船舶操纵与耐波上海交通大学可后习题

s目录第1章绪论 (2)第2章单跨梁的弯曲理论 (2)第３章杆件的扭转理论 (15)第４章力法 (17)第5章位移法 (28)第6章能量法 (41)第7章矩阵法 (56)第9章矩形板的弯曲理论 (69)第10章杆和板的稳定性 (75)第1章绪论１．１题１）承受总纵弯曲构件：连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连续纵桁，龙骨等远离中和轴的纵向连续构件（舷侧列板等）２）承受横弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨３）承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等４）承受局部弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板，纵骨，递纵桁，龙骨等１．２题甲板板：纵横力（总纵弯曲应力沿纵向，横向货物或上浪水压力，横向作用）舷侧外板：横向水压力等骨架限制力沿中面内底板：主要承受横向力货物重量，骨架限制力沿中面为纵向力舱壁板：主要为横向力如水，货压力也有中面力第2章单跨梁的弯曲理论２.1题设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v(1x)１）图2.1333 2334243()()()424 ()26666l l ll l lp x p x p x M x N xv xEI EI EI EI EI---=++++原点在跨中：3230111104()4()266llp xM x N xv x vEI EI EI-=+++，'11'11()0()022(0)0(0)2l lv vpv N⎧==⎪⎨⎪==⎩２）3323()3 2.2()266llp xN xMxv x xEI EI EIθ-=+++图３）333002()2 2.3()666xx x llp xN x qx dxv x xEI EI EIθ-=++-⎰图２.２题a)33111311131(3)(2)616444641624 pp ppl plv v vEI EI⎡⎤⎡⎤=+=⨯⨯-+⨯-⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=3512plEI333321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI⎡⎤⎛⎫=-++=⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦b)2'292 (0)(1)3366Ml Ml PlvEI EI EI-=+++=2220.157316206327Pl Pl PlEIEI EI-+=⨯2291()(1)3366Ml Ml PllEI EI EIθ-=+-+=2220.1410716206327Pl Pl PlEIEI EI---=⨯()()()2222133311121333363l lp llv m mEIl EI⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎡⎤=----+⎪⎣⎦⎝⎭=2372430plEIc) ()44475321927682304qlql qllvEI EI EI=-=()23233 '11116(0)962416683612l q lql pl ql ql v EI EI EI EI EI⎡⎤=--=--=⎢⎥⎣⎦d)2.1图、2.2图和2.3图的弯矩图与剪力图如图2.1、图2.2和图2.3图2.1图2.2图2.32.3题1）()32212120624452313120Ml ql l l Mlq q EI EI EI EI q l M θ⎡⎤=---+=⎢⎥⎣⎦∴=右2）32101732418026q l Ml l l Ml lq EI EI EIEI θ⎡⎤=-++-⎢⎥⎣⎦=3311117131824360612080q l q l EI EI⎛⎫-++-=-⎪⨯⎝⎭ 2.4 题2.5图3000()6N x v x v x EIθ=++，()00v A p N =-300()6x v x Ap x A N EI θ⎛⎫∴=++- ⎪⎝⎭如图2.4， ()()0v l v l '==由得300200200060263l Ap l A N EI l N EI pl Ap l EI pN θθθ⎫⎛⎫++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎬⎪+=⎪⎭⎧-==-⎪⎨⎪=⎩解出 3333()1922pl x x v x EI l l ⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭图2.42.6图()()()()()()()2300122300012120001221223121212260,42026622M x N x v x x EI EIv l v l M l N l EI EI M l l l EI EIEI M l N l N l EI EI x x v x x l l θθθθθθθθθθθθθθ=++'==⎫⎧=--++=⎪⎪⎪⎪⎬⎨⎪⎪=+++=⎪⎪⎩⎭++∴=++由得解得 2.5题2.5图：（剪力弯矩图如２．５）()132023330222002332396522161848144069186pl Mp pR p ll p pl v AR EI EI v l Mlpl pl pl v EI EI EI EI v Ml pl pl pl v l EI EI EI EIθ-∴==-===⋅=⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭-'==--=-=-()16A pa b b M A l K l ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦， 图2.5 111,0,6632A l a l b A K ====+=将代入得：()16312pl pl M ==2.7图：（剪力弯矩图如２．６）341113422244440.052405021005112384240100572933844009600l ql ql v A R EI EI l ql ql v A R EI EIl qlql v EI EI ql ql EI EI==⋅===⋅=⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫=+=⎪⎝⎭ 图２．６()()3331233312111202424401007511117242440100300v v ql ql ql EI l EI EIv v ql ql qll EI l EI EIθθ-⎛⎫=-=-+=⎪⎝⎭--⎛⎫=--=--+=⎪⎝⎭2.8图（剪力弯矩图如２．７）()2221401112124,,0,11,82411118243212121248243,82864AA Qa b M A K l Q qa a l b A K ql ql M ql qlql R ql v AR EIα⎡⎤⎛⎫=⋅++⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦======++==⨯⨯⨯+==-===由,代入得图２．７442433032355238412816384111(0)246246448192()6488l qlql Ml ql v EI EI EI EI v ql Ml ql EI l EI EI ql EIl ql ql l M EI EI θθα⎛⎫∴=+-=⎪⎝⎭⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭=-=-=-⋅=2.6题. []1max 2max 2113212132142.()()62()()62()()242(0)sN EIv s sss s N dv dx dx dx GGA N EI v dx v C GA GA EI ax bx v v v f x cx d f x ax b C GA EI EIax bx f x f x c a x d GA GA qx qx f x f x EI EIv v τγ'''====-''=−−−→-+⎡⎤''∴=+=++++-+++⎢⎥⎣⎦⎛⎫''=-+++-+ ⎪⎝⎭''==''=⎰式中由于11142323432342(0)00()()00242602,224()241222425()23848s s s ssd b v l v l ql EI ql al EI c a l EI GA EIGA qlal EIql ql c EI EIqx qlx qx qx qlv x x EI EI GA EI GA l ql ql v EI GA ===''==⎧⎛⎫-++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪+=⎪⎩=⎛⎫∴=--++⎪⎝⎭∴=+可得出由得方程组：解出：a=2.7.题先推广到两端有位移,,,i i j j θθ∆∆情形：212,i j s EI GA l β⎛⎫∆=∆-∆=⎪⎝⎭令 321011322162(0)(0)()62()2sii i i j i i j s jjEIax bx v cx d ax GA v d v v c al bl EIv l l al GA al v l bl θθθθθ=+++-=∆∴==∆⎫⎪⎬'=∴=⎪⎭⎫=∆∴+++∆-=∆⎪⎪⎬⎪'=∴+=⎪⎭而由由由()()()2213121i j j i i j a l l b l l l θθθβθθθθβ⎧∆⎡⎤=+-⎪⎣⎦+⎪⎨-⎪∆=-+-⎪+⎩解出 ()()()()()()()()()()()()1121(0)(0)62416642162(0)(0)1()(0)()()4261j i i j i j i j j i j i EI M EIv EIb l l EI l l l EI N EIv EIa l l N l N EI M l EIv l EI b al l l βθβθββθβθβθθββθβθβ∆⎡⎤''∴===+--+⎢⎥+⎣⎦⎡⎤=-∆-∆+++-+⎢⎥+⎣⎦⎧⎡⎤''===+-∆-∆⎪⎢⎥+⎣⎦⎪⎪=⎨⎪∆⎡⎤⎪''==+=++--⎢⎥+⎪⎣⎦⎩令上述结0i j ∆=∆=∆果中，即同书中特例2.8题 已知：20375225, 1.8,751050kgl cm t cm s cm cm σ=⨯====1025100.7576.875kgq hs cm γ==⨯⨯=面积2cm 距参考轴cm面积距3cm惯性矩4cm自惯性矩4cm外板1.845⨯ 81 0 0 0 (21.87)略 球扁钢O N 24a38.75 9430.2 2232 ∑119.8 15.6 604.5 9430.22253.9ABC=11662224604.55.04116628610119.8BBe cm I C cm AA===-=-=275 1.838.75174min ,4555A cm l lI be s cm=⨯+=⎧⎫===⎨⎬⎩⎭计算外力时面积计算时，带板形心至球心表面1240.9 5.0419.862t y h e cm =+-=+-=形心至最外板纤维321186105.94433.5219.86t I y e cm w cm y =+=∴===()32206186101449.45.9422510501740.3662221086100.988,()0.980Iw cm y A l u EI x u u σϕ===⨯===⨯⨯== ()()()222212012020176.8752250.988320424.1212176.8752250.980158915)242415891510501416433.53204241050127114503204241050378433.5ql M x u kg cm ql M u kgcm M kg cm w M kg cm w M kg w ϕσσσσσσ==⨯⨯==-=-⨯⨯⨯=-=+=+==+=+==+=+=中中球头中板固端球头端（2max 21416kg cm cm σ⎫⎪⎪⎪⎪∴=⎬⎪⎪⎪⎪⎭若不计轴向力影响，则令u=0重复上述计算：222max 0176.875225241050142424433.5142414160.56%1424ql kg w cm σσσ⨯==+=+=⨯-=球头中相对误差：结论：轴向力对弯曲应力的影响可忽略不及计。

