船舶动力装置原理与设计复习思考题
第1章
1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？
答：船舶动力装置的含义：保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所
必需的机械设备的综合体。
组成部分：推进装置：包括主机、推进器、轴系、传动设备。
辅助装置：发电机组、辅助锅炉、压缩空气系统。
甲板机械
船舶管路系统
机舱自动化设备。
特种设备
2、简述柴油机动力装置的特点。
优点：
a)有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多；
b)重量轻(单位重量的指标小)；
c)具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速；
d)功率范围广。
缺点：
a)柴油机尺寸和重量按功率比例增长快；
b)柴油机工作中的噪声、振动较大；
c)中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害；
d)柴油机低速稳定性差；
e)柴油机的过载能力相当差
3、船舶动力装置的技术特征包括哪些技术指标？
a)技术指标标志动力装置的技术性能和结构特征的参数。包括功率指标﹑质量指标和
尺寸指标。
b)经济指标代表燃料在该动力装置中的热能转换率。有燃料消耗率﹑装置总效率﹑推
进装置热效率﹑每海里航程燃料耗量及动力装置的运转-维修经济性。
c)性能指标代表动力装置在接受命令，执行任务中的服从性﹑坚固性和对外界条件、
工作人员的依赖性。因此它包括机动性﹑可靠性﹑自动远操作性能﹑牵曳性能以及噪声振动的控制等指标
4、说明推进装置功率传递过程，并解释各个效率的含义。
指示功率 →主机额定功率 →最大持续功率 →轴功率 →收到功率 →推力功率 →船舶有效功率 指示功率：表示柴油机气缸中气体作功的能力；
最大持续功率（额定功率）MCR ：在规定的环境状况（不同航区有不同的规定，如无限航
区环境条件：绝对大气压为0.1Mpa;环境温度为45℃；相对湿度为60%；海水温度“中冷器进口处”为32 ℃和转速下），柴油机可以安全持续运转的最大有效功率；
轴功率：指在扣除传动设备、推力轴承和中间轴承等传动设备后的输出功率； 螺旋桨收到功率： 扣除尾轴承及密封填料损失后所输出的功率。 推力功率：是螺旋桨产生使船航行的功率。 船舶有效功率：P e =R ×V s ×10-3
7、如何理解经济航速的含义？
1.节能航速：节能航速是指每小时燃油消耗量最低时的静水航速，它常由主机按推进特性运行时能维
持正常工作的最低稳定转速所决定。营运船舶在实现减速航行时，主机所输出的功率大大减少，其每海里燃油消耗率大幅度降低。但航速降低后，营运时间被延长，运输的周转量也少，故当船舶需实现减速航行时，应结合企业的货源、运力及完成运输周转量的情况综合考虑后再决策。
2.最低营运费用航速：船舶航行一天的费用，主要由其固定费用(折旧费、修理费、船员工资、港口
驶费、管理费、利息、税金，以及船舶停泊期间的燃、润油费等)和船舶航行时燃、润油费用构成。最低营运费用航速是指船舶每航行1海里上述固定费用及航行费用最低时的航速，可供船舶及其动力装置的性能评价及选型用。在满足完成运输周转量的前提下，船舶按最低营运费用航速航行，其成本费用最省，但它并未考虑停港时间及营运收入的影响，故不够全面。
3.最大盈利航速：最大盈利航速是指每天(或船舶在营运期间)能获得最大利益的航速。此航速的大小，
往往与每海里(或公里)运费收入、停港天数及船舶每天付出的固定费用有关。一般在运费收入低、停港时间长、运距短、油价高的情况下，其最大盈利航速相对较小。 （图在下一页）
BHP 、主机输出有效功率； DHP 、螺旋桨收到功率； EHP 、螺旋桨发出
图1-5 燃料消耗随航速变化关系图 g e －燃料消耗率；g n －每海里燃料消耗率
g e V S
