第一篇第3章初稳性(1)

1、2 - 1 2 - 2 2 - 3 概述概述 2 - 4 2 - 5 2 - 6 2 - 7 2 - 8 2 - 9 2 - 10 2 - 11 2 - 12 2 - 13 2 - 14 从复原力矩从复原力矩MR 和横倾方向和横倾方向 或从稳心或从稳心M 和重心和重心G 的相的相 对位置）之间的关系，可以判断船舶平衡状态的稳定性能。对位置）之间的关系，可以判断船舶平衡状态的稳定性能。 2 - 15 ( 1 ）重心）重心G 在稳心在稳心M 之下，之下，MR的方向与横倾方向相反，的方向与横倾方向相反， 当外力消失后，它能使船舶回复至原来的平衡状态，所以当外力消失后，它能使船舶回复至原来的平衡状态，

2、所以 称为稳定平衡（如图称为稳定平衡（如图3 一一9 ( a ) ）。此时，）。此时，GM和和MH都为都为 正值。正值。 ( 2 ）重心）重心G 在稳心在稳心M 之上，之上，MR 的方向与横倾方向相同，的方向与横倾方向相同， 它使船舶继续倾斜而不再回复至原来的平衡状态，所以称它使船舶继续倾斜而不再回复至原来的平衡状态，所以称 为不稳定平衡（如图为不稳定平衡（如图3 一一9 ( b ) ）。此时，）。此时，GM和和MH都为都为 负值。负值。 ( 3 ）重心）重心G 和稳心和稳心M 重合，重合，GM=MH=0 ，当外力消失后，当外力消失后， 船不会回复到原来位置，也不会继续倾斜，称为中性平衡船不会

3、回复到原来位置，也不会继续倾斜，称为中性平衡 或随遇平衡（如图或随遇平衡（如图3 一一9 ( c ) ）。）。 2 - 16 2 - 17 2 - 18 ( l ）重心）重心G 在浮心在浮心B 之下，之下，MR 的方向与横倾方向相反，的方向与横倾方向相反， 因而可使浮体回复至原来的平衡状态，所以称为稳定平衡，因而可使浮体回复至原来的平衡状态，所以称为稳定平衡， 如图如图3 一一10 (a ）所示。）所示。 ( 2 ）重心）重心G 在浮心在浮心B 之上，之上，M 认的方向与横倾方向相同，认的方向与横倾方向相同， 因而使浮体继续倾斜而不再回复至原来的平衡状态，所以因而使浮体继续倾斜而不再回复至原来

4、的平衡状态，所以 称为不稳定平衡，如图称为不稳定平衡，如图3 10 ( b ）所示）所示 ( 3 ）重心）重心G 和浮心和浮心B 重合，重合，MR=0，浮体可平衡于任意位，浮体可平衡于任意位 置，称为中性平衡，如图置，称为中性平衡，如图3 一一10 ( c ) 所示。所示。 2 - 19 2 - 20 2 - 21 通常用首尾的吃水差来表达船舶的纵倾情况。若船长为通常用首尾的吃水差来表达船舶的纵倾情况。若船长为L L ， 首尾吃水差为首尾吃水差为t t （首倾时（首倾时t t取作正值，尾倾时取作正值，尾倾时t t 取作负取作负 值），则纵倾角值），则纵倾角为为 将上式代人式（将上式代人式（3

5、3 一一14 ) 14 ) ，得，得， 根据上式可以求得引起船舶纵倾根据上式可以求得引起船舶纵倾1cm1cm所需的纵倾力矩（即所需的纵倾力矩（即 每厘米纵倾力矩）公式。以每厘米纵倾力矩）公式。以MTCMTC表示每厘米纵倾力矩，令表示每厘米纵倾力矩，令 t= 1cm =l/100mt= 1cm =l/100m，代入式（，代入式（3 3 一一15 ) 15 ) ，则有：，则有： GMLBML 2 - 22 由于浮心和重心之间的距离由于浮心和重心之间的距离BGBG与纵稳心半径与纵稳心半径GMGML L 相比是一相比是一 个小值，因此可以认为个小值，因此可以认为GMGML LBMBML L，式（，式（

