第六节对船舶稳性的要求 1.某船舶的宽深比为1.8，稳性衡准数为1.2，按我国法定规则的规定，该船的极限静倾角均可适当减小（）。 A．0.8° B．1.5° C．3° D．0° 2.我国《船舶与海上设施法定检验规则》对船舶稳性的要求应（）。 A．开航时必须满足 B．航行途中必须满足 C．到港时必须满足 D．整个航程必须满足 3.根据《船舶与海上设施法定检验规则》，对国内航行普通货船完整稳性的基本要求，均应为（）后的数值。 A．进行摇摆试验 B．经自由液面修正 C．计及横摇角影响 D．加一稳性安全系数 4.稳性衡准数是（）的指标。 A．动稳性 B．初稳性 C．大倾角静稳性 D．纵稳性 5.极限静倾角是（）的指标。 A．动稳性 B．初稳性 C．大倾角静稳性 D．纵稳性 是（）的指标。 6.GZ 30o A．动稳性 B．初稳性 C．大倾角静稳性 D．纵稳性 7.GM是（）的指标。 A．动稳性 B．初稳性 C．大倾角静稳性
D．纵稳性 8.当风压倾侧力矩等于最小倾覆力矩时，稳性衡准数（）。 A．等于1 B．大于1 C．小于1 D．以上均有可能 9.《IMO稳性规则》中规定：船舶受稳定横风作用时的风压倾侧力矩可用公式 M W =P W A W Z W 来计算，其中Z W 是指（）。 A．A W 的中心至水下侧面积中心的垂直距离 B．A W 的中心至船舶水线的垂直距离 C．A W 的中心至船舶吃水的一半处的垂直距离 D．A或C 10.当风压倾侧力矩小于最小倾覆力矩时，稳性衡准数（）。 A．等于1 B．大于1 C．小于1 D．以上均有可能 11.根据《船舶与海上设施法定检验规则》对船舶完整稳性的要求，国内航行的普通货船，在各种装载状态下的稳性衡准数应（）。 A．小于1 B．大于1 C．等于1 D．B+C 12.某船舶的宽深比为2.4，稳性衡准数为1.5，按我国法定规则的规定，该船的极限静倾角均可适当减小（）。 A．5° B．4° C．3° D．2° 13.我国《船舶与海上设施法定检验规则》对下列（）船舶既提出基本稳性衡准要求，又提出特殊衡准要求。 ①散粮船；②集装箱船；③杂货船；④拖轮；⑤油轮；⑥冷藏船；⑦矿石专用船。A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②④⑤⑥ C．①②④⑥ D．①②④ 14.我国《海船法定检验技术规则》对国内航行船舶完整稳性的基本要求共有（）
一、概述 本船为航行于内河B级航区的一条旅游船。现按照中华人民共和国海事局《内河船舶法定检验技术规则》（2004）第六篇对本船舶进行完整稳性计算。 二、主要参数 总长L OA13.40 m 垂线间长L PP13.00 m 型宽 B 3.10 m 型深 D 1.40 m 吃水 d 0.900 m 排水量?17.460 t 航区内河B航区 三、典型计算工况 1、空载出港 2、满载到港
五、受风面积A及中心高度Z 六、旅客集中一弦倾侧力矩L K L K=1 ? 1? n 5lb =0.030 m n lb =1.400<2.5，取 n lb =1.400 式中：C—系数，C=0.013lb N =0.009<0.013，取C=0.013 n—各活动处所的相当载客人数，按下式计算并取整数 n=N S bl=28.000 S—全船供乘客活动的总面积，m2，按下式计算： S=bl=20.000 m2 b—乘客可移动的横向最大距离，b=2.000 m； l—乘客可移动的横向最大距离，b=2.000 m。 七、全速回航倾侧力矩L V L V=0.045V m2 S KG?a2+a3F r d KN?m 式中：Fr—船边付氏数，F r=m 9.81L ； Ls—所核算状态下的船舶水线长，m； d—所核算状态下的船舶型吃水，m； ?—所核算状态下的船舶型排水量，m2； KG—所核算状态下的船舶重心至基线的垂向高，m； Vm—船舶最大航速，m/s；
a3—修正系数，按下式计算； a3=25F r?9 当a3<0，取a3=0；当a3>1时，取a3=1； a2—修正系数，按下式计算； a2=0.9(4.0?Bs/d) 当Bs/d<3.5时，取Bs/d=3.5；当Bs/d>4.0时，取Bs/d=4.0；
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。 S M G Z =?? (9.81)kN m ? 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
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：M R = ??GM?sinθ GM = KM - KG