g e =f (V S )
g n =f (V S )
0 g n
g n 最小
8、功率减额输出
答：把最高燃烧压力维持在标定功率时的最高燃烧压力，降低标定功率时的有效压力，使二者比值增大，来实现比标定功率时低的燃油消耗率。 第2章
1.什么是电力传动推进装置？有哪些优缺点？适用于哪些船舶？
电力传动是主机驱动主发电机发电，然后并网，再由电网供电给电动机驱动螺旋桨的一种传动型式。主机和螺旋桨间没有机械联系，机、桨可任意距离布置。
优点：机组配置和布置比较灵活、方便，舱室利用率高；改变直流电动机的电流方向可使螺旋桨转
向改变，便于遥控，机动性和操纵性好；发电机转速不受螺旋桨转速的限制；正倒车具有相同功率和运转性能，具有良好的拖动性能。
缺点：能量经过两次转换，损失大，传动效率低；增加了发电机和电动机，装置总的重量和尺寸较
大，造价和维修费用较贵。 适用的船舶：
2.主机选型与螺旋桨参数确定需进行那几个阶段？各阶段的主要任务是什么？
a) 初步匹配设计：
已知：船舶主尺度、船舶要求的航速V s 、船体的有效功率曲线P e (V)、螺旋桨的直径D 或转速n 确定：螺旋桨的效率、螺旋桨参数盘面比、 螺距比p/D 、螺旋桨的最佳直径、所需主机的功率 b) 终结匹配设计：
已知：主机的功率与转速、船舶的有效功率曲线、传动设备与轴系的传送效率ηs 、桨的收到功率 P d 、船身效率ηh 等
确定：船舶所能达到的最高航速 、螺旋桨的最佳要素 ( 螺旋桨直径、螺距比及螺旋桨效率)
3.轴系的基本任务是什么？由哪些部件组成？
轴系的基本任务是：连接主机(机组)与螺旋桨,将主机发出的功率传给螺旋桨,同时又将螺旋桨所产生的推力通过推力轴承传给船体,以实现推进船舶的使命。
轴系的组成：
1. 传动轴：中间轴、推力轴、尾轴或螺旋桨轴
2. 支承轴承：中间轴承、推力轴承及尾管轴承
3. 联轴器：固定联接法兰、可拆联轴节、液压联轴节、弹性联轴节、夹壳联轴节、齿形联轴节、万向联轴节等
4. 轴系附体（用于连接传动轴的联轴器；制动器；隔舱填料函、尾管密封；还有中间轴承、推力轴承、尾管轴承的润滑与冷却管路；接地装置；防腐蚀装置等）
5. 减速齿轮箱
6. 电气接地装置。
4.船舶推进轴系工作时，所受机械负荷有哪些？
答：螺旋桨在水中旋转的扭应力，推进中正倒车产生的拉应力，轴系自重产生的弯曲应力，轴系安装误差、船体变形、轴系振动以及螺旋桨的水动力等所产生的附加应力等。
5.轴系设计有哪些具体要求？
1.有足够的强度和刚度，工作可靠并有较长的使用寿命；
2.有利于制造和安装，在满足工作需要的基础上，力求简化，使制造与安装方便并便于日常的维护保养；
3.传动损失小、合理选择轴承种类、数目及润滑方法；
4.对船体变形的适应性好，力求避免在正常航行状态下因船体变形引起轴承超负荷；
5.保证在规定的运行转速范围内不发生扭转、横向和耦合共振；
6.避免海水对尾轴的腐蚀，尾管装置具有良好的密封性能；
7.尽可能减小轴的长度和减轻轴的重量。
6.何为轴线？理想轴系是如何确定的？为什么有些船舶的轴线具有倾斜角和
偏斜角？
轴线是指主机（或离合器或齿轮箱）输出法兰端面中心至螺旋桨桨毂端面中心间的连线。
理想轴线的布置与龙骨（基线）线平行。
有时为保证螺旋桨浸入水中有一定的深度，而主机位置又不能放低，只能使轴线向尾部有一倾斜角，轴线与基线的夹角α，一般限制在0一5°之间。双轴线时除α角外，其与船舶纵中垂面偏角β，一般限制在0-3 °，从而保证轴系有较高的推力，不会因α、β角太大而使推力损失过多。
7.如何防止轴的腐蚀？
答：1、轴的防腐措施一般采用的“阴极保护法”，或使轴和海水隔离
2、轴上涂防腐漆或镀金属
3、联合保护法：即在涂层上面又包上一层防护层，并在其上面刷涂防腐漆。
4、轴上包以橡胶复盖层
8.简述滑动式中间轴承和滚动式中间轴承的特点。
答：滑动式中间轴承：优点：结构简单，工作较可靠；承受载荷较大，抗
振抗冲击性好；安装修理方便；制造成本低。缺点：摩擦系数大；必须有一定的间隙才能正常工作，转速和载荷变化过大时难于形成较佳的承载油膜；润滑与维护保养麻烦。
