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（）
破舱稳性新规范探讨 孙家鹏 （上海船舶研究设计院，上海 200032） 摘要：从破舱稳性计算方法出发，对破舱稳性新规范与现行相应的规范进行了比较，对决定破舱稳性的各个因素的变化规律及其对分舱指数的影响做了一定的分析，并通过某集装箱船，总结了提高分舱指数的方法，同时对新规范中一些较难理解的内容做了一定的解析。 关键词：船舶破舱稳性；SOLAS2009；概率性方法；分舱指数 中图分类号：U661.2+2 文献标识码：B 文章编号：1005-9962(2009) 04-0028-06 Abstract: The forthcoming new rules and current effective rules of damage stability are compared based on the calculational methods of damage stability. The varying pattern of the factors determining the damage stability and their effects on the subdivision index are analysed. The methods of enhancing the subdivision index are summed up for a container vessel. Some parts of the new rules that are relatively ambiguous are explained. Key words:ship damage stability; SOLAS2009; probabilistic method; subdivision index 1 背景 当前评估干货船的破损生存能力的概率性方法[1]（以下简称Reg25）是对296起破损事故进行回归分析得出[2]的。由于样本有限，加之近十几年各种新的船型、新的破损事故的出现，它的一些原则在今天看来不是十分合理。并由于所有船的破损机制都是相同的，因此应将评估客船和货船的破损生存能力统一起来。 基于以上情况，一项命名为HARDER (Harmonization of rules and design rationale)的项目于2000年3月由欧盟和IMO发起，旨在用概率性方法评估涵盖于IMO公约中的所有船舶。HARDER 共有19个成员，包括欧洲9个国家的船级社、科研机构、大学等。HARDER项目于2003年5月结束，提交给IMO并通过载重线与渔船安全子委会（SLF）进行了讨论。破舱稳性新规范（以下简称SOLAS2009）于第80次海安会被采纳，并定于2009年1月1日生效[3]。在MSC82次会议上，给出了SOLAS2009的暂时解释性文件，最终的解释文件于2008年7月SLF第51次会议给出[4,5]。 新规范适用于2009年1月1日起安放龙骨的船舶，各大船级社对新规范的变化情况给予了宣讲或提出了送审的要求[6-8]，并对规范中较难理解的内容给予解释说明。然而对于设计人员来说，更关心的是如果现有的船不满足新规范时，应该如何使用最简单有效的办法来达到新规范的要求，这也就需 作者简介：孙家鹏，男，工程师。1979年生，现从事船舶总体设计与研究。要对破损稳性的计算原理及方法进行深入地研究。如果能逐项对新老规范公式中的各个参数进行对比分析，得出各个参数的变化对分舱指数的影响，并给出一个由简到难的计算方案，则是一件很有意义的事情。 2影响分舱指数A的各个参数的讨论 概率性破损稳性的要求是计算的分舱指数A 大于要求的分舱指数。为了达到此要求就是要增大 R A值减小值。适用于干货船和客船的SOLAS2009是基于Reg25规则的，也就是说同样是对破损概率与生存概率的乘积进行一种加权平均。客船相对货船来说，只是增加了几项特殊条款，如需要考虑中间进水状态、横倾力矩等。因此本文只针对干货船进行说明。 