮力，从而提高船舶的稳定性。
•球ast底船体：球ast底船体是一种通过在船体下方安装球形物体来提高船舶稳定性的设备。
球ast底船体可以增加船舶的阻力，减小侧倾和纵倾的力量。
•自动控制系统：通过使用自动控制系统，可以实时监测船舶的倾斜情况，并及时采取措施来恢复船舶的稳定性。
自动控制系统通常包括倾斜传感器、控制阀和液压系统等。
4. 改进船舶操作除了改良船体设计和安装稳定设备外，改进船舶操作也是提高船舶稳性的重要措施。
以下是一些改进船舶操作的建议：•合理装载货物：在装载货物时，应根据船舶的稳定性曲线和稳性指标，合理分配货物的位置和重量，以保持船舶的平衡。
•合理调整舵角：舵角的调整对船舶的稳定性有很大影响。
在航行中，应根据船舶的倾斜情况和风浪状况合理调整舵角，使船舶始终保持平稳。
•培训船员：船员的技能和操作水平直接影响船舶的稳定性。
通过加强船员的培训和训练，提高其操作技巧和应对紧急情况的能力，可以提高船舶的整体稳定性。
保证船舶具有适当的稳性的经验方法
保证船舶具有适当的稳性的经验方法一、有两层舱的普通货船：二层占35％；底层占65％二、有两层舱的普通货船如果装有甲板货则：底层舱占65％；二层占25％；甲板货不超过10％三、有三层舱的普通货船：上二层占20％；下二层占25％；底层占55％四、观察船舶是否有足够的稳性：1、船舶用舵后有倾斜现象且恢复缓慢说明稳性不足。
2、船舶上浪后有倾斜现象且恢复缓慢说明稳性不足。
3、不明原因的倾斜，用压载水调整后向另一舷倾斜，调平不容易说明稳性不足。
五、判断船舶在航行时的稳性：经验公式：GM=(CB)²/t²；式中C为常数和船舶的方形系数有关，客船0.75~0.85；货船0.70~0.80；B为船宽；GM为船舶稳性高度值；t为船舶摇摆周期；亦可用t=0.58 （B²+4KG²）/GM 式中KG为船舶重心高度。
保证船舶的局部强度不受损伤一、上甲板：1、P≤B•S•H/μ；其中P为甲板所承受的力；B为船宽；S为横梁间距；H为货物堆码的高度（m），重结构船为1.5m，倾结构船为1.2m2、P≤9.81HC/ S•F；其中HC为允许货高，重结构船为1.5m，倾结构船为1.2mP≤9.81HC RC；RC－设计装运货物的单位体积重量二、中间甲板和底舱：P≤0.72V舱三、各舱的最大装载量：P≤0.9L•B•dS，L－舱长；B－舱宽；dS－夏季满载吃水。
四、装密度较大的货物，例如铁矿：1）不平舱或仅作部分平舱时，各舱底舱舱内堆积高度HC≤0.9 S•F•dS；2）经过充分平舱，各底舱可据情况多装按0.9L•B•dS所得重量的2 0％，但必须按舱容比配货；3）机舱后部各底舱，由于轴隧的加强作用，可多装按1）和2）所得重量的10％，但必须按舱容比分配货物。
五、上述情况是在无船舶资料时的计算方法，有船舶资料时，以资料为准。
六、船舶纵向变形的效验：1、经验数值法：（一般不超过两柱间长的1/1000）有利LBP/1200 正常LBP/800 极限LBP/600 危险2、主机汽缸曲拐开档差值检验法：是利用曲拐的开档值（mm）与汽缸活塞冲程（mm）进行比较；曲拐开档差值不大于汽缸活塞冲程的1/10000为有利范围；在1/10000与2/1000 0之间为允许范围；大于2/10000为危险范围。
船舶稳性核算—船舶稳性的检验与调整
1.对船舶的完整稳性要求
共有四项指标： 第一项是对初稳性而言的； 第二项和第三项是对大倾角稳性而言的； 第四项是对动稳性而言的。
规则要求必须同时满足 例：某轮的GM为0.5米，只能说满足了初稳性的要求，是
否满足稳性的全部要求则不能确定。
2. 稳性衡准数的求取
船舶稳性衡准数，是指船舶的最小倾覆力矩Mh·min与风压倾侧 力矩MＷ的比值，或最小倾覆力臂Lh·min与风压倾侧力臂LＷ的比 值，即：
2. 稳性衡准数的求取
2）式计算：
MW = PW·AW·ZW = 9.81Δ·lW 式中: AW—船舶正浮时水线以上船体及甲板货的侧投影面积；
ZW—AW的面积中心至水线面的垂直距离； PW—单位计算风压； lW—风压倾侧力臂，即风压倾侧力矩与船舶排水量的比值。
当船舶实际装载方案的初稳性高度（经自由液面修正后） 不小于该装载状态下的最小许用初稳性高度值（即GM≥GMC） 时，表示船舶的稳性已满足规则规定衡准指标。
我国法定规则对普通商 船完整稳性的要求
目录
01
稳性要求
02 稳性衡准数的求取
03
临界稳性高度
1.对船舶的完整稳性要求
对于航行于远海、近海、沿海航区的非国际航行船舶， 我 国 的要求如下：
经自由液面修正后的完整稳性的各项指标，必须同时满足： 1）初稳性高度GM应不小于0.15m； 2）横倾角在30o处的复原力臂值GZ应不小于0.20 m，如 果 船体进水角小于30o，则进水角处的复原力臂值应不小于 0.20 m； 3）最大复原力臂对应的横倾角应不小于25o，且进水角应 不小于最大复原力臂对应的横倾角θs·max； 4）稳性衡准数应不小于1。
