对船舶稳性的要求

船舶工程中的强度与稳性问题研究船舶工程是一门应用力学和海洋学知识，从设计、制造、检验到使用和维护各方面对船舶及其辅助设备进行全面掌握和研究的学科，与实际生活息息相关。

在船舶工程任务中，船舶的强度和稳性问题尤为重要。

强度问题船体强度是船舶产生载荷时所承受荷载、外界环境力量及其它影响的能力。

船舶设计中最基本原则之一是船舶中的最弱环节应具有所需的承载能力。

因此，船体构件的满足最小强度条件是设计过程中的主要问题之一，也是船舶技术领域中的研究热点。

根据不同造船材料的特性，其强度的评定方法也不尽相同。

对于钢材船舶，其强度评定与制造技术和钢材性质有关，一般采用两种最典型方法来评估船体强度：计算机模拟分析和试验验证。

计算机模拟分析是近年来快速发展的现代船舶设计和研发方法之一，其中包含广泛的机械学习、人工智能、计算流体力学等综合应用分析技术，已经成为船舶设计过程中不可或缺的工具。

针对船舶结构构件的强度试验活动同样是船舶研发过程中不可或缺的部分。

一方面，通过模拟海洋环境下的不同负载情况来检验和验证船舶的强度，也是验证计算机模拟结果的重要环节。

另一方面，通过强度试验，针对某些复杂情况下的结构构件，对于修正计算模型、确定实际荷载值、证明实际结构强度等方面有着不可替代的作用。

船舶重载既是船舶强度评估的一个主要问题，也是船舶安全评估中的一个热点研究问题。

船舶重载常常存在着误差，尤其是当人员、货物和设备的重心位置变化时，误差更容易发生。

此时，应对船舶初始装载状态进行实时监测，及时发现变化，进而对潜在的安全问题进行预防和修复。

稳性问题稳性问题的本质是船舶在复杂海况下的受力状态，特点是不断变化和不断出现新的影响因素。

稳性力学在船舶工程中被广泛应用，其目的是研究船舶平衡状态和支持力量之间的关系，确保船舶能够稳定运行。

稳性问题既牵涉到船舶的设计、建造和维护，也与运营过程中的船舶操纵有关。

在船舶设计时，稳性问题已经开始被考虑。

而在建造过程中，计算出船舶的稳性特性，则是后续验证其稳定性的基础。

一、稳性基本衡准（最低衡准）1、IMO：经自由液面修正后，在整个航程中要求同时满足：(1)初稳性高度GM应不小于 0.15m；(2)复原力臂曲线在横倾角0°～30°之间所围面积应不小于0.055m·rad；在横倾角 0°～40°或进水角中较小者之间所围面积应不小于0.090m·rad；在横倾角30°～40°或进水角中较小者之间所围面积应不小于0.030m·rad；≥ 0.20m；(3) GZ|θ=30︒≥ 25°；(4) 极限静倾角θsmax(5) L ≥ 24m的船舶，满足天气衡准要求。

2、我国《法定规则》对国内航行船舶：经自由液面修正后，在整个航程中必须同时满足： (1) 初稳性高度GM不小于 0.15m；（初稳性要求）≥ 0.20m；（大倾角静稳性要求）(2) GZ|θ=30︒(3) 极限静倾角θ≥ 25°；（大倾角静稳性要求）smax(4) 稳性衡准数 K（最小倾覆力矩或力臂/风压倾侧力矩或力臂）≥ 1。

（动稳性要求）二、散粮船稳性要求1、《SOLAS 1974》和我国《法定规则》的三项特殊稳性衡准指标要求相同(1)经自由液面修正后的初稳性高度GM ≥0.30m；(2)谷物假定移动引起的船舶横倾角θ≤12︒；h≤min{12︒,上甲板边缘入水角θim}；对1994年1月1日后建造船舶，则要求满足θh(3)船舶剩余动稳性值(剩余静稳性面积)S ≥ 0.075 m·rad 。

2、《SOLAS 1974》和我国《法定规则》所设定的谷物倾侧模型不同三、集装箱船稳性要求1、IMO要求：（C：船舶形状因数，与船舶尺度、吃水等因素有关）(1)复原力臂曲线在横倾角0°～30°之间所围面积应不小于0.009/C m·rad；(2)在横倾角0°～40°或进水角θf中较小者之间所围面积应不小于0.016/C m·rad；(3)在横倾角30°～40°或进水角θf中较小者所围面积应不小于0.006/C m·rad；(4)复原力臂曲线在横倾角0°～进水角θf之间所围面积应不小于0.029/C m·rad；(5)复原力臂在横倾角30°处的值应大于或等于0.033/C m；(6)最大复原力臂应大于或等于0.042/C m；(7)满足天气衡准要求（同基本横准）。

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≥0.15m2、横倾角在0~30°之间静稳性曲线下的面积≥0.055m3、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≥0.15m2、θ＝30°或θf处的GZ≥0.20m3、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；Mhmin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 PK M L静N稳Mhmin θ性O θdmaxθiHMRθi Mhmin动 A稳性θO θdmax57°.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 PK M静N稳Mhmin θ性O θfθiHMRθi Mhmin动 A稳性θO θf57°.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。

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．0.8B．1.5C．D．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6. G乙0。