6、3 3 一一16 16 ）可近似）可近似 写成：写成： 如有纵倾力矩如有纵倾力矩M MT T 作用于船上，由此引起的纵倾值作用于船上，由此引起的纵倾值t t （以（以 厘米计）为厘米计）为 2 - 23 2 - 24 在上述各节中，讨论了船舶在静止正浮状态下浮性和初稳在上述各节中，讨论了船舶在静止正浮状态下浮性和初稳 性的基本原理及其计算问题。这些计算结果通常都要绘制性的基本原理及其计算问题。这些计算结果通常都要绘制 成综合性的曲线图，即船舶静水力曲线图，图成综合性的曲线图，即船舶静水力曲线图，图3 3 一一12 12 为为 某货船的静水力曲线图。某货船的静水力曲线图。 静水力曲线图全面表达了

7、船舶在静止正浮状态下浮性和稳静水力曲线图全面表达了船舶在静止正浮状态下浮性和稳 性要素随吃水而变化的规律。图中一般应包括下列曲线：性要素随吃水而变化的规律。图中一般应包括下列曲线： (1)(1)型排水体积曲线型排水体积曲线 (2)(2)总排水体积总排水体积k k曲线。曲线。 (3)(3)总排水量总排水量曲线曲线 (4)(4)浮心纵向坐标浮心纵向坐标x xB B曲线。曲线。 (5)浮心垂向坐标浮心垂向坐标KB（或（或zB B）曲线）曲线 (6)水线面面积水线面面积Aw 曲线，曲线， 2 - 25 (7)漂心纵向坐标漂心纵向坐标xF曲线。曲线。 (8)每厘米吃水吨数每厘米吃水吨数TPC 曲线。曲线

8、。 (9)横稳心半径横稳心半径BM曲线（或横稳心垂向坐标曲线（或横稳心垂向坐标KM曲线）。曲线）。 (10)纵稳心半径纵稳心半径BML曲线曲线(或纵稳心垂向坐标或纵稳心垂向坐标KML 曲线）曲线） (11)每厘米纵倾力矩每厘米纵倾力矩MTC 曲线。曲线。 (12)水线面系数水线面系数Cwp曲线。曲线。 (13)中横剖面系数中横剖面系数CM 曲线。曲线。 (14)方形系数方形系数CB曲线曲线 (15)棱形系数棱形系数Cp曲线。曲线。 ( l ) ( 8 ）为浮性曲线，）为浮性曲线，( 9 ) ( ）为稳性曲线，）为稳性曲线， ( 12 ) （5 ）为船型系数曲线。）为船型系数曲线。 2 - 26

9、 2 - 27 2 - 28 PE(12) 船舱数船舱数 PE(13) （无用）（无用） PE(14) （无用）（无用） PE(15) （无用）（无用） PE(16) 船舶折角线数船舶折角线数 PE(17) 最低倾斜水线高度最低倾斜水线高度 PE(18) 次低倾斜水线高度次低倾斜水线高度 PE(19) 中间倾斜水线高度，应等于设设计吃水中间倾斜水线高度，应等于设设计吃水 PE(20) 次高倾斜水线高度次高倾斜水线高度 PE(21) 最高倾斜水线高度最高倾斜水线高度 PE(22) （是否有上层建筑）（是否有上层建筑） 其中，其中，PE(12)对于没计算过船舱的船为对于没计算过船舱的船为0。 (2)船体型值表船体型值表 2 - 29 2 - 30 2 - 31 2 - 32 2 - 33 2 - 34 2 - 35 2 - 36 2 - 37 2 - 38 2 - 39 2 - 40 2 - 41 2 - 42 2 - 43 2 - 44 2 - 45