滚动式中间轴承：优点：摩擦损失小；无须冷却，滑油消耗少；轴承有自动调整能力；修理时便于更换，并可直接在市场购置。缺点：工作噪声大；轴承为非剖分式，为能安装，中间轴至少一端用可
拆联轴节；承载能力小；安装工艺要求高。
9.尾管装置的任务是什么？由哪几部分组成？有几种结构形式？
任务：1.支撑螺旋桨轴；2.保持船体的水密性，防止舷外水的大量漏入或滑油的外泄;3、提供润滑。 组成部分：由尾管、尾轴承、密封装置、润滑与冷却系统等部分组成。
按润滑方式可分为油润滑和水润滑尾管装置两种。
10.简述白合金轴承、橡胶轴承、铁梨木轴承的特点。
白合金轴承：耐磨性好，不伤轴颈，抗压强度较高，散热性好，不易发生发生摩擦发热而致烧轴。 橡胶轴承：
铁梨木轴承：适用于水润滑，重量大，具有抗腐蚀性能。
11.何为轴系的合理校中？有哪些计算方法？
答：在规定的负荷、应力、转角等限制条件下，有意调整各轴承在垂直方向上的高低位置，使轴承负荷高者降低，小者增大，以使各轴系的负荷均匀、寿命长、工作安全可靠。
?计算方法有：有限元法、传递矩阵法、三弯矩方程法。
第3章1、船舶后传动设备的在推进装置中主要有哪些作用？
减速及变速传动
用以并车和分车组合或分配推进功率
离合与倒顺
抗振与抗冲击
布置中的调节作用
2、推进轴系中弹性联轴器有哪些作用？
a)可以大幅度地降低轴系扭振的自振频率
b)缓解由于船体变形所引起的柴油机、齿轮箱和轴承增加的负荷
c)可允许轴线有微小的倾角和位移，补偿安装中的误差，使轴线校中容易，并能保护齿轮装置
d)降低轴系校中的安装工艺要求
第4章
1.何谓船舶管路系统？船舶管路系统有哪几类？
?船舶管路系统是船舶为了完成一定任务而专门用来输送和排放液体或气体的管路（管子及其附件的组
合）、机械设备和检测仪表等的总称，常简称为船舶管系。
?船舶管路系统按其用途不同，可分为动力管路和船舶系统两大类。前者主要为船舶动力装置中的主、
辅机服务，后者主要保证船舶安全和满足人员的生活需要。
按任务不同，动力管路可分为五种：燃油管路、滑油管路、冷却管路、压缩空气管路、排气管路。
船舶系统可分为如下几种：舱底水系统、压载水系统、消防系统、通风系统、制冷与空调系统、货油系统等。
2.滑油管路的功用、组成、种类
●功用：
?滑油管系给柴油机、增压器等船舶动力装置设备供应足够的、合乎质量要求的滑油，确保有关摩擦副
处于良好的润滑状态，避免发生干摩擦，并在润滑过程中带走部分热量，起一定的冷却作用。
?减磨：润滑的主要作用
?冷却：带走部分热量
?清洁：洗涤运动表面的污物和金属磨粒
?密封：如活塞与缸套间的油膜还起密封燃烧室的作用。
?防腐：油膜使金属表面与空气、酸不能接触
?减轻噪声：缓冲作用
?传递动力：如推力轴承中推力盘与推力块之间的动压润滑
●组成：滑油管系一般由滑油贮存舱（柜）、滑油循环柜、滑油泵、净化设备（滤器、分油机）及滑油
冷却器等组成。
●种类: 滑油管系通常根据柴油机的结构型式可分为湿底壳式和干底壳式两种。
3.冷却管路的功用和主要形式
功用:
冷却管路的功用是对船舶上需要散热的机械设备供以足够的液体(淡水、海水、江水和冷却油)进行冷却，以保证其正常工作。
形式:
a.开式冷却管路
冷却液体为舷外水(海水、江水)，舷外水由船外吸进，冷却机械设备后，仍排出船外，进行开式循环，又叫直接冷却。
b. 闭式冷却管路
由淡水泵吸入淡水对主辅机进行冷却，舷外水则通过淡水冷却器带走淡水的热量，又叫间接冷却。
c. 集中式冷却管路
用一个中央冷却器取代管路中服务于不同冷却对象的各分冷却器，进行海水和淡水的热量交换。
4.船舶柴油机的冷却系统中所使用的冷却介质有哪些？其各有什么特点？
答：1、海水：水质差，对金属壁有腐蚀作用并在冷却空间沉淀水垢，使传热条件变化，金属壁过热受损；
但水源丰富。
2、淡水：水质好，不会产生堵塞流道和盐析现象，积垢少
3、冷却油：
5.画简图说明开式冷却管路的原理和特点.