K= Mh·min/MＷ = Lh·min/ LＷ K≥1，即Mh·min≥MＷ，K是衡量船舶动稳性的重要参数。
第四章 船舶稳性
第四章船舶稳性第一节船舶稳性的基本概念（一）船舶平衡的3种状态1、稳定平衡>0G点在M点之下，GM>0，MR2、随遇平衡G点与M点重合，GM=0，M=0R3、不稳定平衡<0G点在M点之上，GM<0，MR（二）稳性的定义船舶稳性是指船舶受给定的外力作用后发生倾侧而不致倾覆，当外力消失后仍能回复到原来的平衡位置的能力。
（三）稳性分类分类方法: 按倾斜方向、倾角大小、倾斜力矩性质、船舱是否进水┏破舱稳性稳性┫┏初稳性(小倾角稳性)┃┏横稳性┫┏静稳性┗完整稳性┫┗大倾角稳性┫┗纵稳性┗动稳性其中，倾角小于等于10－15度称为小倾角，否则称为大倾角。
倾斜力矩性质指静力或动力，或者说有无角速度、角加速度。
第二节船舶初稳性（1）（一）船舶初稳性的基本标志1．稳心M 与稳心距基线高度KM船舶小倾角横倾前、后其浮力作用线交点称为横稳心，简称稳心。
稳心M距基线的垂向坐标称为稳心距基线高度。
2．初稳性的衡准指标稳心M至重心G的垂距称为初稳性高度GM。
初稳性高度GM是衡准船舶是否具有初稳性的指标。
初稳性高度大于零，即船舶重心在稳心之下，船舶就有初稳性。
3．初稳性中的假设(对于任一给定的吃水或排水量)（1）小倾角横倾(微倾)；（2）在微倾过程中稳心M和重心G的位置固定不变；（3）在微倾过程中浮心B的移动轨迹是一段以稳心为圆心的圆弧；（4）在微倾过程中倾斜轴过漂心。
（二）初稳性高度GM的表达式GM=KB+BM-KG=KM-KG第二节 船舶初稳性（2）（三） 初稳性高度的求取1、 KM 可在静水力曲线图、静水力参数表或载重表中查取。
2、 KG 的计算式中，P i —— 组成船舶总重量（含空船重量等）的第i 项载荷，tZ i —— 载荷P i 的重心距基线高度，m3、Z i 确定（1）舱容曲线图表查取法船舶资料中通常有各个货舱和液舱的舱容曲线图或数据表，利用舱容曲线图表，可方便确定舱内散货或液货的重心高度Z i ，方法如下：i ）对于匀质散货或液货，已知货堆表面距基线高度，在图中左纵轴上对应点做水平线交舱容中心距基线高度曲线得B 点，过B 点做垂线交上横轴得C 点，对应值即为该舱货物重心距基线高度Z i 。
保证船舶稳性的措施
保证船舶稳性的措施船舶稳性是指船舶在航行、靠泊和装卸货物等情况下不发生危险倾覆的能力。
良好的船舶稳性措施能够确保船舶运输更加安全可靠。
下面我们将介绍一些保证船舶稳性的措施。
1. 货物摆放与配载船舶的货物摆放和配载是影响船舶稳性的重要因素。
为了保证船舶良好的稳定性，货物应该按照规定的配载图纸和指示进行合理摆放和配载。
在船舶装运过程中，货物的压载线高度和货物集中度也是必须要考虑的因素。
此外，也要根据海况进行调节。
2. 船舶水线的控制船舶的水线必须在控制范围之内，才能够保证船舶的稳定性。
通常而言，根据船舶的状况和要求，水线的控制有以下几个措施：•加载计算，确定船舶的准载吃水和准载排水量•每船舶厂家确定的吃水测量标点•水下测量的水位标志高度采用这些措施可以有效控制船舶的水位，在规定的范围内保持船舶稳定性。
3. 液体负载均衡措施船舶在携带液体物品运输时，需采取一定的液体负载均衡措施。
刘续晨和沈海生的研究表明，优秀的液体负载均衡方法应该满足以下三个原则：•随时避免危险油位•避免液体货物操作时的不良后果•通化油轮吨位和运输能力，或装船型号宽限范围内的货物种类以上提到的几点原则可以保证船舶在液体负载均衡时能够保持稳定。
4. 打捞设备和替代动力设备配置船舶在遇到不时之需的时候，需要及时配置打捞设备和替代动力设备来帮助船舶克服风浪、船体遭受损坏等问题。
在配置时，应该按照船舶的类型、航行区域和日常工作等因素进行选择，从而确保设备的有效应用。
5. 安装冷水元素船舶船体内装冷水元素也是一种能够保证船舶稳定性的措施之一。
冷水元素质量要求高且安装需要专业技术。
在使用时，船员要按照相关的操作规定进行水位的流加，以确保其稳定性。
总之，船舶稳定性措施的科学运用始终是船员们保证船舶普遍运输安全的关键。
船舶需要在满足各种规范、技术和安全要求的条件下才能达到稳定性，从而保证人们在出海旅游和海洋运输方面的舒适和安全。
保障船舶稳性的措施
保障船舶稳性的措施船舶稳性是指船舶在静态和动态状态下，其结构能够保持良好的平衡性和自稳性，以保障船舶在航行中不发生倾覆、沉没或其他严重事故。
为了保障船舶稳性，在船舶设计、制造和航行过程中，需要采取一系列的保障措施。
本文将穿插介绍一些船舶稳性的基本概念，着重阐述保障船舶稳性的措施。
船舶稳性的基本概念水线原理船舶在浮行状态下，其重心应与浮力的重心位于同一水平线上。
这个水平线就是船舶的水线。
根据水线的不同位置，一艘船舶可以分为以下几种类型：满载线、标准线、干舷线和极低线。
稳性稳性是指船舶在航行中受到外部和内部影响，能够保持平衡并自行恢复原来的状态。
