2022年船舶设计原理.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 简答题重量、航速、动力装置 ；3. 船型方案的技术、运营、经济型的运算；最1. 简述船型论证的一般步骤正确船型； 5. 敏锐性分析； 6. 提出建议方案编制设计任务书；2. 简述载重型船舶确定主要要素的步骤方法：载重量系数法,诺曼系数法 按母船型比例重量校核,舱容最小干舷校核,稳性和横摇周期校核,航速校核3. 简述平行中体的作用于适用范畴有利于改善外形阻力； 3. 简化工艺降低建造成本；适用范畴：Fr 较低4. 简述双层底的作用 ：1. 爱护内底,可提高船体纵向强度和抗沉性,保证船舶船底触礁和搁浅时不沉；2. 可作为淡水、燃油、压 5. 简述纵

2、倾调整方法和途径 6. 简述采纳网格法 变值发 / 参数分析法 优化设计方案的思路及特点：思路：系统的转变对设计船的主 要性能有显著的影响的 船舶要素, 组合成假设干尺寸方案, 对每组方案都进行各项性能运算,然后再每组方案中比较优选；特点：较大；2. 参数变值范畴不能过小； 3. 选用的方法与各种近似的公式应比较准 确；7. 简述布置位置型船确定主要要素的步骤 的确定； 4. 性能的校核；5. 综合确定合理的主尺寸；8. 简述船舶总布置的主要内容 选型与布置；9. 简述船型论证中进行敏锐性的理由及常用的方法：为提高船型论证工作的可信度,降低投资者的决策风险通常要在确定性分 析之后采纳敏锐性分析

3、法进行不确定性分析,以期对最优方案作出更为准确的估量和评判；方法：敏锐性分析可分为初步分析和具体分析两个阶段, 初步分析是假定参加运算的各自变量向不利方向和有利方向变化肯定的幅度,分别分析它对目标函数的影响程度和变化趋势,在初步分析的基础上再对那些敏锐度大的自变量再进行具体的分析；10. 简述双尾和双尾鳍船型的好处： 流线型,对减小阻力有利；另外尾部线型的纵向梯度减小,可防止 界层别离,从而降低粘压阻力；Fr0.2 时,船的总 阻力中绝大部分是摩擦阻力,该阻力与船的湿 风光积成正比,而双尾船型的湿外表积大,所以摩擦阻力大；双尾船型为 降低螺旋桨转速供应了条 件,在双桨效率较高的基础上通过降低转

4、数可进一步提高螺旋桨的工作效率；11. 简述考虑排水量裕度的缘由：在船舶设计中, 为确保设计船的载重量, 防止船舶超重, 通常在分部估 算 Wh,Wf,Wm的基础上将 LW预加肯定的裕度,称为排水量裕度排水量储备 其缘由有三 1,估算误差,2,设备增加, 3,采纳代用设备和材料；排水量裕度取法：2%3% 2.分项储备；1. 取空船重量 LW的某一百分数,一般12. 简述设计中选取船宽时应考虑的因素：1 主尺度的限制,船宽 B 受船闸宽的限制,桥孔,船台船坞宽；2 稳性和横摇,船宽对稳性影响最大；3 总布置 船宽与总布置关系亲密,加大 B 增加仓容货舱口宽度加大有利于总布置；4 快速性 在排水量

5、和船长不变时加大船宽有利于降低方形系数有利于快速性；5 浮力和经济性,船宽正比于浮力,13. 简述装载谷物的散货船设置顶边舱的作用B对于经济性的影响小于船长；：防止散货向一侧移动使船倾斜, 影响船的稳性； 使散货堆放于货舱中心, 便于用抓斗卸货； 顶边舱和底边舱可作为压载水舱以改善船的适航性；上倾的底边舱对船舶的安全比其它的双层底更牢靠；14. 简述集装箱船确定主要要素的过程：1. 任务书分析、 2. 调查讨论、 3. 确立设计指导思想、 4. 估取第一近似值、 5. 性能校验、 6. 绘图核算、 7. 主尺度选优,主尺度选取时确认载运标准箱的最低书目,标准 箱的尺寸及重量,确认新船的装箱行列

