首、尾部位的舱室，货物重心取在货高 的0.54～0.58处。
（3）利用舱容曲线图确定载荷的重心 高度
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Zi
hci 2
hb
hci
Vci Vch
H ch
16
Q轮NO.2底舱舱容曲线图
17
（4）具体船的做法 ❖ 杂货船
多利用近似公式计算法或估算法 ❖ 散货船
多利用舱容曲线图法 ❖ 集装箱船
我国规定：每只集装箱的重心取在箱 高的一半处；
8
B0M：横稳心半径(Metacenter radius)
9
2、初稳性的表示方法
初稳性方程 GM：初稳性高度（Initial metacentric height)
10
3、 GM的计算
GM KM KG
（1）、KM
根据平均吃水或排水量查取静水力图表 KM=KB+BM
不稳定平衡(Unstable equilibrium)（图c） G点在M点之上，MR<0 ， GM<0
7
二、船舶初稳性
1、研究初稳性的假定前提
横倾角无穷小 排水量一定时，横稳心点M的位置固定
不变，浮心B以M点为圆心，以B0M为 半径在平衡位置两侧作圆弧轨迹运动。 船舶横倾为等容微倾，倾斜水线过初 始水线面漂心F
德国等欧美国家规定：每只集装箱的 重心取在箱高的45％处。
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4、影响船舶初稳性的因素
自由液面 船内载荷移动 悬挂货物 少量载荷变动
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（1）、液舱内自由液面对GM的影响
①自由液面（Free surface) 船舶的液体舱柜中装有液体但未满舱
时的液面。 ②自由液面的影响结果
自由液面的存在 使初稳性高度GM 恒减小。
试验现场风力不大于2级，水面平静无 流，无来往船只 船舶应尽量保持正浮空船状态，并系牢 可移动物 尽量减少自由液面的存在 船上多余重量或不足重量对于空船排水 量大于3000t的船舶，应不大于0.5％ΔL 倾斜角θ一般为2～ 4，但不得小于1。 试验时缆绳应处于不受力状态。
Py
GMtg
tg
Py
GM
29
载荷水平横移的应用
倾斜试验
(Inclination experiment)
试验目的 确定船舶的空船重心高度KG0和空船 初稳性高度GM0。
试验条件 新建船舶或经重大改建的船舶在出厂 前应进行倾斜试验。
30
参与部门
试验由船厂及船方共同进行，试验报 告由船厂负责计算与编制，编制后交验 船部门审核。
计算公式
GM 0
P y
tg
GM 0 KM 0 KG0 KG0 KM 0 GM 0
31
KM0和GM0的求取
根据试验时的船舶排水量查取静水力图 表可得KM0
GM0则根据船内载荷横移的结论求取。
P ly
L1
GM 0
P y
tg
Py b
a
W W1
m b
θ
L
a
32
进行倾斜试验的注意事项
按倾斜方向 横稳性(Transverse stability) 绕纵向轴X轴倾斜 纵稳性(Longitudinal stability) 绕横向轴Y轴倾斜
按倾角大小 初稳性 (Initial stability)：<10 大倾角稳性(Stability at large angles of inclination)： >10
海上货物运输
航海学院 货运教研室
1
第四章 船舶稳性（STABILITY）
稳性的定义和分类 船舶初稳性 船舶大倾角稳性 船舶动稳性 稳性规范 稳性检验调整
2
一、稳性的定义和分类
1、稳性的定义
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置的能力。
3
2、稳性的分类
5
3、船舶平衡状态
M(Metacenter)：船舶微倾前后两浮力作 用线的交点。
规定：与外力矩Mh反向时，MR>0
与外力矩Mh同向时，MR<0
6
船舶的平衡状态分类
稳定平衡(Stable equilibrium) （图a） G点在M点之下，MR>0 ， GM>0
随遇平衡(Neutral equilibrium) （图b） G点与M点重合，MR=0 ， GM=0
ix kb3
矩形：
k=1/12；
直角三角形：k=1/36；
等腰三角形：k=1/48
➢ 自由液面的形状为梯形
ix k(b1 b2 )(b12 b22 )
直角梯形： k=1/36； 等腰梯形： k=1/48
24
➢自由液面的形状为圆形
ix
1
4
4
➢自由液面的形状为椭圆形
ix
1 4
ab
3或i
x
1 ba3
20
③自由液面计算公式
GM f
ix
GM1 GM 0 GM f
ix－－自由液面对过液面中心倾斜轴面 积惯性矩（m4）。
21
④自由液面惯性矩ix的求取 查取船舶资料求取ix “各液舱自由液面惯性矩ix表” “各液舱自由液面对初稳性高 度修正值表” 利用公式法计算ix
22
23
➢ 自由液面的形状为矩形、三角形
4
按所受作用力矩的性质
静稳性(Statical stability) 船舶倾斜过程中不考虑角加速度和惯性矩
动稳性(Dynamical stability) 船舶倾斜过程中考虑角加速度和惯性矩
按船舶是否破舱进水
破舱稳性(Damaged stability) 完整稳性(Intact stability)
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
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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。
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（2）、船内载荷移动对初稳性的影响
船内载荷移动的特点 移动前后排水量不变，属于船内问题。
船内载荷移动分类 水平横移；垂向移动；斜移
平行力移动原理
Pb W a
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（2.1）载荷水平横移
根据平行力移动原理
M P ly
及力系平衡原理有：
W
L1
θ
O
L
W1
P y GG1
G
G1
B
B1
GG1 GMtg
11
12
13
（2）、船舶重心高度KG
式中：
KG (Pi Zi )
Pi--构成排水量的各项重量，包括 空船重量、船舶常数、货物重量、油水
装载量、固定航次储备量。
Zi--Pi的重心距基线高度
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货物重心高度Zi的确定
（1）近似公式计算法
Zi=货高/2 + 货物底端距基线距离
（2）估算法
船舶中部的舱室，货物重心取在货高的 1/2处；