船舶设计原理总复习汇编Word格式.docx

1、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，淡水和食品的储备数量根据续航力和航速来计算。8）船体结构提出有关船体结构材料、结构形式、冰区加强等级、双层底和甲板负荷（t/m2）的要求。9）总体布置提出新船在建筑形式、舱室划分、货舱数量等方面应满足的要求或希望。10）设备规定船上主要设备的要求。11）生活设施给出船员人数

2、，起居处所以及服务处所的标准等要求。12）限制条件因船闸、港口、航道以及码头装卸设备等因素对船舶主尺度（如吃水、船宽、船长）的限制，船过桥梁时船舶水上建筑高度的限制，以及其他特殊要求。4. 船舶设计工作方法中经常使用母型船改造法，请问采用这种设计工作方法有何理论依据？某一类型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。合理地吸收和利用这些经验和规律，可以减少盲目性，使新船设计有较可靠的基础。这就是船舶设计中经常采用的母型船改造法的理论依据。5. 新船的设计通常

3、分成哪几个设计阶段？各阶段之间有何联系？（1）根据现代造船的特点，船舶设计一般分为四个阶段：1）初步设计2）详细设计3）生产设计4）完工文件（2）设计工作的不同阶段，在新船整个设计过程中既有相对独立性，又是相互联系的。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。然而上述各个设计阶段的划分和各阶段的具体工作内容，并不是严格不变的，根据具体情况（如任务的紧迫性、产品的复杂程度、母型船资料等）而有所不同，有时各阶段之间并无明确的界限。此外设计阶段的划分是随着造船技术和管理方式的发展而变化的，特别是计算机深入应用到造船的各个领域后，船舶设计阶段的划分以及设计方法都将发生变革

4、。6. 初步设计阶段主要应完成哪些工作？初步设计阶段的主要工作是，在深入分析任务书和调查研究的基础上，从全局出发，提出船体、轮机、电气不同专业方面的各种可行性方案，进行分析比较，得出一个能满足船东要求的合理的设计方案。这一阶段的工作中，船舶总体设计是最关键的。它需要对船舶主要要素的决定、总布置、主机选型、船体型线、主要性能等方面进行细致的工作，通过计算、绘画、必要的模型试验及分析论证等技术手段，得出决定全船技术形态的总体方案。与此同时，在船体基本结构、主要舾装设备、机舱布置、电力负荷及电站配置、机电设备选型等方面开展初步设计。第二章 海船法规的相关内容1. 什么叫船舶登记吨位？总吨位和净吨位是

5、如何量计的？登记吨位（RT）与载重吨位（DW）有什么区别？（1）船舶登记吨位是指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定核定的“登记吨位”（2）总吨位是以全船围蔽处所的总容积（扣除特别规定的免除处所容积以后）来量计的，它表征了船舶的大小。净吨位是按船舶能用于营利的部分的有效容积（即载货处所容积和以乘客人数折算得到的容积）来量计，它表征了船舶的营利能力。（3）登记吨位（RT）与载重吨位（DW）概念完全不同，后者以重量（t）为度量单位，而登记吨位则没有吨位，只是体现船舶容积的一个概念。2. 船舶总吨位和净吨位的作用主要有哪些？1）作为税收和各类收费的标准。例如关税、保险费、港务费等。

6、2）作为船舶统计的量度标准。例如统计一个国家、船级社、运输公司的船舶拥有量时都以登记吨位作为量度标准。3）在国际公约、法规和规范中，有些是以总吨位来划分船舶大小等级的，以此来规定设备配备的标准。4）作为船舶营运管理的一个标准，例如航运管理部门以总吨位来划分船舶等级，规定船员的资格等级。3. 总吨位计算中，要计算所有围蔽处所的容积，但有些处所可以免除，免除处所是指哪些处所？1）上甲板以上且与之分开的不能进入的处所，如桅杆、起重柱、起重机及座、集装箱支撑结构物以及截面积不超过一m2的通风筒等。2）锚链筒、海底阀凹穴、侧推器孔道以及建筑物内直接位于其顶甲板上无遮盖的开口下的那部分体积。3）仅由固定或

7、可移动的天棚遮盖的处所。4）部分免除处所。例如围蔽处所一端敞开、舷侧有大开口等情况。4. 总吨位和净吨位的计算结果用什么单位表示？数值表达上有何规定？（1）吨位数后面没有单位，过去一登记吨位为100立方英尺（2.832m3），现在总吨位和净吨位只是体现船舶容积大小的概念，不再具备容积的单位。（2）量计时，总吨位和净吨位的数值只取整数部分，小数点后面的数值略去不要。第三章 船舶重量与重心1. 民船的空船重量和载重量分别由哪几部分组成？1）LW空船重量（t），民船设计中通常将其分为船体钢料重量WH、舾装重量WO和机电设备重量WM三大部分，即LW=WH+WO+WM；2）DW载重量（t），包括货物、旅

