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1、上海海事大学上海海事大学 海洋环境与工程学院海洋环境与工程学院张张 宝宝 吉吉船舶原理（浮体静力学）船舶原理（浮体静力学）第四章第四章 船舶的初稳性船舶的初稳性41 41 稳性的一般概念稳性的一般概念稳性稳性外力作用时，倾斜而不倾覆；外力消失后，有自行回复到平衡位置的能力。稳性稳性初稳性初稳性大倾角稳性大倾角稳性小角度倾斜时小角度倾斜时41 稳性的一般概念船舶回复能力的形成初始平衡位置（浮态）已知初始平衡位置（浮态）已知外力矩外力矩M(M(倾角倾角) )已知已知可以求出新的浮态可以求出新的浮态倾斜前后倾斜前后重量重量、重心重心位置不变位置不变倾斜前后，排水体积不变倾斜前后，排水体积不变浮心位置
2、发生变化浮心位置发生变化浮力作用线与重力作用浮力作用线与重力作用 线不在同一铅垂线上线不在同一铅垂线上441 1 稳性的一般概念稳性的一般概念稳性的分类稳性的分类从外力矩的方向分从外力矩的方向分横稳性横稳性纵稳性纵稳性横倾横倾纵倾纵倾外力矩的方向平行中线面外力矩的方向平行中横剖面441 1 稳性的一般概念稳性的一般概念从外力矩作用方式从外力矩作用方式静稳性静稳性动稳性动稳性外力矩由零开始逐渐增加，倾 斜角速度约为零外力矩突然作用在船上，倾斜 角速度不为零倾斜力倾斜力 矩矩441 1 稳性的一般概念稳性的一般概念从外力矩的大小分从外力矩的大小分大倾角稳性大倾角稳性初稳性初稳性划分的原因引入假定，
3、使浮态的计算简化引入假定，使浮态的计算简化明确获得影响初稳性的各种因素之明确获得影响初稳性的各种因素之间的规律间的规律纵倾一般属于小角度倾斜纵倾一般属于小角度倾斜倾斜力矩小倾斜力矩小倾斜力矩大倾斜力矩大441 1 稳性的一般概念稳性的一般概念42 浮心的移动和稳心及稳心半径等体积倾斜水线的确定WL-W1L1WL-W1L1的交线的交线 0-00-0是等体积倾斜是等体积倾斜 旋转轴线旋转轴线入水体积入水体积出水体积出水体积42 浮心的移动和稳心及稳心半径出水一舷水线面面积对出水一舷水线面面积对0 0 -0-0轴的静矩轴的静矩入水一舷水线面面积对入水一舷水线面面积对 0-00-0轴的静矩轴的静矩由于
4、水线面在倾斜轴线两边的面积对倾斜轴线的由于水线面在倾斜轴线两边的面积对倾斜轴线的静矩静矩相相 等，因此该等，因此该轴线轴线必通过原水线面的必通过原水线面的形心形心（浮心（浮心F F）。）。42 浮心的移动和稳心及稳心半径结论结论船舶在作船舶在作微小角度微小角度倾斜时，其等体积倾倾斜时，其等体积倾 斜轴线必然通过斜轴线必然通过原原水线面的漂心水线面的漂心F F同样适用与纵倾情况同样适用与纵倾情况可推广至可推广至10 10 1515 小角度倾斜小角度倾斜42 浮心的移动和稳心及稳心半径浮心的移动浮心的移动重心移动原理重心移动原理/ / /42 浮心的移动和稳心及稳心半径42 浮心的移动和稳心及稳心
5、半径为水线面为水线面 的面积对的面积对 于于0-00-0轴的轴的 横向惯向横向惯向 矩矩42 浮心的移动和稳心及稳心半径稳心及稳心半径稳心及稳心半径小角度倾斜作小角度倾斜作 如下规定如下规定浮心曲线为圆弧浮心曲线为圆弧稳心稳心MM为定点为定点即稳心半即稳心半 径为常数径为常数横稳心、横稳心半径横稳心、横稳心半径42 浮心的移动和稳心及稳心半径纵稳心、纵稳心半径42 浮心的移动和稳心及稳心半径水线面面积对通过漂心水线面面积对通过漂心F F 横轴的纵向惯向矩横轴的纵向惯向矩水线面面积对通过该水线面中水线面面积对通过该水线面中 站处站处OyOy横轴的纵向惯向矩横轴的纵向惯向矩水线面水线面WLWL的漂的漂 心心F F的纵向坐标的纵向坐标42 浮心的移动和稳心及稳心半径