特点： a.管路较简单，维护方便，舷外水资源丰富；
b.舷外水水质差；
c.舷外水温度变化大，直接受季节、区域的影响，变化幅度大，直接进入柴油机气缸，势必造成缸壁内外温差悬殊，使缸壁热应力过大而导致碎裂，不利于进入柴油机进行冷却。
d.开式管路只能应用于工作要求不高的小型柴油机气缸，以及一些冷却温度不高或对冷却水质要求不十分严格的设备部件。如：各种热交换器、空气压缩机、排气管、艉轴管等。
6.画简图说明闭式冷却管路的原理和特点
a.淡水水质好，不会产生堵塞，流道畅通；
b.不会产生析盐现象、积垢少；
c.利于控制柴油机进出水温度；
d.管路设备多、管路复杂、维修管理不及开式管路方便。闭式冷却管路广泛用于大多数柴油机。
7.膨胀水箱的作用
答：
?膨胀：适应管路内淡水随温度变化而产生的体积变化；
?透气：在柴油机的淡水管最高处接出透气管与膨胀水箱上部相通，让淡水中分离出来的汽体逸入大气；
?保持水压：位于淡水泵吸入端前，使吸入管路保持一定的水压，防止产生汽化现象；
?补水：各管路中补充淡水。
8.冷却水进出柴油机的温度有何要求？为什么？
答：
?柴油机工作时，冷却水的正常温度应保持在75~90℃，此时柴油机可发出最大功率，燃油消耗最经济，
机件磨损也不大。
?原因：
1)冷却水温度过高对柴油机的影响：加速零件磨损；零件配合间隙被破坏，强度下降；充气量减少，功
率降低；
2)冷却水温度过低对柴油机的影响：热损失增加，燃料消耗量增大；燃烧恶化，整机性能变坏；加速零
件磨损，输出功率减少。
9.压缩空气在船上的主要用途
答：
1)柴油机起动
2)柴油机换向
3)离合器操纵
4)海底门、排水集合井、油渣柜的冲洗
5)压力柜的充气海、淡水压力柜和液压装置中的压力油柜等的充气
6)气笛、雾笛的吹鸣
7)气动仪表和阀件的操纵使用
8)灭火剂的驱动喷射
9)军用船舶上武器装备的发射和吹洗；
10)杂用
10.排气管路的功用是什么？有哪几种形式？
答：
排气管的功用是将主、辅柴油机及辅锅炉的废气排到机舱外的大气中去，使机舱保持良好的环境。此外，还要考虑降低排气噪声、余热利用和满足特殊要求(熄灭废气中的火星)。
柴油机的排气是由各气缸排出汇集于排气总管，然后经过废气涡轮增压器、补偿装置、废气锅炉或消声器排入大气，其形式有水上排气和水下排气两种。水下排气用在军用船上较多。
第5章
1.简述船机桨三者之间的关系。
答：
主机是能量发生器，桨是能量转换器，船是能量吸收器。
2.如何反映船、机、桨的工作特性？
答：
船的特性：用航速变化时的阻力特性表示
机的特性：主要用柴油机的供油量、平均有效压力、轴的输出扭矩及功率等随转速的变化关系表示
桨的特性;受到桨的结构和水动力因素的影响，常用推力和扭矩表示。
3.何谓工况？研究工况与配合的目的是什么？
答：
工况：船、机、桨三者的工作条件。
目的：1.合理地确定设计平衡点的负荷，使能量供求平衡。2.对船、机、桨进行合理的组合和优化，以提高经济效益和满足使用要求。3.找出具有最佳营运经济性和投资效果的设计方案，并能合理地进行管理。
4.下列哪些属于稳定工况？哪些属于变动工况？
前进工况后退工况变速工况系泊工况拖顶工况制动工况
5.什么叫柴油机工况？根据其用途不同，船舶柴油机有哪几种工况？简述其
运转特点？
答：柴油机的工作条件。
发电机工况：调速器控制使n恒定（如电力传动主机和发电副机）
螺旋桨工况：直接驱动桨的主机稳定工况下，主机发出功率等于桨吸收功率
其它工况：功率与转速没有一定的关系，功率由阻力决定。
6.何谓柴油机的外特性？包括哪几种？有何实用意义？
答：外特性：柴油机运转中，指改变转速，而Pe保持不变的运转特性。包括：1小时功率特性；12小时功率特性；标定外特性和部分外特性。
意义：确定柴油机允许工作的最高负荷限制线，用于分析机带桨工作时的匹配情况。
7.何谓柴油机的推进特性？有何实用意义？
答：当柴油机作为船舶主机带螺旋桨，按螺旋桨特性工作，为柴油机的推进特性。
意义：1.根据柴油机的工作能力合理的设计、选用螺旋桨；
2.确定使用中功率与转速的配合点；
3.确定推（拖）船舶在各种工况下的负荷；
4确定船舶的经济航速。
柴油机；2.确定柴油机的允许工作界限；3.用于检查柴油机的工作状态。
8.何谓螺旋桨进速？他和船速有何差别？
答：
9.如何描述螺旋桨的敞水特性？
答：
10.为什么柴油机要设最低稳定转速线？
答： 1.随着曲轴转速的降低，调速器与柴油机在配合中可能出现较大的波动，最终导致柴油机不能正常工作；2.曲轴转速过低时，会导致柴油机的热力循环不能正常进行；3.曲轴转速过低，就不能保证建立连续的油膜。
11.如何确定螺旋桨设计负荷点？
答：螺旋桨的设计负荷点与设计时所选定的机、桨特性曲线有关，将他们的特性曲线示于同一功率----转速特性图上，其交点就是配合点。
12.现代船用大型柴油机在选配螺旋桨时为什么均留有一定的功率储备
