船舶穩性（一）船舶重心與浮心的位置1．船舶重量和重心坐標的計算（1）船舶重量W

在船舶重量計算中，通常是將船舶總重量分為兩個組成部分，即空船重量W0和總載重量DW之和：W=W0+DW。

W0（空船重量）等于D0（空船排水量），是一個固定重量，其數值由船廠提供。總載重量數值的大小在每一航次中由駕駛員根據裝載的每一項重量進行計算。（2）船舶重心的坐標

計算時，首先必須知道裝卸貨物之前船舶的重量和重心坐標，然后需要知道要裝（卸）的每項貨物的重量和其重心坐標。根據合力矩定理（合力對某軸或某一平面之力矩等于各分力對同軸或同一平面之力矩的代數和）就可求得裝卸后船舶的重量和重心坐標。2．船舶排水量和浮心坐標的計算（1）靜水力曲線圖計算

一般船舶出廠時，船舶設計部門或船廠根據船舶的各種性能計算結果與船舶吃水的函數關系，以一定的比例在一張圖紙上進行繪制，表明各種性能參數與船舶吃水變化之間的曲線關系，這張圖我們稱之為船舶靜水力曲線圖。

船舶管理者一般可以根據靜水力曲線圖來方便近似的計算船舶的排水量、船舶排水體積幾何中心的位置等性能參數。船舶靜水力曲線圖（2）載重量表尺（二）船舶穩性的概念及分類

穩性船舶受外力作用而不致傾覆，當外力消失后仍能回復到原平衡位置的能力。1.穩性的分類（1）按傾斜方向

橫穩性：船舶在橫傾狀態下所具有的穩性。

縱穩性：船舶在縱傾狀態下所具有的穩性。（2）按傾斜角度大小

初穩性：傾斜角度小于10-15

時船舶所具有的穩性。大傾角穩性：傾斜角度大于10-15

船舶所具有的穩性。（3）按外力性質靜穩性：在靜力作用下，不計及傾斜角加速度和慣性矩的穩性。

動穩性；在動力作用下，計及傾斜角加速度和慣性矩的穩性。（4）按船舶破損與否分完整穩性：船體完整無破損進水時的穩性。破艙穩性：船體破艙進水后所具有的穩性。

（三）船舶初穩性船舶在一橫傾力矩Mh作用下，從正浮位置傾斜一個小角度θ（＜10~15°）時的船舶穩性，即初穩性問題。1．橫傾復原力臂與橫傾復原力矩

穩性力矩MSMs=D

GZ

式中:GZ—船舶靜穩性力臂(重心G向新的浮力作用線所做的垂線的距離)。2．穩心M在船舶的傾斜過程中，浮心B移動的軌跡BB1，稱為浮心變化曲線。浮心變化曲線的曲率中心，稱為船舶的穩心，并以符號“M”表示。

船舶在傾斜過程中，由于浮力作用線總是在浮心變化曲線的法線方向上，因此穩心M也可以看做是微傾前后兩浮力作用線的交點。3．穩心高度KM與穩心半徑r（BM）穩心M點距基線（龍骨）的高度“ZM”稱為穩心高度，用KM表示。浮心B點到穩心M點之間的距離稱為穩心半徑，以符號r表示。4．初穩性高度GM穩心M在船舶重心G之上的高度，并以符號GM表示：重心G在穩心M之下，GM>0

重心G在穩心M之上，GM

<

0重心G與穩心M重合，GM=0。5．初穩性方程

Ms=D

GZ初穩性假定條件：(1)船舶微傾前后水線面的交線過原水線面的漂心F；(2)浮心移動軌跡為圓弧段，圓心為定點M(穩心)，半徑為BM(穩心半徑)。滿足假定條件時：Ms=D

GM

sin

6．初穩性高度的作用

①穩定平衡：穩心M位于重心G之上，復原力矩與傾斜力矩反向。MGMs②不穩定平衡：穩心M位于重心G之下，復原力矩與傾斜力矩同向MG-Ms③隨遇平衡：穩心M與重心G重合，復原力矩等于0。MGMS=07．初穩性高度的影響因素船舶是否具有穩性，是與船舶所處的初始平衡狀態的重心G與穩心M的相對位置有關。對于船體幾何形狀一定的船舶，船舶穩心M距基線的高度ZM是與船舶的吃水有關，吃水一定，穩心距基線高度就是一定的。船舶重心G與船舶的裝載狀態有關。在同一吃水下，由于貨物等裝載重量裝載位置高低不同，船舶重心高度就不同。在同一航次中，由于航行中燃料、淡水等的消耗，在出港、航行中途和到港，船舶的重心高度都不會完全相同，因此初穩性高度GM也不會完全相同，而船舶的穩性也不會相同。五、靜穩性曲線

大傾角穩性與初穩性的區別①兩者對應的船舶傾斜角不同②大傾角橫傾時相鄰的浮力作用線的交點不再為定點M（小傾角橫傾時忽略）③大傾角橫傾時，傾斜軸不再過初始水線面漂心④大傾角穩性不能用GM作為衡量標志（M點不固定）

圖1-102穩心軌跡曲線

大傾角穩性的衡量標志MR=D

GZ

排水量一定的條件下，大傾角下的穩性力矩MR取決于船舶重心G到傾斜后浮力作用線的垂直距離，即靜穩性力臂GZ

衡量大傾角穩性的標志：靜穩性力臂GZ1靜穩性曲線的繪制（1）根據公式分別計算出船舶不同橫傾角時的GZ（或MS）。（2）在以GZ（MS）為縱坐標，θ為橫坐標的坐標系中標出相應點。（3）將各點連成一光滑曲線。2．靜穩性曲線圖上的穩性特征參數在靜穩性曲線圖上有幾個重要的表示船舶穩性特征的參數：（1）靜平衡角θs

（2）最大復原力臂GZmax（3）最大復原力臂對應角θsmax（4）穩性消失角θv（5）甲板浸水角θim3．靜穩性曲線給予的提示（1）可以證明，通過靜穩性曲線原點作曲線的切線，則該切線的斜率等于初穩性高度GM值。（2）如果將初穩性時的復原力臂GZ=GM·sinθ或復原力矩MS=