船舶设计原理复习题库.docx

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1、船舶设计原理名词解释1 .试航航速vt：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：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：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）：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C：对于干货船，通常用其表征货物所需的容积，即每吨货所要求的货舱容积数，单位是T/m3。6 .船型：是指船的建筑特征，包括上层建筑形

2、式，机舱位置，货舱划分，甲板层数，甲板间高等。7 .载重量系数nDW=DWO/AO：它表示DWO占Ao的百分数，对同样的船来说，nDW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，nDW大者，说明小些也能满足要求。8 .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（aBbD）o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：假定Wh比例于船的内部总体积（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

3、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N:l载重量每增加It排水量必须增加It以上2N的大小取决于LW/的大小。3N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。18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。19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

4、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 .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

5、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 .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，并参考相近的型船定出Im、lfIa及IC以后，可用式Vc=kckB(D-hd)=kcLpp-(la+lflm)B(D-hd)估算出主船体所能提供的货舱容积VC值，与用式VC=WCcL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、为什么说设计要求的积载因数01.4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

6、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于最小干舷，属于“容积型”的富裕干舷船。4、新船载货所需的舱容VC如何估算？货舱型容积Vc=WcCKcoWc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-ZWi；C积载因数，具体数字参见表3-2及设计手册。如果01.4,则对容积问题特别注意。对液货，常用密度pc,此时C改为1/pc；Kc型容积利用系数，表示舱容利用率的高低。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？在初步确定出主尺度，并参考相近的型船定出Im、If、Ia及IC以后，可用式Vc=kclcB(D-hd)=kcLpp-(l

7、a+lrMm)B(D-hd)估算出主船体所能提供的货舱容积VC值，与用式VC=WCCkc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、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=CbDLppBDlOLpp垂线间长，B型宽，Dl只记入首尾船弧积梁拱影响的相当型深Dl=D+ALpp,CbD计算到型深D的方型系数CbD=Cb+(I-Cb)(D-T)/(3T)o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

8、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

9、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L0pl,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Lvk较多，如果船东不需要这么高的航速，则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

10、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、价格等方面都比较合适。13.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

11、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：

12、h3=t或h2.75v2gG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X.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.选取E应考虑的因素有哪些？为什么E值不能太小，也不宜过大？A初稳性的下限

13、值G-安全性与使用要求B初稳性上限值的m3-缓和摇摆从安全角度考虑，丽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，小船稍遇外力便倾斜；从使用要求考虑，曲太小将影响船的正常使用,如浮吊起吊时倾斜角要求不大于3o例过大，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.影响两的主要因素有哪些？各自的作用如何？A型宽B及比值B/T：的随B及B/T的加大而迅速增加。B方形系数Cb:减小Cb对增加Gi有一定好处。C水线面系数Cwp：加大CWP对提高Zb和的都有好处。D型深D：减少D对增加由有好处8

14、如何初估船的大倾角稳性？一般船舶稳性衡准数：K=Me/MW21。K稳性衡准数，Mc最小倾覆力矩，Mw风压侧倾力矩。其中风压倾侧力矩的计算公式为：MW=O.001PAvZ(kNm),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.设计中控制司的主要措施是什么？选取合适的型宽B及比值B/T,方形系数Cb,水线面系数CWP

15、和型深D等参数。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。IL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Zgo12为什么B/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？B/T特别大的船舶，

16、甲板边缘入水角减小，因而ImaX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？ 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？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一一海况；海损后船员所采取的损管措施。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：决定船舶分舱时所用的水线，对具

17、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。5.什么是限界线？限界线是指在船侧该甲板上表面以下不小于76mm处所绘的线。7.为什么说分舱因数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？许可舱长二可浸长度分舱因数F0.5F1称为一舱制船0.33F0.5称为二舱制船0.25F0.33称为三舱制船Ib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，

18、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I）。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Cbo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CW

19、P。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,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。14,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,GMo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，通过增大船宽B,而或

20、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ZgO3,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？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,船舶横摇性能于哪些

21、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CVPo随着Cvp,T入，B入的增加，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。船舶横剖面的觥部愈尖，则横摇阻尼愈大，在一定的Cm值时，通常把毗部升高加大而使毗部半径减小。但应注意，过分尖的毗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、毗龙骨、呆木等的存在都会增加横

22、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。重力式减摇装置一一如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一一如舶:龙骨、主动式减摇鳍等等。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？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

23、课本第117页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？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，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？答：船舶操纵性是指船舶

24、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：L航向稳定性，2.回转性,3.应舵性。7、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，已重心位置，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、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？答：所谓最小干舷，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、船的最小干舷大小取决于那些因素