答：船舶在航行中遇到风浪或使用一段时间后因污底而使船体阻力增加，这会导致螺旋桨加“重”，进而导致转速和功率降低。为了保证在长期运行期间主机负荷不会过重，就要在选螺旋桨时留有一定的功率储备。
13.何谓功率储备、转速储备、阻力储备？
答：功率储备：取主机功率的某一百分比，转速为百分百，船体阻力取新船满载试航时的阻力作为设计工况。
转速储备：取100%主机功率，适当增加转速，而船体阻力取满载试航时的阻力作为设计工况点。
阻力储备：取100%主机功率，100%转速，而船体阻力则取满载运行时船底有一定程度的污底、并有风浪时的阻力作为设计工况点。
14.简述单机直接带桨的特点，画简图说明其配合特性。
?答：1、单机、单桨直接传动推进装置只有一个最佳配合工作点，即在设计载荷时的设计工作点（A)。
? 2、在非设计工作点工作时，推进装置功率不能全部利用，综合效率下降，经济性变坏。
? 3、因此，这种推进装置对工况和载荷多变的船舶不太适应，而对工况稳定的（如海洋和沿海运输）船舶，则能发挥其优越性。
15.减速传动有何意义？
答：意义:对于中、高速柴油机，采用减速齿轮箱传动，借以获得较低的转速，有以下好处：
1)可提高螺旋桨效率2)改善螺旋桨的空泡性能
16.简述双机并车的特点，画简图说明其配合特性。
采用双机并车减速传动时，螺旋桨收到功率与主机发出功率的关系是 2P eb=P d、螺旋桨转速与主机转速的关系是 n p=n d/i、螺旋桨转矩与主机转矩的关系是Q p=2iMp，当船舶在高于设计航速航行时，主机是在超负荷状态下工作。
17.多机多桨传动有何优点？
1.明显减少了剩余功率范围。
2.一旦某台主机发生了故障，船舶仍可继续航行，提高了装置的可靠性。
3.对工况多变和装载多变的舰船，相应地具有较好的操作性。同时，主机可以轮换工作、方便维修，总
体上可以延长装置的寿命。
18.何谓调距桨？有何特点？
调距桨：通过转动桨叶来改变螺距，从而改变船舶航速或正、倒航的一种螺旋桨推进装置。
特点：
1任何工况下均能吸收主机的全功率。
2不同的转速和螺距比相配合，可得到需要的船舶航速。
3桨转速n不变下，改变螺距比可改变航速。
19.画出系泊工况的配合特性图，并加以说明。
此时，J=0时，KT、Kq最大，此时推进特性线最陡。如装全制式调速器，不能把
主机转速开到额定值，否则超负荷。配合点b的转速要求nB=(0.8~0.85)nA.
20.画简图说明船舶起航和加速时的特性。
答：加速时，供油量增，外特性
线由 1 → 2 ，瞬时 Vs 不变主
机转速 n 增大，故 J 减小，推
进特性线变陡，机桨匹配沿 II
线由 a → a ’ ，此时供大于求，
沿外特性线 2 由 a ’ → b ，
故总的过程为 a → a ’ → b 。
21.画简图说明船舶
减速时的特性。
答：减速时，供油量减，外特性线由 2
→ 1 ，瞬时 V S 不变主机转速 n 减
小，故 J 增大，推进特性线变平，机
桨匹配沿 III 线由b → b ’ ，此
时供小于求，沿外特性线 1 由 b ’
→ a ，故总的过程为b → b ’ → a 。
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，
1. 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. 3. 4. 5.T/m3。 6. 7.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.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.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.!未找到引用源。,表示的是增加1Tdw时船所要增加的浮力。 11. 12.设备等需要较大的舱容及甲板面积的一类船舶。 13. 损失有时是相当大的。 14. 的干舷，波浪涌上甲板的现象。 15.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. 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 不符合A型船舶特点的其他船舶，他们的干舷应大些。 17. 监部门监督。 18.1登记吨位=2.832m3=100立 方英尺 19. 20.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.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.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.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）。
