船舶設計原理簡答習題集及答案

民船空船重量由哪幾部分組成？載重量由哪些重量組成？鋼料重量Wh、木作舾裝重量Wf及機電設備重量Wm載重量包括貨物、旅客及其行李、船員及其行李、燃油、滑油及爐水、食品、淡水、備品及供應品等重量簡述民船的幾種典型排水量。①空船排水量：船舶建成后交船時的排水量，此時的排水量就是空船重量。②空載排水量：船上不載運貨物、旅客及其行李的載況。其相應的載況有空載到港（油水等載重為設計儲備量的10%）、空載出港（油水等載重為設計儲備量的100%）。③滿載排水量：船上裝載了預定的設計載重量的載況稱為滿載，相應的排水量即為滿載排水量（或設計排水量）。其相應的載況有：滿載到港（油水等載重為設計儲備量的10%）、滿載出港（油水等載重為設計儲備量的100%）。④最大排水量：有些載運輕泡貨物的貨船，為加大載運重貨時的載重量以提高其經(jīng)濟性，把吃水設計成可變的，在設計水線之上還加一個設計重載吃水線，結構設計時要滿足這種吃水狀態(tài)對結構強度等的要求，此時的吃水叫做結構吃水。這種典型載況叫做重載，對應的排水量叫做最大排水量，也稱重載排水量船舶的固定壓載是指什么？固定壓載是固定加在船上的載荷，通常采用生鐵塊、水泥塊和礦渣塊，一般在船下水前后放在船底部1固定壓載的目的是降低船舶的重心以提高穩(wěn)性；增加船舶重量以加大吃水；必要時用來調(diào)整船舶的浮態(tài)。何謂結構吃水？有些載運輕泡貨的貨船，為加大載運重貨時的載重量以提高其經(jīng)濟性，把吃水設計成可變的，在設計吃水線之上還加一載重吃水線，結構設計時要滿足這種吃水狀態(tài)對結構強度等的要求，此時的吃水稱為結構吃水。艙室滲透率：船舶破損后，在限界線下的被水侵占的艙室容積與各艙室容積之比。船舶的可浸長度及其曲線:為了不使船舶沉沒對船艙長度所規(guī)定的限制。安全限界線：在船舶側視圖上，艙壁甲板邊線以下76mm處的一條曲線。分艙因數(shù)：決定許用艙長的因數(shù)分艙指數(shù)：船體遭受碰撞損壞后殘存的概率民船空船重量由哪幾部分組成？載重量由哪些重量組成？鋼料重量Wh、木作舾裝重量Wf及機電設備重量Wm載重量包括貨物、旅客及其行李、船員及其行李、燃油、滑油及爐水、食品、淡水、備品及供應品等重量何為排水量裕度，為什么？一般如何選取排水量裕度？其重心高度如何考慮？船舶設計時，在估算的重量中，通常要加一定的排水量儲備，也稱排水量裕度原因大致有：①估算誤差；②設備增加；③采用代用設備和材料何謂船舶容量、包裝貨艙容積、散裝貨艙容積及液體貨艙容積？船舶容量：船舶艙室容積和甲板面積的總稱。包裝貨艙容積：裝載的貨物是包裝貨,要從型容積扣除艙底木鋪板結構、艙內(nèi)護條、甲板結構等不能用于堆放成包成捆成箱的包裝貨的空間散裝貨艙容積：裝載的貨物是散裝貨，從型容積中減去艙內(nèi)構件本身的體積液體貨艙容積：裝載的貨物是液貨，但需要除扣艙內(nèi)構件，并考慮液貨受熱膨脹的特性留出一定膨脹間隙名詞解釋：貨物積載因數(shù)，載重型最小干舷船、容積型富裕干舷船，型容積利用系數(shù)貨物積載因數(shù)：貨物積載因數(shù)μc是每噸貨物所需的貨艙容積。載重量最小干舷船：重質(zhì)貨物的積載因數(shù)小，對船舶的貨艙艙容要求低，船的主要要素起控制作用的因素是重量（載重量）。重質(zhì)貨物船的干舷滿足《國際載重線公約》或我國《海船法定檢驗技術規(guī)則》要求的最小干舷，其對應型深是船舶具有的貨艙艙容能夠滿足貨物對容積的要求。重質(zhì)貨物船屬載重量型的最小干舷船，對應的積載因數(shù)在1.4以下容積型富裕干舷船：輕質(zhì)貨物的積載因數(shù)大，對船舶的貨艙艙容要求高，船的主要尺度相對也大。