《船舶原理》课程教学大纲
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《船舶原理》课程教学大纲
适用于高中后三年制船舶工程技术专业（制造方向）
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，学习本课程能为后续课打下基础。
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、船舶操纵性和船舶耐波性，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，螺旋桨图谱设计的方法、技能和船、机、桨三者配合的基本知识。
4、了解船舶摇摆规律、减摇装置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
本课程总学时为94学时，具体分配参照如下表：
课时分配表
序 号 课 题 课 时 分 配
讲 课 实验 实训 小 计
1 绪 论 2 2
2 船体形状及近似计算 4 4
3 浮 性 10 10
4 初 稳 性 10 10
5 大倾角稳性 8 8
6 抗沉性 4 4
7 船舶下水计算 4 4
8 船舶阻力总论 2 2
9 粘性阻力 2 2
10 兴波阻力 2 2
11 船模阻力试验 2 2
12 船型对阻力的影响 2 2
13 阻力的近似估算 2 2
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：船型系数与航海性能的关系，船体近似计算方法与计算精度。
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曲线与浮性曲线。
课题四 初稳性
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：稳心的概念，初稳性公式的应用。 序 号 课 题 课 时 分 配
讲 课 实 验 实训 小 计
14 船舶推进概述 2 2
15 螺旋桨几何特征 2 2
16 螺旋桨基础理论 2 2
17 螺旋桨与船体相互作用 2 2
18 螺旋桨的空泡现象 2 2
19 螺旋桨的强度校核 2 2
20 螺旋桨图谱设计 6 6
21 船舶操纵性 16 16
22 船舶耐波性 4 4
23 机 动 2 2
24 合 计 94 94 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；动稳性；船舶在各种装载情况下的稳性校核计算；极限（许用）重心高度曲线；船体几何要素对稳性的影响。
重点：静稳性曲线的计算原理和方法，各种装载情况下的稳性校核计算。
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：船舶分舱和破舱稳性的规范要求。
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；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；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：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：推进系数及推进效率。
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：空泡对螺旋桨性能的影响；空泡校核。
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：规范校核法。
课题二十 螺旋桨图谱设计
设计问题和设计方法；B-δ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： B-δ型螺旋桨设计图谱及其应用。
课题二十一 船舶操纵性
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；舵设计；改善操纵性的措施。
重点：舵设计；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、说明
1、 本课程应在《工程力学》、《船体结构与制图》、《计算机应用》等课程结束后开设。
2、 本课程以静力学计算、阻力估算、螺旋桨设计、舵设计为重点。
3、 《船舶原理》课程的静水力曲线课程设计安排在第三学期集中一周完成。
4、 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课程设计中静水力曲线的计算可利用编程完成。
③适当布置课外作业，以利于对计算过程的理解。
