船舶设计原理复习题库

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1、船舶设计原理名词解释船舶设计原理名词解释1.试航航速试航航速 VtVt:一般指满载试航速度, 即主机在最大持续功率的情况下, 静止在水中 (不超过三级风二级浪)的新船满载试航所测得的速度。服务航速VS 是指船平时营运时所使用的速度,一般是平均值。2.续航力续航力: 一般指在规定的航速或主机功率情下, 船上一次装足的燃料可供船连续航行的距离。3.自持力:自持力:亦称自给力,指船上所带淡水和食品在海上所能维持的天数。4.船级(船舶入级)船级(船舶入级) :是指新船准备入哪个船级社,要求取得什么船级标志,确定设计满足的规范。5.积载因数积载因数 C C:对于干货船,通常用其表征货物所需的容积, 即每

2、吨货所要求的货舱容积数,单位是 T/m3。6.船型:船型:是指船的建筑特征,包括上层建筑形式,机舱位置,货舱划分,甲板层数,甲板间高等。7.载重量系数载重量系数DW=DW0/ 0: 它表示 DW0 占 0 的百分数, 对同样 的船来说, DW大者,LW小,表示其载重多。而对同一使用任务要求,即DW 和其他要求相同时,DW 大者,说明 小些也能满足要求。8.平方模数法:平方模数法: 假定 Wh 比例于船体结构部件的总面积(用L,B,D 的某种组合)如Wh=ChL(aB+bD)。该方法对总纵强度问题不突出的的船,计算结果比较准确,适用于小船尤其是内河船。9.立方模数法:立方模数法:假定 Wh 比例

3、于船的内部总体积(用LBD 反映)则有Wh=ChLBD。该方法以船主体的内部体积为模数进行换算, Ch 值随 L 增加而减少的趋势比较稳定。 对大、中型船较为适用。缺点:没有考虑船体的肥瘦程度,把LBD 各要素对 Wh 的影响看成是等同的。10. 诺曼系数诺曼系数 N N:,表示的是增加 1Tdw 时船所要增加的浮力。11. 载重型船:载重型船:指船的载重量占船的排水量比例较大的船舶。12. 布置地位型船:布置地位型船:又称容积型船, 是指为布置各种用途的舱室, 设备等需要较大的舱容及甲板面积的一类船舶。13. 失速:失速:风浪失速是指船舶在海上航行, 由于受风和浪的扰动, 航行的速度较静水条

4、件时的减少量,这种速度损失有时是相当大的。14. 甲板淹湿性甲板淹湿性:是指在波浪中的纵摇和垂荡异常激烈时, 在船首柱处,船与波浪相对运动的幅值大于船首柱处的干舷,波浪涌上甲板的现象。15. 最小干舷:最小干舷:对海船来说,就是根据海船载重线规范的有关规定计算得的Fmin 值,它是从保证船的安全性出发, 为限制船舶在营运过程中的最大吃水而提出的要求, 是从减小甲板上浪和保证储备浮力两方面考虑的。16. A A 型船舶:型船舶:载运液体货物的船舶(如油船) 。这类船舶具有货舱口小且封闭性好,露天甲板的完整性高,再如油船甲板上设备少,较易排水,货物的渗透率低,抗沉的安全程度较高的特点等,称为 A

5、型船。B 型船舶:不符合 A 型船舶特点的其他船舶,他们的干舷应大些。17. 载重线标志:载重线标志:表示船在不同航区,不同季节,允许的最小干舷, 以此规定船舶安全航行的最大吃水,便于港监部门监督。18. 登记吨位登记吨位 RtRt:是指按船舶吨位丈量规范的有关规定计算得到的船内部容积,1 登记吨位=2.832m3=100 立方英尺19. 总吨位总吨位 GtGt:登记吨位的一种,是计量除“免除处所”以外的全船所有“围蔽处所”而得到的登记吨位。20. 结构吃水结构吃水 T T:对于富裕干舷船,在设计时根据规范核算最小干弦,求得最大装载吃水Tmax,并使船体结构实际符合Tmax 的要求,此时 Tm

6、ax 又称结构吃水。21. 最小干舷船最小干舷船:对于货船,如运载积载因数小( C 小于 1.3)的重货(煤、矿石等) ,可按载重线规范来决定最小干舷,从而可确定船的型深D,这种船称为最小干舷船,其D 即符合最小干弦的要求,也满足容积的要求。22. 富裕干舷船:富裕干舷船:当设计 C 较大的货船时,按载重线规范求得的最小干舷Fx 所决定的 D,不能满足货舱容积的要求。型深 D 需根据舱容确定,船的实际干舷大于最小干舷,这种船称为富裕干舷船。23. 变吃水船:变吃水船:在一般情况下,装载至满载吃水(设计吃水) ;又可在载重货物时,吃水达到 Tmax,根据这种要求设计的船就称变吃水船。24 载重线

7、标志载重线标志 :表示船在不同航区, 不同季节允许的最小干舷, 以此规定船舶安全航行的最大吃水,便于港监部门监督。船舶设计原理简答题船舶设计原理简答题第三章第三章4 4、我国船舶的航区、航线是如何划分的?、我国船舶的航区、航线是如何划分的?答: 海船航区常分为沿海,近洋,远洋等。按海船稳定性规范分为、及三类航区,其中类航区称为无限航区。 内河船常按水系名称来分,如我国长江水域根据风浪及水流情况分为A,B,C 级航段。 不固定航线的船通常提出主要航行的航线或航区。定航线船通常给出停靠的港口等等。7 7、何谓船舶入级?、何谓船舶入级?答:航行于国际航线的船舶依照国际惯例办理船舶入级业务,应按海船入

8、级章程申请入级,经检验合格后,发给相应的船级证书后,才能进行国际航行。8 8、试航速度试航速度 VtVt 与服务航速与服务航速 VsVs 有什么不同?有什么不同?答:试航速度一般指满载试航速度,即主机在最大持续功率情况下,静止深水中的新船满载试航所测得的航速。而服务航速是指船平时营运所使用的速度,一般是一个平均值。通常Vs 较 Vt 慢 0.51.0kn。9 9、什么叫船的续航力和自持力?、什么叫船的续航力和自持力?续航力一般是指在规定航速或主机功率下,船上一次装足的燃料可供船连续航行的距离。自持力有时也叫自给力,指船上所带淡水、食品等能在海上维持的天数。1010、任务书中对建筑特征、结构、性

9、能等的要求主要包括那些内容?、任务书中对建筑特征、结构、性能等的要求主要包括那些内容?答:建筑特征建筑特征:包括上层建筑形式、机舱位置、货舱划分、甲板层数、甲板间高等;结构结构:指船体与上层建筑的材料、船体结构形式、甲板负载、特殊加强等的要求;性能性能:稳性指采用什么规范、哪类航区;浮性指首尾吃水的要求;抗沉性明确能满足几舱破损进水的要求;耐波性、抗沉性等等。1111、举例说明设计船的尺度受限制的原因、举例说明设计船的尺度受限制的原因船长 L,因泊位短,港域小,河道曲折而调头困难及通过船闸、船坞等原因,而使船长或最大长度有所限制。吃水 T,如上海港不赶潮水只能是 6m;而赶潮水,则船的最大吃水

10、也只能是 9.09.5m。世界上不少港口限制船的吃水在 9.14m 以下。内河船吃水受限制的情况更为突出。船宽 B,如美国的圣劳伦斯海港要求B 不大于 23.16m。船的水上高度部分,如南京长江大桥为28m,珠江大桥为 8m 等。1212、船舶主要要素一般是指哪些船舶主要要素一般是指哪些?通常是指排水量,载重量DW,船厂L,船型B,吃水T,型深D,方形系数Cb,航速V 及主机功率 P 等。1313、什么是设计螺旋线?什么是设计螺旋线?设计螺旋线表示的意思是:如任务书已给定载重量DW 及主机类型(包括功率及转速) ,此时可首先参考型船及有关资料,初估得一个排水量,并据此初估船长、型宽、吃水及型深