船舶操纵习题集一、知识点1.船舶操纵性能第一章船舶操纵性能船舶操纵性能包括船舶变速性能、旋回性能、航向稳定性和保向性、船舶操纵性指数(K、T指数)的物理意义及其与操纵性能的关系、船舶操纵性试验和IMO船舶操纵性衡准的基本内容。

2.船舶变速性能船舶变速性能包括船舶启动性能、船舶停车性能、倒车停船性能及影响倒车冲程的因素和船舶制动方法及其适用。

3.船舶旋回性能船舶旋回性能包括船舶旋回运动二个阶段及其特征、旋回圈及旋回要素的概念(旋回反移量、滞距、纵距、横距、旋回初径、旋回直径、转心、旋回时间、旋回降速、横倾等)、影响旋回性的因素和旋回圈要素在实际操船中的应用(反移量、旋回初径、进距、横距、旋回速率在实际操船中的应用，舵让与车让的比较)。

4.航向稳定性和保向性航向稳定性和保向性包括航向稳定性的定义及直线与动航向稳定性、航向稳定性的判别方法、影响航向稳定性的因素、保向性与航向稳定性的关系和影响保向性的因素。

5.船舶操纵性试验船舶操纵性试验包括旋回试验的目的、测定条件、测定方法，冲程试验的目的、测定条件、测定方法，以及Z形试验的目的和试验方法。

二、练习题(一)选择题(请选择一个正确或最合适的答案)1.船舶启动过程中，为保护主机。

A.先开高转速，在船速达到与转速相应的船速时再逐级减小转速B.先开低转速，在船速达到与转速相应的船速时再逐级加大转速C.先开低转速，在螺旋桨转动起来后就开高转速D.先开低转速，在转速达到相应的转速时再逐级增大转速2.船舶由静止状态进车，达到相应稳定航速的前进距离。

A.与船舶排水量成正比，与相应稳定船速的平方成正比B.与船舶排水量成正比，与相应稳定船速的平方成反比C.与船舶排水量成反比，与相应稳定船速的平方成正比D.与船舶排水量成反比，与相应稳定船速的平方成反比3.船舶由静止状态进车，达到相应稳定航速的前进距离。

A.与船舶排水量成正比，与达到相应稳定航速时的螺旋桨推力成正比B.与船舶排水量成正比，与达到相应稳定航速时的螺旋桨推力成反比C.与船舶排水量成反比，与达到相应稳定航速时的螺旋桨推力成正比D.与船舶排水量成反比，与达到相应稳定航速时的螺旋桨推力成反比4.船舶由静止状态进车，达到相应稳定航速的时间。

目录第一章船舶操纵性能第一节船舶旋回性（三副：船舶旋回性和舵效）第二节航向稳定性和保向性（三副：船舶航向稳定性）第三节船舶的变速运动性能（三副：船速与冲程）第四节船舶操纵性试验基本知识第五节IMO船舶操纵性衡准适用的船舶和基本内容第一章船舶操纵性能第一节船舶旋回性大副知识点1：船舶旋回运动三阶段【典型考题】1．直航船操一定舵角后，其转舵阶段的______。

A．横移速度较小，横移加速度较小 B．横移速度较小，横移加速度较大C．横移速度较大，横移加速度较大 D．横移速度较大，横移加速度较小参考答案：B解析：第一阶段亦称转舵阶段，船舶从开始转舵起至转至规定舵角止一般约8-15s，横移加速度v 和旋回角加速度r 均较大，旋回角加速度在此阶段可达最大值。

由于船舶运动惯性的原因，船舶重心G基本上沿原航向滑进，横移速度v和转向角速度r变化绝对值不大。

2．船舶操舵后，在转舵阶段将______。

A．出现速度降低、向转舵一侧横倾现象B．出现速度降低、向转舵相反一侧横倾现象C．出现速度增大、向转舵一侧横倾现象D．出现速度增大、向转舵相反一侧横倾现象参考答案：A解析：在舵力转船力矩Mδ的作用下，船首有向操舵一侧回转的趋势，重心则有向操舵相反方向的微量横移，与此同时，船舶因舵力位置比重心位置低而出现少量内倾。

因此，该阶段也称为横移内倾阶段。

3．直航船操一定舵角后，其过渡阶段的______。

A．转向角速度为变量，角加速度为常量B．转向角速度为常量，角加速度为变量C．转向角速度为变量，角加速度为变量D．转向角速度为常量，角加速度为常量参考答案：C解析：第二阶段亦称过度阶段，诸指标均为变量。

该阶段中，船舶的旋回角速度、横移速度和漂角均逐步增大，水动力F w的作用方向由第一阶段来自正前方，逐渐改变为来自船首外舷方向。

由于水动力F W作用点较重心更靠近船首，因而产生水动力转船力矩Mδ，方向与舵力转船力矩MJ一致，使船舶加速旋回；与此同时，随着旋回角速度的不断提高，又会产生不断增大的船舶旋回阻矩，从而使旋回角速度不断降低，角速度的增加受到限制。

目录船舶操纵性能······第2 页答案————第14页外界因素对操船影响·第15 页答案————第23页第三节系离泊操纵···第24 页答案————第31页第四节应急反应·····第32 页答案————第36页第一节船舶操纵性能1 船舶的冲程数据应实际测定，所以应选择_____进行测定。

A．有风、有流的海域 B．无风、无流的海域C．大风浪天气 D．浅水水域2 停车冲程和冲时是指_____。

A．船舶在航进中停车，到船完全停住的距离和时间B．船舶在航进中停车，直至余速降至2节时的航进距离和所需时间C．A、B都对D．A、B都不对3 船舶的冲程数据应实际测定，测定时应满足下列_____项条件。

A．应选择无风流影响的水域B．水深足够，不存在浅水的影响C．船舶必须以稳定的航向、转速作直线运动，当驾驶台下令停车(或倒车)时，可以开始测定D．以上都对4 船舶倒车停止性能(制动性能)，也称最短停止距离是指船在前进三中开后退三，从_____停止移动的这段时间内所前进的距离。

A．从发令开始至船对地 B．从发令开始至船对水C．螺旋桨开始倒转至船对地 D．螺旋桨开始倒转至船对水5 测定船的停车冲程时，因停止移动时间在水中不易观察，所以通常万吨级船舶以船在前进三或前进二的船速停车，降到能保持舵效的最小速度_____节时来衡量船停车后的停船距离(冲程)。

