稳心

船舶工程学术语

稳心（Metacenter），是指船舶浮心曲线的曲率中心。按船舶纵、横倾斜状态不同，可分为纵稳心和横稳心，如无特别说明一般系指横稳心（或称初稳心），即船舶在正浮状态作小角度横倾时，浮心移动轨迹近似于一段圆弧的圆心。稳心垂向位置是决定船舶稳性的关键，故稳心的研究对船舶安全具有重要意义。

基本概念

船受外力作用（如风浪）而倾斜，当外力消失后能回复到原位置的能力叫做船舶稳性。船在正浮时和微倾后两位置的浮力作用线交点称“稳心”。稳心M与船的重心G的距离称“稳性高度”。通常稳性和稳心是指船横向倾斜的稳性和稳心。船的稳性高度大者，当倾斜小角度时恢复原位置的能力也大，所以可用稳性高度衡量船的稳性。如稳心在重心以下，稳性高度为负值，船略倾斜后不能回至原位置，称“不稳定”。当倾斜角度大时，船的复原能力还与船型和干舷大小有关，不全取决于正浮时的稳性高度。

稳心及稳心半径

当船舶发生等体积倾斜时，船舶的浮心即水下体积的形心就要发生移动。大家知道，对应于每一倾斜位置都有相应的浮心位置。若当船舶保持其排水量不变而发生横倾和纵倾时，其所有浮心位置的轨迹称为浮心曲线。

设船舶横倾dθ角(图1)，水线由原来正浮的WL改变为W1L1，浮心位置从原来的C点移到C1点。从C1点作浮力作用线与船的中线相交于M点，M点称为横稳心。所以横稳心可以定义为：船正浮时的浮力作用线与船横倾一很小角度时的浮力作用线的交点。

浮心与稳心之间的距离CM称为横稳心半径，用 r 表示。

以上所述为船舶横倾时的情况。至于纵倾时的情况(图2)，船倾斜后浮心由C移至C'，其纵倾角为ψ，船倾斜后的浮力作用线与正浮时的浮力作用线的交点M2称为纵稳心。浮心C至纵稳心M2间的距离CM2称为纵稳心半径，用R表示。

在研究初稳性问题时，假设横稳心M点(及纵稳心M2点)的位置不变。也就是说，在小倾角的范围内浮心曲线是由半径r(或R)所画出的一段圆弧。在一定排水量情况下横稳心半径r及纵稳心半径R的数值保持不变。 · ．

有了上述的假定后，就可使所得的结论简化，但在一般小角度(10°~15°)倾斜范围内，仍不失其实际应用的可能性，而且能够简单的解决许多有关初稳性的实际问题。

稳心高度

（见图3）船舶的稳心M到基线的距离KM称为稳心高度或稳心距基线高度(height of metacenter above base line)。易见，在小倾角情况下稳心高度KM与浮心高度KB及稳心半径间存在下列关系，

稳心高度的求取

若船舶正浮，则KB和B0M均只与排水量有关，所以KM仅与排水量有关。以平均吃水为引数在静水力参数表上可查得KM值。

对于一般货船，KM在吃水较小时数值较大；其后随吃水的增加而迅速减小，这是因为排水体积的增加速度远大于水线面面积惯矩的增加速度；当船舶吃水在半载吃水附近时KM减小比较缓慢，这是因为排水体积瞬口水线面面积惯矩厶的增加速度相近；当船舶吃水在半载吃水后进一步增加时KM则有所增加，这是因为排水体积的增加速度略小于水线面面积惯矩的增加速度。在进行比较粗略的计算时，可认为KM在半载吃水以后取固定值。

对于一般的万吨级船舶来说，空船正浮时的KM可达15m，但随排水量的增加而锐减；当排水量为满载值的一半左右时，KM为10m左右；其后随排水量的进一步增加KM缓慢减小；当排水量达到满载值的3/4左右时，KM达到最低值，约为8.5m左右；其后，随排水量的增大KM略有增大，在满载排水量时KM约为9m左右。

如果船舶不处于正浮状态，则影响KM的因素就比较多了，如船舶的纵倾、横倾、水线面面积形状和大小等。

在某一排水量下，船舶发生小倾角(10°~15°以内)横倾时，KM的改变量很小而可忽略。当船舶发生较大角度(10°~15°以上)的横倾时，各相邻浮力作用线的交点已不能认为相交于同一点。相应于浮心的移动，稳心也发生移动，甚至已不在初始浮力作用线上。上述定义下的KM失去实际意义，因而必须用横稳性力臂的大小来说明船舶的稳性。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省