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。
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
船舶设计原理
1.1.1空船重量(LW)： 1）包括所有由规范和规格书要求的设备和装置在内的船体、机器和电气重量。 但下列各项不计入空船重量： ●超过规范和规则推荐的备品 ●船员及其行李 ●在船舶管系和液舱中的油水 ●非永久固定的属具 ●所有船东供应品 2）主机、辅机和锅炉内直接用于推进以进入工作状况所必需的油水。 但下列各项不计入空船重量： ●饮用水舱、淡水舱、辅机冷凝器和造水机中的淡水 ●除日用油舱（柜）到主机外的管系中的燃油 ●辅机冷凝器、造水机及其有关管系中的海水 ●滑油泄放舱、滑油循环舱、滑油储藏舱及其有关管系中的滑油 1.1.2载重量(DW) 包括货物,船员及其行李,燃油,滑油及炉水,食品,淡水,备品及供应品等重量. 1.1.3满载排水量 船舶装载了预定的全部载重量的载况称为满载,其相应的排水量称为~ 货船通常取4种载况 1.1.5 浮力,船体所排开水的重量 △=P▽=PKLBTCb 浮性公式△=∑Wi=LW+DW =PKLBTCb 1．重量重心的控制的重要性 1.2.1若重量估算过轻, 导致减载航行或不减载,但干舷减少; 1.2..2若重量估算过重, 导致船舶尺度偏大,增加船舶建造的原材料和工时,或,实际吃水小于设计吃水,可能影响推力,海上航行耐波性也变差; 1.2.3如果重心纵向位置计算误差过大,则实船会出现较大纵倾,影响浮态与快速性及耐波性; 1.2.4如果重心高度位置计算误差过大,则实船初稳性高将产生较大的减少或增加,从而影响船舶稳性与横摇性能 二. 空船重量估算 1.分类 LW=Wh+Wf+Wm
或W m=9.38（P/N）0。34+0.68（P0.7 P主机额定功率,KW N 主机额定转速r/min 1.空船重心纵向位置： 1）粗估：与船长成正比，系数取自母型船。 2）分项换算:如果母型船的资料较详细,可用该方法。分项方法可参照重量计算的方法。 3）X g=(Wh Xgh +Wf Xg f+Wm Xgm)/( Wh +Wf +Wm ) 船体钢料重心位置Xgh 正比于船长 舾装重心位置Xgf 也正比于船长 机电重心位置可按其重心距机舱后壁的距离正比 于机舱长度的方法 2.载重量重心纵向位置：货、油、根据总布置估算，或按型线取舱容的形心位置；行李备品 根据居住区域估算。 3.空船重心高度： 1）粗估：与型深成正比，系数取自母型船 2）分项换算：Zg=(Wh Zgh +Wf Zg f+Wm Zgm)/( Wh +Wf +Wm ) 3）储备：将整个空船的重心高度提高0.05~0.15m作为储备 4.载重量重心高度 货、油、根据总布置估算，或按型线取舱容的形心位置；人员可按甲板上1m取，客船通常按救生甲板上1m取；行李备品按居住区域的甲板上1m估算；双层底的油水按2/3估算。 问答题 1、在船舶设计中改善稳性的措施有哪些？ 答：在船舶设计中改善稳性的措施有： ①合理调整B（或B/T）、水线面系数、重心高度，适当控制初稳性高度。 ②尽可能降低，增大D/T（或F/T），采用大的舷弧和外飘的横剖线，控制好静稳性曲 线的形状特征。 ③注意液舱数量及大小的布置，尽量减少自由液面对初稳性和稳性曲线的影响。 ④增大横摇阻尼（如设置舟比龙骨，减小舟比部半径等），减小横摇角。 ⑤减小横倾力矩（如：控制好上层建筑的布置，减小受风面积及风压中心的高度；限 制旅客横向活动范围；降低拖钩位置；防止货物横向移动等）。 2、何谓最佳船长、经济船长？ 答：最佳船长是指对于中高速船舶，对应于阻力最小的船长；
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
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。
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 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
《船舶设计原理》期末复习题(2)