6、层数等；调查讨论- 航线情形、集装箱、船型、船舶负载率、船 价、经济性运算基础数据、航速、敏锐性分析等；15. 简述设计过程中保证快速性的措施：合适的主尺度, 系数；合适的节能的优秀船型, 推动装置；采纳低转速, 大直径的螺旋桨, 以提高敞水效率； 削减附体阻力, 如舭龙骨应当随流线方向设置,其他附体都应当与船体有良好的水动力协作减小迎风面积,减小空气阻力；16. 简述船舶空载航行时保证必要的首尾吃水的理由 车,空转；通常可以风暴舱压水,首尾尖舱压水；：主要是为了保重螺旋桨有肯定的沉深,防止飞17. 简述横剖面面积曲线的特点：曲线面积等于船体水下排水体积；曲线的外形表示排水体积沿船长的分布情形

7、；曲线面积的饱满度系数也就是船的棱形系数 Cp；面积形心的纵向位置等于船浮心的纵向位置 XB；曲线的外形对摩擦阻力的影响不大,但对剩余阻力有相当大的影响；名师归纳总结 第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 18. 简述尾机型的优缺点 ：优点 : 使中部方整船体用于装载货物,便于装货理货；装载散装货物时易于清舱且有利于货舱口的布置与船体空间的利用,仍可以提高装卸效率,这对货船的经济性特别有利；缩短轴系长度,提高轴系效率,降低造价,且不需要设置轴隧而使舱容增加；有利于结构的连续性与经济性；对于油船,尾机型的轴隧可不通过货油舱,使货油舱都相

8、毗邻设置,便于管路的布置有利于防火安全；缺点：浮态调整比较困难,因机舱的单位体积重量比货物轻,船满载时重心偏前,易显现首倾；而在压载航行时易显现尾倾；此外,适居性差,由于上建在机舱的上面 , 尾部的振动纵摇与升沉运动幅值及加速度大,使船员易感到不舒服；措施：与轮机人员协商,尽量缩短机舱长度,将船体型线的浮心纵向位置前移,不得以在船首防撞舱设置隔离空舱；和谐主机缸数与螺旋桨叶数之间的关系,留意主机减振,优化尾部线型以减小尾部振动；尾部横剖面去接近 U型适当增大尾舷弧或采纳尾上升甲板以改善机舱布置；19. 船舶初稳性上限值和下限值是从哪些方面考虑的：需考虑船的主尺度 B、T、D和船型系数 Cb、C

9、wp等；假设 GM太小,将造成大倾角稳性不能满意要求,破旧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,人员有担心全感；假设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,外表易出故障,货物易受损,更易使乘员晕船或感到不舒 服；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；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；上限值是从船舶横摇缓和性上考虑的,下限值就是从船舶的安全性角度和使用要求考虑的；20. 简述初步设计完成后船价的估算方法：1. 整船概算法,在缺少

10、资料,且对估算精度要求不高的情形下,可依据载重量或者排水量等, 参考有关船型资料进行估算； 2. 分部估算法 将船体分为船体钢材、木作舾装、机电设备三大部分,各部分造价均依据其重量乘以每吨单价估算值；此外仍应增加第四项费用即间接费用,包括设计、验船、船台工程、下水、是呀、利润、税收等各项；21 简述型深对安全性的影响： 容积；型深 D与舱容等要求的关系极大,包括货舱容积、船主体内的甲板分层和双层底高度等；对小型船舶,D的挑选更受机舱高度要求的影响； 抗沉性； F 加大,浮力储备增加,对抗沉性有利； 稳性； F 增加,通常使船的大倾角稳性提高；但由于 D的增加将导致船的重心上升,是初稳性值降低；

11、耐波性； F 增加,对改善耐波性有利,特殊是削减甲板上浪,保持甲板干燥等有重要意义； 造价；从船体重量角度,加大 D有利于提高船体的总纵强度和刚度,对于大型船舶船体重量一般不会由此而增加,又是甚至有所下降；小型船舶的船体重量将随 D的加大而增加； 限制因素；内河船舶的型深 D 与上层建筑的总高度要考虑过桥等因素的影响；对于载重型船,积载因数 C小重货船的 D按载重线标准要求确定；积载因数 C的轻货船按舱容确定；对于容积型船,挑选 D主要取决于上甲板一下各层甲板间高度和舱室高度的要求；对有抗沉性要求的船舶,确定 D要留意有足够的干舷值；22. 简述型线设计中采纳改造母型法的好处及其具体的改造内容

12、：好处：改造方法简便,由改造母型船的方法得到的新船型型线,克保持母型船的型线特点,同时对设计船的阻力,推动等性能更简洁满意 要求；改造内容：主尺度改造,横剖面面积曲线的改造：浮心纵坐标改造；及其他参数的改造；23. 简述调整浮态的方法 ：1. 转变燃油舱、 淡水舱的布局； 2. 调整机舱位置； 3. 转变浮心纵向位置； 4. 压 载状态的浮态调整；24. 简述设计过程中保证快速性的措施：选取合适的尺度系数：挑选合适的优秀的节能船型和节能动力装置；对于高速小艇,应尽量减小排水量；采纳大直径,低转速螺旋桨,一获得较高的敞水效率；减 小附体阻力,附体应与船体有良好的协作；25. 简述平行中体的作用与

