船舶静力学计算及稳性衡准系统

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。

船舶静力性能计算书船舶静力学课程设计内容1. 计算与绘制静水力曲线2. 计算与绘制邦戎曲线3. 计算与绘制稳性插值曲线4. 计算与绘制可浸长度曲线5. 计算与绘制纵向下水曲线船舶的主要尺度总长L＝米Z垂线间长L＝米bP型宽B＝米型吃水T＝米型深D＝米船舶静力学课程设计（Ⅰ）任务书一、 课程设计题目计算与绘制静水力曲线与邦戎曲线二、 作业内容1. 静水力曲线(1) 水线面积曲线 )(z f S = 比例 1cm= (2) 漂心纵向坐标曲线 )(z f x f =比例 1cm= (3) 型排水体积曲线 )(z f V =比例 1cm= (4) 型排水量曲线 )(z f =∆比例 1cm= (5) 浮心纵向坐标曲线 )(z f x c = 比例 1cm= (6) 浮心垂向坐标曲线 )(z f z c =比例 1cm= (7) 每厘米吃水吨数曲线 )(z f q = 比例 1cm= (8) 横稳心半径曲线)(z f r =比例 1cm= （或横稳心垂向坐标曲线） )(z f Z m = 比例 1cm= (9) 纵稳心半径曲线)(z f R =比例 1cm= （或纵稳心垂向坐标曲线） )(z f Z mz = 比例 1cm= (10) 每厘米纵倾力矩曲线 )(z f M om = 比例 1cm= (11) 水线面系数曲线 )()(z f C w =α比例 1cm= (12) 横舯剖面系数曲线 )()(z f C M =β比例 1cm= (13) 方形系数曲线 )()(z f C B =δ 比例 1cm= (14) 棱形系数曲线)()(z f C P =ϕ比例 1cm=2. 邦戎曲线(1) 绘制甲板边线以下的船体轮廓线(2) 计算与绘制横剖面面积曲线)(z f A = 比例 面积：1cm= 吃水：1cm=表1 S 、f x 、x I 、yf I 、α计算表水线号 n L l /== m )(32l = 吃水T ＝ m ，3)(2l =站号 半宽坐标 y i （m ） 面积 乘数 惯矩 乘数 面矩函数 （Ⅱ）×（Ⅲ） 惯矩函数 （Ⅱ）×（Ⅳ） 坐标立方y i 3 Ⅰ ⅡⅢ Ⅳ Ⅴ ⅥⅦ -1 -11 121 0（尾） -10 100 1 -9 81 2 -8 64 3 -7 49 4 -6 36 5 -5 25 6 -4 16 7 -3 9 8 -2 4 9 -1 1 10 0 0 11 1 1 12 2 4 13 3 9 14 4 16 15 5 25 16 6 36 17 7 49 18 8 64 19 9 81 20（首） 10100总和∑' 修正值ε 修正后∑符号=S ∑)(2Ⅱl(m 2) LBS=α=f x ∑∑)()(ⅡⅤl(m )23)()(2fyf x S l I ⋅-=∑Ⅵ（m 4） 42()3()x I l m =∑Ⅶ 设计结果表2V、D、δ、q计算表t = T/n = mγ= t/m3水线号吃水T i(m)水线面积S i(m2)成对和自上而下之和排水体积)(2VtVi=(m3)排水量D i=γ(Ⅵ)(t)方形系数LBTVii=δ每厘米吨数100)(Ⅲγ=iqⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ0 ————12345678910表3 x c计算表t=T/n= m水线号水线面积S i(m2)漂心坐标x fi(m)S i·x fi（Ⅱ）×（Ⅲ）成对和自上而下之和排水体积V i（m3）浮心纵坐标)(2)(ⅦⅥtxci=ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ0 ————12345678910表4 Z c计算表t=T/n= m水线号排水体积V i(m3)成对和自上而下之和)(2Ⅳt（Ⅱ）（Ⅴ）吃水T i（m）浮心垂向坐标Z ci＝(Ⅶ)－(Ⅵ)(m)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ0 ————12345678910表5 r、R、Z m、Z mz计算表水线号排水体积V i(m3)横向惯矩I xi(m4)纵向惯性I yfi(m4)横稳心半径r i=I xi/V i纵稳心半径R i=I yfi/V iZ ci横稳心垂向坐标Z mi=r i+Z ci纵稳心垂向坐标Z mzi=R i+Z ciⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ012345678910表6 M cm计算表水线号排水量△i（t）纵稳心坐标R i（m）△i·R i（Ⅱ）×（Ⅲ）船长L（m）纵倾1cm力矩)(100)(100ⅤⅣ=∆=LRM iicmⅠⅡⅢⅣⅤⅥ0 ————12345678910表7 邦戎曲线计算表 t=T/n = m横剖面 站 号 0水线第1号水线 第2号水线 第3号水线 第4号水线 第5号水线 y 0y 1σ1=(y 0+y 1)面 积A 1=σ1×ty 2σ2=σ1 +(y 1+y 2)面 积 A 2=σ2×ty 3σ3=σ 2 +(y 2+y 3)面 积 A 3=σ3×ty 4σ4=σ 3 +(y 3+y 4)面 积 A 4=σ4×ty 5σ5=σ 4 +(y 4+y 5)面 积 A 5=σ5×t艉↑ ↓ 艏0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 A 1=A 2=A 3=A 4=A 5=11 12 13 14 15 16 17 18 19 20舯横剖面系数iM T B A C ⨯=C P =C B /C M船舶静力学课程设计（Ⅱ）任务书一、课程设计题目大倾角稳性计算二、作业内容（1）绘制乞氏剖面图（9垂线）比例：1：（2）计算吃水T= m，船舶倾角θ=10°，20°，30°，40°，50°，60°时之排水体积及回复力臂。