船舶稳性和吃水差计算 Ship stability and trim calculations 1.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 strength 3.责任Responsibility 3.1.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。 The captain is responsible for checking and approving the stowage plan and stability calculation that has been confirmed by chief officer. 4.实施步骤Implementation steps 4.1.每次装货前，大副必须对相关部门提供的预配方案仔细核算，报船长审核签字后才可 实施。 Every time before loading, the chief officer should carefully adjust accounts of the pre stowage plan from the relevant department and transfer it to captain, the stowage plan should be implemented after captain reviewing and signing. 4.2.船舶装货前后大副应认真进行船舶稳性及强度计算校核，包括装货前的预算和装货后 的船舶局部强度和应力状况的核算，货品发生变化后，要重新进行计算。计算时充分考虑自由液面，油水消耗，污水变化及甲板结冰等对船舶稳性产生的影响，确保船舶在离港、航行、抵港的过程中均满足要求。 Every time before loading, the chief officer should carefully calculate and check the ship’s stability and strength, including calculation before loading and the partial strength and stress condition of the ship after loading, if cargos changes, the stability and strength should be re-calculated. When calculating, should fully consider the free surface, water and oil consumption, sewage and water ice on deck and other changes on the impact of ship stability, to ensure that the ship departure, navigating and arriving at port in the process can meet the requirements. 4.3.开航前，大副应完成初稳性高度和强度的计算。稳性计算结果应满足： Before departure, the chief officer should complete the calculations of height of initial stability and strength. Stability calculation results should be satisfied as below: hc - ⊿h > hL 式中：hc：计算的初稳性高度The calculating height of initial stability ⊿h：自由液面修正值Free surface correction value hL：临界初稳性高度The critical height of initial stability 船舶静水力弯矩和剪力以及局部强度不得超过允许值。 Hydrostatic moment of force, shear force and partial strength of the ship can not to exceed the allowable values. 4.4.大副要将每航次的稳性计算资料包括积载图留存，并将稳性计算中的重要内容摘录记 在航海日志中，报船长审核确认签字。 The chief officer should preserve such documents including stability calculation information and stowage plan, and records the important contents of the stability calculation into the log, which shall be reported to captain to verify and sign.