A．1.5 B．2.0 C．2.5 D．3.06 同一船舶，在空载或压载时的冲程要比满载时的冲程_____。

A．小得多 B．大得多 C．差不多 D．有时大有时小7 据统计，一般万吨级货船的倒车停船距离(最短停船距离)为_____倍船长。

A．6～8 B．8～10 C．10～13 D．13～168 船舶主机换向，从前进三到后退三约需时间为_____。

船舶操纵注：题号前加*号的题为修改或新加题11231.直航船舶对操舵改变航向的快速响应能力称为:A. 船舶保向性能B. 船舶旋回性能C. 初始回转性能D. 航向稳定性能2.船舶操舵后，在转舵阶段将：A. 出现速度降低、向转舵一侧横倾现象B. 出现速度降低、向转舵相反一侧横倾现象C. 出现速度增大、向转舵一侧横倾现象D. 出现速度增大、向转舵相反一侧横倾现象3.直航船操一定舵角后，其旋回初始阶段的：A. 转向角速度较小，角加速度较大B. 转向角速度较小，角加速度较小C. 转向角速度较大，角加速度较大D. 转向角速度较大，角加速度较小4.直航船操一定舵角后，其旋回初始阶段的：A. 横移速度较小，横移加速度较小B. 横移速度较小，横移加速度较大C. 横移速度较大，横移加速度较大D. 横移速度较大，横移加速度较小5.*直航船操一定舵角后，其旋回初始阶段的船体：A. 开始向操舵一侧横移，横移加速度较小B. 开始向操舵相反一侧横移，横移加速度较大C. 开始向操舵一侧横移，横移加速度较大D. 开始向操舵相反一侧横移，横移加速度较小6.*直航船操一定舵角后，其旋回初始阶段的船体：A. 开始向操舵一侧横移，横移速度较小B. 开始向操舵相反一侧横移，横移速度较大C. 开始向操舵一侧横移，横移速度较大D. 开始向操舵相反一侧横移，横移速度较小7.*直航船操一定舵角后，其旋回初始阶段的船体：A. 开始向操舵一侧横移，向操舵一侧横倾B. 开始向操舵相反一侧横移，向操舵相反一侧横倾C. 开始向操舵一侧横移，向操舵相反一侧横倾D. 开始向操舵相反一侧横移，向操舵一侧横倾8.*直航船操一定舵角后，其旋回初始阶段的转心：A. 约在重心稍前处，并开始向前移动B. 约在重心稍后处，并开始向前移动C. 约在重心稍前处，并开始向后移动D. 约在重心稍后处，并开始向后移动9.*直航船操一定舵角后，其加速旋回阶段的转心：A. 在重心之前，并向前移动B. 在重心之后，并向前移动C. 在重心之前，并向后移动D. 在重心之后，并向后移动10.*直航船操一定舵角后，其加速旋回阶段的船体：A. 向操舵一侧横移，向操舵一侧横倾B. 向操舵相反一侧横移，向操舵相反一侧横倾C. 向操舵一侧横移，向操舵相反一侧横倾D. 向操舵相反一侧横移，向操舵一侧横倾11.*直航船操一定舵角后，其加速旋回阶段的船体：A. 开始向操舵一侧横移，横移速度较小B. 开始向操舵相反一侧横移，横移速度较大C. 开始向操舵一侧横移，横移速度较大D. 开始向操舵相反一侧横移，横移速度较小12.*直航船操一定舵角后，其加速旋回阶段的：A. 角加速度为常量，横移加速度为常量B. 角加速度为变量，横移加速度为变量C. 角加速度为变量，横移加速度为变量D. 角加速度为常量，横移加速度为常量13.*直航船操一定舵角后，其加速旋回阶段的：A. 转向角速度为变量，横移速度为常量B. 转向角速度为常量，横移速度为变量C. 转向角速度为变量，横移速度为变量D. 转向角速度为常量，横移速度为常量14.直航船操一定舵角后，其加速旋回阶段的：A. 横移速度为变量，横移加速度为常量B. 横移速度为常量，横移加速度为变量C. 横移速度为变量，横移加速度为变量D. 横移速度为变量，横移加速度为常量15.直航船操一定舵角后，其加速旋回阶段的：A. 转向角速度为变量，角加速度为常量B. 转向角速度为常量，角加速度为变量C. 转向角速度为变量，角加速度为变量D. 转向角速度为变量，角加速度为常量16.直航船操一定舵角后，其定常旋回阶段的：A. 转向角速度为常量，角加速度为变量B. 转向角速度为变量，角加速度为零C. 转向角速度为变量，角加速度为变量D. 转向角速度为常量，角加速度为零17.直航船操一定舵角后，其定常旋回阶段的：A. 横移速度为常量，横移加速度为变量B. 横移速度为变量，横移加速度为零C. 横移速度为变量，横移加速度为变量D. 横移速度为常量，横移加速度为零18.*直航船操一定舵角后，其定常旋回阶段的：A. 转向角速度最大，角加速度最大B. 转向角速度最小，角加速度为零C. 转向角速度最小，角加速度最大D. 转向角速度最大，角加速度为零19.*直航船操一定舵角后，其定常旋回阶段：A. 降速达到最大，外倾角趋于稳定B. 船速继续下降，外倾角继续增大C. 船速继续下降，外倾角趋于稳定D. 降速达到最大，外倾角继续增大20.*直航船操一定舵角后，其定常旋回阶段的：A. 转心位置稳定B. 转心继续前移C. 转心趋向船中D. 转心趋向船尾21.*船舶作舵旋回进入定常旋回阶段后，下列叙述哪项不正确？A.作用于船体的合力矩为零B.角速度达最大C.角加速度达最大D.船舶降速达到最大22.旋回圈是指直航中的船舶操左（或右）满舵后：A. 船尾端描绘的轨迹B. 船舶重心描绘的轨迹C. 船舶转心P描绘的轨迹D. 船首端描绘的轨迹23.驾驶台展示的船舶操纵性资料中，其旋回圈：A. 是船舶全速直航操20º舵角后重心描绘的轨迹B. 是船舶半速直航操满舵后重心描绘的轨迹C. 是船舶半速直航操20º舵角后重心描绘的轨迹D. 是船舶全速直航操满舵后重心描绘的轨迹24.船舶以一定的速度直航中操一定的舵角并保持之，船舶进入回转运动的性能称为：A. 船舶的保向性能B. 船舶的旋回性能C. 船舶的变速性能D. 船舶的改向性能25.船舶在旋回运动过程中，其首、尾转动情况为：A. 船首向操舵相反一侧转动，船尾向操舵一侧转动B. 船首向操舵一侧转动，船尾向操舵相反一侧转动C. 船首向操舵一侧转动，船尾向操舵一侧转动D. 船首向操舵相反一侧转动，船尾向操舵相反一侧转动26.船舶在旋回运动过程中，其首、尾转动量的大小与重心旋回轨迹相比较：A. 船首比船尾向操舵相反一侧转动量大B. 船尾比船首向操舵相反一侧转动量大C. 船首比船尾向操舵一侧转动量大D. 船尾比船首向操舵一侧转动量大27.船舶在旋回运动过程中，其首、尾转动量的大小与重心旋回轨迹相比较：A. 船首比船尾向操舵相反一侧转动量大B. 船尾比船首向操舵相反一侧转动量大C. 船首比船尾向操舵一侧转动量大D. 船尾比船首向操舵一侧转动量大28.船舶旋回圈中的进距是指：A. 自操舵起，至航向改变90°时，其重心在原航向上的横向移动距离B. 自操舵起，至航向改变90°时，其重心在原航向上的纵向移动距离C. 自操舵起，至航向改变180°时，其重心在原航向上的横向移动距离D. 自操舵起，至航向改变180°时，其重心在原航向上的纵向移动距离29.船舶旋回圈中的横距是指：A. 自操舵起，至航向改变90°时，其重心在原航向上的横向移动距离B. 自操舵起，至航向改变90°时，其重心在原航向上的纵向移动距离C. 自操舵起，至航向改变180°时，其重心在原航向上的横向移动距离D. 