船舶设计原理答案最新最全
1.试航航速V t：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V S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，包括上层建筑形式，机舱位置，货舱划分，甲板层数，甲板间高等。
7.载重量系数ηDW=D W0/Δ0：它表示D W0占Δ0的百分数，对同样Δ的船来说，ηDW大者，L W小，表示其
载重多。而对同一使用任务要求，即D W和其他要求相同时，ηDW 大者，说明Δ小些也能满足要求。8.平方模数法：假定W h比例于船体结构部件的总面积（用L,B,D的某种组合）如W h=C h L(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：假定W h比例于船的内部总体积（用LBD反映）则有W h=C h LBD。该方法以船主体的内部体
积为模数进行换算，C h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W h的影响看成是等同的。明天
10.诺曼系数N:,表示的是增加1Tdw时船所要增加的浮力。
11.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：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：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：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：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F min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：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容积，1登记吨位=2.832m3=100
立方英尺
19.总吨位Gt：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Tmax又称结构吃水。
21.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：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：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。
第三章
1.我国船舶的航区、航线是如何划分的？
海船航区常分为沿海航区、近洋航区、远洋航区，遮蔽航区。内河船常按水系名称来分，如长江水系根据水流情况分为A、B、C级航段。补充划分航区依据：距航线离岸距离和风浪情况。划分航区原因：航区不同，对船的安全性及设备配备要求不同（结构受力，锚大小）。
2.何谓船舶入级？
航行于国际航线得船舶依照国际惯例办理船级业务，应按《海船入级章程》申请入级，经检验合格后，发给相应的船级证书，才能进行国际航行。
3.试航航速V t与服务航速V S有什么不同?
试航航速V t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（不超过三级风二级浪）的新船满载试航所测量得的速度。服务航速V S是指船平时营运所使用的航速，一般V S是一个平均值。
4.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排水量△、载重量DW、船长L、型宽B、吃水T、型深D、方形系数C b，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：
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。
5.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。
第四章
1.船舶平浮在预定吃水T的条件是什么？
浮力等于重量；重力与浮力的作用线在同一铅垂线上。
2.船的典型排水量与载况有几种？为什么说它们是典型的？
民船的典型排水量通常为空船排水量和满载排水量。
货船有四种：满载出港、满载到港、空载出港、空载到港。
所取的这些排水量和载况是实际航行时的两端极限情况，实际的航行中的船的性能可由这些排水量和载况估算推断而得。所以说是典型的。
3.船体钢料W h与哪些因素有关？同样排水量△的甲乙两艘船，B、T基本相同，甲船的L大C b小，乙船L
小C b大，问哪艘船的W h大，为什么？
船体钢料W h与以下因素有关：主尺度系数，包括L、B、D、T、C b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W h大，因为船长L比C b对W h影响大。
4.估算W h选取型船时应注意哪些问题？设计某海船时，找到一艘各方面都相近的内河船，能不能直接用
作型船估算W h值，为什么？
布置特点；船的结构。
不能，因为海船和内河船规范中所要求的船的结构强度不一样。
5.船舶设计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加固定压载？在一般货船上加固
定压载是否合理？
加排水量裕度是：估算误差，设备增加，采用代用品；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。
6.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，设计时首先要使船能够满足载重量要求，即确定船的主尺度时应首先从重量与浮力平衡入手。容积型船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，这类船的主尺度的确定，主要取决于船主体的容积及甲板面积的需要，二者设计时的入手点不同。
7.载重量系数ηdw的物理意义是什么？为什么可以用公式△=DW/ηdw来粗估载重型船的△，而容积型船
则不适用?
载重量系数ηdw表示DW占△的百分数。载重型船的载重量占排水量比例较大，设计时首先要使船能够满足载重量要求，容积型船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，这类船的主尺度的确定，主要取决于船主体的容积及甲板面积的需要，后考虑载重量要求。
8.诺曼系数N的物理意义是什么？它有什么特点？
诺曼系数N的物理意义是增加1tDW时船所要增加的浮力。
特点：①N>1，②N的大小取决于LW/△的大小，③N的数值还随Wh、Wf、Wm的估算公式中△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。
9.船舶重量重心估算的重要性？它们与船的哪些性能有关？
（1）保证船舶重量与浮力相等，保证重心与浮心在同一铅垂线上（2）纵向重心坐标X g影响船沿船长方向的布置，且影响船的纵倾；横向重心坐标Y g影响船的横倾；垂向重心坐标影响稳性，横摇周期T d。
10.为什么设计时对▽及重心高度要留有储备？设计时如何考虑？
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0.05~0.15m，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l m、l f、l a及l c以后，可用式
Vc=k c l c B(D-h d)=k c[L pp-(l a+l f+l m)]B(D-h d)估算出主船体所能提供的货舱容积Vc值，与用式Vc=Wc·C/ k c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.为什么舱容不足时一般是采取增大型深D的办法？
因为增大型深是最有效而对其他方面影响最小的办法。对大船来说，因加大D对强度有利，从而对船体钢料重量影响很小。
4.什么是容量图，它是如何作出来的？有什么用处？
为了得到全船主体内各舱的容积及其形心位置，为核算抗沉性、稳性、浮态等使用方便起见，通常要绘制容量图，有时也称为舱容图，该图根据总布置图及邦戎曲线图来做，图中各舱室的名称与总布置图相对应，并注出型容积V（m3），形心距船中位置x及该舱的积载因子μ（即渗透率，为该舱内浸水的体积与型容积之比）。
5.什么是舱容要素曲线，有什么用处？
对油舱（包括货物油舱）、清水舱及舱顶高于营运最低水线的压载水舱应计算出各舱在个液面深度处的体积V及型心x v、z v及边舱的y v，以及自由液面的面积A，型心坐标x a,y a以及对通过其形心的纵轴的惯性矩i x,i y,并绘出这些要素与液面深度的关系曲线。
第六章
1.影响阻力估算准确性的因素有哪些？
剩余阻力系数C r,湿面积系数S和附体阻力。
2.影响航速的因素有哪些
排水量。主尺度及船型系数。船体型线。动力装置。纵倾。潜水影响。污底。风及汹涛阻力。
3.船长与阻力的关系怎样?