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 。

KH KG sin
42
形状稳性力臂KN曲线（稳性交叉曲线） （Cross curves of stability）
43
2、假定重心法求取GZ （Assumed center of gravity）
GZ
Ga Z a
GG a
sin
Ga Z a
(KG
KGa )sin
GaZa：假定重心形状稳性力臂
θ
L2
4
25
b b
l b
液面形状图
b1
l
l
l
F
b
b
b2
b1
A
l
r
a b
b a
b2
26
⑤减小自由液面影响的措施
设置水密纵隔壁
i
x
(n
ix 1)2
减少甲板上浪和存水，及时排出积水。 液体舱柜应根据实际情况尽量装满或排空。 航行中，应逐舱使用油水并尽量减少同时存在 自由液面的液舱数。 液体散货船装载货物时，尽量少留部分装载舱。 部分装载舱应选择舱室宽度较小的货舱。 保证液体舱柜内的纵向水密隔壁的完整性。
Pi 10%
GM GM2 GM1 (KM 2 KM1) (KG2 KG1)
GM
KM
KG
KM
(KG1
KG1 P Z P
)
GM KM P (KG1 Z )
P
37
GM KM Pi (KG Zi )
Pi
因为是少量载荷变动，所以通常装载状
态下载荷变化前后KM变化较小，则可以忽略
水平横移
tg P y
GM
M P
L1
θ
W
O
L
W1
G
lZ

Chapter 2
3. 船舶建造不同阶段，确定船舶重量和重心的方法
1）初步设计：用母型船或经验公式分析、估算。其中(zG=αD; xG=±0~5%L; yg=0) 2）技术设计：对船舶各项重量及其重心分组计算；然后汇总求全船的重量及重 n 心。 W pi
i 1
X G pi xi W
Chapter 3
9. 装卸小量载荷时, 船舶浮态和稳性计算公式
d
p Aw p d (d GM z ) p 2
G1M 1 GM G1M L1
当船舶倾斜后，重力与浮力产生的力矩Mr = ΔGZ
横倾：是指船体在左右舷方向的倾斜。由于受船宽的限制，船舶提供的 横向回复力矩小。船舶的横倾角大容易发生倾覆。 纵倾：是指船体在首尾方向的倾斜。由于船长大，船舶提供的纵向回复 力矩大，纵倾角一般都很小。 船舶倾角小于10~15°或甲板边缘入水前的稳性。 大倾角（横）稳性：船舶倾角超过上述范围时的稳性。
2）横倾状态: 船浮于静水面，船舯横剖面垂直于水面(无纵倾)；中纵剖面与 铅锤面成φ角(横倾角)。W = △ = ω▽；xG = xB ；yB -yG =(zG-zB) tanφ
横倾状态由两个参数决定：吃水d， 横倾角φ。 3）纵倾状态: 船浮于静水面，船中纵剖面垂直于水面(无横倾)；舯横剖面与 铅锤面成θ角(纵倾角)。W = △ = ω▽；xB -xG =(zG-zB) tanθ ；yG = yB = 0 纵倾状态由两个参数决定：平均吃水d，纵倾角θ。 4）任意状态: 船浮于静水面，船中纵剖面与铅锤面成φ(横倾角)；舯横剖面 与铅锤面成θ(纵倾角)。W = △ = ω▽；xB -xG =(zG-zB) tanθ ；yB -yG =(zG-zB) tanφ 任意状态由三参数决定：平均吃水d, 横倾角φ, 纵倾角θ。