自操舵起，至航向改变180°时，其重心在原航向上的纵向移动距离30.船舶旋回圈中的旋回初径是指：A. 自操舵起，至航向改变90°时，其重心在原航向上的横向移动距离B. 自操舵起，至航向改变90°时，其重心在原航向上的纵向移动距离C. 自操舵起，至航向改变180°时，其重心在原航向上的横向移动距离D. 自操舵起，至航向改变180°时，其重心在原航向上的纵向移动距离31.船舶旋回圈中的旋回直径是指：A. 自操舵起，至航向改变90°时，其重心在原航向上的横向移动距离B. 自操舵起，至航向改变180°时，其重心在原航向上的横向移动距离C. 自操舵起，至角速度达到最大时，旋回圈的直径D. 自操舵起，至角速度达到常量时，旋回圈的直径32.船舶旋回过程中的反移量是指：A. 自操舵起，其重心向转舵相反一侧在原航向上的横向移动距离B. 自操舵起，其船尾向转舵相反一侧在原航向上的横向移动距离C. 自操舵起，其重心向转舵一侧在原航向上的横向移动距离D. 自操舵起，其船尾向转舵一侧在原航向上的横向移动距离33.满载船舶满舵旋回时的最大反移量：A. 约为船长的1％左右B. 约为船长的3％左右C. 约为船长的5％左右D. 约为船长的7％左右34.船舶满舵旋回过程中：A. 当转向角达到约1°左右时，反移量最大B. 当转向角达到约1个罗经点左右时，反移量最大C. 当转向角达到约2个罗经点左右时，反移量最大D. 当转向角达到约3个罗经点左右时，反移量最大35.船舶旋回中的漂角β一般是指：A. 船首处旋回轨迹的切线与船舶首尾线之间的夹角B. 重心处旋回轨迹的切线与船舶首尾线之间的夹角C. 船尾处旋回轨迹的切线与船舶首尾线之间的夹角D. 转心处旋回轨迹的切线与船舶首尾线之间的夹角36.船舶旋回中，首尾线上各点的漂角的分布情况有以下特点：A. 在转心处的值最大B. 在重心处的值最大C. 在转心处的值最小D. 在船尾处的值最小37.船舶旋回中，首尾线上漂角为零的点在：A. 转心处B. 重心处C. 转心处D. 船尾处38.*船舶作舵旋回时，横移速度在船舶首尾线上分布从大到小依次排列为：A. 船尾处、重心处、转心处B. 重心处、船尾处、转心处C. 转心处、船尾处、重心处D. 船尾处、转心处、重心处39.*船舶作舵旋回时：A. 船尾向转舵一侧横移；船首向转舵相反一侧横移B. 船尾向转舵相反一侧横移；船首向转舵一侧横移C. 船尾向转舵相反一侧横移；船首向转舵相反一侧横移D. 船尾向转舵一侧横移；船首向转舵一侧横移40.*船舶作舵旋回时：A. 船尾向转舵一侧横移；船舶重心向转舵相反一侧横移B. 船尾向转舵相反一侧横移；船舶重心向转舵一侧横移C. 船尾向转舵相反一侧横移；船舶重心向转舵相反一侧横移D. 船尾向转舵一侧横移；船舶重心向转舵一侧横移41.*船舶作舵旋回时：A. 转心向转舵一侧横移；船首向转舵相反一侧横移B. 转心向转舵相反一侧横移；船首向转舵一侧横移C. 转心向转舵相反一侧横移；船首向转舵相反一侧横移D. 转心处没有横移；船首向转舵一侧横移42.*船舶作舵旋回时，纵向移动速度在船舶首尾线上分布为：A. 船尾处＞重心处＞转心处B. 重心处＜船尾处＜转心处C. 转心处=船尾处=重心处D. 船尾处≥转心处≥重心处43.*下列有关船舶旋回要素的叙述哪项是错误的？A.在船舶旋回资料中给出的进距是航向改变90°时的进距B.在船舶旋回资料中给出的横距是航向改变90°时的横距C.船速越快，反移量越大D.船舶初稳性高度越大，定常外倾角越大44.*下列有关船舶旋回要素的叙述哪些是正确的？Ⅰ.在船舶旋回资料中给出的进距是航向改变90°时的进距Ⅱ.在船舶旋回资料中给出的横距是航向改变90°时的横距Ⅲ.船速越快，反移量越大Ⅳ.船舶初稳性高度越大，定常外倾角越大A.Ⅰ～ⅢB.Ⅱ～ⅣC.Ⅰ、Ⅱ、ⅣD.Ⅰ～Ⅳ45.*下列有关船舶在旋回中漂角的叙述哪些是正确的？Ⅰ船尾处漂角最大Ⅱ转心处漂角为零Ⅲ漂角越大，速降系数越大Ⅳ船舶在浅水中旋回时的漂角比深水中小A.Ⅰ～ⅢB.Ⅱ～ⅣC.Ⅰ、Ⅱ、ⅣD.Ⅰ～Ⅳ46.*下列有关船舶在旋回中漂角的叙述哪项是错误的？A.船尾处漂角最大B.转心处漂角为零C.漂角越大，速降系数越大D.船舶在浅水中旋回时的漂角比深水中小47.船舶旋回运动中，船尾处的运动参数具有那些特点？A. 漂角为零，横移速度最小B. 漂角为零，横移速度最大C. 漂角最大，横移速度最小D. 漂角最大，横移速度最大48.船舶作舵旋回时，漂角在船舶首尾线上分布从大到小依次排列为：A. 船尾处、重心处、转心处B. 重心处、船尾处、转心处C. 转心处、船尾处、重心处D. 船尾处、转心处、重心处49.船舶旋回过程中，漂角β的值：A. 在转舵阶段较小，在定常旋回阶段较大B. 在转舵阶段较小，在定常旋回阶段较小，且相等C. 在转舵阶段较大，在定常旋回阶段较小D. 在转舵阶段较大，在定常旋回阶段较大，且相等50.船舶在旋回运动中，漂角何处最大？A. 转心处B. 重心处C. 船尾端D. 船首端51.*船舶旋回中船速下降与相对旋回初径D T/L密切相关：A. D T/L越小旋回性能越差，速降越明显B. D T/L越小旋回性能越好，速降越明显C. D T/L越小旋回性能越差，速降越少D. D T/L越小旋回性能越好，速降越少52.*旋回中船速下降与相对旋回初径D T/L密切相关：A. D T/L越小旋回性能越好，速降系数越小B. D T/L越小旋回性能越差，速降系数越小C. D T/L越小旋回性能越好，速降系数越大D. D T/L越小旋回性能越差，速降系数越大53.*旋回中船速下降与相对旋回初径D T/L密切相关：A. D T/L越小旋回性能越好，漂角越大B. D T/L越小旋回性能越差，漂角越小C. D T/L越小旋回性能越好，漂角越小D. D T/L越小旋回性能越差，漂角越大54.船舶旋回运动中，漂角越大：A. 速降系数越小，速度下降越小，转心前移B. 速降系数越小，速度下降越大，转心前移C. 速降系数越大，速度下降越大，转心前移D. 速降系数越小，速度下降越大，转心后移55.船舶旋回过程中，漂角越大：A. 船尾向操舵一侧偏转幅度越大B. 船尾向操舵相反一侧偏转幅度越小C. 船首向操舵一侧偏转幅度越大D. 船首向操舵相反一侧偏转幅度越小56.船舶旋回过程中，漂角越大：A. 旋回性越差；旋回直径越大B. 旋回性越好；旋回直径越小C. 追随性越差；旋回直径越大D. 追随性越好；旋回直径越小57.船舶旋回运动中，漂角越大：A. 速降加剧，转心前移B. 速降加剧，转心后移C. 速降减轻，转心前移D. 速降减轻，转心后移58.*船舶旋回运动中，漂角由大变小：A. 速降加剧，转心前移B. 速降加剧，转心后移C. 速降减轻，转心前移D. 速降减轻，转心后移59.船舶旋回中，随着漂角的逐渐增大，旋回半径和转心的变化情况为：A. 旋回半径减小，转心前移B. 旋回半径减小，转心后移C. 旋回半径增大，转心前移D. 旋回半径增大，转心后移60.船舶做旋回运动过程中，漂角越小：A. 速降加剧，横倾增大B. 速降加剧，横倾减小C. 速降减轻，横倾减小D. 速降减轻，横倾增大61.一般商船满舵旋回中，重心G处的漂角一般约在_______之间。