11、,初选一个方形系数,并使其满足浮性方程,即=Ka LBTCb。然后,根据这套主尺度,参考型船及有关资料,估计空船重量,求出船的排水量,看其是否与第一步初估得的排水量相吻合,如有差别,再进行主尺度及系数调整,直至排水量符合要求为止。这就是船的重量与浮力平衡的过程。根据已满足重量与浮力平衡后的一套主尺度进行航速估算、总布置、容量估算、干舷检验、稳性及其他性能校检等,即校核船的各个主要性能是否满足使用要求。在校核中,如发现某一项或几项性能不符合要求,则必须调整船的主尺度及系数,再重复一次上述的循环,直至设计者认为满意为止。1414、船舶设计分为几个阶段?各阶段的作用、内容如何?、船舶设计分为几个阶段

12、?各阶段的作用、内容如何?(1)、初步设计作用:初步设计有进一步论证新船设计任务书合理程度的作用。内容:这阶段只要求提供新船方案的主要技术文件,船体方面包括:船体说明书;型线图;总布置草图;中剖面结构图及结构强度计算书;航速、稳性、舱容等估算书;主要设备、材料规格明细表等。(2)、技术设计作用:作为施工设计或签订合同的依据。内容:在这阶段要求船体方面完成的技术文件有:船体设计说明书;较详细的总布置图;正式的型线图;中横剖面结构图,基本结构图,外板展开图,肋骨型线图,首、尾部及舱壁等结构图;锚泊、起货、操舵等结构图;各系统的原理图;重量及重心计算书;各项性能的详细计算及有关说明书;详细的设备、材

13、料规格明细表等。(3)、施工设计内容:在船体方面主要为分段结构的施工图和工艺规程,以及设备、舾装的零件图等(4)、完工文件内容:应根据建造期间对原设计图纸所作的改动,绘出完工图纸,根据实船倾斜试验结果,修改原来的有关计算书,完成各项试验并写出报告书。1515 船舶设计中要遵循哪些基本原则?船舶设计中要遵循哪些基本原则?1)要密切结合我国的国情;2)遵守国家和国际上的有关规范和法规;3)要树立系统工程的思想;4)要满足安全、适用、经济与美观的要求。5)要有正确的工作态度。1616 船舶主要要素一般是指哪些?各涉及到哪些基本问题?船舶主要要素一般是指哪些?各涉及到哪些基本问题?船舶主要要素一般是指

14、排水量、载重量DW、船长 L、型宽 B、吃水 T、型深 D、方形系数 Cb,航速 V 及主机功率 P 等。选择与确定船舶主要要素所涉及的基本问题,可归纳为以下四个方面:四个方面:重量与浮力的平衡;满足船对容量与甲板面积的需要;保证船的各种技术及经济性能;考虑使用、工艺等条件。第四章第四章1 1、船舶平浮在预定吃水的条件是什么?船舶平浮在预定吃水的条件是什么?根据浮性原理,船舶平衡于静水中的条件是:浮力等于重量,重力与浮力的作用线在同一铅垂线上。2 2、 船的典型排水量与载况有几种?为什么说他们是典型的?船的典型排水量与载况有几种?为什么说他们是典型的?民船的典型排水量通常称为空船排水量和满载排

15、水量;对于货船,设计中通常取四种典型载况:满载出港,满载到港,空载出港,空载到港。船舶在营运及航行过程中,载重量如货,油,水等都是变化的。随着载重量的变化,排水量也不同,因而船的各种性能也就不同,在这变化的无数排水量中,取出若干个典型的排水量,掌握了这些典型情况就掌握了船在使用过程中各种载况的性能。3 3、 如何理解准确估算空船重量的重要性?民船空船重量有哪几个部分组成?如何理解准确估算空船重量的重要性?民船空船重量有哪几个部分组成?重量估算是影响后续设计的基本工作,从某种意义上讲,空船重量的准确与否是船舶设计能否成功的关键之一。这是因为空船重量 LW占整个排水量的很大一部分,且影响因素多,不

16、容易估算准确。民船的空船重量 LW分成船体钢料重量 Wh,木料西装重量 Wt 和机电设备重量 Wm 三大部分。4 4、 估算估算 WbWb 选取船型时应注意哪些问题?设计某海船时,找到各方面都相近的内河船,能选取船型时应注意哪些问题?设计某海船时,找到各方面都相近的内河船,能不能直接用作不能直接用作型船估算型船估算 WhWh 值,为什么?值,为什么?影响船体钢料重量的因素较多,大致有以下几个方面:1)主尺度及系数;2)布置特征 3)船级,规范,航区 4)结构材料不能 航区不同5. 5.船体钢料船体钢料 WhWh 与哪些因素有关?同样排水量的甲乙两艘船,与哪些因素有关?同样排水量的甲乙两艘船,B

17、 B、T T 基本相同,甲船的基本相同,甲船的 L L 大大 CbCb 小,乙船小,乙船 L L 小小CbCb 大,问哪艘船的大,问哪艘船的 WhWh 大,为什么?大,为什么?船体钢料 Wh 与以下因素有关:主尺度系数,包括L、B、D、T、Cb 等,布置特征,包括甲板数、舱壁数、上层建筑大小,船级、规范、航区,结构材料等。甲船的Wh 大,因为船长 L 比 Cb 对 Wh 影响大。7 7、 Wh=ChLBDWh=ChLBD 的估算方法有什么不足,是如何改进的?的估算方法有什么不足,是如何改进的?立方模数法的缺点是:没有考虑船体的肥瘦程度,把L、B、D、各要素对Wh 的影响看成是同等的。为了提高估

18、算的准确性,将此式改为Wh=ChLBD1(L/D)1/2(1+1/2CbD) 式 1式(1)中增加(1+1/2CbD)项是考虑船体肥瘦的影响,其中CbD为计算到型深处的方形系数,可近似的按下式估算:Cb D= Cb+(1Cb) (D-T)/3T式(1)中增加(L/D)1/2项,是从强度出发考虑的修正,反映L、D 对 Wh 的不同影响。此外,新船与型船的甲板层数不同,估算时也要对Ch 值进行修正,通常认为增加一层甲板,Ch 值增大 56%。8 8、 木作舾装部分重量木作舾装部分重量 WtWt 的特点是什么?与船的和主尺度有关的是哪些重量?与船上人员有关的有哪些重的特点是什么?与船的和主尺度有关的

19、是哪些重量?与船上人员有关的有哪些重量?量?木作西装部分重量 Wt 的特点是:名目繁多,各自独立,规律性差。在设计船舶时最难估准的就是这部分重量。特别是有舾装件, 如家具、防火隔热材料等随着时代的前进变化很大: 且同一类船要求标准不同,该项重量差别也往往很大。因此对Wt 来说,按型船估算的相似性差,造成估算工作难度大。与船的和主尺度有关的重量如船舶设备与系统,包括锚、舵、系泊、消防、管系、油漆等。与船上人员有关的重量如舱室木作(里子板即内围壁、天花板、地板敷料)家具、卫生设备、救生设备等。1111、 船舶设计初始阶段为什么通常都要加排水量裕度?在什么情况下有的船需要加固定压载?船舶设计初始阶段

20、为什么通常都要加排水量裕度?在什么情况下有的船需要加固定压载?在在一般货船上加固定压载是否合理?一般货船上加固定压载是否合理?设计时在估算的重量中,通常要加一定的排水量裕度,其原因大致有以下这3 个方面1:估算误差 从前面讲的 Wh Wt Wm 的估算公式可以知道,方法是近似的,其结果有误差往往是不能避免的。2:设备增加 在设计过程中船东提出增加设备是常有的事。3:采用代用品 在建造过程中,常常由于材料和设备规格的短缺,需采用代用品而造成的重量增加。在设计过程中加固定压载有时是不可避免的,有时则是由设计失误造成。如通常在渔船、拖船、客船、集装箱船等船上要加一定数量的固定压载,对一般货船来说设计

21、成加固定压载是极不合理的。1212、载重量包括哪些部分?它们分别是怎样估算的?、载重量包括哪些部分?它们分别是怎样估算的?(1)人员及行李、食品、淡水人员重量:65kg/人;船员行李 4065kg,人员携带的行李:长途旅客 4065kg,短途旅客 1535kg;食品、淡水分别根据人数、自给力天数及有关定量标准按下式计算: 总储备量=自给力(天)人员数定量(kg/人),自给力(天)= R/(Vs24),R续航力,Vs服务航速,人员数为船员和旅客两者标准不同,应分别计算,食品定量 2.54.5kg/人天,淡水在全带足情况下50100kg/人天,内河船可以少些。(2)燃油燃油储备量 W0=0.001