l F
l
l
合力矩定理： F .l
pi l pi
F .l pl p
1） 水平横移载荷
力系平衡方法
方法（一）利用力系平衡原理
求船舶最终的横倾角：
分力：
tg
P y
GM
方法（二）
P

分力移动： l y
合力：
合力移动 GG1
GG1 Py
平行力移动原理：
GG1 tg GM
二、初稳性方程
M s 9.81 GZ 9.81GM sin M s GM sin
GM：初稳性高度
Mh
KN m
t m( 9.81 KN m )
初稳性的衡量标志
Z M MS
——
G
W W1 B K
Z
L1 L
B1 Y
三、GM的计算 GM KM KG 1、KM
§4.1
稳性及其分类
一．稳性的定义 二．稳性分类
一、稳性的定义
定义：船舶受外力作用发生倾斜而不致倾覆，外 力消失后能够自动回到原来平衡位臵的能力。
L1 Mh
Z
M
MS
符号规定：
Z
G W W1 B K
Z
L1 L
θ 与外力矩Mh反向时，MS>0 与外力矩Mh同向时，MS<0
W1
B1 Y
稳性力矩大小： M
⑥
常用式
GMtg pl y GMtg 1
力矩等效原则
l O p m O p
MT
MT pl
Z
P
G M
Z
Mh P
L L0
G
M

功能5--舱容曲线计算


舱室描述和表达
建立了一套完整的特征点描述方法和边界条件处理方法 针对内河船舶舱室不规则和舱壁边界不明确的特点，重点 考虑了边界特征点的退化问题，完善了各类舱室的表达方 式 为舱容曲线计算、自由液面修正计算和破舱稳性计算提供 了有效、可靠的保证


计算内容
舱室要素和舱容曲线


生成主机标识
在cyzSetup_201201目录中运行“cyz生成主机标识” 应用程序，将生成cyzhostId.txy文件
程序安装与删除2

系统许可注册
程序操作


程序启动
Windows“开始” → “程序” → “船舶静力学计算及稳 性衡准系统”程序组 → 点击"船舶静力学计算及稳性衡准 系统V4.1"菜单项 已建立桌面快捷方式的，直接在桌面点击"船舶静力学计算 及稳性衡准系统"图标
采用鼠标单击不同记录的单元格(或行选定器)来移动记录 通过“”、“”、“”、“”按钮移动记录
进入系统界面
数据输入-船舶静力学计算主控数据表A-1
船舶要素:船名、船舶
登记号、船舶所有人、船 舶经营人、船舶类型、船 类说明、航区、航段、船 籍港、总吨位、额定功率 和设计航速
船舶尺度:船长、垂
船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.2
程序操作介绍
武汉船舶职业技术学院
程序系统操作的介绍内容