船舶流体力学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.下列流体哪个属牛顿流体：( )参考答案:汽油2.在惯性力和重力起主导作用时，两相似流场的欧拉相似准数必相等。

参考答案:错误3.边界层的流动分离发生在 ()参考答案:逆压梯度区；4.以下对边界层内的流动特点描述正确的是 ()参考答案:粘性力与惯性力量级相等；5.在势流流动中，如果物体作匀速运动，则物体不受流体作用力;如果物体作加速运动，则物体受流体作用力。

参考答案:正确6.在一定条件下，层流和湍流两种流动状态可以相互转换。

参考答案:正确7.Venturi管用来测量：（）参考答案:管道内流体流动的流量8.水下潜艇的平面上甲板受到的静水压力的合力与以下哪个因素无关？（）参考答案:甲板倾角9.对已建立微分方程的问题，根据影响流动过程的物理参数通过量纲分析导出相似准则称为量纲分析方法。

参考答案:错误10.有一个变直径管，直径【图片】，【图片】,流速【图片】。

【图片】为: （）参考答案:6m/s11.一维流动的连续性方程VA=C成立的必要条件是：（）参考答案:不可压缩流体12.涡线所诱导的速度场都是无旋场。

参考答案:正确13.判别边界层内的层流和湍流状态的准则数为距离雷诺数。

参考答案:正确14.在液体中潜体所受浮力的大小：（）参考答案:与液体的密度成正比15.边界层内沿厚度方向，存在很大的速度梯度。

参考答案:正确16.公式【图片】表示的含义为：（）参考答案:流体在x, y, z三方向上的变形速率之和为017.尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和相对粗糙度的变化关系的试验。

参考答案:错误18.理想流体绕任意物体的平面无旋流动，物体受到流体的作用力可能有参考答案:附加惯性力19.无穷远均匀来流绕一确定形状的圆柱体有环量流动，升力的大小与（）有关参考答案:圆柱体的直径20.不可压缩定常流动与不可压缩非定常流动的连续方程的微分形式是一致的。

毕业答辩——船舶操纵性与耐波性1.什么是船舶耐波性？船舶耐波性是指船舶在波浪扰动下，产生各种摇荡运动、抨击、甲板上浪、失速、螺旋桨出水以及波浪弯矩等，仍能维持一定航速在波浪中安全航行的性能。

（P1）2.什么是有效波面？船宽、吃水相对波长是很小时，可近似认为船是水中一质点，它所受的浮力近似垂直于波面。

当船宽和吃水相对波长为有限尺度时，由于船宽范围内波形曲率的变化以及沿船体水下表面所受到的浮力方向与波面法向不一致，使船受到的总浮力有所减小，同时其浮力作用线是垂直于某一次波面，这一次波面称为有效波面。

（P17）3.船舶阻尼力（矩）按物理性质大致可分为哪三类？兴波阻尼、旋涡阻尼、摩擦阻尼（P8）4.船在水中可能产生六个自由度的摇荡运动，分别是什么运动？横摇、纵摇、首摇、垂荡（升沉）、横荡和纵荡5.研究船舶耐波性用到的三种坐标系是哪三种，可画图说明？空间固定坐标系：该坐标系用来描述海浪；动坐标系Gxbybzb：随船做摇荡运动，坐标原点取在船的重心G 上，坐标轴取作与船的中心惯性主轴相重合，Gxb在船中线面与龙骨线平行，向艏为正；Gzb在船中线面内垂直于Gxb，向上为正；Gyb 垂直于船的中线面，向右舷为正。