R 2.1 要求的分舱指数R 当分舱长度大于100m时，要求的分舱指数分别为： S L 1/3 Reg25 : (0.0020.0009) S R L =+(1) 152 128 1 SOLAS2009： + ? = S L R(2) 当分舱长度不小于80m但不大于100m时，要求的分舱指数要在以上两式上给予折减，公式相同，这里不再列出。当分舱长度相同时，分舱指数随船长的变化趋势如图1所示，另外从文后的2.2.4的分析中看出，SOLAS2009要求的不小于Reg25要求的值。因此单从要求的分舱指数来看， S L R S L R — 28 — 孙家鹏：破舱稳性新规范探讨
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
《2008年国际完整稳性规则》引言和A部分 目录 引言 1 宗旨 2 定义 A部分－强制性衡准 第1章总则 1.1 适用范围 1.2 波浪中的动态稳性现象 第2章－总体衡准 2.1 总则 2.2 关于复原力臂曲线特性的衡准 2.3 强风和横摇衡准(气候衡准) 第3章－某些类型船舶的特殊衡准 3.1 客船 3.2 5,000载重吨及以上的油船 3.3 载运木材甲板货的货船 3.4 散装运输谷物的货船 3.5 高速船
引言 1 宗旨 1.1 本规则旨在提出强制性和建议性的稳性衡准及其他确保安全操作船舶的措施，最大限度地降低对这些船舶、船上人员以及环境构成的风险。本引言和规则的A部分涉及强制性衡准，B部分包含建议和附加的导则。 1.2 除非另行说明，本规则载有适用于长度为24 m及以上的以下类型船舶和其他海上运载工具： .1 货船； .2 运输木材甲板货物的货船； .3 客船； .4 渔船； .5 特种用途船舶； .6 近海供应船； .7 移动式近海钻井装置； .8 平底船；及 .9 甲板上装载集装箱的货船和集装箱船。 1.3 主管机关可以对新颖设计的船舶或本规则未作规定的船舶做出设计方面的补充要求。 2 定义 就本规则而言，下述定义适用。所用术语如未在本规则中定义，则经修订的《1974年安全公约》中的定义适用。 2.1 主管机关系指船舶有权悬挂其国旗的国家的政府。 2.2 客船系指经修正的《1974年安全公约》第I/2条所定义的载运12名以上旅客的船舶。 2.3 货船系指除客船、军事船舶和运兵船、非机动船、原始方式建造的木船、渔船和移动式近海钻井装置以外的任何船舶。 2.4 油船系指主要为了在其货物处所散装油类而建造或改造的船舶，包括混装船和《防污公约》附则II中定义化学品船(当其载运的货物全部或部分为散装油类时)。 2.4.1 混装船系指设计成既可散装运输油类又可散装运输固体货物的船舶 2.4.2 原油船系指从事原油运输的油船。
第一章船体形状及近似计算 1.型尺度（也称模尺度）：量到船体的型表面（或模表面）的尺度，用于船型的 研究和船舶原理的各种计算。钢船的型表面是外壳板的内表面，木船和钢丝网水泥船由于外板厚度较大，因而型表面一般取外壳板的外表面。 2.尾垂线：一般在舵柱的后缘，如无舵柱，则取在舵杆的中心线上。 3.干舷（F—Freeboard）：自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。 4.长宽比L/B：与船的快速性有关。例如高速船这比值越大，船越细长，在水中 航行时所受的阻力越小。 5.宽度吃水比B/d：与稳性、快速性、耐波性和操纵性都有关。 6.型深吃水比D/d：与船的稳性、抗沉性、船体强度及船体的容积有密切的关系。 7.长深比L/D：与船体总强度有关，长深比小，船短而高，强度好。 8.梯形法基本原理：用若干直线段组成的折线近似地代替曲线，即以若干梯形面 积之和来代替被积函数曲线下所包围的面积。 9.辛浦生法：用抛物线段来近似代替实际曲线。用二次抛物线来近似代替实际曲 线—辛氏第一法则；用三次抛物线来近似代替实际曲线—辛氏第二法则。10.乞贝雪夫法的原理：用高次（n次）抛物线来代替曲线，并取不等间距的n个 纵坐标，计算抛物线下的面积代替实际曲线下的面积。