院、系 班级 姓名 学号 密 封 线 以 上 不 准 答 题 -------------------------------------○---------------------------------- ○ 共14页，第2页 《船舶设计原理》复习题 一、填空 1. 按照海船稳性规范将海船划分为 远海航区（或无限航区）、近海航区、沿海航区、遮蔽航区 等4类航区；内河船舶的航区，根据水文和气象条 件划分为 A 、B 、C 三级，其中某些水域，依据水流湍急情况，又划分为急流航段，即 J 级航 段 。 2. 从船舶的用途角度，船舶一般分为 军用船舶 和 民用船舶 ，民用船舶主要有 运输船 、工程船、工作船以及特殊用途船 等类型。 3. 对新船的设计，主要满足 船舶适用、安全、经济和美观 等4个方面的基本要求 4. 船舶在某一装载情况下的总重量是 空船重量 与相应载况下的 载重量 之和。 5. 船舶稳性衡准公式1 /≥=f q l l K 中，q l 和f l 分别指船舶 的最小倾覆力臂和风压倾侧力臂。 6. 计算船舱进水后船舶浮态和稳性的基本方法有 增加重量法 和 损失浮力法 。 7. 船舶在航行和停泊中的污染主要有 油类污染 、 散装有毒液体物质污染 、 包装的有害物质污染 、 船舶生活污水污染 、 放射性污染 等。 8. 对船用垃圾的处理主要有 直接投弃法 、 粉碎处理法 、 焚烧处理法 等3种方法。 9. 船舶防火的措施包括 一般防火措施 和 结构防火措施 。一般防火措施包括 控制可燃物质 、控制通风 、 控制热源 、 设置脱险通道 等几方面。 10. 船宽增加将 有利于初稳性， 不利于 大倾角稳性。（有利于或不利于） 11. 船舶的尺度比影响船舶的性能，其中： L/B 主要影响 快速、操纵性、B/d 主要影响 稳性及横摇 性、 L/D 主要影响 强度 性、D/d 主要影响 抗沉 性。 12. 估算船舶航速常用海军部系数法。一艘船舶的满载排水量为200t ，主机功率为800kW ，若
1船舶设计分为哪几个阶段？各阶段主要任务如何？ 答：初步设计,技术设计,施工设计和完工设计任务。 初步设计：所提供的各项技术文件应能表明船的总体性能，应能据此判断设计船在技术上经济上的合理性，可能性及满足任务书各项要求的程度并作为审批的依据。 技术设计：解决新船的所有主要技术性要求。 施工设计：制定建造该船所需的全部施工图纸和技术文件。 完工设计：为船部门提供施工图纸和技术资料。 2、设计技术任务书 经过以上论证工作以后，便可提出新船的设计技术任务书。任务书的内容如下， (一)航区、航线 (二)用途 (三)船型 (四)船级 (五)动力装置 (六)航速、续航力、自持力 (七)结构 (八)设备 (九)性能 (十)船员 (十一)尺度限制 3、什么是母型改造法?什么是逐步近似法? 答:母型改造法：在新船设计时,将母型各项要素按设计船的要求用适当的方法加以改造变换,即可得到新船的相应要素。 逐步近似法：由于船舶的内在矛盾错综复杂,设计工作不可能一次完成,而是循着一个逐步近似的过程。 4、满载出港——设计状态， 5、满载到港——这时的油水等重量，规定为设计状态时油水储备量的10％
(不包括滑油)； 6、空载出港——船上不载运旅客与货物。但油水储备量为设计状态的100％。 7、空载到港——船上不装载旅客与货物，而油水等为其总储备量的10％。 8 海船航区分为：无限、近海、沿海、遮蔽等航区。 9试航航速vt：一般指满载试航速度，即主机发出额定功率的新船在静深水中，不超过三级风、二级浪时满载试航所测得的船速。大型船舶常以压载状态试航，然后再换算至满载状态时的航速。 10 服务航速vs：指船平时营运所使用的航速，一般取为主机功率的85％一90％时的航速 11续航力在规定的航速和主机功率下，船上所带的燃油可供船连续航行的距离(nmile或km)。或连续航行的时间(h)。 12自持力这是指船上所带淡水、食品等能供人员在海上维持的天数，也有称自给力，以天(d)计。 14 重量重心估算的重要性：直接影响船舶经济性和航行性能。 重量设计得过轻：船的实际重量值将大于计算值、重力大于浮力，实际吃水将超过设计吃水，①必须减载航行。②船舶干舷减小，船舶大角稳性与抗沉性难以满足。甲板容易上浪．船舶结构强度也可能不满足要求。 重量计算得过重：船舶尺度选择势必偏大，船舶建造所需的原材料与工时消耗增加，船舶经济性降低。同时由于实际吃水小于设计吃水，螺旋桨可能露出水面而影响推进效率，海上航行的耐波性可能变差。 重心纵向位置计算误差过大：船将出现较大纵倾，影响船舶的浮态、快速性与耐波性。 船舶重心高误差过大：影响船舶稳性与横摇性能。 15重量重心计算的特点与方法 重量重心计算持点： 一、贯穿于整个设计过程的始终； 二、逐步近似。 重量重心计算方法：