随船移动的平衡坐标系Oxyz：当船在静水中以航速v航行时，该坐标系随船同速前进，Oxy位于静水面上，Ox正向与航速v同向。

当船在波浪上做摇荡运动时，该坐标系不随船做摇荡，仍保持按船的平均速度和原航向前进。

6.船模实验需要满足的相似律有那几个？几何相似、运动相似、动力相似。

（P136-P137）7.什么是船舶摇荡运动的兴波阻尼？（P9）由于船舶运动使水面产生波浪，消耗船本身的能力所造成的阻尼。

傅汝德认为兴波阻尼与速度一次方成比例。

8.目前采用较广泛的减摇装置有哪些？舭龙骨、减摇水舱、减摇鳍（P168）9.什么是有效波面角？有效波面的切线与水平间线间的夹角，恒小于真实波面角。

（P14 p17)10.什么是史密斯效应？波浪下任一点的压力随深度按指数递减的规律，称为“史密斯效应”。

船舶原理课后习题答案船舶原理是一门研究船舶结构、性能和操作原理的学科，它对于船舶设计、建造和运营至关重要。

以下是一些典型的船舶原理课后习题及其答案，供参考：习题一：船舶浮力的计算问题：假设一艘船的排水量为1000吨，求该船的浮力。

答案：根据阿基米德原理，浮力等于船舶所排开的水的重量。

排水量为1000吨，即1000000千克。

水的密度约为1000千克/立方米。

因此，浮力 F = m * g，其中 m 是排水量，g 是重力加速度，取9.81 m/s²。

计算得 F = 1000000 * 9.81 = 9810000牛顿。

习题二：船舶稳定性分析问题：如果一艘船的重心位于船体中心线上方2米处，船的重心高度为4米，求该船的初始稳定性。

答案：初始稳定性可以通过计算船的重心高度与船体中心线上方高度的差值来评估。

在本例中，稳定性高度 h = 4 - 2 = 2米。

这个值越大，船的稳定性越好。

习题三：船舶阻力的计算问题：一艘船以10节的速度航行，其湿表面积为500平方米，水的阻力系数为0.005。

求该船的总阻力。

答案：总阻力 R 可以通过以下公式计算：R = C * A * (v^2) / 2，其中 C 是阻力系数，A 是湿表面积，v 是速度。

首先将速度转换为米/秒，10节 = 5.14米/秒。

代入公式得 R = 0.005 * 500 * (5.14^2) / 2 = 34.5牛顿。

习题四：船舶动力分析问题：一艘船的发动机功率为1000千瓦，船的总阻力为34.5牛顿。

求该船的最大航速。

答案：最大航速可以通过功率和阻力的关系计算得出。

公式为 v = P / R，其中 P 是功率，R 是阻力。

将功率转换为牛顿米/秒，1000千瓦= 1000000瓦特。

代入公式得 v = 1000000 / 34.5 = 28924.32米/秒。

然而，这个速度显然不现实，因为它没有考虑到水的阻力随速度增加而增加的非线性关系。

s目录第1章绪论 (2)第2章单跨梁的弯曲理论 (2)第３章杆件的扭转理论 (15)第４章力法 (17)第5章位移法 (28)第6章能量法 (41)第7章矩阵法 (56)第9章矩形板的弯曲理论 (69)第10章杆和板的稳定性 (75)第1章绪论１．１题１）承受总纵弯曲构件：连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连续纵桁，龙骨等远离中和轴的纵向连续构件（舷侧列板等）２）承受横弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨３）承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等４）承受局部弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板，纵骨，递纵桁，龙骨等１．２题甲板板：纵横力（总纵弯曲应力沿纵向，横向货物或上浪水压力，横向作用）舷侧外板：横向水压力等骨架限制力沿中面底板：主要承受横向力货物重量，骨架限制力沿中面为纵向力舱壁板：主要为横向力如水，货压力也有中面力第2章单跨梁的弯曲理论２.1题设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v(1x)１）图2.1333 2334243()()()424 ()26666l l ll l lp x p x p x M x N xv xEI EI EI EI EI---=++++原点在跨中：3230111104()4()266llp xM x N xv x vEI EI EI-=+++，'11'11()0()022(0)0(0)2l lv vpv N⎧==⎪⎨⎪==⎩２）3323()3 2.2()266llp xN xMxv x xEI EI EIθ-=+++图３）333002()2 2.3()666xx x llp xN x qx dxv x xEI EI EIθ-=++-⎰图２.２题a)33111311131(3)(2)616444641624 pp ppl plv v vEI EI⎡⎤⎡⎤=+=⨯⨯-+⨯-⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=3512plEI333321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI⎡⎤⎛⎫=-++=⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦b)2'292 (0)(1)3366Ml Ml PlvEI EI EI-=+++=2220.157316206327Pl Pl PlEIEI EI-+=⨯2291()(1)3366Ml Ml PllEI EI EIθ-=+-+=2220.1410716206327Pl Pl PlEIEI EI---=⨯()()()2222133311121333363l lp llv m mEIl EI⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎡⎤=----+⎪⎣⎦⎝⎭=2372430plEIc) ()44475321927682304qlql qllvEI EI EI=-=()23233 '11116(0)962416683612l q lql pl ql ql v EI EI EI EI EI⎡⎤=--=--=⎢⎥⎣⎦d)2.1图、2.2图和2.3图的弯矩图与剪力图如图2.1、图2.2和图2.3图2.1图2.2图2.32.3题1）()32212120624452313120Ml ql l l Mlq q EI EI EI EI q l M θ⎡⎤=---+=⎢⎥⎣⎦∴=右2）32101732418026q l Ml l l Ml lq EI EI EIEI θ⎡⎤=-++-⎢⎥⎣⎦=3311117131824360612080q l q l EI EI⎛⎫-++-=-⎪⨯⎝⎭ 2.4 题2.5图3000()6N x v x v x EIθ=++，()00v A p N =-300()6x v x Ap x A N EI θ⎛⎫∴=++- ⎪⎝⎭如图2.4， ()()0v l v l '==由得300200200060263l Ap l A N EI l N EI pl Ap l EI pN θθθ⎫⎛⎫++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎬⎪+=⎪⎭⎧-==-⎪⎨⎪=⎩解出 3333()1922pl x x v x EI l l ⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭图2.42.6图()()()()()()()2300122300012120001221223121212260,42026622M x N x v x x EI EIv l v l M l N l EI EI M l l l EI EIEI M l N l N l EI EI x x v x x l l θθθθθθθθθθθθθθ=++'==⎫⎧=--++=⎪⎪⎪⎪⎬⎨⎪⎪=+++=⎪⎪⎩⎭++∴=++由得解得 2.5题2.5图：（剪力弯矩图如２．５）()132023330222002332396522161848144069186pl Mp pR p ll p pl v AR EI EI v l Mlpl pl pl v EI EI EI EI v Ml pl pl pl v l EI EI EI EIθ-∴==-===⋅=⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭-'==--=-=-()16A pa b b M A l K l ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦， 图2.5 111,0,6632A l a l b A K ====+=将代入得：()16312pl pl M ==2.7图：（剪力弯矩图如２．６）341113422244440.052405021005112384240100572933844009600l ql ql v A R EI EI l ql ql v A R EI EIl qlql v EI EI ql ql EI EI==⋅===⋅=⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫=+=⎪⎝⎭ 图２．６()()3331233312111202424401007511117242440100300v v ql ql ql EI l EI EIv v ql ql qll EI l EI EIθθ-⎛⎫=-=-+=⎪⎝⎭--⎛⎫=--=--+=⎪⎝⎭2.8图（剪力弯矩图如２．７）()2221401112124,,0,11,82411118243212121248243,82864AA Qa b M A K l Q qa a l b A K ql ql M ql qlql R ql v AR EIα⎡⎤⎛⎫=⋅++⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦======++==⨯⨯⨯+==-===由,代入得图２．７442433032355238412816384111(0)246246448192()6488l qlql Ml ql v EI EI EI EI v ql Ml ql EI l EI EI ql EIl ql ql l M EI EI θθα⎛⎫∴=+-=⎪⎝⎭⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭=-=-=-⋅=2.6题. []1max 2max 2113212132142.()()62()()62()()242(0)sN EIv s sss s N dv dx dx dx GGA N EI v dx v C GA GA EI ax bx v v v f x cx d f x ax b C GA EI EIax bx f x f x c a x d GA GA qx qx f x f x EI EIv v τγ'''====-''=−−−→-+⎡⎤''∴=+=++++-+++⎢⎥⎣⎦⎛⎫''=-+++-+ ⎪⎝⎭''==''=⎰式中由于11142323432342(0)00()()00242602,224()241222425()23848s s s ssd b v l v l ql EI ql al EI c a l EI GA EIGA qlal EIql ql c EI EIqx qlx qx qx qlv x x EI EI GA EI GA l ql ql v EI GA ===''==⎧⎛⎫-++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪+=⎪⎩=⎛⎫∴=--++⎪⎝⎭∴=+可得出由得方程组：解出：a=2.7.题先推广到两端有位移,,,i i j j θθ∆∆情形：212,i j s EI GA l β⎛⎫∆=∆-∆=⎪⎝⎭令 321011322162(0)(0)()62()2sii i i j i i j s jjEIax bx v cx d ax GA v d v v c al bl EIv l l al GA al v l bl θθθθθ=+++-=∆∴==∆⎫⎪⎬'=∴=⎪⎭⎫=∆∴+++∆-=∆⎪⎪⎬⎪'=∴+=⎪⎭而由由由()()()2213121i j j i i j a l l b l l l θθθβθθθθβ⎧∆⎡⎤=+-⎪⎣⎦+⎪⎨-⎪∆=-+-⎪+⎩解出 ()()()()()()()()()()()()1121(0)(0)62416642162(0)(0)1()(0)()()4261j i i j i j i j j i j i EI M EIv EIb l l EI l l l EI N EIv EIa l l N l N EI M l EIv l EI b al l l βθβθββθβθβθθββθβθβ∆⎡⎤''∴===+--+⎢⎥+⎣⎦⎡⎤=-∆-∆+++-+⎢⎥+⎣⎦⎧⎡⎤''===+-∆-∆⎪⎢⎥+⎣⎦⎪⎪=⎨⎪∆⎡⎤⎪''==+=++--⎢⎥+⎪⎣⎦⎩令上述结0i j ∆=∆=∆果中，即同书中特例2.8题 已知：20375225, 1.8,751050kgl cm t cm s cm cm σ=⨯====1025100.7576.875kgq hs cm γ==⨯⨯=面积2cm 距参考轴cm面积距3cm惯性矩4cm自惯性矩4cm外板1.845⨯ 81 0 0 0 (21.87)略 球扁钢O N 24a38.75 9430.2 2232 ∑119.8 15.6 604.5 9430.22253.9ABC=11662224604.55.04116628610119.8BBe cm I C cm AA===-=-=275 1.838.75174min ,4555A cm l lI be s cm=⨯+=⎧⎫===⎨⎬⎩⎭计算外力时面积计算时，带板形心至球心表面1240.9 5.0419.862t y h e cm =+-=+-=形心至最外板纤维321186105.94433.5219.86t I y e cm w cm y =+=∴===()32206186101449.45.9422510501740.3662221086100.988,()0.980Iw cm y A l u EI x u u σϕ===⨯===⨯⨯== ()()()222212012020176.8752250.988320424.1212176.8752250.980158915)242415891510501416433.53204241050127114503204241050378433.5ql M x u kg cm ql M u kgcm M kg cm w M kg cm w M kg w ϕσσσσσσ==⨯⨯==-=-⨯⨯⨯=-=+=+==+=+==+=+=中中球头中板固端球头端（2max 21416kg cm cm σ⎫⎪⎪⎪⎪∴=⎬⎪⎪⎪⎪⎭若不计轴向力影响，则令u=0重复上述计算：222max 0176.875225241050142424433.5142414160.56%1424ql kg w cm σσσ⨯==+=+=⨯-=球头中相对误差：结论：轴向力对弯曲应力的影响可忽略不及计。

操纵性是指船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能，即船舶能保持或改变航速、航向和位置的性能。

包括以下四个方面：①航向稳定性：舶在水平面内运动受到扰动而偏离平衡状态，当扰动完全消除后，保持原有航向运动的性能。

②回转性：船舶应舵作圆弧运动的性能。

③转首及跟从性：船舶应舵转首及迅速进入新的稳定运动状态的性能。

④停船性能：船舶对惯性停船和倒车停船的响应性能。

影响操纵性的因素：船型→水动力性能→操纵性操纵装置控制系统：自动驾驶系统，自动定位系统，自动舵。

2、固有操纵性：不考虑外界环境条件、操舵装置性能、驾驶人员的技术水平等差异所表现的自身固有操纵性——（船、舵）开环操纵性。

3、控制操纵性：考虑上述因素的船舶，在具有操船环境下实操时所表现的操纵性能。

4、操纵装置：舵、转向导管、平旋推进器、主动转向装置。

5、操纵六要素：锚、车、舵、缆、风、流。

6、作不定常运动的船舶，除了船本身受到与加速度成比例的惯性力外，同时船体作用于周围的水，使之得到加速度，根据作用力与反作用力原理，水对船存在反作用力，这个反作用力称为附加惯性力。