第四章船舶稳性 （一）课程导入 （二）新授课 第一节、稳性的基本概念 船舶平衡的3种状态： 1．船舶的平衡状态 船舶漂浮于水面上，其重力为W，浮力为△，G为船舶重心，B为船舶初始位置的浮心。在某一性质的外力矩作用下船舶发生倾斜，由于倾斜后水线下排水体积的几何形状改变，浮心由B移至B1点，当外力矩消失后船舶能否恢复到初始平衡位置，取决于它处在何种平衡状态（下图）。 （1）稳定平衡。如图（a）所示，船舶倾斜后在重力W和浮力△作用下产生一稳性力矩，在此力矩作用下，船舶将会恢复到初始平衡位置，称该种船舶初始平衡状态为稳定平衡状态。 （2）随遇平衡。如图2-1所示，船舶倾斜后重力W和浮力△仍然作用在同一垂线上而不产生力矩，因而船舶不能恢复到初始平衡位置，则称该种船舶初始平衡状态为随遇平衡状态。 （3）不稳定平衡。如图2-1（c）所示，船舶倾斜后重力W和浮力△作用下产生一倾覆力矩，在此力矩作用下船舶将继续倾斜，称称该种船舶初始平衡状态为不稳定平衡状态。 2．船舶平衡状态的判别 为对船舶的平衡状态进行判别，将船舶正浮时浮力作用线和倾斜后浮力作用线的交点定义为稳心，以M表示。由于船舶倾斜后的浮心位置或浮力作用线与船舶吃水（或排水量）、船舶倾角有关，稳心位置也随船舶吃水（或排水量）、船舶倾角不同而变化。 进一步分析表明，船舶处于何种平衡状态与重心G和稳心M的相对位置有关。船舶稳定平衡时，重心G位于稳心M之下；船舶不稳定平衡时，重心G位于稳心M
之上；船舶随遇平衡时，重心G 和稳心M 重合。因此，为了使船舶在受到一外力矩作用下具有一定的复原能力从而保证船舶安全，船舶重心必须在相应倾角时的稳心之下。 处于稳定平衡状态的船舶，其复原能力的大小取决于倾斜后产生的稳性力矩或复原力矩s M 的大小。由图（a ）可见，该稳性力矩大小为 s M GZ =?? 式中：GZ ──静稳性力臂 （m ），是船舶重心G 至倾斜后浮力作用线的垂直距离，通常简称作稳性力臂或复原力臂。 船舶稳性的分类： 船舶在外力矩作用下偏离其初始平衡位置而倾斜，当外力矩消失后船体能自行恢复到初始平衡状态的能力称为船舶稳性。 船舶稳性通常可按以下方法分类： 1．按船舶倾斜方向分类。可分为横稳性和纵稳性。横稳性指船舶绕纵向轴（x 轴）横倾时的稳性，纵稳性指船舶绕横向轴（y 轴）纵倾时的稳性。由于纵稳性力矩远大于横稳性力矩，故实际营运中不可能因纵稳性不足而导致船舶倾覆。 2．按倾角大小分类。可分为初稳性和大倾角稳性。初稳性（小倾角稳性）指船舶微倾时所具有的稳性，微倾在实际营运中将倾斜角扩大至10°～15°；大倾角稳性指当倾角大于10°～15°时的稳性。 3．按作用力矩的性质分类。可分为静稳性和动稳性。静稳性指船舶在倾斜过程中不计及角加速度和惯性矩时的稳性；动稳性指船舶在倾斜过程中计及角加速度和惯性矩时的稳性。 4．按船舱是否进水分类。可分成完整稳性和破舱稳性。船体在完整状态时的稳性称为完整稳性，而船体破舱进水后所具有的稳性则称为破舱稳性。 第一节 船舶初稳性 船舶初稳性的基本标准： 理论证明：船舶在微倾条件下，倾斜轴过初始水线面的面积中心即初始漂心F ；过初始漂心F 微倾后船舶排水体积不变；当排水量一定时，船舶的稳心M 点为一定点。船舶初稳性是以上述结论为前提进行研究和表述的。 船舶在小倾角条件下，稳性力矩M s 和稳性力臂GZ 可表示为 M s ＝ΔGM sin θ GZ ＝GM sin θ 式中：GM ───船舶重心与稳心间的垂直距离，称为初稳性高度（m ）； θ───船舶横倾角（°）。 由上式可见，在排水量及倾角一定情况下，静稳性力矩大小取决于重心和稳心的相对位置，即取决于GM 大小。当M 点在G 点之上，GM 为正值，此时船舶具有稳性力矩并与GM 值成正比；当M 点在G 点之下，GM 为负值，此时船舶具有倾覆力矩亦与GM 值成正比；当M 点和G 点重合，GM 为零，此时稳性力矩为零。 由此分析可知，GM 可以作为衡量船舶初稳性大小的基本标志。欲使船舶具有稳性，必须使GM ＞0。 初稳性高度GM 的计算： 1．由装载排水量查取横稳心距基线高度KM ；