面积S是用不等间距的n个纵坐标之和乘以一个共同的系数p，p值为曲线底边长除以纵坐标数目n，即p=L/n。 11.乞贝雪夫法不适用于变限积分的计算，但在手工计算大倾角稳性用。 12.提高计算精度的方法：增加中间坐标、端点修正坐标。 13.曲线的端点较凸修正方法： 1)过A点作直线AB，并使阴影线部分的面积相等，所得OB即为修正坐标 '0y； 2)曲线端点未达到所规定的等间距站号：过B点作直线BD使两阴影线部分 的面积相等，然后连接OB，并过D点作DE//OB，则OE为修正到新站号 的坐标y0’（为负值）。 3)曲线的端点超出了所规定的等间距站号：过D点作直线DE使两阴影线部 分的面积相等，然后连接AD，再从E点作EF//AD，则DF即为坐标修正 值y0’，计算中用y0’代替y0可得到较精确的结果。 第二章浮性 1.浮性：是指在一定装载情况下，船舶具有漂浮在水面（或浸没水中）保持平衡 位置的能力。 2.阿基米德原理：物体水中所受到的浮力等于该物体所排开的水的重量Δ=ω*?。 3.淡水ω= 1.0 t /m3 海水ω= 1.025 t /m3 4.船舶漂浮的平衡条件：重力和浮力大小相等，且方向相反，即：W ＝ω?；重 心G和浮心B在同一铅垂线上。 5.为描述浮态，通常选用固定在船上的直角坐标系。 6.浮态：船舶浮于静水的平衡状态。 7.三种典型浮态：正浮、横倾、纵倾。 8.重心坐标： 9.船上各项重量：1、固定重量（空船重量），重量和重心固定不变；2、变动重 量（载重量），包括旅客、货物、燃料、润滑油、淡水、粮食及弹药等。 10.船舶排水量：空船重量与载重量之和。 11.民用船舶排水量定义： 满载排水量：货物和旅客全部装载满额的情况； 空载排水量：货物和旅客全部没有的情况。 12.通常所谓满载排水量，如无特殊说明，就是指满载出港的排水量，也是民用船 的最大排水量。 13.军用舰艇排水量定义：空载、标准、正常、满载、最大。 14.进行设计时，民用船舶以满载排水量为设计排水量。军用舰艇以正常排水量为 设计排水量。 15.计算静矩时：X F是离基平面z处的水线面面积形心（称为漂心）的纵向坐标。 16.浮心纵坐标：
第5章稳性、分舱和干舷 5.1 一般规定 5.1.1 浮式装置的使用工况包括作业工况，迁航工况及自存工况。对半潜式浮式装置还包括临时（加压载/减压载）工况。 各设计工况需校核的稳性要求应符合表5.1.1规定 校核工况表5.1.1 （2）—表示不适用 （3）/ 表示不要求校核，但应有作业限制的规定，如在自存工况下不准船只停靠于浮式装置。 5.1.2 对有储油舱的浮式装置，应对在使用阶段可能出现的多种装载状况进行稳性校核。 5.1.3 如果在本《规则》19.2要求的操作手册中不包括稳性手册应含有的全部内容，则浮式装置应备有1份经发证检验机构认可的稳性手册，该手册应含有足够的资料以使责任方能够安全操作浮式装置。 5.1.4 在制订稳性手册时，应考虑包括下列资料： （1）浮式装置概况； （2）该手册的使用须知； （3）标明水密舱室、关闭装置、空气管、进水角、永久性压载、许用甲板荷载及干舷图的总布置图； （4）根据自由纵倾计算的静水力曲线图或表以及稳性横交曲线图，用于在正常使用状况中预期的排水量范围及纵倾范围； （5）标明每一货物装载处所的容积和重心的舱容图或表； （6）标明每一液舱容积、重心和自由液面数据的液舱测深表； （7）有关装载限制的资料，诸如能用于确定符合适用的稳性衡准的最大KG或最小GM 曲线或表； （8）标准装载情况和用该稳性手册中的资料计算其他可接受的装载情况的实例； （9）包括假设在内的稳性计算的简介； （10）防止意外进水的一般措施； （11）有关使用任何特设横贯浸水装置的资料，并附有对可要求横贯浸水的破损状态的说明； （12）船舶在正常和应急情况下安全使用所必要的任何其他指南； （13）各手册的目录和索引表； （14）浮式装置的倾斜试验报告；或 a）如稳性数据基于姐妹浮式装置，则该姐妹浮式装置的倾斜试验连同所涉及到的浮式