22、g0P*R*k/Vs。g0油耗率,通常为主机常用持续功率P 时耗油率 gr 的 1.101.15 倍;k考虑风浪影响所增加系数;通常取1.151.20;R续航力,Vs服务航速,P主机持续常用功率。(3)滑油取燃油总储量某一百分数W1= W0 ,一般柴油机 35%,汽轮机 1%。(4)炉水炉水储备主要考虑蒸汽漏失量,具体数量为:W=每小时蒸汽耗量 G漏失率 连续航行时间 t。G据主机要求和辅锅炉参数; 汽轮机 23%,辅锅炉56%;t=R/Vs。远洋船有制淡水装置补充淡水,故只需少量炉水储备。(5)备品、供应品备品:备用零部件、设备与装置。供应品即零星物品,国外又是放在空船重量内,我国归在载重量

23、内,通常取 0.51%LW。1313、 选取主要要素涉及哪些基本问题?选取主要要素涉及哪些基本问题?选择与确定船舶主要要素所涉及的基本问题,可归纳为以下四个方面。1 重量与浮力的平衡2 满足船对容量与甲板面积的需要3 保证船的各种技术和经济性能4 考虑使用、工艺等条件1414 在什么情况下有的船需加固定压载?在一般货船上加固定压载是否合理?在什么情况下有的船需加固定压载?在一般货船上加固定压载是否合理?加固定压载的情况是, 需要降低重心以提高稳性, 增加重量以加大吃水, 或者需要调整浮态时。不合理,货船加固定压载会影响船的载货量,影响经济效益。1515、 载重型船舶与容积型船舶各自的特点是什么

24、?载重型船舶与容积型船舶各自的特点是什么?载重型船的载重量占排水量比例较大,设计时确定主尺度首先要从重力与浮力平衡入手。容积型船需要较大的仓容以及甲板面积。设计时主尺度主要取决于船主体容积及甲板面积的需要。1616、载重量系数、载重量系数dwdw 的物理意义是什么,的物理意义是什么,为什么可用公式为什么可用公式= =来粗估载重型船的,而容积型船则不适用?来粗估载重型船的,而容积型船则不适用?统计资料表明,排水量大的船, dw 要大些,因为大的船,Ch、Ct、Cm 的值相对较小。也就是LW在排水量中所占的比例要小些,DW 所占的比例大些。对一般货船或油船等, dw 随变化有相对稳定的范围,因此可

25、用 dw 来粗估。1717、诺曼系数诺曼系数 N N 的物理意义是什么?它有什么特点?的物理意义是什么?它有什么特点?概括的说诺曼系数 N 的物理意义是增加 1tDW 时船舶要增加的浮力。诺曼系数N 的特点1 必有 N1 载重量每增加 1t 排水量必须增加 1t 以上2 N 的大小取决于 LW/的大小。3 N 的数值还随 Wh、Wt 和 Wm 估算公式中的指数不同而变化。4 对设计船来说,为达到平衡所改变的主尺度不同,N 也是不同的。1818 船舶重量重心估算的重要性?它们与船的哪些性能有关?船舶重量重心估算的重要性?它们与船的哪些性能有关?(1)保证船舶重量与重心相等。 (2)纵向重心坐标

26、Xg影响船沿船长方向的布置,且影响船的纵倾;横向重心坐标 Yg影响船的横倾;垂向重心坐标影响稳性,横摇周期Td。1919 为什么设计时对及重心高度要留有储备?设计时如何考虑?为什么设计时对及重心高度要留有储备?设计时如何考虑?加排水量裕度原因有三个:估算误差,设备增加,采用代用品。重心高度影响船的稳性。一般是将储备排水量的重心高度取在空船的重心处。有时考虑到重心估算的误差及将来可能发生的重量变化,从提高船的安全性考虑,往往将整个空船的重心提高0.050.15m,作为新船重心高度的储备,也可以根据Wh、Wf 及 Wm 重心估算的结果,分别取各自的重心储备。第五章1. 1.载重型船与容积型船所需的

27、布置地位有什么区别?载重型船与容积型船所需的布置地位有什么区别?载重型船通常第一步是解决重量与浮心平衡问题,第二步就是校核舱容。所谓校核舱容,一方面是估算按任务要求所需容积,另一方面是估算出新船所能提供的容积,通过比较来校核原先选择的船主尺度及系数等是否合适。容积型船往往是从舱容与甲板面积入手,即参考型船大体确定一组尺度后,从核算是否满足舱容与甲板面积的需要出发,确定合适的主尺度,继而进行重量与浮心的平衡,并确定有关系数和排水量,在核算各项性能。2. 2.载重型船的主尺度确定以后如何校核其是否满足舱容的需要?载重型船的主尺度确定以后如何校核其是否满足舱容的需要?在 初 步 确 定 出 主 尺

28、度 , 并 参 考 相 近 的 型 船 定 出lm、 lf、 la及lc以 后 , 可 用 式Vc=kclcB(D-hd)=kcLpp-(la+lf+lm)B(D-hd)估算出主船体所能提供的货舱容积Vc 值,与用式Vc=WcC/ kc计算得的 Vc 进行比较,则能判断出所选主尺度的合适程度。3 3、为什么说设计要求的积载因数、为什么说设计要求的积载因数 C1.4C1.4 的新船时,应特别注意舱容问题?的新船时,应特别注意舱容问题?轻质货物的积载因数大,对船舶的货舱舱容要求高,对船舶主要要素起控制的因素是容积,此类船的型深按最小干舷确定对其货舱舱容不能满足货物对容积的要求。轻质货物船的干舷要大

29、于最小干舷,属于“容积型”的富裕干舷船。4 4、新船载货所需的舱容、新船载货所需的舱容 VcVc 如何估算?如何估算?货舱型容积 Vc=WcC/Kc。 Wc载货量, 任务书给出, 有时给 DW, 则计算出 DW 中各项重量后 可得 Wc=DW-Wi ;C积载因数,具体数字参见表 3-2 及设计手册。如果 C1.4,则对容积问题特别注意。对液货,常用密度c,此时 C 改为 1/ c; Kc型容积利用系数,表示舱容利用率的高低。5. 5.载重型船的主尺度确定以后如何校核其是否满足舱容的需要?载重型船的主尺度确定以后如何校核其是否满足舱容的需要?在 初 步 确 定 出 主 尺 度 , 并 参 考 相

30、 近 的 型 船 定 出lm、 lf、 la及lc以 后 , 可 用 式Vc=kclcB(D-hd)=kcLpp-(la+lf+lm)B(D-hd)估算出主船体所能提供的货舱容积Vc 值, 与用式 Vc=WcC/ kc计算得的 Vc 进行比较,则能判断出所选主尺度的合适程度。9 9、初步确定主要要素后,如何估算船主体所能提供的总型容积?、初步确定主要要素后,如何估算船主体所能提供的总型容积?主尺度确定后,可用下式估算出船主体所能提供的型Vh=CbDLppBD1。Lpp垂线间长,B 型宽,D1 只记入首尾船弧积梁拱影响的相当型深D1=D+A/Lpp,CbD 计算到型深 D 的方型系数 CbD=C

31、b+(1-Cb) (D-T)/(3T) 。根据Vh=V,其中V=Vc+Vow+Vb+Vm+Va-Vu ,核算新船所需舱容,其结果应是 Vh=V 或 Vh 略大于 V。如果 Vh0.30 的高速船,在 、L 基本不变的情况下,结合减小 Cb 以增加 B,对阻力性能是有利的,特别是原设计的 Cb 偏大时更是这样。如果是保持一定的B,减小Cb 并增加 T,则不仅对减小剩余阻力有利,且对增大螺旋桨直径、提高推进效率也有好处通常设计中,选取 B 主要是从稳性、总布置的需要出发考虑。而吃水 T 的数值则希望能取大些。但 T 的选取往往受到航道、港口水深的限制;同时T 的过分加大又要影响到L、B、Cb 等值