考试题型：填空（10~15分） 判断（＜15分） 名词解释（＜10分） 论述分析（40~50） 计算题（20分） 填空题：1我国海洋划分为遮蔽航区，沿海航区，近海航区，无线航区四个航区。2我国将长江划分为A 级航区，B 级航区，C 级航区三个航区。3现代新船设计将设计阶段划分为报价设计，合同设计，详细设计，生产设计。4影响钢料重量因素大小顺序排列：L ，B ，D ，d ，C B 。5载重型船舶是载重量系数μDW =DW∕Δ较大且比较稳定，先利用载重量系数求得排水量，然后再确定相应的主尺度的船舶如货船，油船。6布置型船舶是先从布置地位需要拟定主尺度，然后计算排水量的船舶，如客船，拖船，集装箱船，游艇，科学考察船，渡船，渔船。7“A”型船舶是专为载运散装液体货物而设计的一种船舶。8破舱稳性的衡准方法有确定性方法和概率衡准方法。9自持力与续航力之间的关系：自持力=Ｒ／﹙Ｖｓ·２４﹚。１０.SOLAS 公约的内容是海上人命安全。11.MARPOL （73／78）公约的内容：防止船舶造成污染。12型线图的设计绘制方法：自行设计法，型船改造法，系列图谱法，数学船型法。13.物质燃烧的必要条件是 可燃物质，温度和空气中的氧气。14不燃物质是指加热至约750℃时，既不燃烧，也不放出足量能自燃的易燃蒸汽的材料。15系列船型有系列60，BSRA 系列，SSPA 系列，德国汉堡造船研究所ＨＳＶＡ系列，日本ＳＲ４５快速货船系列，和ＳＲ９８肥大船系列（带球首），我国开发研究的系列船型有长江客货船系列，肥大船系列。16.进行快速性预报中，海军常 数法公式为233v P C ?=。17浮力方程式为：3~5%b kLBdC LW DW LW ω?==++。横摇周期公式：240.58g B z T f GM += 判断题：１上层建筑和凸形甲板对最小干舷的修正是减少的（√）。２.舵踵重量，主机底座， 锅炉底座在空船重量分类中属于船体钢料部分（√）。３燃油及滑油管系，压缩空气及废气管系在空船重量分类中属于机电设备部分（√）。４一船舶由江驶入海中吃水变化是变浅了（√）。５当分舱因素Ｆ＝０.２５时，则要求三舱不沉（√）。６.加大舭升高，减小舭半径容易产生舭涡，横摇加速度增大，但是横摇阻尼增大，对横摇有利（√）。７甲板淹湿程度与波浪大小，船舶在波浪中运动情况和干舷有关（√）。８宽吃水比大，对航向稳定性不利，反之对船舶回转性不利（√）。９棉花的积载因素比铁矿石的大（√）。１０.巴拿马运河的通航限制为：船长２９４.１３ｍ，船宽３２.３１ｍ，吃水１２.０４ｍ（√）。１１船舶登记吨位的量纲不是重量而是容积（√）。１２.载重量ＤＷ包括货物，人员及行李，食品，淡水，燃油，滑油，炉水以及备品和供应品的重量，如果满载设计状态还有压载水，则还包括压载水的重量（√）。１３.船舶消防法规中，一般以总吨位来分档，其中５００，１０００，２０００，４０００吨都是分档线（√）。１４油船的载重量系数比多用途货船的大（√）。１５.限制甲板上集装箱数量的主要因素是船舶的稳性，关键是集装箱的重心高度（√）。16载重线和甲板线标志中圆心距干舷甲板上表面的垂直距离等于所核定的夏季干舷。（√）17保证两船技术条件相同，增加1t 载货量，其排水量的增量超过1t.（√）18诺曼系数恒大于1（√）. 名词解释： １试航速度：主机最大持续功率情况下，蒲式风级不超过三级的满载试航速度。２服务速度：船舶平时营运所使用的速度。３船舶设计任务书：是船舶设计的依据，是由船东或业主依据使用要求，考虑技术和经济条件等实际情况，经过技术经济论证之后编制的。４分舱因素：是决定船舶抗沉性要求的一个关键因素，其具体数值与船舶长度，用途及业务性质有关。５许可舱长：规范中规定的分舱时任一舱室所允许内最大长度ｌ＝ｌｆ×Ｆ。６可浸长度：沿船长方向某一点为中心的舱室破损后，不致浸过限界线的最大允许舱长。７业务衡准数：是衡量船舶业务性质的特征参数，它表示究竟是以货运为主还是客运为主，或者客货合运。８浸透率：该处所被水浸占的百分比。９容量图：以船长为横坐标，各舱横剖面面积为纵坐标绘制的曲线图，各舱曲线所围成的面积为该舱的型容积，型容积的形心为该舱形心的纵向位置。１０舱容要素曲线：以Ｖｃ，Xb ，Ｚｂ为横坐标，液面高度为纵坐标绘制的曲线图，主要提供液体舱的容积和容积形心随液面高度变化的曲线。１１.限界线：舱壁甲板下面不小于７６ｍｍ的连线。１２.舱壁甲板：横向水密舱壁达到的最高一层甲板。１３积载因素：每吨货物所占据的货舱容积。总吨位：量计除“免除处所”以外的全船所有“围壁处所”的吨位。１４净吨位：从总吨位减去船员舱室，机器处所等非营利容积所得到的有效容积。１５续航力：在规定的主机功率或航速情况下，船上一次所带燃料可供连续航行的距离。１６自持力：船上所带淡水河食品能在海上维持的天数。 论述分析： １为什么要有排水量储备，重心储备，固定压载？ 考虑加排水量裕度原因是１）设计中重量估算误差２）为预计重量的增加，如设计后期或建造过程中船东提出增加设备等３）建造中时常难免会采用代用品（包括材料和设备等）而导致空船重量增加。对客船，集装箱船等稳性要求较高或稳性富余很小的船舶，以及设计和建造经验较少的新型船舶，从保证船舶的安全性出发来提高重心为重心储备。加固定压载的原因１）某些船稳性不足，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）有的船因为布置特殊要求导致浮态不理想，用固定压载来调整纵倾和横倾。 2.从主尺度要素，型线设计和船体总布置来谈谈如何提高稳性？