程序系统的版本及文档 程序系统的计算功能 程序的安装与删除

程序系统的操作
程序系统的版本

为了满足船舶设计、规范研究、规范编写、船舶审图和 海事分析的需要,先后于1987年、1989年、1994年和 2000年推出了四个版本

应用：用于船舶 设计、建造、营 运和维护等各个 环节，确保船舶 的安全性和经济 性
船体几何特性和浮性要素计算
浮性要素：包括浮力、重力、 浮心、稳心等
计算方法：采用静水力计算 公式，如阿基米德原理、浮
力定律等
船体几何特性：包括船体长 度、宽度、吃水、型深等
计算结果：得到船舶的浮性 要素，如浮力、重力、浮心、
心高度等
船舶稳性计算： 通过计算船舶 的稳性曲线和 稳性力臂来确 定船舶的稳性
影响船舶稳性的因素和提高稳性的措施
船舶重量分布：重心位置、重量分布均匀性等
船舶形状：船体形状、吃水线等
船舶速度：速度对稳性的影响
船舶装载：货物装载位置、装载量等
提高稳性的措施：调整船舶重心、优化船体形状、控制船舶速度、合 理装载等
船舶浮性
船舶浮性的定义
船舶浮性是指船舶在水中保持漂浮状态的能力 船舶浮性取决于船舶的重量和浮力 船舶浮性是船舶设计的重要参数之一 船舶浮性可以分为正浮性和负浮性两种类型
船舶排水量和浮心位置的计算
船舶排水量： 船舶满载时排 开的水的重量
浮心位置：船 舶漂浮时，浮 力作用点在水 平面上的投影
计算方法：根 据船舶的排水 量和浮心位置， 可以计算出船
船舶抗沉性
船舶抗沉性的定义
船舶抗沉性是指 船舶在受到外力 作用时，保持不 沉的能力。
船舶抗沉性是船 舶安全性能的重 要指标之一。
船舶抗沉性的评 价标准包括船舶 的稳性、浮力、 抗沉性等。
船舶抗沉性的提高 可以通过优化船舶 设计、增加浮力、 提高船体强度等方 式实现。
船舶破损进水对浮态和稳性的影响
添加副标题
船舶静力学
汇报人：
目录
PART One

T v AW
2）浮心高度变化
zB
v
(T
T
2
z)
3）新的初稳心高
G1M1
GM
v
[T
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 2
T
z]
GML近似不变
4）横倾角：
tan
py
( p)G1M1
5）纵倾角：
tan p(x xF ) ( p)G1M L1
6）首尾吃水增量：
TF
TA
[
L 2
xF
]
p(x xF ) ( p)G1M
进水前船舶各参数为：T 、T 、 、GM 、GM L 、A 、x
F
A
W
F
进水体积 v ，重心在 (x,y,z)处，进水面积 a ，形心
在(xa,ya) 处,进水后损失了浮力 wv ，需增加吃水来补偿。
1）平均吃水的增量：
T v AW a
2）剩余水线面面积（AW-a）的漂心 F’：
xF
AW xF AW
式计算船舱进水后的浮态和稳性。有两种处理方法：
1、增加重量法：把破舱后进入船内的水看成是增加的 液体载荷；
2、损失浮力法：把破舱后的进水区域看成是不属于船 的，即该部分浮力已损失，并由增加吃水来补偿。
这两种方法的计算所得的最后结果完全一致，但算出的 稳心高不同。
一、第一类舱室
可用增加重量法或损失浮力法进行计算.
8）横倾角： 9）纵倾角：
tan v( y yF )
GM 1
tan v(x xF )
GM L1
10）首尾吃水增量：
TF
[L 2
xF ] tan
TA
[
L 2

(3) 沿海航区：系指台湾岛东海岸、台湾海峡东西海岸、海南岛东海岸及南海岸距岸不 超过10nmile 的海域和除上述海域外距岸不超过20n mile 的海域；距有避风条件且 有施救能力的沿海岛屿不超过20n mile 的海域。但对距海岸超过20n mile 的上述岛 屿，本局将按实际情况适当缩小该岛屿周围海域的距岸范围。
二、IMO对船舶稳性的要求
《IMO稳性规则》对船舶完整稳性
的七项基本衡准：
1．GM≥0.15m
初稳性
2. A0~30 ≥0.055m.rad
3. A0~X≥0.090m. Rad
动稳性
x=min(40°,θf)
4. A30~X≥0.030m.rad
二、IMO对船舶稳性的要求
GM GZ
KGc = KM - GMc
KGc曲线
应用
GM ≥ GMc KG ≤ KGc
一、《规定规则》的要求
（4）稳性特殊要求 客船、木材船、液货船、集装箱船、拖船、高速船等。
整个航程满足稳性要求； 压载问题
一、《规定规则》的要求
（5）注意事项：
1）四点要同时满足或GM≥GMc 2）基本要求适用于杂货船、油轮 3）经自由液面修正
GZmax A2 A1
57.3
0
15
30
40
θ
二、IMO对船舶稳性的要求
5. GZ|θ=30°≥ 0.20m
6.Θsmax > 30°至少25°
大倾角稳性
二、IMO对船舶稳性的要求
7．天气衡准 （船长LBP≥24m的船舶） 图中面积b≥a lw1——稳定风压力臂 θ0——lw1对应静倾角 lw2——突风力臂 lw2=1.5lw1 θ2=min(θf,50°,θc) θc——lw2为GZ曲线第二个交点

