高速船与游艇设计稳性.pptVIP

船舶性能预报 船舶稳性 船舶稳性（stability） 是指船舶受到外力的作用而偏离原平衡位置发生倾侧，当外力消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。 1、船舶的平衡状态 船舶正浮于水面上时，船舶所受到重力即船重W与浮力N是一对平衡力。重心和浮心位置分别为G和B。当船舶发生倾斜时，由于排水体积形状的改变，导致浮心移动到了B1点，重力和浮力不再是一对平衡力，而形成了一对力偶。  当外力矩消失后，船舶在上述力偶所产生的力矩作用下恢复到初始位置。此力矩称为复原力矩。当船舶处于稳定平衡状态时，称船舶具有稳性。 如果船舶的重心过高，或船宽较窄，当船舶受外力矩作用横倾时，由于船宽较窄的船舶浮心横移的距离较小，因而重力和浮力组成的力偶所产生的力矩，反而使船舶继续倾斜，以至于倾覆，此力矩称为倾覆力矩，如图所示。当船舶处于不稳定平衡状态时，称船舶没有稳性。??? 　  从上述两种情况可以看出：在图中，M点（船舶倾斜后新的浮力作用线与船舶中心线的交点）是在重心G点之上，船舶具有稳性，M点叫做稳心。若M点是在G点之下，船舶不具有稳性。经分析研究，船舶是否具有稳性以及稳性好坏，决定于G点与M点的相对位置和G和M间距离的大小，即GM值是衡量船舶稳性好坏的标准，称GM值为初稳性高度。它与稳性的关系是：  当M点在G点之上时，GM＞0，船舶具有稳性，GM值越大，稳性越好，但船舶摇摆就会加剧；当M点在G点之下时，GM＜0，船舶不具有稳性，一旦受到外力矩作用很容易使船倾覆；当M点和G点重合一点时，GM=0，船舶也不具有稳性，因为一旦受到外力矩作用，船舶处于随遇平衡状态，对船舶也极不安全。 船的稳性对其安全性和使用性都有重要影响，是一项重要的航海性能。船舶在海上倾覆时，其过程是十分迅速的，以致乘员来不及逃生，所以各国都有规范对船舶稳性作了具体的规定。国际海协也有相应的船舶完整稳性的规定。我国船舶检验局也颁布了《海船稳性规范》和《内河船舶稳性规范》，以保证船舶的安全性。对于稳性，在确定主尺度和船型系数时，就必须慎重对待，即使船舶的稳性计算已符合规范要求，船长仍应注意船舶的装载、气象、海况等情况，谨慎驾驶，以保证船舶的安全。 提高船舶稳性的措施： 稳性是与船舶安全密切相关的一项重要性能。有关规范规定了各类船舶应具备的稳性标准，所有船舶必须达到规定的指标要求。为使船舶具有良好的稳性，可采取措施降低船舶的重心，减小上层建筑受风面积等措施。船舶初稳性为船舶倾斜角小于10~15度，或上甲板边缘开始入水前的稳性，又称小倾角稳性。船舶大倾角稳性为船舶倾斜角大于10~15度，或上甲板边缘开始入水后的稳性。  由复原力矩公式我们可以知道，复原力矩的大小是与成正比的，通常认为 值越大稳定性就越好。但是事实上并不是值越大越好，如果值过大，则船舶的复原能力很强，稍有倾侧，很快复原，这样就使的船舶左右摇摆频繁，即横摇的周期短，这在客船中更是要不得，剧烈的摇摆会使乘客感觉很不舒服。 提高船舶稳性的几条措施 （2）风压倾侧力矩Mf 、 风压倾侧力臂lf的计算 (二)核算步骤 对任一载况来说，此时排水量△、初稳性高度GM、吃水T、重心高度zg均已知，故可根据这些数据按下列顺序计算： (1)根据排水量△从稳性横截曲线中找出各倾角处对假定重心的复原力臂，修正重心高度的差别后就可算出实际复原力臂。绘出静稳性曲线，检验静稳性曲线各要素是否符合要求。绘制动稳性曲线。 (2)由T、GM、 zg 、B计算自摇周期T? ，进而计算出横摇角θ 。 (3)用作图法找出最小倾覆力臂或最小倾覆力矩。 (4)由总布置图的侧视图计算受风面积Af及其形心距水面高度z; (5)由z及船的航区查出计算风压p; (6)计算风压倾侧力臂或风压倾侧力矩; (7)计算稳性衡准数K是否大于1.0。 * * 根据船舶倾斜角度的大小，船舶的稳性可分为两类： 1）初稳性（或称小倾角稳性），指船舶倾斜角小于 ，或上甲板边缘开始入水前的稳性。 2）大倾角稳性，指船舶倾斜角大于 ，或上甲板边缘开始入水后的稳性。 船舶稳性 复原力矩 MR = ? ? GZ W L G ? B ? ? B1 Z ?? ? 一、初稳性（倾角小于10?~15?） 初稳性公式 MR = ? ?GZ= ? ?GM sin? 二、大倾角稳性（倾角大于10?~15?） M 横稳性 船舶的倾斜分为横向倾侧和纵向倾侧，因此，船舶必须具有横稳性和纵稳性。 三、