13、适应范畴：在 Fr 较低Fr 0.24 时,采纳一段平行中体,对于前体,可使进流段Le 型线尖瘦些,降低兴波阻力；对于后体,可削瘦去流段 Lr 的船体型线,有利于改善外形阻 力；在有用上,平行中体一段的横剖面外形完全相同,使得中部的船舱方整,便于装卸货物；设置平 行中体仍可简化工艺和降低建造成本；总之,适当采纳平行中体不但在经济性和有用性上有利,在阻 力性能上也是有利的；平行中体长度的选取,一般是取不使阻力性能恶化的最大长度；26. 球鼻艏 : 答球鼻艏的广泛引用获得较为中意的减阻成效,但也有工艺复杂,成本高,锚泊设备操作困难等,不同速和外形的船舶,其球鼻艏减阻机理不同,1 减小兴波阻力, F

14、r 在+0.270.34 之间的中高速船；2 减小舭涡阻力, 肥大型船舶首部产生的漩涡,埋首现象增加阻力,但球鼻艏可以整流；3 减小破波阻力；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名词说明1. IMO: 国际海事组织2. SOLAS: 海上人民安全公约客船分舱因数 F=0.3,就该船破 2 舱不沉 F=0.58,破 1 舱不沉；4. 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、飞车等时,仍能维护肯定的航速在水面上安全航行的性能；5. 自持力续航力：船上所带的淡水和食品等能供应人员在

15、海上维护的天数； 在规定的主机功率和航速下,船上的燃油可供船舶连续航行的距离或航行时间； 6. 型容积利用系数 ：舱内净容积与型容积之比成为折扣系数；7. 干舷：船舶浮于静水面时,自水面至露天甲板上外表舷边处的垂直距离；8. 净现值 ：船舶在使用期内仍付本息后的利润的总现值；9. 船舶主要要素 ：船舶的排水量、主要尺寸船长、船宽、型深、吃水以及船型系数方形系数、棱形系数、水线面系数、中剖面系数统称为船舶主要要素；10. 安全限界线 ：船侧由舱壁甲板上外表以下至少76mm处所绘制的线；11. 抗沉性 ：船舶在破一舱或数舱破旧进水后,仍能保证肯定浮性和稳性的才能；12. 单位运输成本 ：船舶完成单

16、位运量所付出的成本；13. 变吃水船 ：在一般情形下,装载至满载吃水设计吃水 ；又可在载重货物时,吃水到达 tmax,依据 这种要求设计的船就称变吃水船；14. 舱容要素曲线 ：各液体舱的容积和容积型心随液面高度变化的曲线,即舱容要素曲线； 舱容要素曲线依据舱柜布置图、肋骨型线图及有关的结构图经过运算后绘成；15. 载重量 ：包括货物、燃料、储备品、船员和乘客的船舶装载总重量；16. 布置位置型船 ：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；17. 船舶总吨位 ：量计除“ 免除处所” 意外的全船全部“ 围蔽处所” 所得的吨位；净吨位：总吨位减除 船

17、员舱室和机舱等非营利容积后的容积 ；3=100 立方尺18. 破舱稳性 ：破舱稳性是指船舶在一舱或者相邻多舱破旧浸水后,不至于沉没或者延缓沉没的时间,确保人员和货物安全的性能；19 总布置设计 ：是以满意船东提出的使用要求和航行性能为前题,20. 积载因数 ：每吨货物装船是所占据的货仓容积；仍能保持肯定浮性和稳性, 使得船舶 合理整体的确定新船的整体布置工作；21. 大倾角稳性 ：船在外力,横倾角超过 1015 度时的稳性,它涉及到船在航行中能抗多大的风浪或横 倾力矩不颠覆；22. 投资归仍期 ：由投资,预定的收益率,年度收益求得的投资归仍时间；23. 型容积 ：是指型线图运算所得的仓内容积；