船舶静力学浮性和初稳性概要船舶船舶静力学浮性、初稳性课程总结第二章浮性2.1 浮态和静平衡方程2.1.1 浮态的描述船舶的浮态用吃水T，横倾和纵倾角。

正浮状态：=0；=0，用吃水T描述纵倾状态：=0，用T，描述横倾状态：=0，用T，描述任意状态：用T，，描述t纵倾也可用纵倾值t TF TA表示，tanL2.1.2 静平衡方程横倾时，水平方向单位向量为jcos ksin根据矢量投影规则，重力和浮力作用线之间的距离GZ为矢量GB在水平方向的投影，当船舶在外力矩作用下达到静平衡状态时，力平衡方程（任意倾斜角）为：WMH GZ lH yB yG cos zB zG sin MT lT xB xG cos zB zG sin 当外力矩为零时：GZ方向的单位矢量：jcos +ksinMH MT 0 lH lT 0 因此有：yB yG zB zG tanxB xG zB zG tan当（平衡于正浮状态的）船舶在外力矩作用下发生小角度倾斜时：I 2L/23MH GZ GMsin zB T zG sin I ydxT L/23 其中L/2I 2IL 2 x2ydx AWxFMT GZL GMLsin zB L zG sin L/22.2 重量重心计算船舶重量重心计算采用累计求和的方法进行W WkxG,yG,zGW x,y Wkkkk,zk船舶2.3 排水体积和浮心计算船舶水下部分的体积和浮心采用积分的方法计算：dxdydzVxB1yB ydxdydzV1xdxdydz VzB1zdxdydz V具体计算时分别按三个坐标依次积分。

2.3.1 按水线面计算排水体积和浮心坐标按水线面计算排水体积和浮心坐标时，首先在y和x方向积分，计算水线面面积Aw和水线面形心（称为漂心），然后在z方向积分获得排水体积和浮心。

按水线积分时，一般假定船舶处于正浮状态。

按水线面计算方法可获得船舶静水力曲线2.3.1.1 水线面参数计算水线面面积：AW(z) dxdyWPL/2 L/22ydx水线面静矩：moy z xdxdyWPL/2L/22xydx水线面漂心（COF）：xF zmoyAW2L/23ydx (用于横稳性半径计算) 水线面横倾惯性矩：IT z 3 L/2 水线面纵倾惯性矩：IL z 22.3.1.2 排水体积和浮心坐标计算L/2L/22(用于纵稳性半径计算) x2ydx AWxF排水体积：T Aw z dzT1T浮心纵坐标(LCB)：xB T xFAWdz01T1 T 1T浮心垂向坐标(VCB)：zB T zAWdz zd T dz0 0 0浮心垂向坐标(TCB)：yB T 0 (对称性)船舶2.3.1.3排水体积和浮心坐标的导数dAW 排水体积导数：dz 浮心纵坐标(LCB)：dxBAWxF xBdz dzBAWz zBdz浮心垂向坐标(VCB)：2.3.2 按横剖面计算排水体积和浮心坐标按横剖面计算排水体积和浮心坐标时，首先在y和z方向积分计算水线以下横剖面面积As和形心ys,zs。

船舶静力学知识点归纳1. 船舶的抗沉性是如何保证的（p.167)船舶的抗沉性是用水密舱壁将船体分割成适当数量的舱室来保证的，当一舱或数舱进水后，船舶下沉不超过规定的极限位置，并保持一定的稳性。

2. 写出船舶的初稳性公式？（p.783. 何谓MTC 如何计算? 引起船舶纵倾1厘米所需的纵倾力矩大小4. 通常船舶的重心、浮心和稳心之间有什么关系？（p.80）初稳性高GM 是衡量船舶初稳性的重要指标，可写成GM=KB+BM-KG,其中KB 为浮心高度，BM 为初稳性半径，KG 为重心高度。