8、客、船员、行李、油水（燃油、滑油、淡水等）、食品、备品、供应品以及压载水等的重量。2. 货船通常有哪几种基本载况？它们的重量分别包括哪几部分？1）满载出港设计排水量状态；2）满载到港这时船上的油水等消耗品重量规定为设计状态储备量的10%；3）压载出港船上不装载货物，但有所需的压载水，油水储备量为设计状态之值；4） 压载到港船上不装载货物，但有所需的压载水，油水储备量为设计储备量的10%。3. 为什么说空船重量的准确估算十分重要？如果空船重量估算结果偏轻或者偏重分别会产生什么样的后果？（1）空船重量LW占设计排水量相当大一部分，且影响因素很多，不容易估算准确，特别是在设计初期阶段。如果船舶建成以

9、后，空船重量与原先估计的相差较大，则对船舶的技术和经济指标都会产生很大的影响。尤其是超重较多时，引起的后果更为严重。因此，空船重量估算的准确与否是新船设计能否获得成功的关键之一。（2）不会（尼玛树神你这是什么情况？！）4. 影响船体钢料重量（WH）最显著的主尺度是什么？其影响WH的基本规律是怎样的？其他主尺度对WH的影响程度和规律如何？（1）船长L对船体钢料重量WH的影响最显著从构件的数量和几何尺寸来看，船上大部分构件都与船长L有关；从强度条件来看，L越大，船在水中所受的总纵弯矩越大，要求的船体结构尺寸也大。（2）单位长度船体钢料重量随船长增加而增加，详见图3.2.1 （p58）（3）实际分析

10、主尺度对船体钢料重量影响程度通常用指数函数形式来表示：，在1.1-1.9之间，其他均1。船宽B：B对船体纵向强力构件的影响不是很大，但对横向构件的强度有较大的影响。因此船宽B大小与船体钢料重量有密切关系，但其综合影响程度小于船长。型深D：D对舷侧和舱壁等结构构件有影响。一般来说，型深增加会因此构件数量增加，但D增大，船体梁的剖面模数W也大，对强度有利。对于大船，总强度要求高，D增加W也增加，抵消了构件数量的增加，因此WH很少，甚至降低；对于小船，总强度要求不高，增加D一般会导致WH增加。吃水d：d的变化不影响构件的数量，但对局部强度（如船底构件和舷侧构件等）有一定影响，但影响很小。方形系数CB

11、：方形系数反映的是船体的丰满程度，因此CB增减对船体构件的数量和尺寸都影响很小，总体来说CB对WH影响很小。5. 什么情况下船舶需要设置固定压载？一般运输货船设计中是否应该考虑设固定压载？为什么？（1）船舶加固定压载的主要原因如下：1）某些船舶稳性不足，加固定压载以降低重心高度；2）某些特殊船舶的满载吃水太浅或排水量太小，用固定压载以加大吃水和排水量；3）有的船因布置的特殊要求导致浮态不理想，用加固定压载来调整纵倾或横倾。（2）不应该。一般运输货船设计时若加固定压载则损失了船的装载能力，从而降低了船舶的经济性指标。有一种特殊情况是新船设计建造完工后，发现重心过高或浮态很不好，用加固定压载来作为

12、一种补救措施，以便在新船牺牲了部分装载能力后还能继续使用。6. 载重量系数定义是什么？同类型货船，通常大船的大还是小船的大？对相同载重量的货船，为什么低速肥大型船的要比中高速货船的（1），表示船舶载重量DW占排水量的比例。对于相同排水量的船舶，大表示空船质量轻，或说载重能力大。（2）大船的比小船的大，因为大船的空船重量LW占排水量的比例比小船相对来说要小。（3）低速肥大型船的载重量占排水量的比例比中高速货船占比大，而空船重量占排水量的比例小。第四章 舱容和布置地位1. 怎样计算新船所需的货舱容积？计算中需要考虑哪些因素？这些因素怎样确定？（1）货舱所需的容积VC与要求的载货量、货物的种类和包装