是（）的指标。

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1B. 大于1C. 小于1D. 以上均有可能9. 《IMC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=F W AZv来计算，其中Z是指（）。

A. A W勺中心至水下侧面积中心的垂直距离B. A的中心至船舶水线的垂直距离C. A的中心至船舶吃水的一半处的垂直距离D. A或C10. 当风压倾侧力矩小于最小倾覆力矩时，稳性衡准数（）。

A. 等于1B. 大于1C. 小于1D. 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1B. 大于1C•等于1D. B+C12. 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.B.C.D.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。

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。

保证船舶稳性的措施通常有在海上行驶，船舶稳性是非常重要的，保持良好的船舶稳性可以确保船员的安全以及货物的安全。

在设计和建造船舶时，船体的长度、宽度及深度、船体形状、荷载中心位置等因素都会影响船舶的稳性。

在航行过程中，船舶的稳性也需要得到充分的保证。

通常采取以下措施来保证船舶稳性：1. GZ曲线的绘制与评价在设计船舶时，需要绘制GZ曲线，这条曲线代表着船舶受到侧倾力矩时的抵抗能力。

GZ曲线的绘制与评价可以确保船舶侧倾的安全性，如果GZ曲线较充实，表明船舶受到一定程度侧倾时，其恢复能力较强，安全性较好。

在实际应用中，需要根据船舶载重、位置及所处环境等因素进行GZ曲线重新评价。

评价的结果可以作为船舶当前安全性的依据，同时也可以为船舶修理和改装等工作提供重要数据支持。

2. 加强货物配载管理船舶的稳性不仅与船体结构有关，同样也与货物的配载有关。

对于船舶运营公司来说，需要进行货物的配载计算和管理，以便最大限度地提高船舶的稳定性和安全性。

货物的镇重点、分布位置等因素都会影响船舶的稳定性。

因此，在配载时需要严格按照船舶的载重设计要求进行操作，并颁布相应的配载管理制度，确保所有货物分配均匀，以达到更好的船舶稳定性。

3. 提高船员技能水平在航行过程中，船员团队的技术水平和素质也对船舶稳定性有着直接的影响。

船长及船员应具备丰富的航海知识，能够根据不同海况作出相应的航行决策，以保证船舶的安全稳定地行驶。

此外，船员还应具备一定的应急处理能力，如果碰到突发情况，能够及时做出应对措施，保证船舶稳定。

维护船舶设备维修保养，确保设备工作正常，也是提高船员素质的重要环节之一。

4. 采用自动控制系统通过现代技术手段，可采用一系列自动控制系统，如船舶动态定位系统、船舶稳性控制系统等，来维护船舶的稳定性和安全性。

自动控制系统可减少人为因素的干预，提高船舶的控制精度和安全性。

当船舶行驶在恶劣环境中时，系统还可以根据实时的环境信息对船舶相应进行调节，并在操作上提高准确性和效率，能够在关键时刻及时预警，保证船舶的稳定性安全。

第2章完整稳性衡准第1节一般规定2.1.1当船上设置除毗龙骨以外的防摇装置时，应确保该装置工作时上述衡准仍能保持，且供电系统的失效或装置的故障不会导致船舶无法满足本篇的有关要求。

2.1.2应在必要的范围内考虑一些不利于稳性的影响因素，诸如顶部和舷部结冰、甲板上浪O2.1.3考虑到类似由于吸水和结冰引起的重量增加，及由于燃料和备品的消耗引起的重量减少等因素，应为航程的各阶段的稳性安全界限做出规定。

2.1.4每船均应备有1份由验船部门批准的稳性手册，该手册应含有足够的资料以使船长能够按本篇规定的使用要求操纵船舶。

2.1.5如果最小营运初重稳距（GM）曲线（或表）或者最大重心坐标（KG）曲线（或表）用于表示符合完整稳性衡准，这些限制曲线应包含整个营运纵倾范围，但验船部门认为纵倾影响不大时除外。

当上述曲线或表格无法囊括营运纵倾，船长应当核实作业情况没有偏离经设计的装载工况，或通过计算证实考虑到纵倾影响后该装载工况满足稳性衡准。

应为气象衡准数，这是稳性衡准数之一!图 2.2.2.12.2.2.2动稳性曲线因进水角为影响而中断时，除了用经过动稳性曲线中断处的割线代替上 述切线外，其余均同上述2.221所述(如图2.222)。

图 2.2222.2.3风压倾侧力臂。

按下式计算：Z P∖Zl v = -------- m v9810Δ式中：p —单位计算风压，p a ；按225要求计算；4——船舶装载水线以上受风面积，(包括甲板上装载物)，m 2,按226要求计算；Z ——计算风力作用力臂，m ；按224计算；」——所核算装载情况下船舶排水量，32.2.4 计算风力作用力臂Z 为在所核算装载情况下船舶正浮时受风面积中心至水线的垂向距离。

受风面积中心应用通常确定图形形心的方法求得。

2.2.5 单位计算风压P 应按计算风力作用力臂Z 及不同航区由表2.2.5线性插值查得：单位计算风压P (Pa)表2.2.5本来2000规则已经回归成了光顺曲线的数据，应作为一个鱼腥味的亮点，现在又抄回去了，真佩服这复旧的能力！其航区之间有L83和2.00倍的关系。