《对船舶稳性的要求》 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、《IMO 稳性规则》中规定：船舶受稳定横风作用时的风压倾侧力矩可用公式MW=PWAWZW 来计算，其中ZW 是指（）。（ ） A.AW 的中心至水下侧面积中心的垂直距离 B.AW 的中心至船舶水线的垂直距离 C.AW 的中心至船舶吃水的一半处的垂直距离 D.A 或C 2、IMO 完整稳性建议的天气衡准中面积b 的右边界对应横倾角为（）。（θ1为船舶横摇角，θf 为船舶进水角，θc 为突风风压力臂曲线与GZ 曲线后交点对应角）（ ） A.max ｛40°，θf ，θc ｝ B.min ｛40°，θf ，θ1｝ C.max ｛50°，θf ，θ1｝ D.min ｛50°，θf ，θc ｝ 3、IMO 完整稳性建议的天气衡准中面积a 的左边界对应横倾角为（）。（θ1为船舶横摇角，θ0为风压力臂lw1所产生的船舶横倾角）（ ） A.θ1 B.θ1-θ0 C.57.3° D.40° 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线---------------------- ---
4、根据《船舶与海上设施法定检验规则》对船舶完整稳性的要求，无限航区航行的普通货船，最大复原力矩所对应的横倾角至少应不小于（）。（）A.15° B.30° C.25° D.55° 5、根据《船舶与海上设施法定检验规则》对船舶完整稳性的要求，无限航区航行的普通货船，30°或船舶进水角处所对应的复原力臂值应不小于（2）m。（） A.0.15 B.0.20 C.0.30 D.0.35 6、根据《船舶与海上设施法定检验规则》对船舶完整稳性的要求，国内航行的普通货船，在各种装载状态下的稳性衡准数应（）。（） A.小于1 B.大于1 C.等于1 D.B+C 7、根据《船舶与海上设施法定检验规则》对船舶完整稳性的要求，无限航区航行的普通货船，在各种装载状态下经自由液面修正的初稳性高度值应不小于（）m。（） A.0.10 B.0.15 C.0.20 D.0.30 8、船舶在同一个航次中，出港时能满足稳性要求，则到港时（）。（） A.能满足稳性要求 B.不能满足稳性要求 C.不一定能满足稳性要求 D.稳性将变得更好 9、我国《船舶与海上设施法定检验规则》对船舶稳性的要求应（）。（）
附则３ 关于国际海事组织文件包括的所有船舶的完整稳性规则 说明与要求 1 本附则是国际海事组织第18届大会1993年11月4日通过的A.749(18)决议的附件。 2 本附则中“动力支承船”的有关规定已被《国际高速船安全规则》所替代。详见本法规第4篇附则2《际高速船安全规则》。 3 船舶的完整稳性还应符合本法规总则与第1篇的适用规定。 349
第1章一般规定 1.1 宗旨 关于国际海事组织文件包括的所有类型船舶的完整稳性规则(以下简称本规则)旨在提出稳性衡准及其他为确保所有船舶的安全操作而采取的措施，使之最大限度地减少对船舶、船上人员和环境的危害。 1.2 适用范围 1.2.1 除非另有说明，本规则中的完整稳性衡准适用于长度为24m及以上的下列类型船舶和其他海上运输工具: ——货船； ——装载木材甲板货的货船； ——装载散装谷物的货船； ——客船； ——渔船； ——特种用途船； ——近海供应船； ——海上移动式钻井平台； ——方驳； ——动力支承船； ——集装箱船。 1.2.2 沿海国家可对新型设计的船舶或未包含在本规则内的船舶的设计方面制定附加要求。 1.3 定义 下列定义适用于本规则。对过去常用的术语但在本规则中未定义的，如在1974 SOLAS公约中所定义的，亦适用于本规则。 1.3.1 主管机关：系指船旗国政府。 1.3.2 客船：系指经修改的1974 SOLAS公约第Ⅰ／2条中规定的载客超过12人的船舶。 1.3.3 货船：系指非客船的任何船舶。 1.3.4渔船：系指用于捕捞鱼类、鲸鱼、海豹、海象或其他海洋生物资源的船舶。 1.3.5 特种用途船：系指国际海事组织《特种用途船舶安全规则》(A.534(13)决议案)1.3.3中规定的因其特殊用途载有12名以上特种人员(包括可不超过12名乘客)的机动自航船舶(从事科研、探险和测量的船舶；用于培训海员的船；不从事捕捞作业的鲸鱼或鱼类加工船舶；不从事捕捞作业的其他海洋生物资源加工船或其设计特点和运行方式类似上述的其他船舶，根据主管机关的意见可列入此类范围)。 1.3.6 近海供应船：系指主要从事运送物品、材料和设备至近海设施上，并在船前部设计有居住处所和桥楼、在船后部有为在海上装卸货物的露天装货甲板的船舶。 1.3.7海上移动式钻井平台(MODU)或平台：系指能够为勘探或开采诸如液态或气态碳氢化合物、 硫或盐等海床之下的资源而从事钻井作业的海上建筑物： .1柱稳式平台：系指用立柱将主甲板连接到水下壳体或沉箱上的平台； .2浮式平台：系指有单体或多体结构船型或驳船型排水船体、用于漂浮状态下作业的平台； .3自升式平台：系指有活动桩腿能够将其壳体升至海面以上的平台。 1.3.8动力支承船(DSC)：系指能够在水面或超出水面航行的船舶，其具有的特性与适用现行国际公约，特别是SOLAS公约和LL载重线公约的普通排水量船舶大不相同，以致要采取其他措施来获得同等安 350