13、方式以及装载形式有关，按下式计算：VC=WCC/kC式中，VC货舱所需的型容积（m）； WC载货量（t）；C货物的积载因数（m/t）； kC容积折扣系数。（2）1）积载因数：单位重量的货物所占船舱的容积（m/t）不考虑亏舱，仅与货物的种类和包装方式有关（查表或设计手册可得）考虑亏舱，一般由船东根据实际装载经验结合船型特征确定。亏舱是指货舱某些部位因堆装不变而产生装货时无法利用的空间，因而亏损了舱容。2）容积折扣系数kc 指船舱内能用于装货的容积与型容积之比。考虑结构折扣系数（净容积/型容积）考虑装载的燃油、滑油、成品油等油料的热胀冷缩性质，装载容积一般为净容积的97-98%；考虑装载散货还是包

14、装货2. 为什么运输货船通常都要设置压载水舱？它的主要作用是什么？所需的压载水数量怎样确定？需要考虑哪些因素？（1）1）船舶在营运中，有不少情况是无货航行，为了保证船舶空放航行时的适航性能，船舶必须具有一定的吃水，所以空放航行时通常需要压载；2）有些船舶由于稳性的要求，即使满载出港时，压载水也可能是必不可少的，以保证船舶的航行安全。（2）压载水量是根据空放航行时所需的首尾吃水来确定的。尾吃水一般要求达到0.04L-0.045L，并保证螺旋桨全部浸没在水中；艏吃水要求尽可能达到0.025L-0.03L，太小的艏吃水在风浪中航行时易引起严重的船首砰击。尾倾不宜过大，否则驾驶室设在尾部的船舶会影响驾

15、驶视线。油船必须设置专用压载水舱和双层双壳，考虑防污染公约的相关规定确定压载水量。3. 新船在还没有设计型线图的情况下（仅有主尺度和总布置草图），如何估算各主要船舱（如货舱、压载水舱、油水舱等）的容积？不会（坑爹啊树神！4. 经舱容校核以后，如舱容不足，需要用加大主尺度来解决，请问通常调整哪个尺度来解决舱容的不足比较合理？调整该尺度时应注意些什么问题？（1）如果原选择的尺度比在正常范围内，稳性（主要是初稳性）也有一定富裕，则加大型深D是增加舱容的最合理方案。（2）因为加大船长，将使空船重量增加较多，对造价影响最显著；加大船宽，对船舶的性能（快速性等）影响较大；加大型深，对总纵强度有利，船体钢料

16、增加最少。（3）增加型深，因为重心升高和受风面积的增大，对船舶稳性会有所影响；调整型深后，浮力和重力的平衡也要重新考虑。5. 客船所需的布置地位一般主要包括哪些部分？设计中这些布置地位一般怎样确定？（1）纯客船所需的布置地位主要包括以下各部分：1）乘客和船员的起居处所。包括住室、盥洗室、大厅、餐厅、休息室以及走廊等；2）乘客和船员的服务处所。包括厨房、配膳室、储物间、邮件舱和贵重物品室、物料间、工作间以及通往这些处所的走廊等；3）乘客游步处所。包括外走廊以及允许旅客到达的露天甲板等；4）机器处所。包括机舱、锅炉房、电站和配电舱室、通风、空调、冷藏等各种机器处所。（2）根据法规（船舶与海上设施法

17、定检验规则）“乘客定额及舱室设备”的规定来确定。第五章 方案构思和主尺度选择1. 就一般情况而言，船舶总体设计方案构思主要应考虑哪些方面的问题？（1） 船型特征和总布置设想；（2） 考虑和初步选择主尺度；（3） 主要技术性能的估算和分析；（4） 其他重要方面的考虑（如主要设备、法规等等）。2. 为什么一般散货船的货舱区都设有顶边水舱和底边水舱？它们有何用处？（1） 减少卸货时的清舱工作量，可以将散货装满，减少平舱工作量；（2） 增加压载量，提高压载重心，增加压载航行的首尾吃水，改善横摇性能；（3） 增加船体强度。3. 多用途货船有些什么特点？（1） 设置双层甲板；（2） 货舱大开口，采用双列式

18、货舱口；（3） 减小货舱数和设置大小货舱。4. 方案构思中，分析新船的主要技术性能时，以下问题应该怎样考虑？其基本思路是怎样的？（1） 如何把握快速性？1）选用合适的方法估算快速性；2）分析影响快速性的原因（如尺度、型线、推进方式等）和考虑采取的对策；3）综合分析，制定方案。（2） 如何保证完整稳性？主要从型宽和型深的选择上对稳性进行控制，选择合适的初稳性高；初稳性高下限主要需要考虑法规以及实际使用要求对稳性的约束，初稳性高上限主要根据横摇周期要求，适应航区海况确定的；此外还要针对船只的实际使用要求做出相应调整。（3） 如何改善船舶的横摇、纵摇及升沉运动性能？1）通过安装减摇装置（如舭龙骨、减