第10卷 第7期 中 国 水 运 Vol.10 No.7 2010年 7月 China Water Transport July 2010 收稿日期：2010-05-03 作者简介：孙永煜（1971-），男，烟台海员职业中等专业学校工程师。 干散货船稳性安全探析 孙永煜 （烟台海员职业中等专业学校，山东 烟台 264000） 摘 要：近年来，因为稳性问题导致多艘干散货船发生事故，对此，笔者分析了船舶稳性的要求，研究了即将强制实施的IMSBC Code，结合自己的经验提出了应对措施。 关键词：船舶稳性；易流态化；安全；平舱 中图分类号：U698 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2010）07-0004-02 一、前言 自上世纪七八十年代以来，干散货船得到了迅猛发展，据Drewry 统计，目前干散货船队规模已达到4.5亿载重吨左右。虽然近几年国际航运市场低迷，船队运力闲置情况较严重，但据辛浦森航运咨询有限公司(SSY)研究中心主管John Kearsey 预测，依靠中国和印度等新兴市场的贸易大幅增加和发达国家经济的缓慢复苏，2010年的干散货海运贸易仍将呈现超过8%的增幅。的确，今年第一季度全球干散货船队运力规模净增长1,700万吨，而且还有持续上升的趋势。 干散货船兴盛的背后，也让我们看到了一些不谐现象：刚刚过去的4月份，一艘由辽宁锦州驶往江苏常熟的“上源9”货轮在大连海域沉没，事故原因就是满载炼钢铁矿砂的干散货船“上源9”因货物位置发生偏移，船员调整压载舱过程中，造成船偏向另一侧，从而导致沉船；3月份，满载黄沙的“豫信货2699”轮在38°23′N，118°33′E 遇险沉没…… 海损事故的不断发生，让我们不得不深思干散货船的安全问题。从今年刚发生的这几起案例来看，稳性是造成事故的主要元凶。我们再看看前几年发生的干散货船海难事故，看看在港外沉没但却仅有一人生还的“铭扬洲178”轮，也会同样感觉到稳性是影响散货船安全的重要原因。 二、船舶稳性要求 船舶稳性是指受外力矩作用，船舶发生倾侧而不致倾覆，当外力矩作用消失后，仍能回复到原平衡位置的能力。船舶的稳性可分为静稳性、动稳性、初稳性和大倾角稳性、完整稳性和破损稳性，营运中的船舶必须满足船舶稳性要求。鉴于稳性对船舶安全的重要性，IMO 海上安全委员会（MSC）第85次会议于2008年12月4日通过了MSC.267（85）决议——《通过<2008年国际完整稳性规则>》，根据随后通过的1974年海上人命安全公约（SOLAS）修正案，《2008年国际完整稳性规则》（简称《2008年IS 规则》）的引言和A 部分规定成为强制性要求，将于2010年7月1日正式生效。 《2008年IS 规则》的篇章结构为： 前言（Premeale）——回顾； 引言（Introduction）——目的与定义； PART A——强制性的衡准； PARTB——适用于某些类型船舶的建议和附加指南。 《2008年IS 规则》PART A 部分第二章对船长为24m 及以上的货船和客船提出了稳性最低衡准要求，第三章对某些其他类型船舶也提出了特殊衡准要求。对于干散货船装运谷物时，由于谷物的特性对船舶稳性的不利影响，除应满足对所有货船的稳性要求外，还应满足： 经自由液面修正后的初稳性高度应大于或等于0.30m。 由于谷物移动而引起的船舶横倾角应小于或等于12度，1994年1月1日以后建造的船舶应同时满足横倾角小于或等于12度及甲板边缘浸水角。 船舶剩余动稳性值应大于或等于0.075m.rad。 上述衡准要求是满足稳性安全的最低限，一般的，各海运公司为确保航运安全，在IMO 规定的最低限值的基础上，还会提出自己的强制要求。 三、干散货船稳性安全 理论上，船舶满足了《2008年IS 规则》，就能保证稳性安全，但是，从大量的海损事故看，干散货船事故往往是出发时能够满足稳性要求，而在航却发生了问题。2005年12月21日，满载陶土的“铭扬洲178”沉没，事后调查时没有获得散装陶土得到有效平舱处理的证据，经分析，散装陶土在船舶过度横摇时产生移位，从而导致在航船舶倾斜丧失稳性而发生事故。