32、的大小,使舱容、浮力、稳性等都会发生变化,这就要求权衡考虑加以确定。设计开始阶段,一般可以参考相近的船型,初定B/T 值,或者根据T及 B 的限制条件,结合 、L、Cb 值,把 B 与 T 初步确定下来。7 7 船长与阻力的关系怎样船长与阻力的关系怎样? ?由于船体摩擦阻力 Rf与湿面积 S 成正比关系,而 S 与 L 也是正比关系,增大 L 将使 S 增大,这一影响将比增加 L 导致摩擦阻力系数 Cf的下降更明显,因此增加 L 将使 Rf增加。对兴波阻抗里 Rw来说,增加 L ,将使整个船变得瘦长 RwRv都将减小,因而剩余阻力随船长 L 增加而减小。增加 L 的结果对Rf 和 Rr 产生相

33、反的效果,因此一般 Fn 较低的运输船,通常对应于最小总阻力Rtmin的最佳船长 Lopt,,同时一般也可以找到对应于总阻力并不过高时的最短船长Lk,即当 LLk,总阻力显著增大, Lk为船长临界值。同时随着航速的提高,摩擦阻力比重减小,总阻力Rt 随船长 L 增大而减小。但当 L 增大到某一数值时,总阻力的减小将会不显著。1212、船舶设计中通常遇到的快速性计算的情况有哪两种?怎样使船的快速性符合要求?、船舶设计中通常遇到的快速性计算的情况有哪两种?怎样使船的快速性符合要求?(1)载重量 DW 与主机已定,初估排水量 ,选择主尺度与系数,校核航速1、vvk较多,如果船东不需要这么高的航速,则

34、V 过高意义不大,说明主机的功率选大了。这是要根据具体情况进行分析加以处理,如果限于种种条件或者选用该主机不只是船的造价过分增加,则可考虑在实际使用时减速航行,使用小于主机最大持续功率的某一工矿运行,这样对油耗的降低和主机寿命的增加,以及在大风浪中保持所要求的航速都是有好处的。当然,这样处理也是迫不得已。最理想的情况还是选择更合适的主机,以便使得航速符合设计要求。(2)载重量 DW 及航速 v 已定,出估 ,选择主尺度,估算所需的主机功率,选择主机从设计角度看,这样作比较合理。但条件是主机的系列齐全,对达到要求航速所需的主机功率,有合适的主机机型可选,及主机的功率、转速、重量、尺度、价格等方面

35、都比较合适。13.13. 影响航速的因素有哪些?设计中通常是如何考虑的?影响航速的因素有哪些?设计中通常是如何考虑的?a 排水量:由于排水量减少可以使船的阻力降低,所以船舶设计中应尽量降低排水量,这样做对于高速小船的快速性更为明显和有利。b 主尺度及船型系数:一般来说, L 较大,Cb较小,对减小阻力有明显作用, 而 T 较大,对减小 Cb或其它尺度,提高推进效率等都有好处。C 船体型线:选择型线(特别是首尾形状)不仅要看其静水快速性能,还应顾及到在波浪中的失速及其他运动性能,尤其是对客船和其他对耐波性要求较高的船。D 动力装置:对于中、高速船舶,通常选用中高速机,由于管理要求高,寿命短、价格

36、贵等,需要征求使用者的意见,但在主机的重量、外形尺寸等方面,一般对船体尺度及布置有利。E 纵倾:中低速运输船设计排水量时通常为正浮状态,其他的装载情况设计成略有尾倾是合理的,而拖船等为了取得更大的推力,常有较大的设计尾倾。F 浅水影响:试航时不产生浅水影响的水深h 为:h3或 h2.75v2/g。G 污底:一般可近似地按每年增加总阻力的2%计算。H 风及汹涛阻力:对于一般的中低速船,风阻力可用下式估算: Raa=k*Caa*0.5*pgAvVt*9.8;航行中为了保持航向稳定性进行操舵引起的阻力增加一般为水阻力的1%左右。第七章第七章1. 1. 什么是船舶稳性?船舶设计中的稳性问题包括哪些方面

37、?什么是船舶稳性?船舶设计中的稳性问题包括哪些方面?船舶稳性是指船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜,当外力消除后能自行回复到原来平衡位置的能力。A 外力和内力,以及它们的计算方法;B 稳性衡准,即判断船舶安全与否的一种度量;C 影响稳性的因素分析,如何保证船舶有足够的稳性。3. 3. 选取选取应考虑的因素有哪些?为什么应考虑的因素有哪些?为什么值不能太小,也不宜过大?值不能太小,也不宜过大?A 初稳性的下限值 G-安全性与使用要求B 初稳性上限值从安全角度考虑,-缓和摇摆太小很可能使大倾角稳性不符合规范的要求,而且,船受外力作用后回复很慢,小船稍遇太小将影响船的正常使用,如浮吊起吊时倾斜角要求不

38、大于3。外力便倾斜;从使用要求考虑,过大,会使船在波浪中的自摇周期短,摇摆大,不仅影响船的安全性;也使船上作业困难,仪表易出故障,货物易受损,更易使乘员晕船或感到不舒服。5. 5. 影响影响的主要因素有哪些?各自的作用如何?的主要因素有哪些?各自的作用如何?随 B 及 B/T 的加大而迅速增加。有一定好处。都有好处。A 型宽 B 及比值 B/T:B 方形系数 Cb:减小 Cb 对增加C 水线面系数 Cwp:加大 Cwp 对提高 Zb 和D 型深 D:减少 D 对增加有好处8 8、如何初估船的大倾角稳性?、如何初估船的大倾角稳性?一般船舶稳性衡准数:K=Me/Mw1。K稳性衡准数,Mc最小倾覆力

39、矩,Mw风压侧倾力矩。其中风压倾侧力矩的计算公式为:Mw=0.001PAvZ(kN m),式中 Av 为船侧向受风面积,Z 为受风面积中心距实际水线的垂直距离,Av 包括的满实面积和非满实面积对实际水线的静距处以Av 则得 Z,P 为单位计算风压,根据 Z和航区查得。最小倾覆力矩 Mc 的计算,Mc 表示船本身所能抵抗的最大风压倾侧力矩,可用作图的方法求的。校核结果,在任一装载情况下,K 值都不小于 1.0,则船的大倾角稳性符合要求。10.10. 设计中控制设计中控制的主要措施是什么?的主要措施是什么?选取合适的型宽 B 及比值 B/T,方形系数 Cb,水线面系数 Cwp 和型深 D 等参数。

40、在设计初始阶段,GM 值主要参考相近的型船选取 B/T,或者把 GM 值作为选取 B 的主要参考因素。11.11.船的静稳性曲线有些什么特征?它们与哪些要素有关?船的静稳性曲线有些什么特征?它们与哪些要素有关?静稳性曲线全面反映了静水中船在不同倾角下具有的复原力臂。 保证静稳性曲线包围的面积并使其有良好的形状特征,是提高船抗风能力的关键所在。在面积相同时,GM 值适中(静稳性曲线原点处的斜率较小) 、最大静稳性力臂 Gzmax 所对应的角度较大,以及消失角 v 较大的稳性曲线有较好的动稳性,抗风能力也较强。因素:型宽 B、吃水 T、干舷 F、脊弧 h、外飘、重心高 Zg 。12 为什么为什么

41、B/TB/T 特别大的船较难满足我国海船稳性规范关于稳性曲线特征要素的要求?特别大的船较难满足我国海船稳性规范关于稳性曲线特征要素的要求?B/T 特别大的船舶,甲板边缘入水角减小,因而lmax对应横倾角 max 减小。13 在设计初始阶段初稳性不满足要求如何解决?在设计初始阶段初稳性不满足要求如何解决?适当增加压在水数量调整各舱装载重量调整总布置调整 B 或 B/T第八章第八章1.1.什么是船舶抗沉性?船舶破损进水后是否会沉没或倾覆取决于哪些因素?什么是船舶抗沉性?船舶破损进水后是否会沉没或倾覆取决于哪些因素?抗沉性是指船舶在一舱或数舱破损浸水后仍能保持一定浮性和稳性的能力,它是船舶的一项重要

42、技术性能。船舶破损进水后是否会沉没或倾覆取决于以下因素:船舶设计时对抗沉性问题考虑的合理、周密程度;船舱破损的位置、尺寸和进水量;发生海损时的环境条件海况;海损后船员所采取的损管措施。3.3.分舱载重线、最深分舱载重线各自的含义是什么?分舱载重线、最深分舱载重线各自的含义是什么?分舱载重线:决定船舶分舱时所用的水线,对具有连续舱壁甲板且无交替装载旅客或货物舱室的船舶,通常为相应于设计(满载)吃水的水线。最深分舱载重线:相当于分舱要求所允许的最大吃水的水线,对具有连续舱壁甲板的船舶,通常为相当于最大设计吃水(如结构吃水)的水线。5.5.什么是限界线?什么是限界线?限界线是指在船侧该甲板上表面以下

