浅谈船舶的重心、浮心和稳心
船舶为什么能漂浮在水上？答：因为水有浮力。那么,水为什么会产生浮力？
一般说来,流体（气体和液体）在重力作用下会给浸没在其中的物体一个浮力。就好比一个受到“外敌”入侵的群体一样,这个群体会有“抵抗情绪”,不会轻易让出空间给“异类” 。
虽然上面这个回答缺乏说服力, 但是很形象, 也提到了非常关键的因素——重力作用。这里,我们用一杯水来作研讨模型。杯子里的水是水分子的集合体,水分子在重力作用下都有下降的“趋势” 果可能的话,可以把这杯水分成若干层。由于重力作用,下层的水分子总是受到上层水分子的压力,力是可以传递的,所以,越到最低层水分子受到压力越大。 我们可以把 “水杯模型” 放大到江河湖海中去。已经有前人研究过,水在深度 h 处的压强 P =ρg h,等号两边同时乘以有效受力面积 S,有 PS=ρgS h,P S（即压强× 面积）为压力（即浮力F）,S h（即面积× 高）为体积（即排水体积 ▽）,则船在水中受到浮力 F=ρ▽g 。
因此,我们可以准确地来回答水为什么会产生浮力了, 是因为重力作用形成的静水压力而产生浮力。
一、船舶重心、浮心和稳心的定义
船舶在任一装载情况下,漂浮于水面（或浸没于水中）一定位臵
。如
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二、 船舶重心、浮心和稳心的关系
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有风浪作用、货物移动、旅客集中于一舷、船舶回转等。若复原力矩与倾斜力矩的方向相反,则复原力矩起着抵抗倾斜力矩的作用,MR
为正值。 此时, 一旦外力消失复原力矩能使船舶回复到原来正浮的平衡位臵。若复原力矩与倾斜力矩的方向相同, 则复原力矩反而促使船
舶继续倾斜,此时 M为负值R, 如图 3（b）所示。促使船舶回复到原
来平衡位臵的是 复原力矩 ,其大小取决于排水量、 重心和浮心的相对位臵等因素。 因此在倾斜力矩和复原力矩这一对矛盾中, 前者是影响船舶稳性的外因,后者是内因。
船舶稳性可分为初稳性（或称小倾角稳性）和大倾角稳性。初稳性（或称小倾角稳性）一般指倾斜角度小于
1 0° -15 ° 或上甲板边缘
开始入水前（取其小者）的稳性。大倾角稳性一般指倾斜角度大于10° -15 ° 或上甲板边缘开始入水后的稳性。船舶的倾斜可分为横倾和纵倾。由于船舶纵向尺度大,横向尺度小,船舶的纵倾一般都属于小角度情况,大角度倾斜一般只在横向倾斜时产生。而且,纵稳性高与船长为同一数量级, 除浮吊等特种船舶外, 一般不必考虑纵向稳性问题。
前面我们已经知道, 船舶横倾某一小角度φ时, 如果船上的货物没有移动, 则重心位臵 G保持不变, 而浮心则自 B点移至 B
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4（a）所示。此时重力 W的作用点 G和浮力 Δ的作用点 B 不在同一
1点,如图铅垂线上,因而产生了一个复原力矩 M,即
R—
—
M=RΔG Z= GM sin
1—
Δ φ—式（ ）
式中：GZ为复原力臂, GM为横稳性高,也称初稳性高。
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船舶“三心”讲稿.pdf
