1. Вертикальный перенос груза.

Вертикальный перенос груза можно рассматривать как снятие груза массой m с аппликатой z₁ и приём груза m с аппликатой z₂ .

Аппликата Ц.Т. судна до переноса груза и после переноса соответственно:

z_g1=; z_g2= (23).

Изменение аппликаты центра тяжести судна:

m*(z₂-z₁)/D (24)

Водоизмещение Dне изменяется при переносе груза, поэтому не изменяется и аппликата метацентраz_m.Так как метацентрическая высотаh=z_m-z_g ,следовательно, изменение метацентрической высоты при вертикальном переносе груза равно изменению аппликаты Ц.Т. судна с обратным знаком:

(25),

где а - плечо переноса.

2. Влияние подвижных грузов на остойчивость.

2. Подвешенные грузы.

Различие в действии на судно подвешенных и неподвижных грузов при крене очевидно из рис.18а и 18.б. Точка подвеса груза - О .

Рис.19. Жидкий груз.

Так как при переносе силы вдоль линии действия равновесие тела (и судна) не изменяется, то в случае подвешенного груза (рис.18.б) силу P_o можно перенести в точку О (для прямого положения судна) и силу Р₁ также в эту точку (для судна с креном). Таким образом, подвешенный груз эквивалентен грузу, перенесенному (принятому) в точку подвеса.

Следовательно, при подвешивании груза метацентрическая высота изменяется в соответствие с (24):

(26).

Очевидно,что изменение метацентрической высоты происходит мгновенно при отрыве груза от опоры (когда груз сможет перемещаться на тросе подвеса при наклонениях судна). При дальнейшем подъёме груза метацентрическая высота не изменяется, так как при промежуточном положении действие сил на судно не изменяется.

19.1. Жидкие грузы.

Если цистерна заполнена частично, то при наклонении судна Ц.Т. жидкого груза смещается из точки С_о в С₁ .При небольших углах наклонения судна траекторию Ц.Т. жидкого груза можно считать дугой окружности с радиусом -r_ж –и с центром в точке О (рис.19). Следовательно, жидкий груз влияет на остойчивость судна, как твёрдый груз подвешенный в точке О и аналогичным образом можно учесть влияние жидкого груза на остойчивость:

(27),

Аналогично радиусу кривизны траектории Ц.Т. подводного объёма судна ( r=I_x/V) , радиус кривизны траектории Ц.Т. жидкого груза будет равен:

r_ж=i_ж/v_ж (28),

где: i_ж -момент инерции свободной поверхности жидкого груза относительно оси наклонения поверхности,

v_ж -объём жидкого груза.

Так как масса жидкости:

,

где - - массовая плотность жидкого груза, то:

(29).

Таким образом, поправка на влияние свободной поверхности жидкого груза не зависит от массы жидкости, а зависит от момента инерции свободной поверхности, которыйпропорционален кубу ширины цистерны (для прямоугольной цистерны–i=l*b³/12).

При отсутствии свободной поверхности (или заполнении цистерны более чем на 95% или менее 5% ) жидкий груз фактически не влияет на остойчивость. Для уменьшения влияния на остойчивость свободной поверхности жидких грузов судовые цистерны делят продольными переборками.