此類船的型深若按最小干舷確定，則其貨艙艙容不滿足貨物對容積的要求,此類船的型深要按容積要求來計算（有效裝載容積與其型容積之比）。輕質(zhì)貨物船的干舷大于最小干舷，屬于容積型的富裕干舷船。型容積利用系數(shù)：貨艙、油艙、水艙的有效裝載容積與其型容積之比稱為型容積利用系數(shù)經(jīng)濟船長：民用運輸船從營運經(jīng)濟角度出發(fā)，常選用阻力稍有增加的較短船長，稱為經(jīng)濟船長。載重型船：一般指貨船，主要注重載重量的能力布置地位型船：主要尺度受布置地位的約束很大的船舶，如客船漁船載重量系數(shù)：載重量與排水量之比稱為載重量系數(shù)。設計初始階段，進行船舶航速估算（或功率估算）的目的是什么？如何估算船舶的速度？①初步估算設計船在給定主機情況下的航速

；②初步確定在所要求航速下需要的主機功率

；

③檢查在給定主機情況下所要求的航速是否合理

；④在方案比較時，通過對各方案的航速估算，為選擇最佳方案提供航速方面的依據(jù)。為何低速船舶一般比較短粗，而高速船舶均瘦長？對低速船（通常Fn＜0.18的船）來說，摩擦阻力占總阻力比例很大，所以總阻力隨船長的增加而增大，較短的船長可以獲得較低的摩擦阻力，其最低阻力船長較短。高速船（Fn＞0.3的船）因剩余阻力占總阻力的比例很大，所以總阻力隨船長的增加而減小，較長的船長獲得較低的剩余阻力，其最低阻力船長較長。基于上述原因，通常低速船都設計的短而肥，而高速船設計得較為瘦長。大的吃水對增加螺旋槳的性能有何好處？增加設計吃水，可加大螺旋槳直徑，提高其效率；可加大螺旋槳的埋水深度、降低空泡，有利于螺旋槳工作，還能在縱搖時減少螺旋槳出水的可能性，對耐波性好。Δ一定時，保持L，B不變，增加吃水d以減小Cb及B/d，會使剩余阻力降低，因此吃水不受限制的船舶，選用大一些的吃水對提高螺旋槳工作性能和降低阻力有利。將船舶橫剖面面積曲線無因次化后其曲線下的面積相當于船舶的什么系數(shù)？為什么？棱形系數(shù)，Cp決定了橫剖面面積曲線的豐滿程度，對曲線形狀影響極大。什么是盲區(qū)？客船、貨船和油船的盲區(qū)一般多大？駕駛室里駕駛員眼睛到首端舷墻頂點引一直線，通常把這一直線與水面的交點和首柱間的一段區(qū)域稱為盲區(qū)?？痛拿^(qū)長度為0.60Lpp～0.70Lpp，貨船及油船滿載時平均為1.25Lpp,壓載航行時約為2.0Lpp.船上通道、出入口與扶梯布置應遵循哪些原則？①各艙室的船員、乘客易于從其居住艙室進出；②各艙室的船員、乘客易于到達露天甲板；③遇有緊急情況，各艙室的船員、乘客易于到達救生艇登乘甲板表征船舶外形的特征參數(shù)主要有哪些？①主要尺度與船型系數(shù)，包括L，B，D，d，Cb，Cm，Xb等；②橫剖面面積曲線形狀；③設計水線形狀；④首、尾輪廓及甲板線（甲板中心線、舷弧線）；⑤典型剖面橫剖線形狀；⑥平邊線和平底線船舶在壓載航行時，為什么要保證一定的首吃水、尾吃水和平均吃水？船舶的裝載情況變化，船舶的浮態(tài)也隨之發(fā)生變化。當尾吃水不足時，將使槳葉出水，使推進效率降低，引起空泡和振動；當首吃水不足時，首拍擊現(xiàn)象嚴重，將引起首底破壞；而平均吃水過小，則船舶的受風面積增大，對穩(wěn)性及航向穩(wěn)定性都不利船舶縱傾調(diào)整有哪些措施？①改變雙層底以上艙室的相互位置；②改變雙層底以上艙室的相互位置；③適當移動機艙位置；④設置首部平衡空艙或深壓載水艙；⑤改變浮心位置20.在型線圖的側視圖上，甲板邊線與甲板中心線在幾何上有何關系？