《船舶原理》(上册)课程教学大纲.doc

船舶原理课程教学大纲 一、课程的性质、任务和基本要求船舶原理是研究船舶航行性能的一门学科。是船舶工程专业技术人员处理生产技术问题必须具备的基础知识，是本专业的专业必修课之一。本课程的任务是：使学生系统的掌握船舶航行性能，并具有为保证良好航行性能而采取有效措施的能力。学习本课程还为后续课打下基础。本课程教学应达到的基本要求是：本课程主要讲述船舶静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶操纵和船舶耐波性，学生通过本课程的学习要求达到:1、掌握船舶浮性、稳性和抗沉性的基本理论和计算方法。2、掌握船舶阻力的成因、船模换算和阻力估算的方法。3、掌握螺旋桨几何特征、水动力性能和船体的相互作用，以及螺旋桨的设计和船、机、桨三者配合的知识。4、了解船舶摇摆规律、减摇作用和船舶操纵性的概念。5、能计算、绘制和应用各种浮性曲线、静稳性曲线和动稳性曲线。二、课题和课时分配表本课程总课时为106学时，具体分配如下表：序号课 题课 时 分 配讲 课实 验习题课、讨论课合 计1绪 论 222船体形状及近似计算443浮 性14144初 稳 性14145大倾角稳性10106抗沉性447船舶下水计算448船舶阻力总论229粘性阻力8810兴波阻力4411船模阻力试验2212船型对阻力的影响4413阻力的近似估算24序号课 题课 时 分 配讲 课实 验习题课、讨论课合 计14船舶推进概述2215螺旋桨几何特征2216螺旋桨基础理论2217螺旋桨与船体相互作用4418 螺旋桨的空泡现象4419螺旋桨的强度校核2220 螺旋桨图谱设计6621船舶操纵4422船舶耐波性2223机动4424合计106106三、课程内容课题一绪论学习目的、任务、性质和学习本课程的方法；船舶六大航海性能的含义。重点：六大航海性能的含义。课题二船体形状及近似计算船体主尺度、船型系数和尺度比；船体型线图；船体近似计算方法重点：船型系数的表达形式和意义，船型系数与航海性能的关系，梯形法、辛浦生一法、辛浦生二法、5，8，-1法的应用。课题三浮性浮性基本概念；船舶重量和重心坐标计算；正浮时排水体积和浮心坐标计算；船舶纵倾状态排水体积和浮心坐标计算；船舶纵倾和横倾状态排水体积和浮心坐标计算；水的密度改变时船舶浮态的变化；储备浮力及载重标记重点：垂向计算法与纵向计算法计算排水量与浮心位置，浮性曲线的特性和作用，邦戎曲线，计算船舶在纵倾和横倾状态下排水体积和浮心位置的方法。课题四稳性初稳性的一般概念；浮心移动、稳心及稳心半径；初稳性公式和稳性高；船舶静水力曲线图；重量移动对船舶初稳性和浮态的影响；装卸载荷对船舶初稳性和浮态的影响；自由液面对船舶初稳性的影响；悬挂重物对船舶初稳性的影响； 船舶进坞及搁浅时的稳性； 船舶在各种装载情况下初稳性和浮态的计算；船舶倾斜试验。重点：掌握船舶静水力曲线图，掌握初稳性公式和应用（载荷变化对船舶浮态及初稳性的影响）。课题五大倾角稳性概述；静稳性曲线的变排水量计算法；静稳性曲线的等排水量计算法；上层建筑及自由液面对静稳性曲线的影响；上层建筑及自由液面对静稳性曲线的影响动稳性；静稳性曲线的特征； 静稳性曲线的特征；动稳性；船体几何要素对稳性的影响。重点：船体几何要素对稳性的影响，静稳性曲线与动稳性曲线的特征和应用。课题六抗沉性进水舱的分类及渗透率；船舶破舱进水后的浮态和稳性计算；可浸长度的概念；分舱因数及许可舱长；客舱分舱和破舱稳性计算；货舱分舱和破舱稳性计算；有关公约和法则重点：舱室进水后船舶浮态与稳性计算。课题七船舶下水纵向下水布置概述；纵向下水阶段的划分；下水曲线计算。重点：重力式纵向下水计算及下水曲线计算。