5. 船舶各有几个船型系数，各是如何定义的？（p.6）共有五个船型系数，它们是：①水线面系数C WP ----与基平面相平行的任意水线面面积Aw 与由船长L 、型宽B 所构成的长方形面积之比。

②中横剖面系数C M -----中横剖面在水线以下的面积A M 与由型宽B 、吃水T 所构成的长方形的面积之比。

③方形系数C B -----船体水线以下的型排水体积▽与由船长L 、型宽B 、吃水T 所构成的长方体的体积之比。

④棱形系数C P -----又称纵向棱形系数。

船体水线以下型排水体积▽与由相应的中横剖面面积Aw ，船长L 所构成的棱柱体积之比。

⑤垂向棱形系数C VP -----船体水线以下的型排水体积▽与由相应的水线面面积Aw 、吃水T 所构成的棱柱体体积之比。

6. 船舶的静稳性和动稳性？（p.74）引起船舶产生倾斜的倾斜力矩若它的作用是零开始逐渐增加的，使船舶倾斜时的角速度很小，可以忽略不计，则这种倾斜下的稳性称为静稳性。

若倾斜力矩是突然作用在船上，是传播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。

7. 什么是船舶的储备浮力？（p.69）所谓储备浮力是指满载水线上主题水密部分的的体积，它对稳性、抗沉性，淹湿性等有很大影响。

8. 船舶的浮性和稳性各研究船舶的什么问题？（PPT 第三章第一句话）浮性研究船舶的平衡问题，稳性研究船舶平衡的稳定性问题。

二、对所有的重量进行汇总
对所有的重量进行汇总，同时准确测量悬臂梁和钻台的重心位置并输入到计算表格里面。
三、对桩脚升降装置受力进行校核
利用平台的总重量重心数据和平台桩脚负荷分配系数，计算出每个桩脚的升降装置负荷，进行校核。要求升降状态下每个桩脚负荷不能超过其安全动负荷。这个功能可以利用EXCEL表格的自动计算公式完成。
六、在压载完成后，对平台的抗倾覆力矩进行校核
这个功能也可以利用EXCEL表格的自动计算公式进行计算，需要根据工况查阅相关图表，计算出波浪流力矩和风力力矩、风力高度系数、平台实际气隙、平台的设计气隙、平台的最大摇摆量，然后利用这些输入的数据计算出平台的安全系数。安全系数需满足船级社的要求。
半潜式平台的稳性计算通常方法
a -----船舶横倾角度（°）
GM-----初稳性高度（m）
由此可见，船舶初稳性的大小与GM成正比。所以可以把初稳性高度GM作为衡量船舶初稳性大小的基本标志。
初稳性高度的计算
由图一知：初稳性高度GM=KM一KG（m）
初稳性的主要特征：
1等体积的倾斜
2倾斜前后两个水线面的交线通过漂心F
3倾斜前后稳心M可以认为固定不变。
4．08
钻井绞车冷却水
2．04
直升飞机油罐
10．2
BOP罐
13．87
机房顶油罐
8．16
1号泥浆池
80．00
2号泥浆池
80．00
3号泥浆池
80．00
4号泥浆池
80．00
5号泥浆池
11．924
沉沙池
28．618
计量罐
6．359
当表中的舱室局部充满时，实际重心高度：
VCG＝K＋（K1－K）
K——舱底距基线高度