甲板中心線和甲板邊線的高度差為梁拱。21.最佳方形系數(shù)：使阻力最低的方形系數(shù)臨界方形系數(shù)：使阻力顯著增加的方形系數(shù)經(jīng)濟方形系數(shù)：綜合分析得出經(jīng)濟上有利的Cb值，該方形系數(shù)稱為經(jīng)濟方形系數(shù)型深方形系數(shù)：型深以下船體的方形系數(shù)22.對球鼻艏的減阻機能進行簡要分析高速船：對于Fn在0.25~0.35的中高速船，安裝球鼻艏可以減少興波阻力。球鼻艏減小阻力的原因是一種興波干擾現(xiàn)象。低速肥大型船舶：球鼻艏使船首前伸，該處橫剖面面積曲線的陡度和首部水線半進流角減小，改善船首柱附近的水壓力分布，緩和船首破波情況，降低破波阻力。球鼻艏有整流作用，使船首部不發(fā)生或少發(fā)生舭渦，粘壓阻力減小。23.什么是諾曼系數(shù)？其物理意義是什么？與哪些因素有關？有什么用途？排水量增量系數(shù)，該系數(shù)恒大于1.0，這說明排水量的增量永遠大于已知重量（與排水量變化無關）的增量。物理意義：增加1+DW時所增加的排水量。因素：用途：諾曼系數(shù)既可用于排水量確定時的重量與浮力平衡計算，也可用于按母型船考慮重量變化時直接確定設計船的排水量。船舶設計階段是如何劃分的傳統(tǒng)意義：編制設計任務書、初步設計、技術設計、施工設計、完工設計現(xiàn)設計階段：制定設計技術任務書、報價設計、合同設計、詳細設計、生產(chǎn)設計。25.什么叫船舶的續(xù)航力和自持力？與航速有何關系？?答：續(xù)航力：一般是指在規(guī)定航速或主機功率下，船上一次裝足的燃料可供船連續(xù)航行的距離。自持力：有時也叫自給力，指船上所帶淡水、食品等能在海上維持的天數(shù)。自持力=續(xù)航力/航速26船舶的橫搖角主要與哪些因素有關？?答：船寬、吃水、初穩(wěn)性高度、船舶類型和舭龍骨尺寸?27.試航速度Vt與服務航速Vs有什么不同？試航速度一般指滿載試航速度，即主機在最大持續(xù)功率情況下，靜止深水中的新船滿載試航所測得的航速。而服務航速是指船平時營運所使用的速度，一般是一個平均值。通常Vs較Vt慢0.5—1.0kn。28.船舶平浮在預定吃水的條件是什么？

根據(jù)浮性原理，船舶平衡于靜水中的條件是：浮力等于重力，重力與浮力的作用線在同一鉛垂線上

29.諾曼系數(shù)N的物理意義是什么？它有什么特點？諾曼系數(shù)N的物理意義是增加1tDW時船舶要增加的浮力。諾曼系數(shù)N的特點：（1）、必有N>1。（2）N的大小取決于LW/△的大小。（3）N的數(shù)值還隨Wh、Wf和Wm估算公式中△的指數(shù)不同而變化。(4)對設計船來說，為達到平衡所改變的主尺度不同，N也是不同的。30.橫剖面面積曲線有哪些特征？（1）曲線面積等于船體水下排水體積；（2）曲線的形狀表示排水體積沿船長的分布情況；（3）曲線面積的豐滿度系數(shù)也就是船的菱形系數(shù)Cp；（4）面積型心的縱向位置等于船浮心的縱向位置Xb。（5）曲線的形狀對摩擦阻力的影響不大，但對剩余阻力的影響相當大。31.總噸位計算中,要計算所有圍蔽處所的容積,但有些處所可以免除,免除處所是指哪些處所?答:1)上甲板以上且與之分開的不能進入的處所,如桅桿、起重柱、起重機及座、集裝箱支撐結構物以及截面積不超過一m2的通風筒等。2)錨鏈筒、海底閥凹穴、側推器孔道以及建筑物內(nèi)直接位于其頂甲板上無遮蓋的開口下的那部分體積。3)僅由固定或可移動的天棚遮蓋的處所。4)部分免除處所。