43、不小于76mm 处所绘的线。7.为什么说分舱因数为什么说分舱因数 F F 体现了对船舶抗沉性要求的高低?通常所说的一舱制、二舱制、三舱制是指什么?体现了对船舶抗沉性要求的高低?通常所说的一舱制、二舱制、三舱制是指什么?许可舱长=可浸长度分舱因数 F0.5 F1称为一舱制船0.33F0.5称为二舱制船0.25F0.33称为三舱制船1111,船舶主要要素于抗沉性的关系如何?,船舶主要要素于抗沉性的关系如何?答:1,船长 L 。一般说船长的增加对抗沉性是有利的。 然而通常船长是从全局考虑, 而不从抗沉性角度来选取。 2,船宽B。随着B 的增大,初稳心高GM 增大。如GM 一定时从破舱稳性角度出发,随

44、着B 的增加,破舱稳性的损失也随之增加,因此对B 大的船,破舱稳性要特别注意。 3,型深 D。型深决定了储备浮力的大小,因此增加型深 D(吃水不变)是提高船舶抗沉能力最有效 但也应考虑到 D 的过分增加将导致重心高度Zg 有较大提高,使 GM 下降,影响破舱稳性的满足。 4,吃水 T。当型深一定时,减少吃水可增加储备浮力而有利于抗沉性,但对船舶的其他尺度影响大因而在设计中并不采取改变吃水的措施。 5,方型系数 Cb 。方型系数虽然于抗沉性又关(小则有利) ,但影响不大,而且也不是选取Cb 时所考虑的主要因素。 6,水线面系数 Cwp 。水线面系数增加时,可浸长度增加而破舱稳性损失也增大。 7,

45、舷弧。舷弧增加时首、尾端的可浸长度于破损后的残余干舷增加,因而往往称为提高抗沉性的有力措施。1414,初始设计阶段对船舶抗沉性问题应考虑哪些问题?,初始设计阶段对船舶抗沉性问题应考虑哪些问题?答:1,D 或 D/T 。型深对船舶的抗沉性有重大影响,因此对有抗沉性要求的船舶,特别是客船在初始设计阶段可参照船长 L 和旅客数相近的型船选取D/T 值(D 为至分舱甲板型深) ,然后结合总布置草图对可浸长度及破舱稳性进行计算。 2,GM 。在确定 GM 值时就应顾及到破舱稳性的要求,对客船,GM 的最低值要考虑到破舱稳性的要求,小型客船常因破舱稳性的要求而使横摇性能大大恶化。为保证必要的破舱稳性,通过

46、增大船宽 B,而或得最够的 GM值时,应注意 B 不宜过大,否则引起破舱稳性损失的增加,反而不利;最有效的措施是降低重心高度Zg 。 3,注意合理布置。 在总布置设计中应注意合理分舱,且减少不对称淹水舱的布置。在确定机舱长度(特别是中机型船)时要注意对称浸水后的破舱稳性。为减少破舱后水线面惯性矩的损失,有时可将机舱分为主机舱和辅机舱。第九章第九章1 1,什么是船舶耐波性?设计中对耐波性通常是从哪几方面进行考虑的?,什么是船舶耐波性?设计中对耐波性通常是从哪几方面进行考虑的?答:船舶耐波性是指船舶在风浪中遭受外力扰动而产生各种摇摆运动以及抨击、上浪、失速、飞车、和波浪弯矩等,仍能维持一定航速在水

47、面上安全航行的性能。船舶耐波性,一般可从适居性、使用性及安全性三个方面加以考虑。2 2,船舶横摇性能于哪些因素有关?设计中应如何考虑于控制?,船舶横摇性能于哪些因素有关?设计中应如何考虑于控制?答:初稳性。船舶的 GM 值应在满足稳性要求时尽可能取得小些。船宽 B、吃水 T、垂向菱形系数 Cvp 。随着 Cvp ,T/ ,B/ 的增加,修正系数 kT ,kB 将减小,因而波浪的扰动力矩亦将减 小,从而可减小船舶摇摆的摆幅。但应注意, B 的增大虽有利于扰动力矩之减小,但B 的增大将导致 GM 的提高,从而使横摇周期减小而摇摆加大。横剖面形状及附体。船舶横剖面的舭部愈尖,则横摇阻尼愈大,在一定的

48、Cm 值时,通常把舭部升高加大而使舭部半径减小。但应注意,过分尖的舭部会使船舶的横摇不均匀。船宽 B 增大,从横摇阻尼来看有利,但B 的确定常不从这方面来入手的。附体如竖龙骨、舭龙骨、呆木等的存在都会增加横摇阻尼。双螺旋桨及附加的轴、轴包架(或轴支架)都有增加横摇阻尼的作用。减摇装置。重力式减摇装置如U 型、平面-槽型及可控被动式减摇水舱等等;流体动力式减摇装置如舭龙骨、主动式减摇鳍等等。6 6,什么是甲板淹湿性?它与哪些因素有关?设计中应如何加以考虑?,什么是甲板淹湿性?它与哪些因素有关?设计中应如何加以考虑?答:甲板淹湿性是指当船舶在波浪中的纵摇和垂荡异常激烈时,在船首柱处,船与波浪相对运

49、动的幅值大于船首柱处的干舷,波浪涌上甲板的现象。当船首干舷一定时, 甲板淹湿概率随船厂的增加而减小; 随航速的增加而增加; 随方型系数 Cb 的增大而减小。为了减小甲板淹湿,对F/L(干舷船长比)值提出如下一些最小建议值。首柱处水线到首楼甲板的距离不应小于有表格和公式,见课本第117 页7 7、自然失速与被迫减速有什么不同?设计中应如何减少船舶在波浪中的失速?自然失速与被迫减速有什么不同?设计中应如何减少船舶在波浪中的失速?答:自然减速是指推进动力装置的功率调定后,船在风浪中航行时,由于船的摇摆等运动引起的阻力增加,风引起的附加阻力和推进效率降低等所造成的减速。被迫减速则指在恶劣的气候条件下,

50、船舶不仅会因为激烈运动使阻力与推进性能变坏而造成很大的失速,还会因为出现甲板严重上浪、抨击及螺旋桨飞车等现象时,被迫人为地降低其航速。在设计中,除了改善船舶的运动性能外,通常在满载时考虑有充分的干舷,在空载时保持有必要的首尾吃水以减少船在波浪中的失速。第十章第十章1 1、什么是船舶的操纵性?船舶设计中操纵性通常包括那几方面的内容?什么是船舶的操纵性?船舶设计中操纵性通常包括那几方面的内容?答:船舶操纵性是指船舶能保持或改变航向、航速、位置的性能。即船舶按驾驶员的指令要求改变或保持其运动的性能。根据船舶运动的特点,操纵性可分为下述三方面的内容:1.航向稳定性,2.回转性,3.应舵性。7 7、影响

51、船舶操纵性的主要内容有哪些?设计中应如何根据不同类型船舶的特点进行考虑?、影响船舶操纵性的主要内容有哪些?设计中应如何根据不同类型船舶的特点进行考虑?答:1.船型(a.修长度,b.宽度吃水比,c.纵中平面面积 F 及其形心位置,d.首尾肋骨形状,e.重心位置,f.水上受风面积,g.航速,h.吃水水深比) ,2.附体面积及位置(加大尾鳍,假装稳定鳍) ,3.舵(a.舵面积,b.舵的数量,c.特种舵) 。第十一章1 1、什么是船的最小干舷、什么是船的最小干舷、 , 海船载重线规范等为什么要规定船的最小干舷海船载重线规范等为什么要规定船的最小干舷?答:所谓最小干舷,对海船来说,就是根据海船载重线规范