一般说来，在航干散货船极易因货物流态化或平舱不当、货物移位而影响稳性。 1．货物流态化影响船舶稳性 易流态化货物（Cargoes which may liquefy），在《国际海运固体散货安全操作规则》（IMSBC Code）中归为A 类散货，该类货物一般由较细颗粒状的混合物构成，包括精矿、煤粉或类似物理性质的货物。这类货物在海运时的潜在危险是：当它们的含水量超过其“适运水分限量”（TML—Transportable Moisture Limit）时，由于大量含水，在航行中因船舶的颠簸、振动，其水分逐渐渗出，表面形成可流动状态。表层流态化的货物在风浪中摇摆时会流向一舷，而船回摇时却不能完全流回，如此反复，将会使船舶逐渐倾斜
第三章 初稳性 习题解 3-3 某巡洋舰的排水量△=10200t ，船长L=200m ，当尾倾为1.3m 时，水线面面积的纵向惯性矩I L =420*104m 4，重心的纵向坐标x G =-4.23m ，浮心的纵向坐标x B =-4.25m ，水的重量密度3/025.1m t =ω。 3-13 某船长L=100m ，首吃水d F =4.2m ，尾吃水d A =4.8m ，每厘米吃水吨数TPC=80t/cm ，每厘米纵倾力矩MTC=75tm ，漂心纵向坐标x F =4.0m 。今在船上装载120t 的货物。问货物装在何处才能使船的首吃水和尾吃水相等。 解：按题意要求最终的首尾吃水应相等，即'='A F d d 设货物应装在(x,y,z)处，则装货后首尾吃水应满足： A A F F d d d d d d δδδδ++=++，即A A F F d d d d δδ+=+ （1）
??? ??????? ??+-=??? ??-=θδθδtg x L d tg x L d F A F F 22 （2） () L F GM x x P tg ??-=θ （3） L GM MTC L 100??= M T C L GM L ?=??∴100 （4） 将式（2）、（3）、（4）代入式（1）中得： ()()MTC L x x P x L d MTC L x x P x L d F F A F F F ?-??? ??+-=?-??? ??-+10021002 代入数值得： ()()75*100*1000.4*1200.420.1008.475*100*1000.4*1200.420.1002.4-?? ? ??+-=-??? ??-+x x 解得： x=41.5m 答：应将货物放在（41.5，0，z ）处。 3-14 已知某长方形船的船长L=100m ，船宽B=12m ，吃水d =6m ，重心垂向坐标z G =3.6m ，该船的中纵剖面两边各有一淡水舱，其尺度为：长l =10m ，宽b=6m ，深a=4m 。在初始状态两舱都装满了淡水。试求：（1）在一个舱内的水耗去一半时船的横倾角； （2）如果消去横倾，那们船上x=8m ，y=-4m 处的60t 货物应移至何处？ 解：
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 ；
5-6 货船分舱和破舱稳性计算 长期以来,船舶抗沉性的衡准方法一直采用确定性方法,即本章前面所介绍的以“业务衡准数”、“分舱因数”和“平均渗透率”等作为衡准基础的安全公约,即要求船舶设置一定数量的水密舱壁,使船舶破损后的浸水被限制在一定范围内,以此保证船舶在一舱或数舱破损后,其水线不超过限界线并具有一定的破舱稳性。 就一般货船而言,以前对其分舱和破舱稳性的要求并无明确的硬性规定,但不断发生的大量海损事故,使人们认识到船舶分舱及船舶破损后其生存能力的重要性。鉴于船舶在海上航行发生的海损事故具有很大的随机性质,因此用概率计算方法研究船舶抗沉性的衡准更为合理。为此, 1990年召开的第58次IMO海上安全委员会( MSC )通过了MSC . 19 ( 5 8 ) 决议,根据大量海损资料而确立的概率计算方法为基础的“货船分舱和破舱稳性规则”,插入74 年S OL A S公约第Ⅱ-1 章B部分之后作为B -1部分,从而形成了1 974年SOLAS公约的90年修正案。