例如圍蔽處所一端敞開、舷側有大開口等情況。32.什么是A型船舶和B型船舶?A型船舶：載運液體貨物的船舶（如油船）。因這類船舶具有貨艙口小且封閉條件好，露天甲板完整性高，再如油船甲板設備少，較易排水，貨物滲透率低，抗沉的安全程度較高，規(guī)范將其歸為一類，其最小干舷可低些。除此之外都是B型，其最小干舷應大些。33.為什么說空船重量的準確估算十分重要？如果空船重量估算結果偏輕或者偏重分別會產(chǎn)生什么樣的后果？?答：（1）空船重量LW占設計排水量相當大一部分，且影響因素很多，不容易估算準確，特別是在設計初期階段。如果船舶建成以后，空船重量與原先估計的相差較大，則對船舶的技術和經(jīng)濟指標都會產(chǎn)生很大的影響。尤其是超重較多時，引起的后果更為嚴重。因此，空船重量估算的準確與否是新船設計能否獲得成功的關鍵之一。34.什么情況下船舶需要設置固定壓載？一般運輸貨船設計中是否應該考慮設固定壓載？為什么？?答：（1）船舶加固定壓載的主要原因如下：?1）某些船舶穩(wěn)性不足，加固定壓載以降低重心高度；?2）某些特殊船舶的滿載吃水太淺或排水量太小，用固定壓載以加大吃水和排水量；?3）有的船因布置的特殊要求導致浮態(tài)不理想，用加固定壓載來調(diào)整縱傾或橫傾。?（2）不應該。一般運輸貨船設計時若加固定壓載則損失了船的裝載能力，從而降低了船舶的經(jīng)濟性指標。有一種特殊情況是新船設計建造完工后，發(fā)現(xiàn)重心過高或浮態(tài)很不好，用加固定壓載來作為一種補救措施，以便在新船犧牲了部分裝載能力后還能繼續(xù)使用。35.民船的空船重量和載重量分別由哪幾部分組成？?答：1）LW——空船重量（t），民船設計中通常將其分為船體鋼料重量WH、舾裝重量WO和機電設備重量WM三大部分，即LW=WH+WO+WM；?2）DW——載重量（t），包括貨物、旅客、船員、行李、油水（燃油、滑油、淡水等）、食品、備品、供應品以及壓載水等的重量。36.船舶總噸位和凈噸位的作用主要有哪些？?答：1）作為稅收和各類收費的標準。例如關稅、保險費、港務費等。?2）作為船舶統(tǒng)計的量度標準。例如統(tǒng)計一個國家、船級社、運輸公司的船舶擁有量時都以登記噸位作為量度標準。3）在國際公約、法規(guī)和規(guī)范中，有些是以總噸位來劃分船舶大小等級的，以此來規(guī)定設備配備的標準。?4）作為船舶營運管理的一個標準，例如航運管理部門以總噸位來劃分船舶等級，規(guī)定船員的資格等級。37.總噸位和凈噸位的計算結果用什么單位表示？數(shù)值表達上有何規(guī)定？?答：（1）噸位數(shù)后面沒有單位，過去一登記噸位為100立方英尺（2.832m3），現(xiàn)在總噸位和凈噸位只是體現(xiàn)船舶容積大小的概念，不再具備容積的單位。?量計時，總噸位和凈噸位的數(shù)值只取整數(shù)部分，小數(shù)點后面的數(shù)值略去不要。38.貨船通常有哪幾種基本載況？它們的重量分別包括哪幾部分？?答：1）滿載出港——設計排水量狀態(tài)；?2）滿載到港——這時船上的油水等消耗品重量規(guī)定為設計狀態(tài)儲備量的10%；?3）壓載出港——船上不裝載貨物，但有所需的壓載水，油水儲備量為設計狀態(tài)之值；?4）?壓載到港——船上不裝載貨物，但有所需的壓載水，油水儲備量為設計儲備量的10%。39.規(guī)定船舶最小干舷的目的是什么？船舶的使用實踐表明，裝載過重，干舷不足，常常是海損事故的一個重要原因。因此，為了保證船舶的安全，就要限制船舶營運過程中的最大吃水，從而提出了最小干舷的要求。