课题八 船舶阻力总论船舶的快速性及研究方法；船舶阻力的分类及阻力曲线；阻力的相似定律；傅汝德假定。重点：阻力的相似定律；傅汝德假定。课题九 粘性阻力边界层和摩擦阻力；摩擦阻力系数计算公式；船体表面曲度对摩擦阻力的影响；船体表面粗糙度对摩擦阻力的影响；减小摩擦阻力的方法；船体摩擦阻力的计算步骤；粘压阻力的成因及特性；船体粘压阻力处理方法；船体粘压阻力处理方法。重点：边界层和摩擦阻力；减小摩擦阻力的方法；船体摩擦阻力的计算步骤；粘压阻力的成因及特性。课题十 兴波阻力船行波的形成和特征；兴波阻力的特性；兴波干扰的预测方法；确定兴波阻力的方法；减小兴波阻力的方法；破波阻力；附加阻力。 重点：兴波阻力的特性；兴波干扰的预测方法；减小兴波阻力的方法。课题十一 船模阻力试验拖曳试验依据、设备和方法；船模阻力数据表达法；影响试验结果的因数。课题十二 船型对阻力的影响基本概念；船体主尺度的影响；主要船型系数的影响；横剖面面积曲线形状的影响；满载水线形状的影响；首尾端形状的影响。 重点：船体主尺度的影响；主要船型系数的影响。课题十三 阻力的近似估算泰洛法对阻力的近似估算；艾亚法对阻力的近似估算；海军系数法对阻力的近似估算； 重点：泰洛法对阻力的近似估算；艾亚法对阻力的近似估算；海军系数法对阻力的近似估算。课题十四 船舶推进概述概述；马力及效率。课题十五 螺旋桨几何特征螺旋桨的外形和名称；螺旋面和螺旋线；螺旋桨的几何特性。 重点：螺旋桨的几何特性。课题十六 螺旋桨基础理论理想推进器理论；理想螺旋桨理论；作用在桨叶上的力和力矩。重点：理想推进器理论；理想螺旋桨理论；作用在桨叶上的力和力矩。课题十七 螺旋桨与船体相互作用螺旋桨模型的敞水试验；伴流船体对螺旋桨的影响；推力减额螺旋桨对船体的影响；推进系数及推进效率的各种成分；提高推进性能的措施和节能装置；估算船体与螺旋桨相互影响系数的公式。 重点：伴流船体对螺旋桨的影响；推力减额螺旋桨对船体的影响；推进系数及推进效率的各种成分。课题十八 螺旋桨的空泡现象桨叶表面产生空泡的原因；叶切面的空泡现象；空泡对叶切面性能的影响；螺旋桨的空泡现象；空泡对螺旋桨性能的影响；螺旋桨的噪声和谐鸣现象。 重点：空泡对叶切面性能的影响；螺旋桨的空泡现象；空泡对螺旋桨性能的影响。课题十九 螺旋桨的强度校核规范校核法；分析计算法；桨叶厚度的径向分布；螺距修正；螺旋桨重量及惯性矩计算重点：分析计算法。课题二十 螺旋桨图谱设计设计问题和设计方法；B-型螺旋桨设计图谱及其应用；K-J型设计图谱；设计螺旋桨时应考虑的若干问题；船体-螺旋桨-主机的配合问题；螺旋桨图谱设计举例。 重点：设计问题和设计方法；B-型螺旋桨设计图谱及其应用；船体-螺旋桨-主机的配合问题。课题二十一 船舶操纵 船舶操纵运动方程；航向稳定性；船舶的回转运动；操纵性试验；舵的工作原理；改善操纵性的措施 重点：航向稳定性；船舶的回转运动；改善操纵性的措施课题二十二 船舶耐波性 概述；船舶横摇；船舶纵摇和垂荡。重点：船舶横摇。四、教学法建议根据专业培养目标以及学生毕业后从事的工作，考虑如下：1.近似计算以求取排水体积，浮心位置为主。2.课程设计可利用编程完成。3.适当布置课外作业，以利于对计算过程的理解。 五、说明1、 本教学大纲编写系根据盛振邦、刘应中主编的船舶原理教材的内容编写。2、 本教学大纲适用于高中入学三年制高职“船舶工程”专业。3、 船舶原理教材主要针对本科学生编写的，高职高专船舶工程专业可根据学生的具体情况适当删减部分章节内容。4、 船舶原理课程设计安排在本课程结束后一星期内完成，具体内容和要求见船舶原理（静水力曲线）课程设计教学大纲。5、 本教学大纲以及配用的船舶原理教材系首编首用，实施过程中须作修改（修订）。 主编：钱天龙主审：黄广茂