52、的有关规定计算得的Fmtn 值,它是从保证船的安全性出发,为限制船舶在营运过程中的最大吃水而提出的要求。1.减小甲板上浪,2.保证一定的储备浮力。2 2、船的最小干舷大小取决于那些因素?、船的最小干舷大小取决于那些因素?答:取决于船长 L、型深 D、方形系数 Cb、季节区、上层建筑、舷弧等。3 3、什么叫干舷甲板?船舶设计中最小干舷的计算是如何进行的?夏季最小干舷与其他季节最小干舷有什么不、什么叫干舷甲板?船舶设计中最小干舷的计算是如何进行的?夏季最小干舷与其他季节最小干舷有什么不同?同?干舷甲板,用于计算干舷的甲板,通常为上甲板,即为最高一层全通甲板,该甲板上有露天开口的永久性的封闭装置,甲

53、板下船侧开口有永久水密封闭装置。露天甲板的最低线及其平行于部分升高甲板的延伸线作为干舷甲板(对不连续甲板的船) 。国际航行的夏季区最小干舷计算: (mm)=+ 其中 “标准船”的夏季最小干舷,标准船特征:平甲板, Cb=0.68L/Ds=15, 标准舷弧对 L100m 且封闭的上层建筑有效长度35%L 的 B 型船舶的干舷修正值。对船舶的计算方形系数0.68 的干舷修正值对船舶 L/Ds15 时的干舷修正值考虑船舶上层建筑和围壁室影响的干舷修正值船的实际舷弧与标准舷弧不同的修正值。 对于无限航区的船舶,其余季节航区的最小干舷都是以夏季最小干舷为基础而计算得的。5. 5.最小干舷船与富裕干舷船有

54、什么区别?最小干舷船与富裕干舷船有什么区别?答:最小干舷船对于货船,如运载积载因数小(c1.3)重货(煤、矿石) ,可按载重线规范来决定最小干舷,从而可确定船的型深D,这种船称为最小干舷船,其D 既符合最小干舷的要求,也满足容积要求。富裕干舷船当设计 C 较大的货船时,按载重线规范求得的最小干舷Fx 所决定的 D,不能满足货舱容积的要求。型深 D 需根据舱容确定,船的实际干舷大于最小干舷,这种船称为富裕干舷船。6. 6.什么是船舶登记吨位?其主要作用有哪些?什么是船舶登记吨位?其主要作用有哪些?答: 所谓船舶登记吨位 RT是指按 船舶吨位丈量规范 的有关规定计算得到的船内部的容积, 1 登记吨

55、位=2.832m3(100 英尺 3).主要作用:表示运输船的大小;统计世界或一个公司的船舶拥有量;造船或租船费用,以及有些国家用作造船补助金、航海津贴以至船员工资等的计算标准;在某些公约和船舶法规中,如作为公约生效的条件、区分船舶等级、船员配备、技术管理及某些船舶设备(如安全设施)的配置要求等的标准;船舶检验、船舶登记、丈量的收费标准;其它收费标准,如引水费、拖驳费、浮筒费和进坞费等。3. 3.设计时对登记吨位应如何加以考虑?设计时对登记吨位应如何加以考虑?1)1)对于同样载重量的船舶,其登记吨位小者经济性能好些;2)GT 与收费标准相连,注意控制GT;3)船舶等级、舱室标准、设备配置都与G

56、T 有关。第十三章第十三章1 1、为什么说船体型线设计是关系全局的项目之一?、为什么说船体型线设计是关系全局的项目之一?答:当新船的排水量和主尺度确定以后,在船体型线设计时又要注意与总布置设计相配合、协调。船舶设计的许多工作只有在型线图确定以后,才能正式进行下去,如总布置设计、结构设计、舱容及性能计算等等。船体型线设计的成功与否,还直接影响到船的技术经济性能,如性能、总布置、结构与工艺。2 2、常用的船体型线的生成方法有哪几种?常用的船体型线的生成方法有哪几种?答: (1)优秀母型改造(2)船模系列资料(3)电子计算机生成型线3 3、表征船体外形的特征与参数有哪些?表征船体外形的特征与参数有哪

57、些?答:1、主尺度与船型系数包括LBDTCb 等;2、横剖面面积曲线形状3、设计水线形状4、横剖面形状5、首尾轮廓以及甲板边线(脊弧线、舷弧线)的形状。4 4、横剖面面积曲线有哪些特征?、横剖面面积曲线有哪些特征?1、 曲线面积等于船体水下部分体积2、 曲线的形状表示排水体积沿船长的分布情况3、 曲线面积的丰满度系数也就是船的菱形系数 Cp。4、 面积型心的纵向位置等于船浮心的纵向位置 Xb。5、 曲线的形状对摩擦阻力的影响不大,但对剩余阻力的影响相当大。5. 5.选择棱形系数选择棱形系数 CpCp 应考虑哪些因素?为什么低速运输船不是从阻力上最佳出发考虑应考虑哪些因素?为什么低速运输船不是从

58、阻力上最佳出发考虑 C C 的选取的选取? ?(1)阻力方面。(2)经济性。(3)总布置。(4)建造工艺。(5)与 Cb,Cm 的配合。低速船一般属于民用船,我们主要 从考虑使用性和经济性考虑,兼顾快速性,因为取 CP 较大时,阻力增加不大,但是可以得到较大的排水量,提高船舶的经济效益。一般我们都有一个经济方型系数 Ce。6. 6.浮心纵向位置浮心纵向位置 XbXb 与哪些因素?设计如何选取?与哪些因素?设计如何选取?(1)阻力性能。(2)纵倾调整。(3)特殊要求。设计选取时, 通常主要是从阻力出发, 顾及纵倾调整的需要来确定的。 同时考虑到其它方面的要求。7 7、什么样的船舶具有平行中体?平

59、行中体有哪些好处?如何确定平行中体的相对长度及适宜位置?没有平行中、什么样的船舶具有平行中体?平行中体有哪些好处?如何确定平行中体的相对长度及适宜位置?没有平行中体船舶的最大横剖面的位置如何确定?体船舶的最大横剖面的位置如何确定?(1)低速、较胖的船舶具有平行中体。(2)平行中体 Lp 加长可削瘦船两端,对 Fn 低的船舶减小阻力有利:平行中体Lp 加长可使船的中部方整,对装货有利;有利于施工建造。(3)平行中体的位置与浮心的纵向位置Xb有关。 平行中体的相对长度可以通过lp=Lp/Lpp随Cb的变化曲线查找。(4)对航速较低而没有平行中体的船,其Amax 位置在船舯处。随着 Fn 提高到一定

60、数值以后,Amax 向后移动,可以使进流段尖瘦,从而使 Rw 减小。此外,对 L/B 较小的小型船舶,有时考虑去流段水流和顺,Amax 还要设在船舯前 3%Lpp 左右范围内。8 8、如何选取横剖面面积曲线的首尾形状?、如何选取横剖面面积曲线的首尾形状?首端形状大致随 Fn 的变化而变化, 着眼点从兴波阻力考虑。 低速船应该是凹形或者微凹形较好, 随着 Fn 的增大,通常采用微凹形或者直线形状较为适宜。一般Fn=0.22-0.28 随着可由直线过渡到凹形,Fn0.28 以后,则有凹形过渡到微凹,以致直线型。尾端形状,主要考虑避免水流分离造成漩涡,使尾端形线尽可能和顺,通常设计成直线或者微凹形。

61、9. 9.为什么型线设计中选择适宜的满载水线形状有重要意义?设计水线的一些特征是如何确定的?为什么型线设计中选择适宜的满载水线形状有重要意义?设计水线的一些特征是如何确定的?1、DWL 形状对阻力 R 的影响较大,船航行时兴起波浪就在水面附近,所谓船体设计水线的形状也即船体在水面处的形状,对兴波阻力有重要影响,对Vb较高的船更是这样。2、DWL 对应于设计出水 Td,船的各项性能往往以设计状态来衡准,使用中的吃水TtTd,如果在 Td 时有较好的性能,一般也渴望其他装载情况下能较好满足要求。3、从型线光顺的角度,设计水线处于水下部分与水上部分的分界线,控制设计水线形状对对水上过渡和顺有重要作用