19、摇鳍、减摇水舱等）改善横摇；2）通过增加船长，配合较大的水线面系数，改善型线横剖面（V型为佳）并增大船首高度来改善船舶纵摇及升沉运动性能。（4） 如何保证操纵性能？1）选择合适的主尺度，坚固航向稳定性和回转性的利弊得失；2）合理地配置舵和呆木、尾鳍等附体来保证新船所需要的操纵性；3）优化尾端型线和尾框设计。5. 船舶设计中，为什么对初稳性高（GM）的控制要从上、下限两方面来考虑？初稳性高下限是从保证安全和使用要求来考虑的，其最低限度必须满足法规对各种装载情况初稳性高的要求；初稳性高上限是从横摇缓和性方面来考虑的，初稳性高过大，横摇周期过短，会影响船舶安全性，并使船上作业困难，设备易产生故障，使

20、人员晕船或者感到不适。6. 对于载重型运输船舶，船长（L）、船宽（B）、型深（D）的选择主要应考虑哪些因素？对于布置地位型船舶又该主要考虑哪些因素？1）对于载重型运输船舶，选择船长（L）应该主要从浮力和快速性两个方面来考虑，达到阻力性能和经济效应之间的平衡；船宽（B）应该主要从浮力和稳性方面考虑；当舱容要求不高时，型深（D）可以主要从最小干舷的要求来选择；2）对于布置地位型船舶，船长（L）应该主要从布置地位和快速性两方面来考虑；船宽（B）的选择要首先满足稳性的下限要求和总布置要求；型深（D）的选择取决于舱内的布置地位。7. 新船选择的L/B较小，对阻力性能有何影响？B/d大对哪些性能有影响？L

21、/D的大小主要对什么有影响，为什么？L/B较小，影响水线平均斜度，则船只所受剩余阻力较大，L/B过小则会大大增加兴波阻力；B/d较大则会造成横稳心半径较大，横摇周期较小，此外，湿表面积也随B/d值增大，从而增大摩擦阻力；L/D的大小主要对总纵强度有影响，L/D值较小，则船长较小，型深较大，船只所受总纵弯曲应力值减小，船舶剖面模数增大，从而对总纵强度有利，反之则会降低船体抵抗总纵弯曲的能力。第六章 型线设计1. 设计横剖面面积曲线时应首先选择和确定哪些要素？横剖面面积曲线的特征数，如棱形系数、浮心纵向位置、平行中体长、进流段长和去流段长、最大横剖面位置以及曲线形状等，都必须正确地加以选择和设计。

22、2. 为什么浮心纵向位置的改变会引起阻力性能的变化？型线设计中，浮心纵向位置的选取要考虑哪些因素？1）浮心纵向位置决定了船前后半体的相对丰满程度。当浮心位置改变时，前体兴波阻力和后体形状阻力的相对比例发生变化。例如，浮心位置向后移动，前体丰满度就减小，后体丰满度增大，因而形状阻力由小变大，而兴波阻力由大变小。2）浮心纵向位置的选择，除了考虑快速性因素以外，还应与重心纵向位置相配合，使船有适宜的浮态。对于给定速度的船，存在着一个阻力最小的最佳浮心位置。当阻力上最佳的浮心位置与重心配合不当而引起的纵倾时，如果在总布置方面调整有困难，或者这样做了会造成牺牲过多时，通常是适当地损失快速性而去兼顾布置上

23、的适宜性。3. 为什么一般低速运输货船的中部都有一段平行中体？航速高的船为什么没有平行中体？实船设计中平行中体长度该如何选择确定？对于低速运输货船，平行中体一段的横剖面形状完全相同，故使中部的船舱方整，便于装卸货物，增加舱容;设置平行中体还简化了工艺和降低建造成本。航速高的船不能设置平行中体，原因是这种船一般船体已经很瘦削，设置平行中体后，平行中体和过分瘦削的首尾部连接会形成凸肩，航行时产生的肩波和严重的肩部漩涡使阻力性能恶化。进流段长度：去流段长度：Lpp：垂线间长Fn：付如德数Cp：菱形系数 Am：中横剖面面积平行中体长度：4. 某新船的=0.20，已选择的=0.76，试选择合适的、和横剖