由于船体摩擦阻力R f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C f的下降更明显，因此增加L 将使R f增加。对兴波阻抗里R w来说，增加L ,将使整个船变得瘦长R w R v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R tmin的最佳船长L opt,，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L k,即当L 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。 第七章 1.什么是船舶稳性？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。有三方面： 外力和内力，以及它们的计算方法 稳性衡准，即判断船舶安全与否的一种度量 影响稳性的因素分析，如何保证船舶有足够的稳性 2.选取GM应考虑的因素有哪些？为什么GM值不能太小，也不宜过大？ 需考虑船的主尺度B、T、D和船型系数C b、C wp等。若GM太小，将造成大倾角稳性不能满足要求，破损后的稳性也无法保证，且船受外力作用后回复很慢，小船稍遇外力即倾斜，人员有不安全感；若GM 过大，将使船的横摇固有周期变短，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。 3.设计中控制GM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C b，水线面系数C wp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。 4.船的静稳性曲线有些什么特征？它们与哪些要素有关？ 曲线在原点处的斜率；最大静稳性臂及其对应的横倾角；稳性范围以及曲线下的面积； 在原点处的斜率代表初稳心高。 曲线最高点为最大静稳性臂（力矩），代表了船舶所能承受的最大静倾力矩，其对应的角为Φmax，是船舶大倾角稳性的重要指标，应不小于30°，计及上层建筑的静稳性曲线如有两个峰点，则第一个峰点对应的横倾角应不小于25°。 与横轴交点横坐标值为稳性消失角。消失角不小于55°。 曲线下的面积代表船舶倾斜后具有的位能。 5.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，甲板边缘入水角减小，因而l max对应横倾角Φmax减小。 6.规范对客船、拖船的稳性要求与一般货船有什么不同？（不会）P84页 7.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 第十一章 1.《海船载重线规范》等为什么要规定船的最小干舷？ 减小甲板上浪；保证船舶一定的储备浮力。 2.船的最小干舷大小取决于哪些因素？ 甲板上浪的程度和储备浮力的要求。 3.设计时对登记吨位应如何加以考虑？ 对于同样载重量的船舶，其登记吨位小者经济性能好些； GT与收费标准相连，注意控制GT； 船舶等级、舱室标准、设备配置都与GT有关。 第十三章 1.为什么说船体型线设计关系全局的项目之一？ （1）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。 （2）船体型线设计成功与否，直接影响到船技术经济性能。如性能，包括浮态，快速性，耐波性，稳性，操纵性等；总布置，包括船主体内舱室的布置，特别对尾机型的机舱，甲板面积及甲板上的 设备，舱室的布置；结构与工艺，包括结构上强度，振动等是否合理，施工建造是否方便。2.常用的船体型线的生成方法有哪几种？ （1）优秀母型船改造。 （2）船模系列资料。 （3）电子计算机生成型线。 3.表征船体外形特征与参数有哪些？ （1）主尺度与船型系数包括L,B,T,D,C b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）首尾轮廓及甲板线（脊弧线，舷弧线）的形状。 4.横剖面面积曲线有哪些特征？ （1）曲线面积等于船体水下排水体积。 （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棱形系数C p。 （4）面积形心的纵向位置等于船浮心的纵向位置X B。 （5）曲线的形状对摩擦阻力的影响不大，但对剩余阻力有相当大的影响。 5.选择棱形系数C p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C的选取? （1）阻力方面。（2）经济性。（3）总布置。（4）建造工艺。（5）与C b，C m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C P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C e。 6.浮心纵向位置X b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。 7.什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？（不会）P165 （1）低速较胖的船舶。（2）对低速船减小阻力有利，中部方整，对装货有利，有利于施工建造。（3）？？？（4）一般来说，对航速较低的没有平行中体船舶，A max位置在船中处。随着F n提高到一定数值以后，A max 向后移动。L/B较小的小型船舶如渔船，拖船，有时考虑到去流段水流和顺，A max还要设在船中前3%L PP左右范围内。 8.为什么型线设计中选取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，航行是兴波就在水线附近，主要是兴波阻力。 （2）DWL对应于设计吃水T D,船的各项性能往往是以设计状态来衡准的，而使用中的吃水T t （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水下到水上的过渡和顺有重要作用。 水线面系数C wp，首部形状，半进流角，尾端形状 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处理。根据新船的任务特点及使用要求，综合分析，权衡处理。 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）C wp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。 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： X i=λL X i0; Y i=λB Y i0 ; Z i=λT Z i0; 式中λL=L/L0;λB=B/B0;λT=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 1.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.船主体内舱室划分要考虑哪些因素？ （1）满足有关规范的要求。 （2）船舱大小符合使用要求。 （3）各种装载情况下有适宜的浮态和稳性。 （4）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。 3.为什么现在大多数货船采用尾机型？ 对干货船，尾机型可使中部方整的船体设置货舱，便于装货理货，散装货船易于清仓，且有利于货仓口的布置，以提高装卸效率，合理的利用船体空间，这对于提高货船的经济效益非常有利。