影响船舶稳性的因素很多，主要有重心和浮力等因素。
保持船舶稳性的措施为了保障船舶在航行中稳定性，需要采取一系列的措施。
下面将分别介绍一些措施。
船舶设计中的稳性措施船舶设计中优化船型和布设舱室是保障船舶稳性的重要措施。
船型设计船舶的船型会直接影响其稳性，其主要包括船体的宽度、长度、宽深比等。
在设计时需要考虑船体结构和载货能力等浮力因素，以便达到较好的稳性目的。
布设舱室舱室的布设对船舶稳性同样有很大的影响。
设计时需要考虑到舱室的形状、容积和位置等因素，使其布局合理并能够相互平衡。
船舶建造中的稳性措施船舶建造过程中的稳性措施主要是为了保障船体结构的强度和防漏性。
具体措施如下：钢材选择船舶钢材的选择不能仅仅考虑到强度，还需要考虑到材料的密度、延展性、热膨胀系数等因素，以保证船体结构在航行时能够满足稳性要求。
焊接技术焊接技术也是保障船体结构强度和防漏性的重要措施。
在建造过程中需要严格按照生产标准，采用高质量的材料和先进的技术，以确保焊接质量。
船舶操作中的稳性措施船舶操作中的稳性措施主要是为了保证船舶在航行过程中稳定性。
具体措施如下：货物搭载船舶在运输货物的过程中，需要合理搭载货物，以充分利用船舶的载货能力，同时保证船体平衡。
燃油控制燃油是驱动船舶的主要动力源，但在航行过程中，如果燃油过多或过少，都将对船舶的稳定性产生影响。
船舶的稳性
船舶的稳性
3. Mw 计算
M w lw Pw Z w Aw
f ()
式中:Pw—— 单位计算风压(t/m2),Pw=f(航区, Zw)； Aw—— 船舶横向受风面积(m2),Aw = f(dm)； Zw—— Aw 中心距水线距离(m); lw—— 风压倾侧力臂(m)，可从船舶资料中的风压倾侧力臂图表中查取。 三、对船舶稳性的要求 1. 我国 2004 年《法定规则》对非遮蔽航区海船的稳性基本要求： 经自由液面修正后，船舶在整个航程中必须同时满足五项基本衡准要求： (1) GM 0.15m； (2) GZ|=30 0.20m，当f<30°时由 GZ|=f 代替； (3)θ
(m)
式中: MS —— 剩余静稳性力臂，(m)。
Tel: 800-820-0949
船舶的稳性
第四节 静稳性曲线 一、静稳性曲线的绘制(MR = f()或 GZ = f())
二、静稳性曲线的特征值 1. 曲线在原点处的斜率 GM 2. 横倾 30处的复原力臂 GZ|=30 3. 最大复原力臂对应的横倾角smax(极限静倾角) 曲线最高点所对应的横坐标值。 4. 稳性消失角v 在 smax 且 MR = 0 所对应的横倾角。 5. 曲线上反曲点对应角im 通常为甲板浸水角。 6. 静稳性曲线下面积 A2-1 表示复原力矩 MR 所作的功 AR(倾斜后船舶所具有的位能)。 ◎ 大倾角静稳性的衡准指标：GZ|=30、smax、v 和 AR。 三、影响静稳性曲线的因素 1. 对于特定船：与 KG 和有关。 2. 对不同船：与船宽 B、干舷 FB 等因素有关。B 增大时,GM 和 GZ|=30增大，smax 和 v 减小。FB 增大时,GM 不变，但可提高大倾角稳性。
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4.8. Inclining Experiment
倾斜试验的目的 试验方法及原理
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Байду номын сангаас
4.9. Stability at Large Angles of Inclination and Metacentric Stability 大倾角稳性与初稳性的比较 大角度倾斜时的回复力矩 静稳性曲线 稳性交叉曲线
Stable Equilibrium Neutral Equilibrium Unstable Equilibrium Conditions that Have Ship Initial Stability
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4.3.Initial Metacnetric Height and Initial Stability Formula
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2. The Effect of Loading and Unloading a Large Number of Cargos on Ship Floating and Stability
大量装卸（一般超过10%排水量）： 大量装卸（一般超过 排水量） 排水量 步骤： 步骤：
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4.10. Dynamic Stability