附加惯性力是与船的加速度成比例的，其比例系数称为附加质量。

附加质量与物体本身的形状及运动状态有关。

I xx=∫(x2+y2)dm式中x,y,z是船舶微质量dm在运动坐标系中的坐标。

m运动坐标系：以船舶的重心位置G为原点而固定于船体上的直角坐标系。

首向角：船舶纵剖面与OoXo轴的交角。

航速角：重心瞬时速度矢量与OoXo轴夹角。

枢心：回转时漂角为零点、横向速度为零的点。

船舶重心处的速度矢量V与Gx轴正方向的交角称为漂角β。

船舶在静水中运动时，作用在其上的外力分为两类：一类是由船舶与水之间的相互运动引起的水动力和力矩，另一类是由于其他原因引起的外力，如托缆力、风压力等。

船舶操纵性运动线性方程式：(m−X u)u−X u∆u=0(一般不用)(m−Y v̇)v̇−Y v v−Y ṙṙ+(mu1−Y r)r=Yδδ−N v̇v̇−N v v+(I zz−N ṙ)ṙ−N r r=Nδδ把水动力作为外力，应用牛顿定律建立的数学模型，称为水动力模型。

操纵性简答题以下选择的作业题目，最具有代表意义，最能反馈作业的实际情况，现分析如下：２，线性操纵运动数学模型中八个水动力导数，说明其含义，并分析数量级大小。

答：略【分析】：此题所有答案都可在课本上面找到，但是要答得完全并非易事。

需要指出的是，大多数同学都答得并不完全，少部分同学的答案显得对本题的解答不够耐心，态度不够端正，这是需要改进的地方。

３，某传经实验表明不具备直线稳定性，试问采取什么措施能使稳定性改善？答：与v Y ，v N ，r Y ，r N 相关．１）．｜v Y ｜，｜r N ｜越大，航向稳定性就越好 ２）．r N ，v N 为正，保证了航向稳定性３）．升力面设置在尾部可使r N 负值增大，而使v N 值变化，故尾部设置比首部要好．具体措施：ａ．增大船长使r N 负值增大．ｂ．增大纵中剖面侧面积使r N ，v Y 负值增大．ｃ．增大纵中剖面尾部面积使v N 增大（增加呆木，安装尾鳍，削去前踵等）【分析】：大体上来讲回答情况较好，但是一些要点并没有完全的答出来，说明对概念的理解还需要更进一步的斟酌，回答得不是很仔细。

４，如何粗略估算回转初期转首时间？答：近似认为，阶跃操舵后，初始阶段船舶的回转是等角加速度运动的，首向角ψ的变化为：222121t C t rp δψ== ，则pC t 1.2δψ=（δδδ.p r z C N I N r =-≈，C p 为初始回转有因次角加速度参数），当pooC t 1,5,10===ψδ 经验表明，pC 1相当于操舵角o15时，首向角ψ改变o 5所需的时间．【分析】：学生普遍做得良好，对定义的理解比较深刻。

５，从受力角度来分析船舶回转过程的横倾情况？ （图形见课本P27，请与水滴型潜艇做比较） 答：图一内倾：转舵，0==r v图二外倾：过渡 图三外倾：0==rv （Ｖ，ｒ为定值） （图形见课本P27）【分析】：此题解答情况不错，大部分同学都回答得很好。

船舶运动学习题――之船舶操纵性1．设某船在水平面内作舵角为右15º的回转运动，试绘图表示： （1）动座标素和定座标系；（2）船舶重心运动轨迹及表征此轨迹的主要参数；（3）定常回转运动时重心处u 、υ、β、V 及定常回转角速度r 和枢心P2．某船长L=30m ，操右舵至一定舵角，经过一定时间后该船进入定常回转，此时测得重心处前进速度u=1.52m/s ，横向速度r=-0.42m/s ，定常回转角速度r=2º/s 。

试求：（1）船舶重心定常回转速度V ；（2）重心定常回转漂角β；（3）重心定常回转直径D ，相对回转直径D/L ；（4）定常回转枢心位置x p /L 。

3．水滴型潜艇潜入水中，重心总较浮心为低。

问其作水平面内回转运动过程中，艇的横倾方向将如何变化？（提示：假假船体水动力作用于浮心）4．某船在定常回转时由罗经上发现15s 首向角变化了30º，实测航速v=10kn ，求该种状态下的回转直径。

5．某船回转初速V 0=16kn ，相对回转半径R/L=2.0，试用经验公式估算定常回转时的航速V 。

6．某船回转直径D=220m ，定常回转时航速V=16.5kn ，吃水T=4.20m ，初稳性高GM=0.7m ，重心在水线上0.3m ，试求定常回转时的稳定外倾角：7．某驱逐舰L=118.7m ，T=3.55m ，Zg=4.69m ，GM=0.87m ，回转初速V 0=38kn ，求定常回转时的最大外倾角和最大动倾角。

8．某直线航行船舶（0=δ），受到外界突然扰动，扰动去掉后由船上角速度陀螺测量表明：8s 后回转角速度减小一半，试估算该船航向稳定性指数T 。

9．若已知A 、B 两船，A 船的K'=0.74，T'=0.64；而B 船的K'=2.3，T'=3.6。

试由此分析说明A 、B 两船的操纵性能。

10．由某船右10º/10º Z 形试验记录曲线量得特征参数为： t 1=3，t 2=20，t 3=26，t 4=75，t 5=81，t 6=120，t 7=126，t e =30，t e '=87，t e "=132，102=ψ，104-=ψ，106=ψ；22=e ψ，25'-=e ψ，24"=e ψ；102=-ψψ，1.104-=-ψψ ，05.106=-ψψ；101=δ，102-=δ，103=δ，104-=δ； 试由该试验结果，求出操纵性指数K 、T ，其中上述特征量的单位：时间s ，角度为º，角速度为º/s 。

《船舶操纵》复习题答案
一、选择题
1、B
2、A
3、D
4、A
5、D
6、B
7、C
8、C
9、A 10、A
11、C 12、C 13、C 14、C 15、C
16、A 17、B 18、C 19、D 20、A
21、D 22、C 23、D 24、D 25、B
26、D 27、C 28、C 29、C 30、B
31、C 32、C 33、A 34、D 35、C
36、D 37、B 38、A 39、B 40、B
41、C 42、A 43、D 44、B 45、D
46、D 47、A 48、B 49、B 50、C
51、B 52、D 53、D 54、D 55、A
56、D 57、A 58、B 59、A 60、C
二、简答题
1、答：
1）舵角：舵角增大，舵效提高；…………1分2）舵面积比越大，舵效越好…………2分3）舵速：舵速越大，舵的正压力和转船力矩越大，舵效越好…………4分4）船舶排水量越大，转动惯性大，舵效变差…………5分5）纵倾：首倾舵效差，尾倾舵效好…………7分6）横倾：低舷侧转向舵效差，高舷侧转向舵效好…………8分7）风、流、浅水等外界因素：顶风、顶流舵效好，浅水中舵效差…10分3、答：影响因素：
1）距岸越近、偏离中心航道越远岸壁效应越明显。

…1分
2）水道宽度越窄，岸壁效应越激烈。

…………2分
3）水深越浅、岸壁效应越明显。

…………3分
4）船速越高，岸壁效应越激烈。

…………4分
5）船型越肥大，岸壁效应越明显。

…………5分。

船舶操纵第二章课后练习1．有关船舶盲区的概念，下列说法中错误的是( )。

[单选题] *A．从驾驶台向前观察，因艏柱遮挡了视线，而不能看到的艏柱前一段距离内的水面，称为盲区B．盲区就是指驾驶员看不到的水面(正确答案)C．驾驶员有必要掌握目测盲区的方法，保证船舶安全D．掌握船首盲区距离可以判断船头前面水上物标与船首间的距离2．船舶在靠、离泊过程中经常要目测正横、方位等，下列说法中错误的是( )。

[单选题] *A．靠泊时一般应掌握正横30m、50m、70m、100m的判断方法B．船舶在航行中可以用弧距法求横距C．操纵中应准确知道本船艏柱和艉柱位置，以便判断前后方物标与艏柱和艉柱的距离D．判断靠拢角可利用磁罗经方向与码头方向之间的夹角(正确答案)3．船舶在( )时的出链长度，应尽可能松长一些。