此外，尾机型可缩短轴系长度，提高轴系效率，降低造价，且不需设轴遂舱而使仓容有所增加，并有利于结构的连续性和工艺性。对于油船，尾机型船的轴隧课不通过货油舱，可使货油舱都相毗邻设置，便于管路布置，有利于防火，且船体结构也有更好的完整性。 双层底有哪些好处？设计中应该如何确定双层底形式与高度？ 有利于搁浅触礁时的安全性，且可以作为燃油，清水及压载水舱之用。同时，大中型船舶的双层底对总纵强度也有很大的作用。 应该考虑到：其对内底有保护作用，便于人员施工，满足管路安装，检修的要求，且要计及油，，水舱容积的需要。（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 L PP<90m时，h d= L PP+42T+530(mm) L PP大于或等于90m时，h d=4 L PP+42T+260(mm) ( L PP是垂线间长，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L PP/2区域和机舱端部结构过渡时的完整性。 杂货穿的内底常做成水平的，或从舭部向下倾斜，散装谷物船及运煤船的内底，常做成向两舷升高的形式，以便卸货时减小清仓的工作量。矿砂船一般双层地抬高很多。集装箱船一般只在边舱以内部分设双层底。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？ 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。 确定上层建筑的尺度应考虑哪些因素? 舱室布置，重心高度，受风面积，驾驶视线，其他外界限制 何谓纵倾调整？通常对船的合适浮态要求表现在哪些方面? 所谓纵倾调整，就是调整X G及X b至合适的数值，以期获得在各种装载情况下具有适宜的浮态。 表现在：满载到港时，平浮或略有尾倾，压载航行时，首吃水T t=2.5～3.0% L PP,尾吃水T a=0.6～0.7D(螺旋桨直径),也有认为是0.8D。其他载况时，平浮或纵倾值不大，因为处于中间载况时，如满载出港和空载航行时有合适的浮态，则其它中间载况容易通过调整达到要求。 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）规划通道与梯口。 第十五章 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C p：浮力、快速性、造价、耐波性、总布置。 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.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。 第三章 4、我国船舶的航区、航线是如何划分的？海船航区常分为沿海航区、近洋航区、远洋航区，遮蔽航区。航区划分通常是依据距航线离岸距离和风浪情况。按海船稳性规范分为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ三类航区,其中Ⅰ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、何谓船舶入级？航行于国际航线的船舶依照国际惯例办理船级业务，应按《海船入级章程》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、试航速度Vt与服务航速Vs有什么不同？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0.5—1.0kn。 9、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。 11、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，受航道或港区水深所限制；船宽B，主要受过闸门、过运河的限制；船的水上高度部分，主要考虑过桥的限制。 12、船舶主要要素一般是指哪些？通常是指排水量△，载重量DW，船长L，船宽B，吃水T，型深D，方形系数Cb，航速V及主机功率P等。 13、什么是设计螺旋线？描述设计过程中逐步近似的特点，常用设计螺旋线表示。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，初选一个方形系数，并使其满足浮性方程，即△=ρKa 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。 14、船舶设计分为几个阶段？各阶段的作用、内容如何？(1)初步设计有进一步论证新船设计任务书合理程度的作用。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)技术设计作为施工设计或签订合同的依据。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、操舵等设备图；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、材料规格明细表等。(3)施工设计所需文件的范围依各厂情况而不同，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。 第四章 1、船舶平浮在预定吃水的条件是什么？浮力等于重力，重力与浮力的作用线在同一铅垂线上。 2、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为空船排水量和满载排水量；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。所取的这些排水量和载况是实际航行时的两端极限情况，实际航行中的船的性能可由这些排水量和载况估算推断而得，所以说是典型的。 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？重量估算是影响后续设计的基本工作，从某种意义上讲，空船重量估算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，不容易估算准确。而如果船舶建成以后，空船重量与原先估计的值相差较多，特别是超重过多的话，船舶的技术性能和经济指标都将发生很大的变化，引起的后果十分严重。当然，重量估算过大，船长也大，对经济性不利。因此对空船重量的估算， 船舶设计原理课程设计计算说明书 运船班 学号： 指导教师：林焰王运龙 目录 一、确定设计参数 (2) 二、母型船横剖面面积曲线（SAC） (2) 三、母型船SAC无因次化 (2) 四、用“1-Cp”法绘制设计船SAC (3) 五、型线图的绘制 (4) 1、母型船型值表无因次化 2、绘制母型船无因次化半宽水线图 3、通过在x方向的偏移量，修改出设计船的无因次化半宽水线图 4、从设计船的无因次化半宽水线图中差值得出非整数水线的设 计船横剖面型值表 5、将差值有因次化，绘制设计船横剖面图 6、从中差值得出设计船的型值表 7、根据设计船型值表绘制设计船的半宽水线图和纵剖线图 六、绘制总图 (11) 七、设计总结 (11) 一、确定设计参数 船体总长 29.80m 设计水线长 27.90m 垂线间长 27.90m 型宽 5.310m 型深 2.200m 设计吃水 1.360m 方形系数 0.450 棱形系数 0.603 水线面系数 0.774 中横剖面系数 0.751 设计排水量 93.28t -0.60m 浮心纵向坐标X b 二、母型船横剖面面积曲线（SAC） 由邦戎曲线读出母型船设计水线处（1.35m）的各站面积值，如下： 