船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.0(0406)WH00033* * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** ** ** 船舶舱容曲线计算书** ** ** * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *船名: 杨小城船数据库名: 杨小城船.mdy图纸号:委托单位:计算标识:计算单位: 扬州华海船舶设计有限公司计算签名:审核签名:批准签名:计算日期: 2009 年04 月11 日程序编制单位: 中国船级社武汉规范研究所船舶舱容曲线计算书一舱室要素汇总序号舱室名称型舱容最大舱长最大舱宽最大舱深舱容系数舱室组成情况(m^3) ( m ) ( m ) ( m ) (单元标识)1 燃油舱柜90.336 2.750 8.800 3.890 0.950 燃油舱柜2 艉尖舱423.364 4.400 18.340 6.462 0.850 艉尖舱二舱容曲线舱室序号: 1 舱室名称: 燃油舱柜--------------------------------------------------------------------------------------------1. 舱室要素最大舱长lmax --------- 2.750 m 单元体数N --------- 1最大舱宽bmax --------- 8.800 m 舱容系数Cu --------- 0.950最大舱深hmax --------- 3.890 m 渗透率as --------- 0.950舱容V --------- 90.336 m^3 液体重量密度r --------- 0.840 t/m^32. 舱室组成单元体序号---------- 1 单元标识-----------燃油舱柜后舱壁坐标L1 --------- -51.215 m 计入系数Cj --------- 1.000前舱壁坐标L2 --------- -48.465 m 特征点数n --------- 23. 舱容曲线重心位置序号吃水型舱容净舱容重量垂向坐标横向坐标纵向坐标惯性矩方型系数( m ) (m^3) (m^3) ( t ) ( m ) ( m ) ( m ) (m^4)1 4.060 ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----2 4.140 8.260 7.847 6.592 3.058 0.000 -50.615 140.0 4.2673 4.210 9.779 9.290 7.804 3.232 0.000 -50.476 140.0 2.6944 4.500 16.071 15.268 12.825 3.671 0.000 -50.181 140.0 1.5095 4.800 22.580 21.451 18.019 3.953 0.000 -50.049 140.0 1.2616 5.100 29.089 27.635 23.213 4.176 0.000 -49.976 140.0 1.1567 5.400 35.598 33.818 28.407 4.352 0.000 -49.930 140.0 1.0988 5.700 42.107 40.002 33.601 4.555 0.000 -49.898 140.0 1.0619 6.000 48.616 46.185 38.796 4.728 0.000 -49.875 140.0 1.03610 6.300 54.764 52.025 43.701 4.928 0.000 -49.850 140.0 1.01011 6.600 61.304 58.239 48.921 5.087 0.000 -49.837 140.0 0.99712 6.900 68.143 64.736 54.378 5.222 0.000 -49.831 140.0 0.99113 7.060 71.610 68.030 57.145 5.307 0.000 -49.826 140.0 0.98614 ----- 90.336 85.819 72.088 5.760 0.000 -49.806 ----- -----舱室序号: 2 舱室名称: 艉尖舱--------------------------------------------------------------------------------------------1. 舱室要素最大舱长lmax --------- 4.400 m 单元体数N --------- 1最大舱宽bmax --------- 18.340 m 舱容系数Cu --------- 0.850最大舱深hmax --------- 6.462 m 渗透率as --------- 0.950舱容V --------- 423.364 m^3 液体重量密度r --------- 1.000 t/m^32. 舱室组成单元体序号---------- 2 单元标识----------- 艉尖舱后舱壁坐标L1 --------- -55.615 m 计入系数Cj --------- 1.000前舱壁坐标L2 --------- -51.215 m 特征点数n --------- 23. 舱容曲线重心位置序号吃水型舱容净舱容重量垂向坐标横向坐标纵向坐标惯性矩方型系数( m ) (m^3) (m^3) ( t ) ( m ) ( m ) ( m ) (m^4)1 1.545 ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----2 1.625 2.877 2.446 2.446 1.406 0.000 -51.819 110.3 0.4463 1.695 4.245 3.608 3.608 1.488 0.000 -51.980 173.2 0.3514 1.800 6.016 5.114 5.114 1.618 0.000 -51.944 337.4 0.2925 2.100 14.417 12.254 12.254 1.813 0.000 -52.163 438.7 0.3226 2.400 23.567 20.032 20.032 1.983 0.000 -52.227 558.1 0.3427 2.700 38.727 32.918 32.918 2.212 0.000 -52.509 883.2 0.4168 3.000 56.480 48.008 48.008 2.420 0.000 -52.701 1133.9 0.4819 3.300 75.960 64.566 64.566 2.607 0.000 -52.845 1311.2 0.53610 3.600 96.247 81.810 81.810 2.785 0.000 -52.937 1438.1 0.58011 3.900 117.149 99.576 99.576 2.957 0.000 -53.000 1565.2 0.61612 4.200 138.608 117.817 117.817 3.127 0.000 -53.046 1677.6 0.64713 4.500 160.517 136.439 136.439 3.294 0.000 -53.082 1771.8 0.67314 4.800 182.781 155.364 155.364 3.459 0.000 -53.110 1845.1 0.69615 5.100 205.336 174.536 174.536 3.623 0.000 -53.133 1870.9 0.71616 5.400 228.130 193.910 193.910 3.785 0.000 -53.151 1923.3 0.73317 5.700 251.106 213.440 213.440 3.947 0.000 -53.167 1965.4 0.74918 6.000 274.217 233.084 233.084 4.026 0.000 -53.179 1996.5 0.76319 6.300 297.421 252.808 252.808 4.181 0.000 -53.190 2016.3 0.77520 6.600 320.685 272.583 272.583 4.335 0.000 -53.200 2024.3 0.78621 6.900 343.975 292.379 292.379 4.489 0.000 -53.208 2028.0 0.79622 7.060 356.386 302.928 302.928 4.570 0.000 -53.212 2030.2 0.80123 ----- 423.364 359.859 359.859 5.006 0.000 -53.233 ----- -----三单元体要素单元体序号 1--------------------------------------------------------------------------------------1) 单元体要素单元标识-----------燃油舱柜特征点数n --------- 2后舱壁坐标L1 --------- -51.215 m 后舱壁肋位N1 --------- 8前舱壁坐标L2 --------- -48.465 m 前舱壁肋位N2 --------- 132) 特征点坐标( 单位:m )后舱壁特征点前舱壁特征点序号垂向坐标横向坐标垂向坐标横向坐标1 4.060 -4.400 4.060 -4.4002 100.000 4.400 400.000 4.400单元体序号 2--------------------------------------------------------------------------------------1) 单元体要素单元标识----------- 艉尖舱特征点数n --------- 2后舱壁坐标L1 --------- -55.615 m 后舱壁肋位N1 --------- 0前舱壁坐标L2 --------- -51.215 m 前舱壁肋位N2 --------- 82) 特征点坐标( 单位:m )后舱壁特征点前舱壁特征点序号垂向坐标横向坐标垂向坐标横向坐标1 -100.000 -100.000 -100.000 -100.0002 100.000 100.000 100.000 100.000。