船舶初稳性高度计算 船舶初稳性高度计算 1.船舶装载后的初稳性高度GM： GM=KM--KG {KM--为船舶横稳心距基线高度（米） KG--为船舶装载后重心距基线高（米） KM--可由船舶资料静水曲线图按平均吃水查得} 2.舶装载后重心距基线高KG: KG=( DZg+∑PiZi) /Δ { D--空船重量（吨）;查船舶资料得； Zg--空船重心距基线高度（米）；查船舶资料得； Pi--包括船舶常数，货物总重量，船员及供应品，备品，油水重量（吨）；Zi--载荷Pi的重心高度（米）； ?--船舶排水量（吨）；} 3.自由液面的影响δGMf : δGMf=∑ρix/Δ {ρ—舱内液体的密度（克/立方米） ix---液舱内自由液面对液面中心轴的面积横矩（M4）} 4.经自由液面修正后的初稳心高度GoM: GoM=KM--KG--δGMf 5.船舶横摇周期T?: T?=0.58f√(B+4KG)/GoM {0.58为常数； f—可由B/d查出； B—船舶型宽； d—船舶装载吃水；}
6.例题：某船装载货物后Δ=18500吨，全船垂向重量力矩∑PiZi= 143375吨.米，现有1号燃油舱自由液面对液面中心轴的面积横矩∑ρix= 58.7四次方米。淡水舱自由液面对液面中心轴的面积横矩∑ρix= 491.1四次方米。两舱均未装满，其中燃油密度ρ=0.97克/立方厘米。试计算经自由液面修正后的初稳性高度GoM（根据Δ查得KM=8.58米）。 解：1）求KG KG=( DZg+∑PiZi) /Δ=143375/18500=7.75米 2）计算自由液面影响的减小值δGMf : δGMf=∑ρix/Δ=(0.97*58.7+1.0*491.1)/18500 =0.03米 3）计算 GoM: GoM=KM—KG--δGMf =8.58-7.75-0.03 =0.80米
船舶稳性 第二章我们学习了船舶的浮性，知道船舶在静水中平衡时受到重力和浮力两个力的作用，这两个力方向相反、大小相等、作用点（重心和浮心）在同一铅垂线上，那么当船受到另外一个倾斜力的作用后，船能否在倾斜力消失后恢复到平稳状态呢？这就是我们今天要学习的“船的稳性”问题。 本节课我们的主要内容有：稳性的概述，讨论稳性问题的关键知识点（也就是初稳性公式推导的准备和过程），初稳性公式及应用。 下面我们先看一下“稳性的概述”，这一部分主要有三个知识点：稳性概念、稳性分类、倾斜力矩和复原力矩。 一、稳性：船舶在外力作用下偏离其平衡位置而倾斜，当外力消失 后，能自行回复到原来平衡位置的能力，称为船舶稳性。或者说： 是船舶在外力作用消失后保持其原有位置的能力。 二、稳性分类： 按作用力矩性质分为：静稳性和动稳性，静稳性：假若倾斜力矩的作用是从零开始逐渐增加，使船舶倾斜时的角速度很小，可忽略不计，因此船舶在倾斜过程中不计角加速度和惯性矩；动稳性：若倾斜力矩是突然作用在船上，使船舶倾斜有明显的角速度的变化，则这种倾斜下的稳性称为动稳性。船舶在倾斜过程中计角加速度和惯性矩。 按倾斜方向分：横倾和纵倾，船舶的横向倾斜，即向左舷或右舷一侧的倾斜(简称横倾)；纵向的倾斜，即向船首或船尾的倾斜(简称纵倾)；倾斜力矩的作用平面平行于中横剖面时称为横倾力矩；倾斜力矩的作用平面平行于中纵剖面时称为纵倾力矩； 按倾斜角度分：初稳性（或称小倾角稳性）：倾斜角度小于10度～15度或上甲板边缘开始入水前的稳性；大倾角稳性：一般指倾角大于10度～15度或上甲板边缘开始入水后的稳性。 因为在研究船舶小倾角稳性时可以引入某些假定，既使浮态的计算简化，又能较明确地获得影响初稳性的各种因素之间的规律。所以小倾角稳性即初稳性的研究具有重要意义。 三、力矩： 船舶在停泊或航行过程中会受到各种外力，这些外力作用对船施加一个力矩，即倾斜力矩；倾斜力矩的来源有：1）风浪的作用；2）船上货
对船舶稳性的要求 一、IMO对普通货船的稳性要求 1、船舶在各种装载情况下的初稳性高度GM≥0.15m 2、横倾角在0~30°之间静稳性曲线下的面积≥0.055m 3、在0~40°(或小于40°的进水角θf)之间静稳性曲线下的面积不小于0.09m?rad. 4、30°~40°(或小于40°的θf)之间静稳性曲线下的面积≥0.03m?rad. 5、θ≥30°处的复原力臂不小于0.02m. 6、最大复原力臂对应的角度最好大于30°，至少不少于25° 7、满足天气蘅准数的要求 二、我国“海船稳性规范”对普通货船的稳性衡准数要求 1、经自由液面修正后的GM≥0.15m 2、θ＝30°或θf处的GZ≥0.20m 3、Gzmax对应的角度θmax≥30°或当静稳性曲线有两个峰值时，第一个峰值对应的角度不小于25° 4、稳性消失角θv不小于55°，即θv≥55° 5、船舶在各种装载状态下的稳性衡准数不小于1，如图所示，即Mhmin/Mw≥1；Mhmi n的求取要经过横摇角θi和进水角θf的修正；Mw为风压力矩Mw=ρw?Aw?Zw，ρw－风压，Aw－横风受风面积，Zw－吃水一半到Aw中心的垂直距离 (1) 求取Mhmin时经过横倾角θi的修正 MR P K M L 静N 稳Mhmin θ 性O θdmax θi