18、24. 最小干舷船 ：货船运载积载因数小的货物重货可按载重线标准来打算最小干舷,从而确定型深 D.这种船成为最小干舷船；其型深满意容积要求,也满意最小干舷；25. 富有干舷船 ：当设计积载因数较大的货船时,按载重线求得的最小干舷 F,所打算的型深 D,往往不能满意货仓容积的要求, D 需要依据仓容打算,即 线船；DFx+T . 船的实际干舷大于最小干舷,这是富有干26. 横剖面面积曲线 ：船长为横坐标,设计水线以下各横剖面面积为竖向坐标所绘制的曲线；1. 积载因数 Uc：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；2. 甲板淹湿性 ：是指在波浪中的纵摇和

19、垂荡反常猛烈时,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；3. 最小干舷 ：对海船来说, 就是依据 海船载重线标准 的有关规定运算得的 Fmin 值,它是从保证船的安全性动身,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；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4. 最小干舷船 ：对于货船,如运载积载因数小的重货煤、矿石等,可按载重线标准来打算 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,也满意容积 的要求；

20、5. 净容积 ：扣除骨架,护条等占用的空间后,所剩余的有效装载容积 6. 操纵性包括以下内容 : ；航线稳固性,回转性,转首性 7. 横剖面积曲线 ：面积等于排水体积, 饱满度系数等于棱形系数, 面积的形心横坐标等于浮心纵向位置,最大纵坐标值等于最大横剖面面积；8. 球鼻首可以减小 : 兴波阻力,舭涡阻力,破波阻力；涡尾的五种作用：形成假尾,消减尾浪,提高推动效率,回收螺旋桨尾流中的旋转能量,消减振动；9. 平头涡尾船型 首部设计参数 : 纵流角,首压浪长度；双尾船型的线型以中心隧道的纵剖面外形和尾轴间距作为主要参数；10. 隧道型船尾 为了增大螺旋桨直径,获得较高的敞水效率；11. 反应鳍节

21、能机理 是形成和螺旋桨尾流方向相反的预旋流,减小了螺旋桨尾流旋转能量缺失的作用；12. 经济船长 : 综合船长 L 对船价和燃料开支的不同影响,利的船长称为经济船长民用运输船从船舶经济性角度常选取一个最有13. 舷弧线 ：甲板边线在中纵剖面的投影线；脊弧线：甲板面与中纵剖面的交线；14. 最正确纵倾节能 ：船舶利用压载水舱调整纵倾,使船舶处于最正确状态下航行,从而到达节能的目的；15、船舶设计阶段为什么通常都要加排水量裕度？在什么情形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,采纳代用品；加固定压载的情形是,需要 降低重心以提高稳性,增加重量以加大

22、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；16. 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,设计时第一要使船能够满意载重量要求,即确定船的主尺度时应第一从重量与浮力平稳入手；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；17. 如何保证船舶有足够的稳性选取 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 Cb、Cwp等；假设 GM太小,将造成大倾角稳性不能满意要求

23、,破旧 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, 人员有担心全感； 假设 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,外表易出故障,货物易受损,更易使乘员晕船或感到不舒服；18. 设计中掌握 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 Cb,水线面系数 Cwp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；19、挑选棱形系数 Cp应考虑哪些因素？ 为什么低速运输船不是从阻力上最正确动身考虑 C的选取 .1阻力方面；2经济性；3总布置；4建造工

24、艺；5与 Cb,Cm的协作；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,由于取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；20. 方尾,球尾型线的优缺点？方尾：优点：1减小能量缺失,增加相当于船长的虚长度； 2Cwp较大,有利于稳性及桨的爱护作用； 3 尾部排水体积大, 减小尾倾； 4结构简洁, 便于建造,甲板宽阔,便于布置； 缺点是倒车阻力大； 球尾：在肯定的 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匀称,对减小螺旋桨的空泡和激振力有利；21. 确定上层建筑的尺度应考虑哪些因素.舱室布置

25、,重心高度, 受风面积,驾驶视线,其他外界限制 7、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XG及 Xb 至合适的数值,以期获得在各种装载情形下具有相宜的浮态；表现在：满载到港时,平浮或略有尾倾,压载航行 时,首吃水 Tt=2.5 3.0% LPP,尾吃水 Ta=0.60.7D 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,由于处于中间载况时,如满载出港和空载航行时有合适的浮态,就其它中间载况简洁通过调整到达要求；22. 船舶各主要要素地挑选,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

26、性、抗沉性、操纵性、限制因素；载重型船主要考虑浮力、航速；容积型船名师归纳总结 第 4 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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、舰艇就是航速和耐波性；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；主要因素是浮力和快速性；型深 价、限制因素；主要要素为抗沉性、最小干舷；D：容积、抗沉性、稳性、耐波性、造名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页