站号0 0.5 1 1.5 2 3 4 面积A/m20.0334 0.3453 0.6152 1.0285 1.5683 2.3754 2.5882 5 6 7 8 8.5 9 9.5 10 2.6428 2.4151 1.8445 1.1422 0.814 0.4824 0.2003 0 三、母型船SAC无因次化 将母型船各站面积除以最大横剖面面积，并将各站距船中的距离除以二分之 一水线间长，得到如下无因次结果： x/?L -1 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.4 -0.2 pp 0.013 0.131 0.233 0.389 0.593 0.899 0.979 A/A m 0 0.2 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.000 0.914 0.698 0.432 0.308 0.183 0.076 0.000 绘制母型船SAC曲线 四、用“1-C p”法绘制设计船SAC 1、已知母型船C p0=0.598，设计船C p=0.603，则棱形系数变化量 1基本概念： 绿色设计思想：减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，又要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 船舶绿色设计：利用绿色设计基本思想，设计出资源省，能耗低，无污染，效益高的绿色船型。 能效设计指数 试航速度：是指满载时主机在最大持续功率前提下，新船于静，深水中测得的速度。 服务速度：是指船在一定的功率储备下新船满载所能达到的速度。 续航力：一般是指在规定的航速和主机功率情况下，船一次所带的燃油可供连续航行的距离。 自持力：是指船上所带的淡水和食品所能维持的天数。 全新设计法：在没有合适母型船的情况下，往往采用边研究、边试验、边设计的方法 母型设计法：在现有船舶中选取与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船，并在其基础上，根据设计船的特点，运用基本设计原理有所改进和创新的设计方法。 四新：新技术、新设备、新材料、新工艺 最小干舷船：对载运积载因数小的重货船，其干舷可为最小干舷，并据此来确定型深D ，这类船称为最小干舷船。 富裕干舷船：对载运积载因数大的轻货船，按最小干舷所确定的D ，其舱容往往不能满足货舱容积的要求，因而D 需根据舱容来定，从而实际干舷大于最小干舷，这类船称为富裕干舷船。 结构吃水：如结构按最大装载吃水设计，则此时的吃水称为结构吃水。 出港：到港： 载重型船：运输船舶中，载重量占排水量较大的船舶，如散货船、油船等。这类船对载重量和舱容的要求是确定船舶主尺度是考虑的主要因素。 DWT V E E EEDI ref ?-=节能装置设备消耗 布置型船：船舶主尺度由所需的布置地位决定，而载重量不作为主要因素考虑 的一类船舶。如客船等。 舱容要素曲线：是指液体舱的容积、容积形心垂向和纵向坐标、自由液面对通过其中心纵轴的惯性矩等随液面不同而变化的曲线。 容量方程： 吨位：船舶登记吨位（RT）：是指国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的 吨位丈量规则核定的吨位，包括总吨位和净吨位。 ⒈总吨位（GT）：是以全船围蔽处所的总容积（除去免除处所）来量计，它表征船的大小。 ⒉净吨位（NT）：是按船舶能用于营利部分的有效容积来量计，它表征船舶的营利能力。 船舶登记吨RT为与船的载重吨位DW是完全不同的概念。对于同样载重量的船舶，其登记吨位小者经济性要好些。 最佳船长：对应于阻力最小的船长。 经济船长：从造价和营运经济角度出发，对应于阻力稍有增加的较短船长。临界船长：对应于阻力开始显著增加的最短船长。 耐波性：是指船舶在风浪中遭受外力干扰产生各种摇摆运动以及砰击、上浪、失速等情况下，仍能维持一定航速在水面上航行的性能。 抗沉性： 操纵性：：是指船舶利用其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的能力。它关系到船的安全性和经济性 快速性：就是航行速度与所需主机功率之间的问题，一是达到规定的航速指标，所需的主机功率小：二是当主机功率给定时，船的航速比较高。 资金时间价值：是指资金随时间变化而产生的资金增值和效益，其计算方法分单利法和复利法。 总现值：船舶（设备）使用期内个年总费用与残值的折现，其值越小越好。平均年度费用（AAC）：是指将船舶或设备的初投资在营运期内每年的等额资金会收费用与年营运费用之和，其值越小越好。 必要费率：是指为达到预订的投资收益率单位运量（周转量）所需的收入。 20000T近海散货船设计 设计任务书 本船为钢质、单甲板、艉机型国内航行海上散货船。常年航行于沿海航线，属近海航区；主要用于干散货运输。本船设计载重量20000t，积载因素经调研确定。按“CCS”有关规范入级、设计和建造。并满足中华人民共和国海事局有关国内航行海船的相关要求。满载试航速度不低于11 kn，续航力5000 n mile。 第一部分主尺度的确定 主要内容： 1.根据有关经验公式及图表资料初步确定船舶主尺度 2.通过重力与浮力平衡来调整船舶主尺度 3.主要性能的估算 4.货舱舱容的初步校核 1.初步确定船舶主尺度 船舶主尺度主要是指船长L（一般是指垂线间长L pp)、型宽B、型深D和设计吃水d，通常把方形系数及主尺度比参数也归为主尺度范围。 1.1 船长L 由统计公式（5.3.2）散货船（10000t 1.5基本干舷的校核 保证船舶具有足够的干舷一方面可以保证有一定的浮力，另一方面可以减少甲板上浪。如果干舷太小，航行中甲板容易上浪，从而造成的后果是船舶的重量增加，重心升高，初稳性降低，并可能冲坏甲板上的某些设备，也影响船员作业和人身安全。干舷的大小直接关系到船的储备浮力，如果甲板上浪来不及排掉，或者船体开口的封闭设施被破坏而导致海水灌入船体，此时如储备浮力不足，就容易下沉，所以发生沉没或倾覆，所以保证船舶具有足够的干舷很重要。 国际规定船舶都必须满足所规定的最小干舷。这里只进行基本干舷的计算，因为这是初步校核干舷是否满足，而且对基本干舷的修正值一般相对基本干舷都很小。 查表2.2.4 该船基本干舷是2.396m<3.1m(12-8.9),（这里也没计入甲板厚度），初步校核满足干舷的要求。 1.6排水量的初步估算 △=kpC B LBd=1.003×1.025×0.803×154×22.5×8.9=25458t 1.7空船重量L W的估算 空船重量通常将其分为船体钢料重量W H、舾装重量W o和机电设备重量W M 三大部分，即 LW= W H + W o +W M （1）W H的估算 散货船W H的统计公式（3.2.11）和（3.2.8） W H =3.90KL2 B（C B +0.7)×10-4 +1200 K=10.75-[(300-L)/100]3/2 W H =4010t （2）W o的估算 由统计公式（3.2.23）及图表3.2.5 W o=K B L查图3.2.5K=2.3得 W o=797t （3）机电设备重量的估算W M 根据统计，机电设备重量可以近似地按主机功率的平方根（P D0.5）的关系进行换算。对于主机为柴油机的机电设备重量W M可用下式初估 W M=C M（P D/0.735）0.5 主机功率可以用海军系数发估算。海军系数 C=△2/3v3/P 根据母型船可以算得海军系数C，从而可以估算出主机功率。 型船资料-海船系数如表 1.