H MR θi Mhmin 动 A 稳 性θ O θdmax 57°.3 (2) 求取Mhmin时经过横倾角θf的修正(如果曲线在θf处中断) MR P K M 静N 稳Mhmin θ性O θf θi H
MR θi Mhmin 动 A 稳 性θ O θf 57°.3 三、散粮船，油船，集装箱船的GM≥0.30m，且散粮船的静倾角不能大于12° 四、木材船的GM≥0.10m
内河船舶驾驶员应正确理解和执行稳性规则 1 引言 内河船舶事故时有发生，沉船事故虽然所占比重不大，却是后果最严重的。据统计，每年全国内河均会发生沉船事故，相对于其它船舶事故往往带来更严重的人员伤亡。大多数沉船事故与船舶稳性有关。由于船舶稳性涉及许多较深的理论知识，稳性指标计算复杂，而仅从船舶漂浮状态难以判断稳性情况，在实际航行中几乎没有内河驾驶员计算校核航次船舶稳性，给船舶的安全航行带来隐患。本文将结合船舶稳性规则要求，解释各稳性指标的内涵，分析影响船舶稳性的各种因素，阐述稳性不足的危害，据此提出确保船舶稳性满足规则要求的措施和方法，从而提高船舶航行的安全性。 2 内河船舶稳性基本要求及分析 稳性是船舶抵抗各种内部和外部横倾力矩作用，保证不会产生过大横倾角、不至倾覆的性能。船舶内部横倾力矩主要有：由于货物移动产生的横倾力矩、船上液体（如燃油、淡水、压载水、液体货物等）流动产生的横倾力矩和客船上人员走动产生的横倾力矩等。船舶受到的外部横倾力矩主要有风压横倾力矩、水流横倾力矩、波浪横倾力矩、擦浅滩产生的横倾力矩和船舶撞击它船、桥墩、码头等产生的横倾力矩。船舶稳性的好坏用稳性指标来衡量。稳性指标主要包括三个方面，即初稳性、大倾角稳性和动稳
性。《内河船舶法定检验技术规则》（以下简称《规则》）中对船舶稳性的要求包括了这三个方面的内容，对某些船舶还作出了特殊规定。 2.1 初稳性高度（GM）要求分析 初稳性高度是衡量船舶在较小横倾角时的稳性指标，对于内河船舶，较小横倾角的范围约在10度以内。《规则》规定内河船舶的初稳性高度应不小于0.2m。对于大多数内河船舶而言，在正常装载情况下，该项指标能够满足规则要求。船舶越宽，GM 越大。满载时，GM相对较小，空载或压载航行时，GM较大，有的船GM能达到4-5米以上。但是，对于客船、甲板货船、集装箱船及其他重心较高的船舶，GM相对较小，可能出现GM不满足规则要求的情况。因此，对于这类船舶应每航次核算船舶稳性。 2.2 大倾角稳性要求分析 大倾角稳性是船舶在较大横倾角时的稳性。《规则》根据不同航区对内河船舶的大倾角稳性提出了不同要求，主要是要求复原力臂曲线下的面积应不小于按规则中提供的相应公式计算所得之值。对A级航区的船舶还要求最大复原力臂所对应的横倾角θm 应不小于15度。 大倾角稳性反映了船舶大倾角静稳性和动稳性二个方面。以稳性曲线特征值来衡量船舶的大倾角静稳性，如最大复原力臂所对应的横倾角θm 应不小于15度；以复原力臂曲线下的面积应不小于规定计算值来衡量船舶的动稳性。复原力臂曲线受到船体
船舶静力学计算及稳性衡准系统 4.1 2009年1月最新版 船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.1_0901"(cyzwx) 是由中国船级社武汉规范研究所研制开发。 11全模块：静水力性能、舱容曲线、自由液面、完整稳性、倾斜试验、破舱稳性、随浪稳性、纵向下水、干舷吨位、总纵强度、应急响应 4.1.1 系统界面介绍 Windows应用程序的界面主要有三种，即单文档界面、多文档界面和资源管理器样式界面。顾名思义，单文档界面指只有一个窗体的界面，其应用程序只能打开一个文档，想要打开另一个文档时，必须先关闭已打开的文档。多文档界面指在主窗口中包含多个子窗口的界面，其应用程序允许用户同时显示多个文档，每个文档显示在它自己的窗口中，子窗口被包含在主窗口中（同时有两个或更多的窗口时，只有一个是活动的，用户可以用鼠标单击窗口的可见部分来将它激活），主窗口为应程序中的所有的子窗口提供工作空间。资源管理样式界面是包括有两个窗格（或者区域）的一个单独的窗口，通常是由右半部分的一个树形（或者层次型）的视图和右半部分的一个显示区所组成，其应用程序类似Windows资源管理器，左边窗格为主题，而右边窗格为选中的主题细节。 本程序系统采用多文档界面，同时具有资源管理器样式界面的风格，如图4.1所示。 计算功能