24、面面积曲线的平行中体长度及进流段长度。根据已选择的值，查图6.2.3（P143）可得可取0.995，可取0.77。根据选定的查图6.2.5（P144）可得=1.5m。根据查图6.2.6（P145）可得平行中体相对长度为=0.22。平行中体进流段相对长度=2.6355。5. 横剖型线形状的UV度对船舶的性能（快速性、稳性、耐波性以及螺旋桨激振力等）有些什么影响？1）首部横剖线（1） 静水力阻力方面V形的横剖线形状湿表面面积较小，可减小摩擦阻力，同时它的舭部较瘦，有利于减小丰满船的舭部漩涡。但V形船剖面兴波阻力较大。U形剖面船的排水量相对集中在下部，设计水线消瘦，半进流角小，有利于减小兴波阻力，但

25、湿面积大，摩擦阻力大。（2） 耐波性方面船在纵摇和升沉运动中，V形剖面下沉时，浮力和阻尼力矩大，能减小纵摇和升沉运动，且能缓解底部抨击。但增加了航行时的阻力。（3） 水上部分的形状U形船外飘大，可减小减少甲板的上浪，提高大倾角稳性。2）尾部横剖线U形的尾部横剖线形状在各种Fn下阻力性能都比V形差些。6. 在型线图的侧视图上甲板边线与甲板中心线在几何上有何关系？设有抛物线形甲板边线的船，甲板中心线高度由甲板边线高度值加上梁拱所得。不设舷弧时，应取脊弧为零。7. 为什么型线设计中经常采用母型船改造法，采用母型船改造法设计型线应该注意些什么问题？设计新船的型线，如能找到与新船相近的优秀母型船（包括实

26、船或船模）的型线资料，通过改造，就可以得到符合新船设计要求的型线。用母型改造法方法生成的型线，可以保持优秀母型船的型线特征，因而对新船的性能比较易把握。选择母型船时，不仅要考虑到母型船型线的优良性，还要注意到新船与母型船诸要素的接近程度，否则修改量太大，就很难保持母型船的优良性能。所以选择母型船时，要对母型船的性能和型线特征加以分析，结合需要改造的参数和修改量对新船的性能做出估计，使修改量有的放矢，做到扬长避短。第七章 总布置设计1 总布置设计主要包括哪些方面的工作？总布置设计应遵循哪些基本原则？（1）总布置设计的具体工作包括以下内容：1 区划船舶主题和设置上层建筑，包括确定机舱、货舱、油水舱

27、、工作舱室、居住舱和其他各种舱室的位置和地位。也就是设置各纵、横舱壁和各层次甲板，以及外部造型等。2 调整船舶的浮态，妥善合理地安排船的各部分重量沿船长方向的分布，并且注意控制重量的垂向分布，协调稳性和摇摆性能对重心高度的不同要求。3 布置船舶舱室和设备，包括各类居住和工作舱室的内部布置，以及舱内（除机器处所以外）和露天甲板上各种设备的布置等。4 规划各部位的通道和出入梯口。（2）总布置应遵循下列基本原则：1 最大限度地满足和提高船的使用效能，这是考虑问题的基本出发点。2 保证船舶具有良好的航海性能。3 注意船体结构的合理性和工艺性。4 满足法规和规范的要求。5 尽力搞好外部造型和内部装潢2.

28、 船舶总体布局的区划，是总布置设计的一项重要工作，它关系到船舶各区域功能的充分发挥、操作使用的方便和安全性。请问：a） 为什么一般货船大多采用尾机型，尾机型船有哪些优缺点？b） 为什么船舶一般都需要设置双层底？双层底高度的选取应该考虑哪些因素和要求？c） 油船设双底双壳的作用主要是什么？a） 现代运输船舶广泛采用尾机型，这是由于货船是以运输能力和装卸效率为设计的主要考虑因素。尾机型的优点：1） 便于货物装卸和理货及清舱，也有利于货舱口的布置，提高货船的使用效能和经济效益；2） 尾机型可缩短轴系长度，提高轴系效率，降低造价，且不需设轴隧而损失舱容，并有利于结构的连续性和工艺性。尾机型的缺点：1） 浮态调整比较困难，空载时尾倾过大，艏吃水不足。大船采用大量压载后，常导致静水弯矩过大，对结构强度不利；2） 尾机型船的振动源（主机和螺旋桨）都集中在尾部，位于机舱上部的上层建筑是船员生活和工作的处所，人员的舒适性较差；3） 尾机型另一个缺点是由于尾部型线的收缩，导致