动稳性与静稳性的区别 动稳性的衡量标准 静稳性曲线的应用 动稳性曲线 动稳性曲线与静稳性曲线的关系
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4.11. Criterion of Stability
IMO关于适合各种类型船舶的完整稳性 关于适合各种类型船舶的完整稳性 规则 中国船级社《 中国船级社《船舶与海上设施法定检验 规则》 规则》的要求
悬挂货物对船舶稳性的影响 自由液面对船舶稳性的影响
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4.7. The Effect of Loading and Unloading Cargos on Ship Floating and Stability The Effect of Loading and Unloading a Small Amount of Cargos on Ship Floating and Stability The Effect of Loading and Unloading a Large Number of Cargos on Ship Floating and Stability
船舶初稳性的简化假定 初稳性高度 初稳性公式 横倾一度力矩与每厘米纵倾力矩
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4.4. Ship Hydrostatic Data
静水力曲线图 载重表尺及静水力参数表
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4.5. The Effect of Ship’s Cargo Moving on Ship Floating and Stability
Chapter 4 Ship Stability
4.1. Classification of Stability 4.2.Three Equilibrium States of Ship 4.3.Initial Metacnetric Height and Initial Stability Formula 4.4. Ship Hydrostatic Data 4.5.The Effect of Ship’s Cargo Moving on Ship Floating and Stability 4.6. The Effect of Hanging Cargos and Free Liquid Surface Moving on Ship Stability
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Chapter 4 Ship Stability
4.7. The Effect of Loading and Unloading Cargos on Ship Floating and Stability 4.8. Inclining Experiment 4.9. Stability at Large Angles of Inclination and Metacentric Stability 4.10. Dynamic Stability 4.11. Criterion of Stability
重量重心移动原理 货物垂向移动对浮态与稳性的影响 货物横向移动对浮态与稳性的影响 货物纵向移动对浮态与稳性的影响 货物任意移动对浮态与稳性的影响
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4.6. The Effect of Hanging Cargos and Free Liquid Surface Moving on Ship Stability
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4.1. Classification of Stability
Stability Stability Classification
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4.2.Three Equilibrium States of Ship ——船舶具有稳性的条件 船舶具有稳性的条件
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1. The Effect of Loading and Unloading a Small Amount of Cargos on Ship Floating and Stability
少量装卸在通过漂心的垂线上： 少量装卸在通过漂心的垂线上： 少量装卸在任意位置上： 少量装卸在任意位置上：