3、自由液面惯性矩ix的确定
液面形状
2016/2/27
23
4、减少自由液面影响的措施
1）、减小液舱宽度
– 设置纵舱壁，水密分割；加1道，减至原来的 1/4；加2道，减至原来的1/9；对于等腰三角形 或等腰梯形，中间加1道纵舱壁，会减至原来的 1/3。
2）、液舱应尽可能装满或空舱 3）、保持甲板排水孔畅通 4）、注意纵向水密分隔是否漏水连通现象及 是否有不必要的积水 5）、在排水量较小时，更应重视液舱内自由 液面对稳性的不利影响。
–箱形船：Zb＝d/2 ;等腰三角形柱体船: Zb＝2d/3 ;一 般船体: d/2< Zb <2d/3 ;较肥的船：Zb靠近d/2 ;较 尖瘦的船: Zb靠近2d/3。根据实船统计，Zb=（0.52 - 0.55）d。 –具体船舶在不同吃水时的Zb值可由静水力曲线图根 2016/2/27 9 据装载吃水查取相应曲线得到。
– GM＝KM一KG
KM的查取
– 根据船舶装载后的平均吃水查取静水力曲线图、静水力 参数表或载重表，即可得到相应d时的KM值。
KG的计算
– 根据合力矩定理，KG可按下式求得 – KG=∑PiZi/9.81Δ – 式中：Pi—构成排水量的各项载荷重量(t)，包括空船重量 ΔL、船舶常数c、各货舱货物重量、各液舱油水重量、船 员及其供应品、船用备品等；Zi一载荷Pi的重心高度（m） 2016/2/27 12 ∑PiZi—全船垂向重量力矩（kN· m）
2016/2/27 18
3）油水重量及其重心高度的确定
各油水舱的油水重量及其重心高度可根据 量尺深度查相应液舱舱容曲线或舱容表。 液舱舱容曲线或舱容表的形式及查取方法 与货舱相同。
2016/2/27

船舶稳性知识点讲解（word）资料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 GZ =?? (9.81)kN m ?式中:GZ ：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)。

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 i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W0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M s的大小。

由图（a）可见，该稳性力矩大小为式中：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。