“船舶静力学计算及稳性衡准系统”的功能包括静水力性能计算、舱容曲线计算、自由液面修正计算、倾斜试验计算、完整稳性计算、可浸长度曲线计算、破舱稳性计算和下水计算等功能，在此基础上还将开发吨位计算、干舷计算和随浪稳性计算等功能。 1.3.1 静水力性能计算 1. 计算内容： 静水力曲线、邦戎曲线、费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线。 2. 计算方法： 费尔索夫曲线、横截曲线、进水角曲线和极限静倾角曲线采用等体积法计算；静水力曲线和横截曲线可计入初始纵倾角的影响。 1.3.2 舱容曲线计算 1. 计算内容： 舱室要素和舱容曲线。 2. 计算方法： 采用特征点坐标描述舱室形状，自定义计算水线数目。 1.3.3 自由液面修正计算 1. 计算内容：
船舶初稳性高度计算 1.船舶装载后的初稳性高度GM： GM=KM--KG {KM--为船舶横稳心距基线高度（米） KG--为船舶装载后重心距基线高（米） KM--可由船舶资料静水曲线图按平均吃水查得} 2.舶装载后重心距基线高KG: KG=( DZg+∑PiZi) /Δ { D--空船重量（吨）;查船舶资料得； Zg--空船重心距基线高度（米）；查船舶资料得； Pi--包括船舶常数，货物总重量，船员及供应品，备品，油水重量（吨）；Zi--载荷Pi的重心高度（米）； ?--船舶排水量（吨）；} 3.自由液面的影响δGMf : δGMf=∑ρix/Δ {ρ—舱内液体的密度（克/立方米） ix---液舱内自由液面对液面中心轴的面积横矩（M4）} 4.经自由液面修正后的初稳心高度GoM: GoM=KM--KG--δGMf 5.船舶横摇周期T?:
T?=0.58f√(B+4KG)/GoM {为常数； f—可由B/d查出； B—船舶型宽； d—船舶装载吃水；} 6.例题：某船装载货物后Δ=18500吨，全船垂向重量力矩∑PiZi= 143375吨.米，现有1号燃油舱自由液面对液面中心轴的面积横矩∑ρix= 四次方米。淡水舱自由液面对液面中心轴的面积横矩∑ρix= 四次方米。两舱均未装满，其中燃油密度ρ=0.97克/立方厘米。试计算经自由液面修正后的初稳性高度GoM （根据Δ查得KM=8.58米）。 解：1）求KG KG=( DZg+∑PiZi) /Δ=143375/18500=7.75米 2）计算自由液面影响的减小值δGMf : δGMf=∑ρix/Δ=*+*/18500 =0.03米 3）计算 GoM: GoM=KM—KG--δGMf =0.80米
REVISION DESCRIPTION 版 本 说 明 DATE 日 期 REV. 版 本 DESCRIPTION 简 述 MOD. 修 改 CHKD. 校 对 SHANGHAI HANSAIL MARINE & OFFSHORE DESIGN CO., LTD. 上 海 航 盛 船 舶 设 计 有 限 公 司 https://www.doczj.com/doc/0014453990.html, E-MAIL: HANSAIL@https://www.doczj.com/doc/0014453990.html, TEL:86-21-63167098 FAX:86-21-63167093 160TEU 双燃料动力集装箱船 HULL NO. 船 号 完整稳性计算书（初步） DETAIL DESIGN 详细设计 UNI. SUB. 会签专业 SIG. 签 字 HS4046-101-005JS EDIT 编 制 陈卫华 CHKD. 校 对 苏 颖 MATERIAL 材 料 WEIGHT 重量(kg)SCALE 比例RVE. 审 核 王万勇 DATE 日 期 2015.10.15 REVISION TOTAL PAGE 第1页版本： A 共 60页
船 名: 160TEU双燃料动力集装箱船 2015年10月08日 WH12026上海航盛船舶设计 共 ６０ 页 第 ２ 页 船舶静力学计算及稳性衡准系统 V4.2(201208) WH12026 * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 船 舶 完 整 稳 性 计 算 书 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * * 船 名 : 160TEU双燃料动力集装箱船 数据库名 : HS4046-20151013.mdy 图 纸 号 : 委托单位 : 计算标识 : 计算单位 : 上海航盛船舶设计 计算签名 : CWH 审核签名 : 批准签名 : 计算日期 : 2015 年 10 月 08 日 程 序 编 制 单 位 : 中 国 船 级 社 武 汉 规 范 研 究 所
