稳性的基本概念

第三章 保证船舶具有适度的稳性 航海教研室 徐瑜 第一节 稳性的基本概念 一、稳性概述 1. 概念：船舶稳性(Stability )是指船舶受外力作用发生倾斜，当外力消失后能够自行回复到原来平衡位置的能力。 2. 船舶具有稳性的原因 1)造成船舶离开原来平衡位置的是倾斜力矩，它产生的原因有：风和浪的作用、船上货物的移动、旅客集中于一舷、拖船的急牵、火炮的发射以及船舶回转等，其大小取决于这些外界条件。 2)使船舶回复到原来平衡位置的是复原力矩，其大小取决于排水量、重心和浮心的相对位置等因素。 SMG Z   (9.8 1)kNm 式中: G Z ：复原力臂，也称稳性力臂，重力和浮力作用线之间的距离。 ◎船舶是否具有稳性，取决于倾斜后重力和浮力的位置关系，而排水量一定时，船舶浮心的变化规律是固定的(静水力资料)，因此重心的位置是主观因素。 3. 横稳心(Metacenter)M： 船舶微倾前后浮力作用线的交点，其距基线的高度KM 可从船舶资料中查取。 4. 船舶的平衡状态 1)稳定平衡：G 在 M 之下，倾斜后重力和浮力形成稳性力矩。 2)不稳定平衡：G 在 M 之上，倾斜后重力和浮力形成倾覆力矩。 3)随遇平衡：G 与 M 重合，倾斜后重力和浮力作用在同一垂线上，不产生力矩。 如下图所示 第三章 保证船舶具有适度的稳性 航海教研室 徐瑜 例如： 1)圆锥在桌面上的不同放置方法； 2)悬挂的圆盘 5. 船舶具有稳性的条件：初始状态为稳定平衡，这只是稳性的第一层含义；仅仅具有稳性是不够的，还应有足够大的回复能力，使船舶不致倾覆，这是稳性的另一层含义。 6. 稳性大小和船舶航行的关系 1)稳性过大，船舶摇摆剧烈，造成人员不适、航海仪器使用不便、船体结构容易受损、舱内货物容易移位以致危及船舶安全。 2)稳性过小，船舶抗倾覆能力较差，容易出现较大的倾角，回复缓慢，船舶长时间斜置于水面，航行不力。 二、稳性的分类 1. 按船舶倾斜方向分为：横稳性、纵稳性 2. 按倾角大小分为：初稳性、大倾角稳性 3. 按作用力矩的性质分为：静稳性、动稳性 4. 按船舱是否进水分为：完整稳性、破舱稳性 三、初稳性 1. 初稳性假定条件： 1)船舶微倾前后水线面的交线过原水线面的漂心 F； 2)浮心移动轨迹为圆弧段，圆心为定点 M (稳心)，半径为BM (稳心半径)。 2．初稳性的基本计算 初稳性方程式：MR = GMsin GM = KM - KG 第三章 保证船舶具有适度的稳性 航海教研室 徐...