40.船舶主要要素一般是指哪些？各涉及到哪些基本問題？?船舶主要要素一般指排水量△、載重量DW、船長L、型寬B、吃水T、型深D、方形系數(shù)Cb，航速V及主機功率P選擇與確定船舶主要要素所涉及的基本問題，可歸納為以下四個方面：??重量與浮力的平衡；滿足船對容量與甲板面積的需要；保證船的各種技術及經(jīng)濟性能考慮使用、工藝等條件。41.船體鋼料Wh與哪些因素有關？同樣排水量△的甲乙兩艘船，B、T基本相同，甲船的L大Cb小，乙船L小Cb大，問哪艘船的Wh大，為什么？?????船體鋼料Wh與以下因素有關：主尺度系數(shù)，包括L、B、D、T、Cb等，布置特征，包括甲板數(shù)、艙壁數(shù)、上層建筑大小，船級、規(guī)范、航區(qū)，結構材料等。甲船的Wh大，因為船長L比Cb對Wh影響大42.估算Wh選取型船時應注意哪些問題？設計某海船時，找到一艘各方面都相近的內(nèi)河船，能不能直接用作型船估算Wh值，為什么？?布置特點；船的結構。?不能，因為海船和內(nèi)河船規(guī)范中所要求的船的結構強度不一樣。43.為什么艙容不足時一般是采取增大型深D的辦法？?因為增大型深是最有效而對其他方面影響最小的辦法。對大船來說，因加大D對強度有利，從而對船體鋼料重量影響很小。為什么說船體型線設計關系全局的項目之一？?（1）船舶設計的許多工作在型線圖確定以后，才能正式進行下去，如總布置設計，結構設計，艙容及性能計算等。（2）船體型線設計成功與否，直接影響到船技術經(jīng)濟性能。如性能，包括浮態(tài)，快速性，耐波性，穩(wěn)性，操縱性等；總布置，包括船主體內(nèi)艙室的布置，特別對尾機型的機艙，甲板面積及甲板上的設備，艙室的布置；結構與工藝，包括結構上強度，振動等是否合理，施工建造是否方便45.船主體內(nèi)艙室劃分要考慮哪些因素？?（1）?滿足有關規(guī)范的要求。?（2）?船艙大小符合使用要求。?（3）?各種裝載情況下有適宜的浮態(tài)和穩(wěn)性。?（4）?考慮總縱強度，局部強度，振動，結構的合理性及建造的工藝性。46.什么叫上層建筑？通常上層建筑有哪幾種形式？各有什么優(yōu)缺點？?上層建筑是對上甲板以上各種圍蔽建筑物的統(tǒng)稱，分為船樓和甲板室兩種形式。船樓的優(yōu)點有增加了內(nèi)部面積和有利于艙室布置（尤其是中部），且有助于提高穿的安全性，缺點是由于甲板上沒有外走道，人員不能在上加板上自首至尾通行，必須經(jīng)過船樓內(nèi)部或從上一層甲板通過，不方便。?甲板室的優(yōu)點是人員可以在上甲板上自首至尾通行，且人員上下船方便，還有利于旅客在外走道散步觀賞。缺點和船樓優(yōu)點對應。47.為了保證船舶在各種裝載情況下有適宜的浮態(tài)，總布置設計的一項工作時浮態(tài)調(diào)整。請問浮態(tài)調(diào)整的方法主要有哪些？[1]改變?nèi)加团摗⒌摰牟季?；[2]調(diào)整機艙位置；[3]改變浮心縱向位置；[4]壓載狀態(tài)的浮態(tài)調(diào)整（主要依靠改變壓載水艙的數(shù)量和位置48.為什么運輸貨船通常都需要設置壓載水艙？它的主要作用是什么？所需的壓載水重量怎樣確定？需要考慮哪些因素？1船舶在營運過程中，有不少情況是無貨航行，例如運輸大宗散貨（煤炭、礦砂等）、原油的船舶，由于貨物的單向性，每次航行往返中有一次是空放。為了保證船舶空放航行時的適航性能，船舶必須具有一定的吃水，所以空放航行時通常需要壓載。2有些船舶由于穩(wěn)性的要求，即使?jié)M載出港時，