船舶初稳性高度计算 稳性（stability）是指船舶在外力矩（如风、浪等）的作用下发生倾斜，当外力矩消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。 船舶稳性，按倾斜方向可分为横稳性和纵稳性；按倾斜角度大小 可分为初稳性（倾角100以下）和大倾角稳性；按外力矩性 质可分为静稳性和动稳性。对于船舶来说，发生首尾方向倾 覆的可能性极小，所以一般都着重讨论横稳性。 船舶是否具有稳性以及稳性好坏，决定于G点与M点的相对位置和G和M间距离的大小，即GM值是衡量船舶稳性好坏的标准，称GM值为初稳性高度。它与稳性的关系是：当M点在G点之上时，GM＞0，船舶具有稳性，GM值越大，稳性越好，但船舶摇摆就会加剧；当M点在G点之下时，GM＜0，船舶不具有稳性，一旦受到外力矩作用很容易使船倾覆；当M点和G点重合一点时，GM=0，船舶也不具有稳性，因为一旦受到外力矩作用，船舶处于随遇平衡状态，对船舶也极不安全。 1.船舶装载后的初稳性高度GM： GM=KM--KG{KM--为船舶横稳心距基线高度（米） KG--为船舶装载后重心距基线高（米） KM--可由船舶资料静水曲线图按平均吃水查得} 2.舶装载后重心距基线高KG: KG=( DZ g+∑P i Z i)/Δ { D--空船重量（吨）;查船舶资料得； Zg--空船重心距基线高度（米）；查船舶资料得； Pi--包括船舶常数，货物总重量，船员及供应品，备品，油水重量（吨）； Z i--载荷Pi的重心高度（米）；?--船舶排水量（吨）；} 3.自由液面的影响δGM f :
δGM f=∑ρi x/Δ {ρ—舱内液体的密度（克/立方米） ix---液舱内自由液面对液面中心轴的面积横矩（M4）} 4.经自由液面修正后的初稳心高度G o M: G o M=KM--KG--δGM f 5.船舶横摇周期T?: T?=0.58f√(B+4KG)/G o M {0.58为常数； f—可由B/d查出；B—船舶型宽；d—船舶装载吃水；} 常识： 20尺柜：20’0” x8’ 0” x8’ 6”，6.058x2.438x2.591米，内容积为5.69x2.34x2.18米,,体积为24-26立方米。40尺柜: 40’0” x8’ 0” x8’ 6”，12.192x2.438x2.591米，内容积为11.8x2.34x2.18米,体积为54立方米。 40尺高柜:20’0” x8’ 0” x9’ 6”，12.192x2.438x2.896米，内容积为11.8x2.34x2.72米，体积为68立方米。
第一节 稳性的基本概念 船舶平衡的3种状态： 1．船舶的平衡状态 船舶漂浮于水面上，其重力为W ，浮力为△，G 为船舶重心，B 为船舶初始位置的浮心。在某一性质的外力矩作用下船舶发生倾斜，由于倾斜后水线下排水体积的几何形状改变，浮心由B 移至B 1点，当外力矩消失后船舶能否恢复到初始平衡位置，取决于它处在何种平衡状态（下图）。 （1）稳定平衡。如图（a ）所示，船舶倾斜后在重力W 和浮力△作用下产生一稳性力矩，在此力矩作用下，船舶将会恢复到初始平衡位置，称该种船舶初始平衡状态为稳定平衡状态。 （2）随遇平衡。如图2-1所示，船舶倾斜后重力W 和浮力△仍然作用在同一垂线上而不产生力矩，因而船舶不能恢复到初始平衡位置，则称该种船舶初始平衡状态为随遇平衡状态。 （3）不稳定平衡。如图2-1（c ）所示，船舶倾斜后重力W 和浮力△作用下产生一倾覆力矩，在此力矩作用下船舶将继续倾斜，称称该种船舶初始平衡状态为不稳定平衡状态。 2．船舶平衡状态的判别 为对船舶的平衡状态进行判别，将船舶正浮时浮力作用线和倾斜后浮力作用线的交点定义为稳心，以M 表示。由于船舶倾斜后的浮心位置或浮力作用线与船舶吃水（或排水量）、船舶倾角有关，稳心位置也随船舶吃水（或排水量）、船舶倾角不同而变化。 进一步分析表明，船舶处于何种平衡状态与重心G 和稳心M 的相对位置有关。船舶稳定平衡时，重心G 位于稳心M 之下；船舶不稳定平衡时，重心G 位于稳心M 之上；船舶随遇平衡时，重心G 和稳心M 重合。因此，为了使船舶在受到一外力矩作用下具有一定的复原能力从而保证船舶安全，船舶重心必须在相应倾角时的稳心之下。 处于稳定平衡状态的船舶，其复原能力的大小取决于倾斜后产生的稳性力矩或复原力矩s M 的大小。由图（a ）可见，该稳性力矩大小为 s M G Z =?? 式中：G Z ──静稳性力臂 （m ），是船舶重心G 至倾斜后浮力作用线的垂直距离，通常简称作稳性力臂或复原力臂。 船舶稳性的分类： 船舶在外力矩作用下偏离其初始平衡位置而倾斜，当外力矩消失后船体能自行恢复到初始平衡状态的能力称为船舶稳性。