62、。设计水线的特征包括:水线面系数Cwp、首部形状与半进流角ie、尾部形状。、水线面系数 Cwp 与稳性、快速性、耐波性、总布置、型线协调有关、首端形状取决于船的 Fn,半进流角在很大程度上决定着首部水线的形状,对兴波阻力的影响很大。尾端形状从阻力与推进方面考虑,为使曲线平顺过渡,以避免水流分离,减少漩涡阻力,改善螺旋桨的工作条件,取直线或微凹过渡为宜;从布置考虑,一是尾部甲板面积的需要,直接影响到尾端形状及半宽。二是对于双桨船,要考虑甲板宽度能使螺旋桨处于船体的保护范围之内。10.10.船体首尾部分型线特征包括哪些方面?首柱外倾有哪些优缺点?船体首尾部分型线特征包括哪些方面?首柱外倾有哪些优缺

63、点?船体首尾部分型线包括:一、侧面轮廓:1.首部轮廓;2.尾部轮廓;3.甲板弧线与脊弧线二、甲板平面轮廓线三、横剖面形状:1.水下部分的横剖面型线 2.水上部分的横剖面型线首柱外倾优点:减小首端激浪;迎浪时纵摇欲垂荡运动将缓和;改善碰撞时的安全性;增大首部甲板面积。1212、首、尾横剖面型线有哪几种形式,与哪些性能有关,各自使用于哪种船舶?其水上部分的型、首、尾横剖面型线有哪几种形式,与哪些性能有关,各自使用于哪种船舶?其水上部分的型线设计应考虑哪些因素?线设计应考虑哪些因素?(1)U、V,中 U 或中 V。(2)U 型就首部来说,到时半进流角减少,有利于降低兴波阻力;对尾部,U 形剖面是伴流

64、比较均匀,有利于提高船身效率,改善螺旋桨的工作条件,且有利于降低螺旋桨的激振力。大型运输船舶及中高速船舶,采用 U 形剖面的较多。V 形对减少摩擦阻力有利。对尾部来说,V 形剖面使去流段水流顺畅,可减少施涡阻力。此外,V 形剖面对耐波性有利,纵摇、垂荡的阻尼增加,是幅值降低。小型船舶如渔船、拖船及快艇多采用 V 形剖面。中 U 或中 U 型大多是中型船舶采用,它兼顾到阻力、耐波性两个方面的要求。首部 V 型、尾部U 型或首部中 U 型、尾部V 型等有不少船是从提高耐波性和改善螺旋桨的工作条件出发,或兼顾到阻力性能等,采用首尾不同的横剖面型式,以适应设计船的具体特点和使用要求。(3)水下部分向水

65、上部分过渡和顺,避免突变,特别是在设计水线附近要注意;首部适度外飘,可以减少船在波浪中航行时的甲板上浪与淹湿性。 但对高速船舶, 设计与航行实践表明外飘过大,在波浪中纵摇和垂荡时,可能外板与波浪拍击产生所谓“外飘砰击” ,出现整个船体“颤振” 。浪花也容易飞溅上甲板影响工作;甲板面积的需要。前面已提到了主要是锚机布置及考虑锚泊的情况。14.14.船中剖面形状是如何确定的?船中剖面形状是如何确定的?对于船体中横剖面来说,当B、T、Cm 以及 D 确定以后,形状也基本上确定了确定船中横剖面形状时,要注意以下二点:保证面积 Am 的大小,Am=Cm*B*T;确定合适的船底升高 d、平板龙骨半宽 f、

66、舭部半径 R 的数值。1616、船体型线尾部有哪些特殊型式?在什么情况下采用较合适?、船体型线尾部有哪些特殊型式?在什么情况下采用较合适?球尾对减小螺旋桨的空泡和激振力较为有利。涡尾及不对称尾型涡尾是使流过尾部的水流形成一股涡旋,来提高螺旋桨的效率;不对称尾型式通过由其产生的旋向伴流,与预旋流螺旋桨相配合,使推进效率提高。隧道型尾航行于浅水河道以及有些螺旋桨直径受限制的船舶,常采用隧道型尾,以便装置直径较大的螺旋桨,以提高螺旋桨的效率。21.21.船体型线设计与哪些因素有关,如何综合考虑?船体型线设计与哪些因素有关,如何综合考虑?、性能、总布置、结构与工艺、船体型线本身的协调合理总之,设计船体

67、型线时应考虑诸多方面因素,设计者应根据新船的任务特点及使用要求,综合分析,权衡处理问题。2222 方尾,球尾型线的优缺点?方尾,球尾型线的优缺点?方尾:优点: (1)减小能量损失,增加相当于船长的虚长度。 (2)Cwp较大,有利于稳性及桨的保护作用。(3)尾部排水体积大,减小尾倾。 (4)结构简单,便于建造,甲板宽敞,便于布置。缺点是倒车阻力大。球尾:在一定的 Fn 后主机功率收益较其它尾型大,且可以使螺旋桨的来流较均匀,对减小螺旋桨的空泡和激振力有利。2323 什么是几何型线相似,优缺点?什么是几何型线相似,优缺点?将母型船的行现在长宽高三方向根据设计船主尺度放大或缩小,并满足下列比例关系:

68、Xi=LXi0;Yi=B Yi0 ;Zi=TZi0;式中L=L/L0;B=B/B0;T=T/T0分别为长宽高方向的相似系数。优点:一次就可以做出符合所需排水量和主尺度的型线图;可根据母型几何特征值,直接换算出新船的几何特征值。缺点:必须使设计船与母型船的船型系数完全相同;局部型线也不能有稍大改变。第十四章第十四章1 1 为什么说总布置设计是船舶设计中极为重要的环节为什么说总布置设计是船舶设计中极为重要的环节总布置设计的成功与否影响到船舶的使用要求,技术性能,经济效益,结构工艺。2. 2.船主体内船舱划分要考虑哪些要素?船主体内船舱划分要考虑哪些要素?所谓船主体就是指船的连续甲板以下的部分,这部

69、分的总布置设计,首先是确定水密舱壁、甲板、机舱位置、边舱及双层底等的设置与划分等,这涉及到以下一些因素:满足有关规范的要求;船舱的大小符合使用要求;各种装载情况下有诗意的浮态和稳性;考虑总纵强度、局部强度、振动、结构的合理性及建造的工艺性等。4 4、为什么现代大多数大型货船采用尾机型?为什么现代大多数大型货船采用尾机型?尾机型得到广泛的应用是因为其具有突出的优点。对于货船,尾机型可使用中部方整的船体设置货仓,便于装货理货,散装货船易于清仓;且有利于货舱口的布置,以提高装卸效率,河里的利用船体空间,这对于提高货船的经济效益非常有利。此外,尾机型可以缩短轴系长度,提高轴系效率,降低造价,且不需设轴

70、隧仓而使仓容有所增加,并有利于结构的连续性和工艺性。5 5、不同类型的货舱划分应如何考虑为宜?、不同类型的货舱划分应如何考虑为宜?杂货船货舱的数目及长度应满足:保证建造规范要求的最少水密舱壁数;有抗沉要求的船考虑可浸长度对舱长的限制;满足使用要求;装卸效率,装卸时间均衡性;按起货设备配置划分货舱,一般货舱两端设吊车,舱长要顾及两端吊车的干扰 。散货船以等舱长为宜;起吊设备配置与舱长、宽保持适当的比例、便于装卸;谷物兼运矿砂的散货船采用大小舱结合方式小舱长度0.650.75 大舱长度。集装箱船舱长应根据所载运集装箱的箱长和行数来决定。舱长与箱子总长之比取为 1.21.3 为宜(箱子大者取小值)。

71、6 6、双层底有哪些作用?设计中应该怎样确定双层底型式与高度?、双层底有哪些作用?设计中应该怎样确定双层底型式与高度?设置双层底,有利于搁浅触礁时的安全性,且可以作为燃油、清水及压载水仓之用。同时,大中型船舶的双层底对总纵强度也有很大作用。确定双层底高度 hd 应考虑的因素为:对内底起保护作用;便于人员施工,满足管路安装、检修的要求;计及油、水舱容积上的需要。(1)所以对一般船来说,双层底高度以满足规范要求,并兼顾施工及油水舱容需要,等于或略大于下式:LPP90m 时,hd= LPP+42T+530(mm) LPP大于或等于 90m 时,hd=4 LPP+42T+260(mm)( LPP是垂线