试航航速V t：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V S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，包括上层建筑形式，机舱位置，货舱划分， 甲板层数，甲板间高等。 7.载重量系数ηDW=D W0/Δ0：它表示D W0占Δ0的百分数，对同样Δ的船来 说，ηDW大者，L W小，表示其载重多。而对同一使用任务要求，即D W和其他要求相同时，ηDW 大者，说明Δ小些也能满足要求。 8.平方模数法：假定W h比例于船体结构部件的总面积（用L,B,D的某种组 合）如W h=C h L(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：假定W h比例于船的内部总体积（用LBD反映）则有 W h=C h LBD。该方法以船主体的内部体积为模数进行换算，C h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W h的影响看成是等同的。 10.诺曼系数N:错误！未找到引用源。,表示的是增加1Tdw时船所要增加的 浮力。 11.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：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：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：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：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F min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：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 部容积，1登记吨位=2.832m3=100立方英尺 19.总吨位Gt：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Tmax又称 第一章船舶设计概要 1.船舶设计工作具有哪些特点？ 答：（1）必须贯彻系统工程的思想，考虑问题要全面，决策时要统筹兼顾；在总体设计中一定要处理好主要矛盾和次要矛盾的关系，要协调好各部门的工作，既要使船舶的各部分充分发挥自身功能，又要是相互关系达到最佳的配合。 （2）船舶设计的另一个特点是：设计工作是由粗到细、逐步近似、反复迭代完成的。 船舶设计也可以说是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。 2.船舶设计有哪些基本要求？ （1）适用、经济 （2）安全、可靠 （3）先进、美观 3.新船设计的基本依据是“设计技术任务书”，它反映了船东对新船的主要要求。请问设 计技术任务书通常是如何制定的？运输船舶的设计技术任务书一般包括哪些基本内容？ 答：（1）设计技术任务书是用船部门根据需要和可能，经船型的技术经济论证后得出的。 船型的技术经济论证是对不同船型方案的投资规模、经济效益和技术上的可行性进行比较和分析。 （2）一般运输船舶的设计技术任务书包括以下基本内容： 1）航区和航线 海船航区是根据航线离岸距离和风浪情况来划分的。航区不同，对船舶的安全性和配备配置要求不同。我国法规对非国际航行海船的航区划分为远海航区、近海航区、沿海航区、遮蔽航区。 内河船的航区根据不同水系或湖泊的风浪情况划分为A级、B级、C级等。 2）船型 这里的船型是指船舶的类型、甲板层数、机舱部位、首尾形状和其他特征。 3）用途 新船的使用要求，通常给出货运的货物种类和数量以及货物的理化性质和其他要求。 4）船籍和船级 船级是指新船准备入哪个船级社，要求取得什么船级标志，确定设计应满足的规范。 船籍是指在哪国登记注册的船舶，确定新船应遵守的船籍国政府颁布的法定检验规则。 5）动力装置 给出主机和发电机组的类型、台数、燃油品质和推进方式。 6）航速和功率储备 对航速一般给出服务航速（kn，节，海里/小时）。 服务航速是指在一定的功率储备下新船满载能够达到的航速。对拖船通常提出拖带航速下拖力的要求或自由航速的要求。 功率储备是指主机最大持续功率的某一百分数，通常低速机取10%，中速机取15%。 7）续航力和自持力 续航力是指在规定的航速（通常为服务航速）或主机功率下，船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离（n mile）。 自持力是指船上所带淡水和食品可供使用的天数。运输船舶不给出自持力时，淡水和食 船舶设计课程设计 指导老师：刘卫斌 班级：船海0701 姓名：张帅 学号：U200712588 一、 “1-Cp ”法改造。 （1） 通过计算得到母型船横剖面面积曲线 在型线图中，输入area 命令，选择从0站到20站各站区域，获得各站横剖面面积，制作excel 表格绘图。表格如下： 其中原坐标对用于在AUTOCAD 中绘制横剖面面积曲线。 （2）通过area 命令求 C pf 和 C af ，计算 δ X =()X -1a ,而 ( )C C pf pf a -=1/δ ， 列出表格，连同之前得到的数据如下。 （3）由以上δX 在无因次横剖面面积曲线上平移。 计算“1-Cp ”法后0581.0Cp =δ，满足前述Cp 增大6%的要求，“1-Cp ”法改造成功。 二、改造浮心位置——迁移法 （1）保持Cp 不变，仅移动型心位置，将横剖面面积曲线向前或向后推移，保持曲线下面积不变，使曲线型心总坐标向船尾方向移动1%L 。 步骤如下： 1） 作出横剖面面积曲线形心B 0 2） 作KB 0垂直于水平轴，BB 0垂直于KB 0，使BB 0=1%，连接KB 3）过每站作垂线与原横剖面面积曲线相交，同时过每站作平行于KB的斜线 4）依次由各站所作垂线与横剖面面积曲线的交点引垂线分别与斜线相交。 5）顺次连接各交点，即得到新的横剖面面积曲线。 改造数据及横剖面面积曲线如下 （2） 以L/2处为坐标原点，分析迁移前后无因次横剖面面积曲线形 心纵坐标；迁移前Xb= 2.43m ，迁移后Xb ’= 1.55m 。垂线间长104.1m ，则迁移前后%934.01 .104x x x ' b b =-= b δ （3） 改造前后，面积曲线下面积分别为 迁移前：A 1= 37385.4922 迁移后：A 2= 37386.3928 %0024.01 2 1 A =-= A A A δ 由此知迁移前后排水体积保持不变。 三、 面积曲线改造后型值的产生 新船Cm 与母型船相同，则新船方形系数Cb 也已满足要求，此时新船的各主尺度保持不变。则新船型值由以下步骤求的。 1） 将母型船面积曲线和改造后所得新船的面积曲线画在一张 全新设计法在新船型开发设计中会遇到不可能找到完整的母型船资料的情况，往往要采用边研究边试验边设计的方法。母型设计法根据新船的特点和要求，合理地选取母型，在参考的过程中有所改进和创新的设计方法。最小干舷船对载运积载因数小的重货船，其干舷可视为最小干舷，并据此确定型深，此类船称为最小干舷船。富裕干舷船对载运积载因数大的轻货船，按最小干舷所确定型深，其舱容往往不能满足货舱容积的要求，因而型深需要根据舱容来定，从而实际干舷大于最小干舷，此类船称为富裕干舷船。结构吃水在设计时求得最大装载吃水，并使船体结构设计符合其要求。载重型船运输船舶中，载重量占排水量比例较大的船。布置型船船舶的主尺度主要由所需的布置地位决定，而载重量不作为主要考虑因素的船。