我国也以此规则,插入《海船法定检验技术规则》第八篇“分舱和破舱稳性”中作为第三章,于1992年2 月1日起生效。因而对国际航行货船的破舱稳性有了强制性要求。 新规则的提出是因为原来的安全公约衡准方法存在下列主要缺点： (1)确定性方法的分舱规则所依据的统计数据都是1950年以前所建造的蒸汽机船舶,这些船舶需要很大的机舱容积来放置主机和锅炉。经七八十年的科学技术的发展,不仅机舱容积大大减小,大部分客舱也设置在舱壁甲板以上。船体各部分容积间的相互关系已发生了很大变化,过去制订的“业务衡准数”已不能正确反映当今船舶的业务性质。 (2)未充分考虑到吃水和渗透率的变化以及破损进水后所具有的稳性对船舶安全程度的影响。 (3)随着“分舱因数”的减小,舱壁数目将增加,表面看来似乎改善了船舶的抗沉性,实际上随着舱壁数目的增加,其破损机会也增加,反而更易于导致两舱、三舱以至更多舱室的同时破损,使船舶安全性降低。而且船舶的破损本身就带有很大的随机性,随着不同长度的破损将引起不同的进水范围。 以上这些缺点都可能导致对船舶安全的不正确估计,因此,目前仍然采用“业务衡准数”和“分舱因数”来指导船舶的分舱,显然不尽合理。 一、制订原则和基础 在制订等效新规则时,遵循了如下原则: (1)新规则的安全程度应大体与原来安全公约所规定的要求相当。 (2)船舶的安全程度随船长和旅客总数的增加而提高。 (3)采用分舱指数作为衡量船舶在破损后具有残存能力的安全程度的衡准。这一指数应 反映出舱壁间距、稳性以及其他一些有关特征对残存能力的影响。 新规则的主要特点是采用概率计算方法。对一艘破损的船舶能否残存,是由大量的随机321因素决定的。破损对船舶的影响取决于:哪一个舱或相邻一组舱进水;破损时船舶的吃水及完整稳性;破损处所的渗透率以及破损时的海况等因素。这些因素之间的关系及其影响随不同情况而变化,因此只能以概率作为比较基础,用一些近似的办法或定性的判断,对船舶的安全进行估计和校核。 新规则的制订基础是: (1)对实船的海难资料作破损统计,得出破损范围(长度、深度)及位置的分布函数,再求得某一舱或舱组进水概率的计算公式。 (2)以模型试验及船舶碰撞时的海况报告为基础,得出某一舱或舱组进水后船舶不致倾覆
船舶静力学复习题 1.基本概念 （1）船舶主尺度：中线面，中站面，基平面的定义 （2）5个船型系数及其相互关系 （3）型线图的组成 （4）梯形法和辛普生法计算公式 （5）水线面面积、形心和惯性矩的计算方法 （6）浮态的定义方式 （7）重量重心计算方法 （8）TPC （9）排水体积和浮心的两种积分方法 （10）邦戎曲线 （11） Firsov图谱 （12）船舶常用的几种排水量 （13）储备排水量和水线标记 （14）稳心半径，初稳性高的概念和计算公式 （15） MTC （16）静水力曲线图的组成和应用 （17）自由液面和悬挂重量对初稳性高的修正方法 （18）稳性试验 （19）初稳性校核的工况 （20）静稳性曲线及其基本特征 （21）动稳性曲线 （22）静稳性臂、动稳性臂与重心、浮心间的函数关系 （23）重心变化对静稳性臂的修正。 （24）极限风倾力矩 （25）稳性规范和稳性衡准数 （26）临界初稳性高、极限重心高度 （27）破舱的类型、渗透率 （28）安全限界线、极限破舱水线、可浸长度、许用舱长、分仓因素 2、计算题 和漂心坐标，纵倾和横倾惯性矩。 某船的水线面如图所示，求该船的水线面面积A W Array 60m