[单选题] *A．搁浅用锚(正确答案)B．抛锚驶靠C．抛锚掉头D．抛锚制动4．一般情况下，长江航区船舶锚泊出链长度一般为水深( )倍。

[单选题] *A．2～3B．3～5C．5～8(正确答案)D．8～105．下列操纵行动中属于船舶应急操纵用锚的是( )。

[单选题] *A．运用锚设备在船舶搁浅后固定船体及脱浅(正确答案)B．抛锚掉头C．锚泊D．抛锚驶靠6．锚在港内操纵船舶时的应用，不包括( )。

[单选题] *A．控制船速，减小冲程B．控制船身横向移动C．利用拖锚或拖链漂泊滞航(正确答案)D．船舶后退时起稳艏作用7．锚的抓力大小决定于( )。

Ⅰ．锚型、锚重、锚杆的仰角、抛锚方法；Ⅱ．底质、水底地形、出链长度、水深；Ⅲ．船舶的排水量和风、流、浪等外力的大小。

[单选题] *A．Ⅰ和Ⅱ(正确答案)B．Ⅱ和ⅢC．Ⅰ、Ⅱ、ⅢD．Ⅰ和Ⅲ8．锚地水深过大，船舶抛出相同长度的锚链，锚的系留力将( )。

[单选题] * A．增大B．减小(正确答案)C．不变D．有时增大，有时减小9．单锚泊船的悬垂链长不直接产生抓力，其作用是( )。

漂角：船舶重心处速度与动坐标系中ox轴之间的夹角，速度方向顺时针到ox轴方向为正。

首向角：船舶纵剖面与固定坐标系OX轴之间的夹角，OX到x轴顺时针为正舵角：舵与动坐标系ox轴之间的夹角，偏向右舷为正航速角：重心瞬时速度与固定坐标系OX轴的夹角，OX顺时针到速度方向为正浪向角：波速与船速之间的夹角。

作用于船体的水动力、力矩将与其本身几何形状有关（L、m、I），与船体运动特性有关(u、v、r、n)，也与流体本身特性有关（密度、粘性系数、g）。

对线速度分量u的导数为线性速度导数，对横向速度分量v的导数为位置导数，对回转角速度r的导数为旋转导数，对各角速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数，对舵角的导数为控制导数。

直线稳定性：船舶受瞬时扰动后，最终能恢复指向航行状态，但是航向发生了变化；方向稳定性：船舶受瞬时扰动后，新航线为与原航线平行的另一直线；位置稳定性：船舶受瞬时扰动后，最终仍按原航线的延长线航行；具备位置稳定性的必须具备直线和方向稳定性，具备方向稳定性的必定具有直线运动稳定性。

1.定常回转直径2.战术直径3.纵距4.正横距5.反横距回转的三个阶段一、转舵阶段二、过度阶段三、定常回转阶段耦合特性：船舶在水平面内作回转运动时会同时产生横摇、纵摇、升沉等运动,以及由于回转过程中阻力增加引起的速降。

以上所述可理解为回转运动的耦合,其中以回转横倾与速降最为明显。

Tr r Kδ+=回转性指数K是舵的转首力矩与阻尼力矩系数之比，表征船舶转首性，应舵指T 是惯性力矩数系数与阻尼力矩系数之比，由T=I/N可见：参数T是惯性力矩与阻尼力矩之比，T值越大，表示船舶惯性大而阻尼力矩小；反之，T值越小，表示船舶惯性小而阻尼力矩大。

由K=M/N可见：参数K是舵产生的回转力矩与阻尼力矩之比，K值越大，表示舵产生的回转力矩大而阻尼力矩小；反之，K值越小，表示舵产生的回转力矩小而阻尼力矩大。

K值越大,相应回转直径越小,回转性越好.T为小正值时,船舶具有良好的航向稳定性. K表示了回转性,T表示了应舵性和航向稳定性。

船舶操纵第三章课后练习1．大风浪来临前应绑牢活动物件，主要包括()。

①将锚及一切未固定的甲板物件都要绑牢；②散装货要平舱；③各水舱及燃油舱应尽可能注满或抽空；④舱内或甲板装有重件货物时，应仔细检查加固。

[单选题] *A．①、④B．①、②和④C．②～④D．①～④(正确答案)2．大风浪来临前保证船舶水密的措施，应包括()。

①检查各水密门是否良好，不使用的一律关闭拴紧；②天窗和舷窗都要盖好，并旋紧铁盖；③检查排水管系、抽水泵、分路阀等，保证处于良好工作状态；④检查甲板开口封闭的水密性，必要时进行加固。

[单选题] *A．①、③和④B．①、②和③C．①、②和④(正确答案)D．②、③和④3．船舶正横受浪时，减轻横摇的有效措施是()。

Ⅰ．改变航速；Ⅱ．改变航向；Ⅲ．调整吃水差。

[单选题] *A．Ⅰ或ⅡB．Ⅱ(正确答案)C．Ⅰ或ⅢD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均无效4．船舶顶浪航行，纵摇和垂荡厉害，而且发生拍底，采取减速措施对减轻拍底()。

[单选题] *A．无效B．效果不明显C．有效(正确答案)D．有时有效，有时无效5．偏浪航行应使船舶的主航向与风浪的方向成()角，斜着波浪传播的方向前进。

[单选题] *A．5°～l0°B．20°～40°(正确答案)C．60°～90°D．100°6．船舶顶浪航行时，波浪冲击力大、纵摇剧烈，首先应考虑调整()再考虑调整。

[单选题] *A．航速／航向(正确答案)B．航向／航速C．航速／车速D．车速／航速7．船舶顺浪航行时，为避免淹尾现象的发生，应()。

[单选题] *A．调整航速，使航速稍小于波浪传播速度B．调整航速，使航速稍大于波浪传播速度(正确答案)C．调整航向，使船舶偏浪航行D．调整航向，使船舶横浪航行8．关于船舶在大风浪中采取漂滞的方法，下列说法不正确的是()。

[单选题] * A．保持舵效的最小速度并将风浪放在船首2～3个罗经点迎浪航行B．船舶停止主机随风漂流C．适用于保向性差或衰老的船D．可在船首抛出锚链或大缆使船首迎风浪(正确答案)9．滞航是指()。

参考复习题假定操舵规律为如图所示的阶跃操舵，试由一阶T K -响应方程δ=+ K r rT 求解船舶的回转角速度)(t r 和艏向角)(t ψ。

解：将所给的操舵规律变为如下两种操舵规律的叠加：(2分)第一种为：0δδ=，0≥t ；第二种为：⎩⎨⎧>-=≤=t1.t ,t1, t ,00δδδ第一种操舵规律的解为： )e (K )t (r T t--=10δ积分后有艏向角： )Te T t (K )t (T t-+-=0δψ第二种操舵规律的解为： 0=)t (r ，1t t ≤，)e(K )t (r T t t 101----=δ，1t t >。

叠加后，得到所求的解为： )e(K )t (r T t --=10δ，1t t ≤ T tT t e )e (K )t (r --=110δ，1t t >。

积分后有艏向角： )TeT t (K )t (T t -+-=0δψ，1t t ≤ )e)(e (T K )t (T tT t ---=1110δψ，1t t >航向对升沉、纵摇及横摇波浪扰动力幅的影响。

答：航向角对升沉、纵摇波浪扰动力幅影响是在船长方向上。

波形同真实波形相同。

仅波长变化即应以表观波长1λ代替真实波长λχλλcos /1=。

对横摇波浪扰动力幅影响是χλλsin /2=但当考虑动水力压力修正时，应仍用真实波长，因为波内流体质点轨圆半径随水深的递减是由真实波长决定的。

航速、航向对波浪扰动力频率的影响答：船以速度v 并与波浪传播方向成χ角（χ＝0°为迎浪）。

这时，波峰相对船的传播速度为cos e c c v χ=+e c 称为波表观传播速度(即船上的观察者所看到的波传播速度)。

显然，船上观察者所看到的作用于船上的波浪周期为cos e e T c c v λλχ==+e T 称为波的遭遇周期，它与波的真实周期B T 不同(B T cλ=)。

相应的波浪遭遇频率e ω为22(cos )(cos )e e c v k c v T ππχωχλ+===+ 其中，2k πλ=——波数。