舱容要素曲线液体舱的容积，容积型心垂向和纵向坐标、自由液面对通过其中心纵轴的惯性矩等随液面不同而变化的曲线。平均年度费用将船舶或设备的初投资在营运期内每年的等值资金回收费用与年营运费之和。 内部收益率船舶使用期或还本付息期内使NPV等于零的投资收益率。 横剖面面积曲线以船长为横坐标，设计水线以下各站横剖面积为纵坐标所绘制的一条曲线。||进行完工设计的必要性：船舶在建造施工中，往往对原设计做一些修改，这些变动会引起船舶重心以及性能某些方面变化，另有些数据和指标为估算，因此新船建造完毕后，要根据倾斜试验结果和实际采用材料设备修改原有有关设计和计算，编制完工设计书。影响货舱容量的因素有哪些，为什么说增加型深D是增大货舱容积最有效的措施增加船长提高造价，增加船宽影响稳性，缩小首尾舱及双层底尺寸但规范有一定的要求，最大限度缩短机舱长度，增加D。对大船来说加大D对强度有利对钢料影响不大，D增大船的重心升高，对稳性有影响，但一般情况比较好解决。设置压载水舱的必要性及其考虑空载返航过程中船舶重心提高，初稳性高降低；空载返航时吃水太小，桨叶不能充分浸在水中，推进效率推理降低；空载时首吃水太小，海浪拍击损坏首部结构；极度的尾倾会缩小驾驶视野，增加操舵困难。考虑：经常空放航行船舶，压载水量保证首吃水0.025L—0.03L，尾吃水0.04L—0.045L且螺旋桨浸没水中，尾倾值一般不大于0.015L。试根据海军系数公式来推断排水量增加?δ时，主机功率需要增加δP/P 及δΔ/Δ的关系P=Δ^2/3V^3/C, δP=(2/3Δ^-1/3δΔ)V^3/C, δP/P=(2/3Δ^-1/3δΔV^3/C)/(Δ^2/3V^3/C)所以δP/P=2/3(δΔ/Δ)。如船宽B与吃水T之积为常数，试根据初稳性计算公式推导δh和δB的关系，并说明船宽B如何对稳性的影响由初稳性计算公式h=Zb+r-Zg ,Zb∝T,r∝B^2/T,Zg∝D,所以h=a1T+a2B^2/T-δD。关于B及T的增量，δh=a1δT+2a2(B/T)δB-a2(B/T)^2δT, δh= a1δT+2a2(B^2/T)δB/B- a2(B^2/T)δT/T, δh=ZbδT/T+2rδB/B-rδT/T。当BT=K定值时，有δB/B=-δT/T,代入上式可得δh=(3r-Zb)δB/B船宽B 对稳性的影响：对初稳性，船宽B增加，初稳性高h随之增大，有利于船舶的初稳性；对大倾角稳性，船宽B增加，出水及入水体积静矩增大，甲板边缘入水角减小，最大稳性力臂所对应横倾角减小，大倾角时复原力臂增加，有利于船舶大倾角稳性。阐述确定新船主要要素的一般步骤反复迭代逐步近似的过程1主尺度 第一章 1、对于不固定航线的船舶通常只给出航区，定线航行的船舶需要给出停靠的港口 我国对非国际航行海船的航区划分：远海航区，近海航区，沿海航区，遮蔽航区远海航区：非国际航行超出近海航区的海域 近海航区：中国渤海、黄海以及东海距海岸不超过200海里的海域；台湾海峡；南海距海岸不超过120海里的海岸 2、续航力是指在规定的航速或主机功率下，船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离。 3、自持力是指船上所带的淡水和食品可供使用的天数 4、船舶设计的工作方法：调查研究、搜集资料；综合分析、合理解决；母性改造、推诚出新；逐步近似、螺旋式前进 5、母型改造法：在现有船舶中选取一条与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船，将其各项要素按设计船的要求用适当的方法加以改造变换，得到的设计船的要素 母型设计法：根据新船的特点和要求，合理地选取母型，在参考的过程中有所改进和创新的设计方法 母型船改造的理论依据：某一类型的船舶的发展和演变过程，存在着由它们的使用任务和要求所决定的共性问题，这就决定了这类船舶必然具有许多相近的技术特征和内在规律，这些特征和规律也是人们合理解决船舶设计中众多矛盾的结果。合理的利用和吸收这些特征和规律，可以减少盲目性，使新船设计有较可靠的基础。 6、船舶设计一般分为：初步设计阶段，详细设计阶段，生产设计阶段，完工设计阶段 生产设计是在详细设计的基础上，根据船厂的条件和特点，按建造的技术、设备、施工方案、工艺要求和流程、生产管理等情况，设计和绘制施工图纸以及施工工艺和规程等文件 第二章 1、干舷：船中处从干舷甲板的上表面量至有关载重线的垂直距离 2、船长L：最小型深85%处水线总长的96%，或沿该水线从首柱前缘到舵杆中心线的长度，取其大者 3、型深D：从龙骨板上缘量至干舷甲板船侧处横梁上缘的垂直距离 4、船宽B：船舶的最大型宽 5、船舶登记吨位（RT）：根据国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的吨位丈量规则核定的“登记吨位”，包括总吨位（GT）和净吨位（NT）； 总吨位：以全船围蔽处所的总容积来量计，它表征了船舶的大小； 净吨位：按船舶能用于营利部分的有效容积来量计，它表征船舶营利的一种能力6、典型排水量：空载排水量△=LW，仅动力装置管系中有可供主机动车的油和水；满载（设计）排水量，船舶装载至预定的设计载重量；压载排水量，无货有一定的压载水 7、进水角：船舶侧倾至进水口时的横倾角。 当船舶倾斜到进水角时，水面到达某一开口处，海水将灌入船体主体内部，使船舶处于危险状态，船舶丧失稳性，因此提高船舶进水角，可以提高船舶稳性，尤其是大倾角稳性 8、最大复原力臂所对应的横倾角应不小于30度，即船舶在大于30度时将丧失稳性 9、装载谷物船舶由于谷物具有孔隙性和散落性，在航行中摇摆、颠簸和振动，会使谷物下沉而产生间隙和空挡，使船舶横摇时谷物发生横移而产生倾侧力矩，从而影响船舶稳性。 装载谷物船舶稳性要求：一、谷物移动使船舶产生横倾角应不大于12度或者甲板边缘入水角之小者；二、经自由液面修正后的初稳性高应不小于0.3米 第三章 1、典型载况：满载出港，设计排水量状态；满载到港，船上的油水等消耗品重量规定为设计储备量的10%； 压载出港，不装货物，但有所需的压载水，油水储备量为设计状态值；压载到港，不装载货物，但有所需的压载水，油水为总储备量的10% 2、主尺度对钢料重量的影响：L最大，B次之，d和CB忽略，D：大船影响小，小船D↑Wh↑ 船舶静水力曲线计算 一、船舶静水力曲线计算任务书 1、设计课题 1）800t油船静水力曲线图绘制 2）9000t油船静水力曲线图绘制 3）86.75m简易货船静水力曲线图绘制 4）5200hp拖船静水力曲线图绘制 5）7000t油船静水力曲线图绘制 6）12.5m多功能工作艇静水力曲线图绘制 2、设计任务 船舶静水力曲线的计算是在完成船舶静力学课程的教学任务下，按照静水力曲线计算课程设计的要求，在提供所设计船舶全套型线图纸的前提下，完成静水力曲线的计算和绘制。 3、计算方法 （1）计算机程序计算 （2）手工计算（包括：梯形法、辛氏法、乞氏法等）。 本课程设计计算以梯形法为例，因其原理相同，其余方法在此不做介绍，可参考教材和相关书籍。 4、完成内容 静水力曲线计算书一份及静水力曲线图一张(用A3坐标纸) 二、船舶静水力曲线计算指导书 本静水力曲线计算指导书以内河20t机动驳计算实例为例。 （一）前言 静水力曲线是表达船在静水正浮各种吃水情况下的各浮性及初稳性系数，并作为稳性计算、纵倾计算及其他计算的基础。通过计算可得到船舶的各项性能参数，其主要内容见表1。 1 表1 静水力曲线图的内容 1、设计前的预习与准备 静水力曲线计算，首先是要熟悉所计算船的主尺度及各船型参数，然后是熟悉各类计算公式，选用计算方法。其次是进行计算，按计算结果绘制曲线图，最后进行检验和修改，完成静水力曲线 2 的计算任务。 