三、计算题 海上浮式平台有三个圆柱形浮筒、支撑结构、上层建筑组成。已知上层建筑重量为50吨，重心高度40m，支撑结构和浮筒重量为70吨，重心高度为5m，浮筒为三个柱体，分别位于等边三角形的三个顶点位置，单个柱体截面积为10m2。整个电站的浮力仅由三个浮筒提供。 求(1)平台的排水量和重心高度 (2)要求平台的初稳性高不小于10m，求由三个浮筒圆形构成的正三角形的边长。 四、计算题（10分） 某箱形双体船横剖面如图所示，其重心在基线以上3.875m，吃水T＝2.0m，如果要求初稳性高GM 2m，求两单体中心线相隔的间距d的最小值。 五、计算题 某内河船的静水力曲线如下表所示，垂线间长为200m： 初始状态该船的平衡于正浮状态，吃水为8m，重心高度为10m，若在船上再装载8380吨货物，货物的重心位置在（-1m，0.3m，6m），求： （1）初始状态的排水量和重心纵坐标XG、横坐标YG。 （2）装载货物船舶的平均吃水。 （3）装载后船舶的浮态和首尾吃水。 六、计算题 某货船在A港内吃水T＝5.35m，要进入B港，其吃水不能超过T 1＝4.60m，已知吃水T 2 ＝5.50m时，水线面面积A W2＝1860m2，T3＝4.50m时，A W3 ＝1480m2，假设水线面面积随吃水的 变化是线性的，求船进入B港前必须卸下的货物重量。（水的密度 ＝1.00 ton/m3） 七、计算题 某内河驳船 ＝1100 ton，平均吃水d＝2.0m，每厘米吃水吨数TPC＝6.50 ton/cm，六个同样的舱内装石油，每个舱内都有自由液面，油舱为长方形，其尺度为l＝15.0m，b＝6.0m，这时船的初稳性高为GM＝1.86m，若把右舷中间的一个舱中重量p＝120ton的油完全抽出，其重心垂向坐标ZC＝0.80m，求船的横倾角。已知石油的密度 ＝0.9ton/m3。 八、计算题(15分) 某船排水量D=4430ton，平均吃水T＝5.3m，重心G点距基线高度为3m，任意角度下浮力
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.
(单选题)1: ()系指对舱内散装谷物经一切必要的和合理的平舱,即将谷物自由表面整平以便使甲板和舱口盖下方的所有空间尽可能装满,并将谷物装载到可能的最高水平面的任何货舱。A: 经分舱的满载舱 B: 经平舱的满载舱 C: 未经平舱的满载舱 D: 部分装载舱 正确答案: (单选题)2: 《2008年国际完整稳性规则》生效时间为()。 A: 2008年7月1日 B: 2009年7月1日 C: 2010年7月1日 D: 2011年7月1日 正确答案: (单选题)3: 一般通过合理的()布置来满足船舶的浮态与完整稳性及破舱稳性的要求。 A: 空间 B: 平面 C: 分舱 D: 平舱 正确答案: (单选题)4: 根据油船的破舱稳性衡准,油船在浸水的最后阶段,不对称浸水所产生的横倾角不得超过()。 A: 10° B: 15° C: 20° D: 25° 正确答案: (单选题)5: 《MARPOL73/78公约》附则Ⅳ为()。 A: 防止油类污染规则 B: 控制散装有毒液体物质污染规则 C: 防止船舶生活污水污染规则 D: 防止船舶造成空气污染规则 正确答案: (单选题)6: 集装箱船所核算的各种装载情况经自由液面修正后的初稳性高度GM均应不小于()。 A: 0.2m B: 0.3m C: 0.4m D: 0.5m 正确答案:
(单选题)7: ()是指船舶未受破损时受到外力作用发生倾斜而不致倾覆,当外力的作用消失后,它仍能回复到原来平衡位置的能力。 A: 破舱稳性 B: 完整稳性 C: 破损稳性 D: 完全稳性 正确答案: (单选题)8: 污油水舱(或一组污油水舱)的布置,应有留存洗舱后所产生的污油水、残油和污油压载水残余物所必需的容量,此总容量不得小于船舶载油容量的()。 A: 1% B: 2% C: 3% D: 5% 正确答案: (单选题)9: 计算集装箱船的稳性时,每只集装箱重心垂向位置应取在集装箱高度的()处。A: 1/2 B: 1/3 C: 1/4 D: 1/5 正确答案: (单选题)10: 海洋环境污染中有35%的污染是船舶造成的,而造成污染危害最严重的是()。A: 客船 B: 散装货船 C: 渔船 D: 大型油轮 正确答案: (多选题)11: 货船典型载况包括()。 A: 满载出港 B: 满载到港 C: 压载出港 D: 压载到港 正确答案: (多选题)12: 船舶与海洋平台造成的污染来源包括()。 A: 轮机设备 B: 货物 C: 船员及乘客 D: 压载水 正确答案: