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、U及川三类航区，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
△ =p Ka_BTCb。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，要特别注意，切不可粗心大意。民船的空船重量LW分成船体钢料重量W h,木作舾装重量Wf和机电设备重量Wm三大部分。
5、估算Wh选取船型时应注意哪些问题？设计某海船时，找到各方面都相近的内河船，能不能直接用作型船估算Wh值，为什么？主尺度及系数；布置特征；船级，规范，航区；结构材料。不能，因为航区不同，对Wh的影响也就不同。
7、Wh=ChLBD的估算方法有什么不足，是如何改进的？立方模数法的缺点是：没有考虑船体的肥瘦程
度，把L、B、D、各要素对Wh的影响看成是同等的。为了提高估算的准确性，将式Wh=ChLBD i改为
Wh=ChLBD i（L/D）1/2（1+1/2CbD）。当新船与型船的甲板层数不同，估算时也要对Ch值进行修正，通常认为增加一层甲板，Ch值增大约5?6%。
11、船舶设计初始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要加固定压载？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。
12、载重量包括哪些部分？它们分别是怎样估算的？（1）人员及行李、食品、淡水人员重量：65kg/人；船员行李40~65kg,人员携带的行李：长途旅客40~65kg,短途旅客15~35kg；食品、淡水分别根据人数、自给力天数及有关定量标准按下式计算：总储备量=自给力（天） >人员数x定量（kg/人），自给力（天）= R/（Vs24）, R――续航力，Vs――服务航速，人员数为船员和旅客一一两者标准不同，应分别计算，食品定量2.5~4.5kg/A天，淡水在全带足情况下50~100kg从天，内河船可以少些。（2）燃油燃油储备量
W0=0.001g0P*R*k/Vs。g0——油耗率，通常为主机常用持续功率P时耗油率gr的1.10~1.15倍；k——考虑风浪影响所增加系数；通常取1.15~1.20; R――续航力，Vs――服务航速，P――主机持续常用功率。（3）滑油取燃油总储量某一百分数W1=t W0，一般柴油机3~5%汽轮机1%（4）炉水炉水储备主要考虑蒸汽漏失量，具体数量为：W=每小时蒸汽耗量GX漏失率&连续航行时间to G――据主机要求和辅锅炉参数；&轮机2~3%，辅锅炉5~6%；t=R/Vs。远洋船有制淡水装置补充淡水，故只需少量炉水储备。（5）备品、供应品备品：备用零部件、设备与装置。供应品即零星物品，国外又是放在空船重量内，我国归在载重量内，通常取0.5~1%LW。
13、选取主要要素涉及哪些基本问题？重量与浮力的平衡；满足船对容量与甲板面积的需要；保证船的各种技术和经济性能；考虑使用、工艺等条件。
14、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。
15、载重量系数n dw的物理意义是什么？为什么可用公式厶n dw来粗估载重型船的△，而容积型船则不行？载重量系数n dw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，
的浮力。诺曼系数N的特点：必有N>1 ；N的大小取决于LW/△的大小；N的数值还随Wh、Wf和Wm估算公式中△的指数不同而变化；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。
17、船舶重心估算的重要性？它们与船的哪些性能有关？⑴通常取船的中心坐标为Xg、Yg和Zg。其中
Yg=0，所以重心估算主要是指船的重心的纵向坐标Yg和重心高度Zg的估算。Xg关系到船的浮态，即影响船的纵倾；Zg影响船的稳性，要引起高度重视。Zg的估算不准将带来严重的影响。⑵纵向重心坐标Xg影响船沿船长方向的布置，且影响船的纵倾；横向重心坐标Yg影响船的横倾；垂向重心坐标Zg 影响稳性，横摇周期Tdo
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。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。
3、为什么说设计要求的积载因数C>1.4的新船时，应特别注意舱容问题？轻质货物的积载因数大，对船舶的货舱舱容要求高，对船舶主要要素起控制的因素是容积，此类船的型深按最小干舷确定对其货舱舱容不能满足货物对容积的要求。轻质货物船的干舷要大于最小干舷，属于“容积型”的富裕干舷船。
4、新船载货所需的舱容Vc如何估算？货舱型容积Vc=Wc?C/Kc。Wc――载货量，任务书给出，有时给DW，则计算出DW中各项重量后可得Wc=DW-刀Wi ; C――积载因数，具体数字参见表3-2及设计手册。如果
C>1.4，则对容积问题特别注意。对液货，常用密度p （此时C改为1/ p;c Kc――型容积利用系数，表示舱容利用率的高低。
9、初步确定主要要素后，如何估算船主体所能提供的总型容积？主尺度确定后，可用下式估算出船主体所能提供的型Vh=CbDLppBD1。Lpp――垂线间长，B ――型宽，D1 ――只记入首尾船弧积梁拱影响的相当型深D 仁D+A/Lpp，CbD ——计算到型深D的方型系数CbD=Cb+ （1-Cb）（D-T）/ （3T）。根据Vh=V，其中
V=Vc+Vow+Vb+Vm+Va-Vu，核算新船所需舱容，其结果应是Vh=V 或Vh略大于V。如果Vh 10、两种不同形式的容量方程/5—8）及/5—9）说明了哪些问题？由式/5-8）新船主尺度和Cb与DW，积载因数C，压载水比值kb及机舱容积等有关。由货舱容量方程式/ 5-9）分析主尺度与货舱容有内在联系：从保证货舱容积Vc看据式/ 5-9）可见，要使VcT就T L、B、D或J If、la、Im、Id。从控制D/T 看，如果新船与型船△和Cb相近，则要保证Vc,可以控制比值D/T ;如果新船容积比型船要求大，则D/T值也应比型船取略大些。 11、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。 第六章 3、为什么设计低（高）速运输船时不选用对应于阻力性能最佳的船长？实际设计中，选取不同的L值, 船的△将是不同的。大的L将使船体钢料Wh等重量增加，船的△也加大，阻力也将略有增加，更重要的是这时船的造价和相应的营运开支将增加，对经济性不利。因此通常低速运输船从经济观点出发，应选用使船的经济性最好的经济船长。 5、如何初选Cb ?经济方形系数的含义是什么？⑴赛氏公式：Cb=1.216-2.40Fn；亚历山大公式/ Fn< 0.30）: Cb=C-1.68Fn, C为系数，可取自相近的型船，也可按统计资料选取，一般情况C=1.08;瓦特生 统计曲线：设计新船时，Cb与Fn相配合的点子处于范围内时，可认为Cb接近经济方形系数。⑵ 经济方形系数Cbe是综合经济性和阻力性能等各方面因素而选择的使船的经济性最好的方形系数。 6、船宽B和吃水T对船的快速性有什么影响？设计初始阶段选择B和T时应考虑哪些因素？ /1）B/T对摩擦力影响很小。就剩余阻力来说，一般认为加大B，船体的散波波高增加，而吃水T增大时，横波波高有所增加。对于Fn>0.30的高速船，在△、L基本不变的情况下，结合减小Cb以增加B，对阻力性能是有利的，特别是原设计的Cb偏大时更是这样。如果是保持一定的B，减小Cb并增加T，则不仅对减小剩余阻力有利，且对增大螺旋桨直径、提高推进效率也有好处。 /2）通常设计中，选取B主要是从稳性、总布置的需要出发考虑。而吃水T的数值则希望能取大些。 但T的选取往往受到航道、港口水深的限制；同时T的过分加大又要影响到L、B、Cb等值的大小，使 舱容、浮力、稳性等都会发生变化，这就要求权衡考虑加以确定。 9、影响阻力估算准确性的因素有哪些？剩余阻力系数Cr,湿面积S,附加阻力。 12、船舶设计中通常遇到的快速性计算的情况有哪两种？怎样使船的快速性符合要求？/1）载重量DW 与主机已定，初估排水量，选择主尺度与系数，校核航速。当V 达到要求航速所需的主机功率，有合适的主机机型可选，及主机的功率、转速、重量、尺度、价格等方面都比较合适。 13、影响航速的因素有哪些？设计中通常是如何考虑的？ /1）排水量。设计中选取机、电设备、舾装件，以及进行结构设计时，应注意控制船的重量LW,尽可能减小船的△，对保证快速性有重要意义。 （2）主尺度及船型系数。中低速船舶L和Cb的选取还要顾及到经济性等其他因素；而对高速小型船舶Cb 一般较小，由于参数L/ ▽1/3对剩余阻力影响很大，因此增大L对减小阻力有明显作用。 （3）船体型线。选择型线不仅要看其静水快速性能，还应顾及到在波浪中的失速及其他运动性能，尤其是对客船和其他对耐波性要求高的船。在设计开始阶段，要考虑是否采用球首或球艉等措施。 （4）动力装置。选取主机类型时应注意到主机的功率及转速、耗油率、重量、外形尺寸、价格、使用期限、保养及维修要求等等多方面的参数以及主机来源，交货期等实际问题。 （5）纵倾。中低速运输船设计排水量时通常为正浮状态，其他的装载情况设计成略有尾倾是合理的，而拖船等为了取得更大的推力，常有较大的设计尾倾。 （6）浅水影响。根据国际水池会议试航规程和内河船舶设计手册。 （7）污底。船舶底部受海水脏污的速率与航线、港湾条件、水温、盐度及船停港的时间等有关，比较难 于估算或考虑。一般可近似地按每年增加总阻力的2%+算。 （8）风及汹涛阻力。船舶在航行过程中遇到大风，将遭受附加风阻力，对于一般的中低速船舶，风阻力 Raa可用下式估算：Raa=k ? Caa- 0.5 p gAVr2 x 9.8。 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？船舶稳性是指船舶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。稳性问题包括：外力和内力，及计算方法；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。 3.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？初稳性的下限值GMmin —安全性与使用要求；初稳性上限一缓和摇摆。从安全角度看，因初稳性与大倾角稳性有一定的联系，GM 太小很可能使大倾角稳性不符合规范的要求。此外，GM太小，船受外力作用后回复很慢，且小船稍遇 外力即倾斜。当船随波浪处于中拱状态时，GM将减小，若果原来的GM过小则可能变为负值，危机船 的安全。从使用要求看，因船在外力作用下的横倾角①与GM有关，GM太小将影响船的正常使用。因 此GM值不能太小。船横摇固有周期T①与初稳心高GM直接有关，且随GM增大而减小。GM过大，会使船在波浪中的自摇周期短，摇幅大，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。因此，GM也不宜过大。 5.影响GM的主要因素有哪些？各自的作用如何？（1）型宽B及比值B/T : GM随B及B/T的加大而迅速增加，特别是加大B对增加GM效果更好。⑵方形系数Cb:减小Cb对增加GM有一定好处。⑶水线面系数Cwp :加大Cwp对提高Zb和BM都有好处，特别是对BM有利。（4）型深D :减少D对增加GM有好处。 &如何初估船的大倾角稳性？一般船舶稳性衡准数：K=Me/Mw > 1。K ――稳性衡准数，Me――最小倾覆力矩，Mw 风压侧倾力矩。其中风压倾侧力矩的计算公式为：Mw=0.001PAvZ（kN ?m）,式中Av 为船侧向受风面积，Z为受风面积中心距实际水线的垂直距离，Av包括的满实面积和非满实面积对实际水线的静距处以Av则得乙P为单位计算风压，根据Z和航区查得。最小倾覆力矩Me的计算，Me表示船本身所能抵抗的最大风压倾侧力矩，可用作图的方法求的。校核结果，在任一装载情况下，K值都不 小于1.0,则船的大倾角稳性符合要求。 10.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。11.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， 代表了船舶所能承受的最大静倾力矩，其对应的角为①max，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，判断稳定平衡和不稳定平衡。影响因素：型宽B吃水T、干舷F、脊弧h、外飘、重心高Zg。 第八章 1.什么是船舶抗沉性？船舶破损进水后是否会沉没或倾覆取决于哪些因素？抗沉性是指船舶在一舱或 数舱破损浸水后仍能保持一定浮性和稳性的能力，它是船舶的一项重要技术性能。船舶破损进水后是否 会沉没或倾覆取决于以下因素：船舶设计时对抗沉性问题考虑的合理、周密程度；船舱破损的位置、尺 寸和进水量；发生海损时的环境条件一海况；海损后船员所采取的损管措施。 连续舱壁甲板且无交替装载旅客或货物舱室的船舶，通常为相应于设计吃水的水线。最深分舱载重线： 相当于分舱要求所允许的最大吃水的水线，对具有连续舱壁甲板的船舶，通常为相当于最大设计吃水的水线。 5、什么是限界线？限界线是指在船侧该甲板上表面以下不小于76mn处所绘的线。 7、为什么说分舱因数F体现了对船舶抗沉性要求的高低？通常所说的一舱制、二舱制、三舱制是指什么？(1)需用舱长=可浸长度X分舱因数F分舱因数F是一个等于或小于1的系数，F越小船的安全程度越高.(2)0.5 v F< 1称为一舱制船，0.33 v F< 0.5称为二舱制船0.25 v F< 0.33称为三舱制船。 11、船舶主要要素与抗沉性的关系如何？1.船长L。一般说船长的增加对抗沉性是有利的；2.船宽B。船宽B 改变时，可浸长度保持不变，随着B的增大，初稳心高GM增大。如GM一定时从破舱稳性角度出发，随着B 的增加，破舱稳性的损失也随之增加，因此对B大的船，破舱稳性要特别注意；3.型深D。型深决定了储备浮力的大小，因此增加型深D是提高船舶抗沉能力最有效的措施； 4.吃水T。当型深一定时，减少吃水可增加储备浮力而有利于抗沉性； 5.方型系数Cb。方型系数虽然于抗沉性有关，但影响不大，而且也不是选取Cb时所考虑的主要因素; 6.水线面系数Cwp。水 线面系数增加时，可浸长度增加而破舱稳性损失也增大；7.舷弧。首尾舷弧与储备浮力密切相关舷，弧增 ――在确定GMB时就应顾及到破舱稳性的要求；注意合理布置一一在总布置设计中应注意合理分舱， 且减少不对称淹水舱的布置。 第九章 1、什么是船舶耐波性？设计中对耐波性通常是从哪几方面进行考虑的？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、飞车和波浪弯矩等，仍能维持一定航速在水面上安全航行的性能。一般可从适居性、使用性及安全性三个方面加以考虑。 2、船舶横摇性能与哪些因素有关？设计中应如何考虑与控制？ (1)初稳性。在设计中，为顾及耐波性的要求，船舶的 GM值应在满足稳性要求时尽可能取得小些。 (2)船宽B、吃水T、垂向菱形系数Cvp。随着Cvp ,T/入,B/入的增加，修正系数kT ,kB将减小，因 而波浪的扰动力矩亦将减小，从而可减小船舶摇摆的摆幅。但应注意，B的增大虽有利于扰动力矩之减 小，但B的增大将导致GM的提高，从而使横摇周期减小而摇摆加大。 (3)横剖面形状及附体。船舶横摇阻尼随方形系数Cb和中横剖面系数Cm增加而增加，就改善横摇性能而言，通常采用的方法是保持Cb不变而增加Cm船舶横剖面的舭部愈尖，贝U横摇阻尼愈大，在一定的Cm值时，通常把舭部升高加大而使舭部半径减小，但应注意，过分尖的舭部会使船舶的横摇不均匀；船 宽B增大，从横摇阻尼来看有利，但B的确定常不从这方面来入手的；附体双螺旋桨及附加的轴、轴包架都会增加横摇阻尼。 (4)减摇装置。重力式减摇装置——如U型、平面-槽型及可控被动式减摇水舱等； (5)------------------------------- 流体动力式减摇装置如舭龙骨、主动式减摇鳍等。 6、什么是甲板淹湿性？它与哪些因素有关？甲板淹湿性是指当船舶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。与船长L、航速V方型系数Cb和干弦F有关。设计时为了减少甲板淹湿，对F/L最小建议值：根据商船在海上航行时甲板淹湿的实际情况，经过分析，给出了干舷高度随船长而变化的临界值。 7、自然失速与被迫减速有什么不同？设计中应如何减少船舶在波浪中的失速？自然减速是指推进动力装置的功率调定后，船在风浪中航行时，由于船的摇摆等运动引起的阻力增加，风引起的附加阻力和推进效率降低等所造成的减速。被迫减速则指在恶劣的气候条件下，船舶不仅会因为激烈运动使阻力与推 进性能变坏而造成很大的失速，还会因为出现甲板严重上浪、砰击及螺旋桨飞车等现象时，被迫人为地降低其航速，即主动减速，或改变航向，这时驾驶人员将限制船的航速并使船的航行距离增加。在设计中，除了改善船舶的运动性能外，通常在满载时考虑有充分的干舷，在空载时保持有必要的首尾吃水，对大型船舶而言，船的尺度越大，出现> 1的概率越小，对这类船应注重减小船在风浪中的阻力增加方面， 成绩 土木工程与力学学院交通运输工程系 课程设计 课程名称：交通规划 专业：交通工程 班级：0802 学号：U200815144 姓名：袁波 指导教师：邹志云 职称：教授 日期：2011.01.01 目录 1 设计概述 (1) 1.1 课程背景介绍 (1) 1.2 设计目的与要求 (1) 1.2.1 设计目的 (1) 1.2.2 设计要求 (1) 1.3 设计资料 (2) 1.3.1 A市基本资料 (2) 1.3.2 A市出行调查资料 (3) 1.3.3 出行调查成果 (4) 1.3.4 未来出行分布增长率 (4) 2 资料数据处理 (5) 2.1 路网简化 (5) 2.2 交通分区...................................................................... 错误！未定义书签。 3 交通需求预测 (5) 3.1 交通生成预测 (6) 3.2 交通分布预测 (6) 3.2.1 全日出行分布 (6) 3.2.2 公共交通出行分布 (12) 3.4 交通分配预测 (13) 4 附图.......................................................................................... 错误！未定义书签。 5 参考文献.................................................................................. 错误！未定义书签。 1 设计概述 1.1 课程背景介绍 交通规划，是指根据特定交通系统的现状与特征，用科学的方法预测交通系统交通需求的发展趋势及交通需求发展对交通系统交通供给的要求，确定特定时期交通供给的建设任务、建设规模及交通系统的管理模式、控制方法，以达到交通系统交通需求与交通供给之间的平衡，实现交通系统的安全、畅通、节能、环保的目的。 根据交通规划涉及的交通系统性质及行业特征，往往可将交通规划分为两大类型：区域交通系统规划与城市交通系统规划。 作为《交通规划》课程的实践部分，交通规划课程设计是学生运用理论知识解决实际问题的一个不错的平台，从中，学生可以更加牢固的掌握专业知识，思考专业上相关知识在应用实践的问题，此外，教师也可以通过此环节检验学生的学习程度。 1.2 设计目的与要求 1.2.1 设计目的 通过课程设计使学生对《城市交通规划》课程的基本概念、基本原理以及模型与方法得到全面的复习与巩固，并且能在系统总结和综合运用本课程专业知识的课程设计教学环节中，掌握和熟悉城市交通规划预测的操作程序和具体方法，从而为毕业设计和将来走上工作岗位从事专业技术工作打下良好的基础。 课程设计是一个重要的教学环节，在指导教师的指导下，训练学生严谨求实、认真负责的工作作风和独立思考、精益求精的工作态度。 1.2.2 设计要求 运用《交通规划》课程所学知识，规划A城市路网，并提交设计成果，设 计成果应包括： 设计计算说明书：包括设计步骤、计算过程、说明简图、计算表格； 图纸（图幅：297×420mm）： 未来出行分布（期望线） 未来路网流量分配图； 未来路网规划设计方案图。 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 交通系统规划课程 设计 经济管理学院 交通运输系统规划 课程设计 题目：某小城市交通运输系统规划设计班级：交通运输 081 班 成员：湛志国刘彦辉贺明光 学号： 指导教师：惠红旗穆莉英 11月7号至 11月13号 交通运输系统规划课程设计指导书 一、设计的目的与任务 交通运输系统规划课程设计是交通运输专业教学计划中实践教学的重要组成部分，是贯彻理论联系实际、培养高素质人才的重要实践环节，其目的和任务是： 1、目的： 经过交通运输系统规划设计工作，培养学生理论联系实际、实事求是的良好作风，并进一步明确本专业学习的宗旨与任务； 2、任务： 经过对现有路网进行分析划出交通影响区以及主要节点，并在未来预测年的经济、社会发展预测基础上，采用四阶段法进行相应的交通规划，使学生了解交通运输系统规划的大致流程、基本技术方法和未来的发展趋势。 二、设计题目及相关要求 1、设计题目： 《某小城市交通系统规划设计》 2、相关要求： （1）、总体目标： 在交通规划区域内相关社会经济分析预测的基础上，完成交通规划设计内容，增强学生完整的交通运输系统规划设计概念及强化规划意识。 （2）、具体设计要求： 经过整理课程设计资料、撰写并打印课程设计报告等，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，获得对本此课程设计的全面、系统的认识，同时取得一定的工作技能和专业经验。 （3）、成果要求 ①设计成果完整，计算数据准确，图表规范，字迹工整，步骤清晰。 ②计算书一律采用A4纸用钢笔书写。 三、设计内容 1、现有道路网络、交通影响区及主要节点分析 （1）、了解并分析现有道路网络； （2）、根据相关的经济发展、工业布局以及实际土地利用情况划分交通影响区； （3）、在交通影响区划分的基础上完成主要节点的设定。 2、规划区域的社会发展、道路交通量预测 （1）、分析预测区域的社会发展情况； （2）、完成预测年限内各项经济指标及各小区交通量的预测。3、交通发生、吸引模型的建立与标定 （1）、建立小区交通发生、吸引模型； （2）、完成预测年的交通发生、吸引量计算。 4、交通分布 （1）、建立相应的OD矩阵及距离矩阵； （2）、进行并完成规划区内的交通分布，进而得到规划区内的 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 利用Dijkstra算法与Floyd算法进行交通分配 比较分配结果 摘要：本文主要内容包括对乌鲁木齐市五区的人民进行OD调查，得到网络交通量数据，再利用Dijkstra算法与Floyd算法确定交通网络图的最短路径，运用全有全无的方法进行交通量的分配，最后比较这两种方法在确定最短路径时的利弊。 关键词： Using the algorithm of Dijkstra and Floyd to distribute the volume of traffic and compare the result of the traffic assignment Abstract: The article takes the main point to use the algorithm of Dijkstra and Floyd to decide the shortest way of traffic network , making use of the method of All-or-none to distribute the volume of traffic. At last,comparing the advantages and disadvantages between the two methods during deciding the shortest way. Key word: 0．引言： 随着科学技术的进步和工业的发展，城市中交通量激增，城市道路交通拥堵和环境污染现象越来越严重，对人民的出行和生活带来了很大的不便和危害，私人交通工具发展的结果，给城市交通带来了一系列的问题，主要是：①交通拥挤和交通阻塞，城市中的平均车速日益下降;②交通事故增加；③噪声和空气污染日趋严重;④能源消耗量猛增；⑤停放车场地严重不足。为了克服这些矛盾，一些工业发达的国家，曾致力于道路系统的改善：加宽地面道路，修建高架路和高速路，开辟地下交通。此外，在交通管理、交通控制系统方面采用了计算机等新技术。这些措施虽然提高了道路通过能力，但是仍解决不了由有增无减的私人交通流所造成的道路阻塞问题。就道路交通拥堵问题，这里运用Dijkstra算法与Floyd算法确定交通网络的最短路径，并用全有全无的方法进行交通量得分配，最后比较这两种方法在确定最短路径时的难易程度。 1．规划区社会经济发展概况 1.1 乌鲁木齐是新疆维吾尔自治区首府，全疆政治、经济、文化中心，也是第二座亚欧大陆桥中国西部桥头堡和我国向西开放的重要门户。她地处亚欧大陆中心，天山山脉中段北麓，准噶尔盆地南缘。乌鲁木齐经济建设长足进步。改革开放以来，特别是国家实施西部大开发战略以来，乌鲁木齐经济建设取得了前所未有的成就。以国有企业为中心的各项改革取得显著成效，建立和完善了社会主义市场经济体制，全方位的开放开发格局初步形成。经济结构战略性调整取得实质性进展，经济技术开发区、高新技术产业开发区和区级经济成为新的经济增长点，公有制为主体、混合所有制经济共同发展的格局基本形成。农村经济稳步发展，农业结构调整力度加大。工业结构调整继续深化，高新技术产业产值的比重不断提高。城市基础设施功能不断完善，建成了以中山路商业一条街、人民路金融一条街、二道桥民俗一条街和北京路科技一条街为主要代表的、各具特色的城市功能街区。新疆商贸城、中国新疆小商品城、新疆国际大巴扎、华凌、友好百盛等一批地方特色市场和大型超市相继建成，逐步形成了火 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 交通规划课程设计Course Exercise in Traffic Planning 专业班级：2009级交通工程 姓名：小脚丫 班级：交工 09-2 学号： 0900502 设计时间：2012\6\4-2012\6\10 指导教师：魏丹 成绩综合评定表 《交通规划》课程设计指导书 一、设计的目的与任务 交通规划课程设计是交通工程专业教学计划中实践教学的重要组成部分，是贯彻理论联系实际、培养高素质人才的重要实践环节，其目的和任务是：目的：为了巩固和进一步掌握在《交通规划》授课中学到的理论知识，通过交通规划设计工作，培养学生理论联系实际、实事求是的良好作风，并进一步明确本专业学习的宗旨与任务； 任务：通过对现有路网进行分析划出交通影响区以及主要节点，并在未来预测年的经济、社会发展预测基础上，采用四阶段法进行相应的交通规划，使学生了解交通规划的大体流程、基本技术方法和未来的发展趋势。 二、设计题目及相关要求 1、相关要求： 总体目标：在交通规划区域内相关社会经济分析预测的基础上，完成交通规划设计内容，增强学生完整的交通规划设计概念及强化规划意识。 具体设计要求： （1）依据分组情况合理分工，各组均独立、按时、按质、按量完成本课程设计。（2）充分理解并掌握相关理论，熟悉行业规范以及设计流程。 （3）完成设计项目后，将设计指导书、任务书、计算书按要求装订成册。 通过整理课程设计资料、撰写并打印课程设计报告等，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，获得对本此课程设计的全面、系统的认识，同时取得一定的工作技能和专业经验。 2、注意事项： （1）本课程设计要求学生依据分组情况合理分工，各组均独立自主完成，严禁抄袭、抄袭者以零分计。 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 `=交通规划课程设计说明书
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