2、已知条件 20t内河机动驳型线图一套，梯形法表格一套，见静水力曲线计算书。 （三）设计的主要任务 1、计算公式 A=ι [(y 0+y 1 +······+y n-1 +y n )- 1 2 （y +y n ）] 梯形法基本式 A=ι [(y 0+y 1 )+（y 1 +y 2 ）+······+（y n-1 +y n ) ] 梯形法变上限积分式 式中：ι—等分坐标间距。注：y1表示各站号的纵坐标值（i=1，···，n）2、静水力曲线计算表格及算例 在实际的计算中，采用下述表格很方便。表中附20t内河机动驳计算实例，供同学自己推演。 静水力曲线计算书 船名：20t内河机动驳平均吃水d：1. 00m 总长 L OA ：17.70m 站距ι：0.80m 垂线间长L：16.00m 水线间距h：0.25m 型宽B：4.00m 水的密度ρ：（淡水）1t/m3 型深D：1.35m 附属体系数μ：1.006 3 船舶动力装置课程设计 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论； 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法； 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法； 4、掌握主机选型的基本步骤方法； 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、基本要求 1、独立思考，独立完成本设计； 2、方法合适，步骤清晰，计算正确； 3、书写端正，图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1) 船型：单机单桨拖网渔船 1、船体有效功率，并绘制曲线 2、确定推进系数 3、主机选型论证 4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析 5、双速比齿轮箱速比 6、综合评判分析 五、参考书目 1、《渔船设计》 2、《船舶推进》 3、《船舶概论》 4、《船舶设计实用手册》（设计分册） 六、设计计算过程与分析 1、计算船体有效功率 (1)经验公式：EHP=(E0+△E)△√L ① 式中：EHP------船体有效马力,△------排水量（T），L------船长（M）。在式①中船长为时，△E的修正量极微，可忽略不计。所以式①可简化为EHP=E0△√L。根据查《渔船设计》 5、可知E0计算如下：船速v=×÷=S，L=,Cp=;V/(L/10)3=÷/(41÷10)3=;v/√gl=√×41)=;通过查《渔船设计》可得E0=。 (2)结果：EHP=E0×△×√L = 2、不确定推进系数 （1）公式P×C=P E /P S =ηc×ηs×ηp×ηr 式中P E ：有效马力；P S ：主机发出功率；ηc：传动功率；ηs：船射效率；ηp： 散水效率；ηr：相对旋转效率。 （2）参数估算 伴流分数：w=－= 推力减额分数：由《渔船设计》得t=－= ηs=（1－t）/（1－w）=（1－）/（1－）= 取ηc=；ηp=；ηr= （3）结果P×C=ηc×ηs×ηp×ηr=×××= 3、主机选型论证 （1）根据EHP和P×C选主机 主机所需最小功率Psmin=P E /(P×C)==马力= 参数10%功率储备：Ps=Psmin×(1+10%)= 查柴油机型号及主要参数表选择NT-855-M型柴油机参数：额定转速：1000r/min 额定功率：267KW 燃油消耗率：179g/ （2）设计工况点初选 a、取浆径为，叶数Z=4，盘面比为和 b、确定浆转速范围 225r/min左右 4、单速比齿轮速比优选，桨工况点配合特性分析（1）设计思想：按自航工况下设计 （2）设计参数及计算： a、螺旋桨收到的马力DHP： DHP=EHP/(ηs×ηp×ηr)=××=马力 b、√P=√（DHP/ρ）=√（）= c、桨径D:D= d、自航航速v s = 拖航航速v s `= 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，包括上层建筑形式，机舱位置，货舱划分，甲板层数，甲板 间高等。 7.载重量系数ηDW=DW0/Δ0：它表示DW0占Δ0的百分数，对同样Δ的船来说，ηDW 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，ηDW 大者，说明Δ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(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：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:,表示的是增加1Tdw时船所要增加的浮力。 11.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：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：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：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：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：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。 绿色船舶及其设计要点 ——绿色散货船及其特点 引言 绿色船舶是从建造、设计、营运到拆解的整个生命周期内，通过应用绿色技术最大程度上实现低能耗、低排放、低污染；高能效、安全健康的功能目标。随着全球环境形式的日渐严峻。“绿色船舶”的发展无疑会起到保护全球环境、推动船舶制造业和航运业良性发展的作用。作为目前船舶市场应用最为广泛的船舶产品，散货船的广泛绿色化将大大有利于大气环境与海洋环境的改善，本文就是针对目前绿色散货船的特点及设计要点进行简单的介绍与探讨。 Introduction Green ship is from the construction, design, operation to the dismantling of throughout the life cycle, through the application of green technology to the largest extent, realize low energy consumption, low pollution and low emission; energy efficiency, safety and health. With the global environment in the form of increasingly severe. The development of "green ship" will undoubtedly play a role in protecting the global environment and promoting the healthy development of the shipbuilding industry and the shipping industry. As the most widely used ship products to market, green bulk carrier’s development will be greatly beneficial to improve the atmospheric environment and the marine environment. This paper is aimed at the characteristics and design essentials of green bulk carrier of brief introduction and discussion. 