72、间长,T 为吃水)的计算值。(2)有时,为了配合主机的安装,首尾狭窄部分的施工以及油水舱容量等的需要,可适当增加局部双层底的高度,但必须注意船中 LPP/2 区域和机舱端部结构过渡时的完整性。双层底型式因船类不同而有区别。杂货船的内底常做成水平的 或从毗部向下倾斜。散装谷物船及运煤船的内底,常做成向两舷升高的型式,以便卸货时减少清洁工作量。矿砂船因其所需的货仓容积较小,且为避免货物重心过低,初稳性过高,在货仓地步一段宽度内,双层底常抬高很多。集装箱船一般只在边仓以内部分设双层底。1010、 什么叫上层建筑?通常上层建筑有哪几种形式?各有什么优缺点什么叫上层建筑?通常上层建筑有哪几种形式?各有什

73、么优缺点上层建筑是对上甲板以上各种围蔽建筑物的统称,分为船楼和甲板室两种形式。船楼的优点有增加了内部面积和有利于舱室布置(尤其是中部),且有助于提高穿的安全性,缺点是由于甲板上没有外走道,人员不能在上加板上自首至尾通行,必须经过船楼内部或从上一层甲板通过,不方便。甲板室的优点是人员可以在上甲板上自首至尾通行,且人员上下船方便,还有利于旅客在外走道散步观赏。缺点和船楼优点对应。1111、确定上层建筑的尺度应考虑哪些因素?确定上层建筑的尺度应考虑哪些因素?舱室布置、受风面积、驾驶视线。其他对上层建筑的高度,受桥梁或船闸高度的限制;上层建筑的长度受露天甲板上的设备布置及船员作业需要地位的影响;救生艇

74、设备的布置,要求停甲板有足够的宽敞的地位 ,因而其下的 上层建筑应有足够的长度;一般尾机型货船的上层建筑前臂的位置,应尽可能少跨出货仓舱壁,以免货仓口距离货仓弊端太远,增加装卸货物的困难。1515公共处所的布置包括哪些方面?应如何考虑?公共处所的布置包括哪些方面?应如何考虑?(1)餐厅及厨房。我国一般船上通常只设一个船员餐厅。 中、大型船的船员餐厅面积尽可能满足全体人员同时进餐,一般至少满足 2/3 人员同时就餐。餐厅面积按每人 1-1.5m2 考虑。餐厅常兼做开会、放映电影之用。客船餐厅面积按海船乘客定额及舱室设备规范最低位:每批进餐人数占一类客船乘客总人数的 40%,(每人占甲板面积不小于

75、1.0m2)及占二、三类客船的乘客总人数的25%和 20%(每人不小于 0.8m2);餐桌宽度应不小于 0.6 m(对向而坐),或 0.4m()同向而坐;每人占餐桌长度不小于0.5m.餐厅可设一个或两个,设两个时,其中小餐厅供软席乘客用。有的短途客船,一般只由小卖部供应点心。餐厅近厨房一端常设置配餐室和餐具洗涤间。厨房面积按供膳人数和设备情况,参考相近的实船来定。(2)卫生设备。大船上少数高级船员的舱室设有卫生间, 其余船员可按个甲板上的人数分设厕所、 盥洗室和浴室。浴室设在底层机舱棚附近为宜,一般为12 间。规范对旅客卫生设施规定了最低要求。(3)其他舱室:以上所讲的舱室只是生活上所需的最低

76、要求。 视个船的具体情况和用船单位的要求, 还需要设置其他用途的一些舱室,入客船增设为旅客生活服务的商店、阅览室、休息室、文娱室等,客船和远洋船需设医务室和病房货船常设码头工人休息室,油船需设吸烟室等。标准对有关舱室作了具体规定。1616对船上生活舱室的布置应注意哪些问题?对船上生活舱室的布置应注意哪些问题?舱室布置要有明快感;大的公共舱室布置上最好形成小的“区块”,以免给人低沉感,并注意内部有宽敞方便的通道;床铺有纵向和横向两种布置方式;海船上居住室的门都设在内舱围壁上且向室内开;海船各部位的型式应根据建造规范及载重线规范对舷窗水密性的要求来选取,客船还须满足抗沉性规范的规定。1818、船上

77、通道与扶梯的布置应遵循哪些原则?、船上通道与扶梯的布置应遵循哪些原则?满足相关规范的规定;建筑内部各处所之间,内部与外部之间的通道要直通,不要迂回曲折;梯道要分主次,主梯道应宽敞,客船主梯道应保证旅客上下船、去公共场所、登艇甲板方便,但不宜过分集中。2121、 何谓纵倾调整?通常对船的合适浮态要求表现在哪些方面?何谓纵倾调整?通常对船的合适浮态要求表现在哪些方面?答:所谓纵倾调整,就是调整Xg 和 Xb 至合适的数值,以期获得在各种装载的情况下具有适宜的浮态。对船的合适的浮态要求表现在: 满载出港时, 平浮或略有尾倾; 压载航行时, 首吃水 Tt=2.53.0%Lpp, 尾吃水 Ta=0.60

78、.7D,有资料认为应是 0.8D。其他载况时,平浮或纵倾值不大,因为处于中间装载的情况,如满载出港和空载航行时有合适的浮态,则其他的中间载况容易通过调整达到要求。2222、 载重型船舶校核浮态的步骤是什么?初始设计阶段如何估算船的首、尾吃水值?载重型船舶校核浮态的步骤是什么?初始设计阶段如何估算船的首、尾吃水值?答: 1) 画容量图2) 在容量图上表示出油水仓的位置3)计算各油水舱的油水量及其重心的位置W1及Xg1.4) 计算各货仓之 Wc1 和 Wg15)计算人员,行李,食品等的重量和重心位置6) 计算空船的重量重心 LW和 Xg17) 计算所核算载况时的重心位置8) 计算首尾吃水和初稳性高

79、。在设计初始阶段,可按型船比例于Lpp 估算,或用近似公式估算:Xf=0.0225(Cwpt-Cwpa)Lpp。2323、 调整货舱满载状态的纵倾的方法有哪几种?调整货舱满载状态的纵倾的方法有哪几种?答:1 改变油 水仓的位置 2 移动机舱的位置 3 首部设空舱 4 改变浮心位置。2626、 为搞好船舶总布置设计,应注意哪些问题?为搞好船舶总布置设计,应注意哪些问题?答:1 遵循正确的设计原则 2 与各方面协调配合 3 满足各种规范要求 4 注意借鉴与创新。2727 总布置设计包括哪些内容?总布置设计包括哪些内容?(1)区划船舶主体及上层建筑。(2)总请调整。(3)舱室与设备布置。(4)规划通

80、道与梯口。第十五章第十五章1 1. .船舶各主要要素地选择,确定,各自要综合考虑哪些因素,其中主要因素是什么?船舶各主要要素地选择,确定,各自要综合考虑哪些因素,其中主要因素是什么?船长 L:浮力、航速、总布置、经济性、耐波性、抗沉性、操纵性、限制因素。载重型船主要考虑浮力、航速。容积型船为舱容及甲板面积、航速。港做拖轮为操纵性。海洋客船、救助拖船、舰艇则是航速和耐波性。型宽 B:浮力、稳性、总布置、快速性、耐波性 、造价、限制因素。主要因素为浮力、总布置、稳性。吃水 T:浮力、造价、快速性、稳性、操纵性、限制因素。主要因素是浮力和航道尺度。方形系数 Cp:浮力、快速性、造价、耐波性、总布置。

81、主要因素是浮力和快速性。型深 D:容积、抗沉性、稳性、耐波性、造价、限制因素。主要要素为抗沉性、最小干舷。2. 2.载重型船舶确定主要要素的一般步骤是怎样的?“从个别扩充寻优”与“一般收缩选优”各有什么优缺点载重型船舶确定主要要素的一般步骤是怎样的?“从个别扩充寻优”与“一般收缩选优”各有什么优缺点? ?(1)粗估 。(2)选取各主要尺度和系数的第一次近似值。(3)从各方面对主尺度进行第一次校核。(4)调整主尺度。(5)便方案估算。“从个别扩充寻优”方法好处是工作量相对较小,实用价值大,结果比较可靠。“一般收缩选优” 这种方法的工作量的大小根据方案的多少而定。 若选取的范围广、 方案多,工作量大,要借助计算机完成。 其优点是可以清楚地反映出各组主尺度与各种性能指标之间的内在联系,也就是能看出变化规律性,便于设计者下决心,择优选取方案。

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