一、绿色船舶的概况及国内外发展概况 实现船舶绿色化的目标主要是降低消耗以及减少排放，为了达成这两大目标使船舶的生产和运营更加节能清洁的手段就目前而言主要有几大类： 1.船舶动力技术 应用清洁能源与高效能源或者特殊的推进技术来达到船舶绿色化的目的。天然气制油GTL 动力技术、电气动力技术、新概念风力推进技术。 2.船舶减阻技术 三菱重工与日本邮船公司共同研发“空气润滑系统”。该系统将安装鼓风机，通过从船底输出空气产生气泡，从而有效地降低海水对船底摩擦阻力。日本中型造船企业将开始建造具有可以大大减少风的阻力的创新型船艏––SSS 型船艏（SSS bow）的2000车位的纯汽车运输船。该船采用了与传统汽车运输船常用的空气动力学效率低的正方形船艏截然不同的半球型船艏，能减少50%风的阻力。 船舶设计原理 第一章 1. 船舶设计分为船体、轮机、电气设计；其中船体设计又分为总体、结构和舾装设计；总体设计的工作主要包括：主尺度和船型参数的确定、总布置设计、型线设计、各项性能的计算和保证。 2. 船舶设计的特点：1）必须贯彻系统工程的思想，考虑问题要全面，决策时要统筹兼顾；2）设计工作是由粗到细，逐步近似，反复迭代完成的。船舶设计也可以说是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。 3.船舶设计的基本要求：适用、经济；安全、可靠；先进、美观 4.续航力是指在规定的航速（通常为服务航速）或主机功率下，船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离。自持力是指船上所带淡水和食品可供使用的天数。 船舶设计一般分为初步设计、详细设计、生产设计和完工文件四个阶段。前一阶段的设计结果是后一阶段设计的依据，后一阶段是前一阶段的深入和发展。 第二章 1.图纸审查是指新船或改建船舶在设计阶段按规定的送审图纸资料目录将设计资料送交审图部门审查，审图部门审查后提出对设计图纸资料的审查意见书，设计单位依此修改设计并提交对审图意见的答复书。这个图纸审查的过程通常称为“送审”。 2.干舷是指船中处从干舷甲板的上表面量至有关载重线的垂直距离。最小干舷是根据规范有关规定计算得到的最小干舷值，它是保证安全性而限制船在劳动过程最大吃水而提出的要求。船舶具有足够的干舷一方面可以保证有一定的储备浮力，另一方面可以减少甲板上浪。最小干舷主要从甲板淹湿性和储备浮力这两个基本点来考虑。 3.“A”型船舶——专为载运散装液体货物而设计的一种船舶。“B”型船舶——达不到上述“A”型船舶各项条件的所有船舶。 4.船长L是指最小型深85%处水线部长的96%，或沿该水线从首柱前缘至舵杆中心线的长度，取其大者。 5.B—60型船舶：船长超过100m的B型船舶，在计算干舷时，其基本干舷取为B型船舶表列干舷值减去了对应船长的B型船舶表列干舷与A 型船舶表列干舷值之差的60%，这种船称为B—60型船舶。 B—100型船舶：当基本干舷的减小值增大到B 型船舶表列干舷和A型船舶表列干舷的总差值时（即B型船舶的基本干舷取为A型船舶的表列干舷），这种船称为B—100型船舶。 6.完整稳性是指船舶未受破损时受外力作用发生倾斜而不致倾覆，当外力作用消失后，船舶仍能回复到原来平衡位置的能力。（气象衡准也称 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、（1）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。 （2）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。 3、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。 4、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。 5、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。 6、载重量系数ηDW=DW0/Δ0：它表示DW0占Δ0的百分数，对同样Δ的船来说，ηDW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，ηDW 大者，说明Δ小些也能满足要求。 7、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。 8、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。 9、诺曼系数N:，表示的是增加1Tdw时船所要增加的浮力。 10、载重型船：指船的载重量占船的排水量比例较大的船舶。 11、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。 12、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件时的减少量，这种速度损失有时是相当大的。 13、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。 14、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。 15、A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。 16、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。 17、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容积，1登记吨位=2.832m3=100立方英尺 18、总吨位Gt：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。 结构吃水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Tmax又称结构吃水。 19、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。 20、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。 21、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。 第三章 1、我国船舶的航区、航线是如何划分的？ 海船航区常分为沿海航区、近洋航区、远洋航区，遮蔽航区。内河船常按水系名称来分，如长江水系根据水流情况分为A、B、C级航段。补充划分航区依据：距航线离岸距离和风浪情况。划分航区原因：航区不同，对船的安全性及设备配备要求不同（结构受力，锚大小）。 2、何谓船舶入级？ 航行于国际航线得船舶依照国际惯例办理船级业务，应按《海船入级章程》申请入级，经检验合格后，发给相应的船级证书，才能进行国际航行。 １船舶设计原理问题整理
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