船舶設計原理答案

1.誄航航速V:普通指滿載試航速度,即主機在最大持續(xù)功率的情況下，靜止在水中（不超過三級風二級

浪）的新船滿載試航所測得的速度。效勞航速V獸指船平時營運時所使用的速度,普通是平均值。

2.輛蘇］普通指在規(guī)定的航速或者主機功率情下,船上一次裝足的燃料可供船連續(xù)航行的距離。

3.申詢］亦稱自給力,指船上所帶淡水和食品在海上所能維持的天數(shù)。

4.8回船舶入級）：是指新船準備入哪個船級社，要求取得什么船級標志，確定設計滿足的標準。

5.冏載因數(shù)C：批F干貨船,通常用其表征貨物所需的容積，即每噸貨所要求的貨艙容積數(shù)，單位是T/m3。

6.恒］是指船的建造特征，包括上層建造形式，機艙位置，貨艙劃分，甲板層數(shù)，甲板間高等。

7.載分量系數(shù)n=D/A：它表示D占A的百分數(shù)，對同樣△的船來說，n大者，L小，表示其載重

IDWW。0］WO0DWW

多。而對同一使用任務要求，即D和其他要求一樣時，n大者，說明△小些也能滿足要求。

WDW

8.多方模數(shù)法：|假定W半例于船體構(gòu)造部件的總面積3%L,B,D的*種組合）如亞=CL（aB+bD）。該方法

對總縱強度問題不突出的的船，計算結(jié)果比較準確，合用于小船特別是內(nèi)河船。

9.強方模數(shù)法|假定W比例于船的內(nèi)部總體積（用LBD反映）則有W=CLBD。該方法以船主體的內(nèi)部

I_hhh

體積為模數(shù)發(fā)展換算，q值隨L增加而減少的趨勢比較穩(wěn)定。對大、中型船較為合用。缺點：沒有考慮

船體的肥瘦程度，把LB、各要素對W的影響看成是等同的。明天

h

10.諾曼系數(shù)N:I，表示的是增加ITdw時船所要增加的浮力。

11.格重型船:指船的載分量占船的排水量比例較大的船舶。

12.布置地位型船;又稱容積型船，是指為布置各種用途的艙室，設備等需要較大的艙容及甲板面積的一類

船舶。

13.畫風浪失速是指船舶在海上航行，由于受風和浪的擾動，航行的速度較靜水條件時的減少量，這種

速度損失有時是相當大的。

14.甲板淹濕性：是指在波浪中的縱搖和垂蕩異常劇烈時，在船首柱處，船與波浪相對運動的幅值大于船首

柱處的干舷，波浪涌上甲板的現(xiàn)象。

15.皮小干舷：對海船來說，就是根據(jù)“海船載重線標準”的有關規(guī)定計算得的F值，它是從保證船的安全

min

性出發(fā)，為限制船舶在營運過程中的最大吃水而提出的要求，是從減小甲板上浪和保證儲藏浮力兩方面

考慮的。

16.N型船舶：I載運液體貨物的船舶（如油船）.這種船舶具有貨艙口小且封閉性好，露天甲板的完整性高，

再如油船甲板上設備少，較易排水，貨物的滲透率低，抗沉的安全程度較高的特點等，稱為A型船。目

型船舶：不符合A型船舶特點的其他船舶，他們的干舷應大些。

Z.

17.載重線標志：|表示船在不同航區(qū)，不同季節(jié)，允許的最小干舷，以此規(guī)定船舶安全航行的最大吃水，便

于港監(jiān)部門監(jiān)視。

18.強記噸位Rt沖OO立方英尺

19.總噸位Gt：登記噸位的?種，是計量除“免除處所"以外的全船所有“圍蔽處所”而得到的登記噸位。

20.構(gòu)造吃水T：|對于富裕干舷船,在設計時根據(jù)標準核算最小干弦，求得最大裝載吃水Tma*,并使船體構(gòu)

造實際符合Tma*的要求，此時Tma*又稱構(gòu)造吃水。

21..小干舷船：|對于貨船,如運載枳載囚數(shù)?。–小于1.3）的重貨（煤、礦石等），可按“載重線標準“

來決定最小干舷，從而可確定船的型深D,這種船稱為最小干舷船，其D即符合最小干弦的要求，也

滿足容積的要求。

22.營裕干舷船：|當設計C較大的貨船時，按載重線標準求得的最小干舷F*所決定的D,不能滿足貨艙容

積的要求。型深D需根據(jù)艙容確定，船的實際干舷大于最小干舷，這種船稱為富裕干舷船。

23.能吃水船|在普通情況下，裝載至滿載吃水（設計吃水）；又可在載重貨物時，吃水到達Tma*,根據(jù)

這種要求設計的船就稱變吃水船。

第二早

1.我國船舶的航區(qū)、航線是如何劃分的？

海船航區(qū)常分為沿海航區(qū)、近洋航區(qū)、遠洋航區(qū)，遮蔽航區(qū)。內(nèi)河船常按水系名稱來分，如長江水系根

據(jù)水流情況分為A、B、C級航段。補充劃分航區(qū)依據(jù)：距航線離岸距離和風浪情況。劃分航區(qū)原因：

航區(qū)不同，對船的安全性及設備配備要求不同（構(gòu)造受力，錨大?。?。

2.何謂船舶入級？

航行于國際航線得船舶依照國際慣例辦理船級業(yè)務，應按“海船入級章程“申請入級，經(jīng)檢驗合格后，發(fā)

給相應的船級證書，才干發(fā)展國際航行。

3.試航航速V號效勞維速V有什么不同"

試航航速J普通措滿載試航速度，即主機在最大持續(xù)功率情況下，靜止深水中（不超過三級風二級浪）

的新船滿莪試航所測量得的速度。效勞航速Y是指船平時營運所繆用的骯速，普通V是一個平均值。

4.船舶主要要素普通是指哪些？各涉及到哪些根本缸題？

船舶主要要素普通是指排水量△、載分量DW、船長L、型寬B、吃水T、型深D、方形系數(shù)C/航速

b

V及主機功率P等。

選擇與確定船舶主要要素所涉及的根本問題，可歸納為以下四個方面:

/分量與浮力的平衡；

/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。

5.船舶設計中要遵循哪些根本原則？

1）要密切結(jié)合我國的國情；

2）遵守國家和國際上的有關標準和法規(guī)；

3）要樹立系統(tǒng)工程的思想；

4）要滿足安全、合用、經(jīng)濟與美觀的要求。

5）要有正確的工作態(tài)度。

第四章

1.船舶平浮在預定吃水T的條件是什么？

浮力等于分量；重力與浮力的作用線在同一鉛垂線上。

2.船的典型排水量與載況有幾種？為什么說它們是典型的？

民船的典型排水量通常為空船排水量和滿載排水量。

貨船有四種：滿載出港、滿教到港、空載出港、空載到港。

所取的這些排水量和載況是實際航行時的兩端極限情況，實際的航行中的船的性能可由這些排水量和載

況估算判斷而得。所以說是典型的.

3.船體鋼料Wq哪些因素有關？同樣排水量△的甲乙兩整船，B、T根本一樣，甲船的L大C小，乙船L

小q大，問屆麋船的w大，為什么？

船體鋼料Wh與以下因素有關：主尺度率數(shù)，包括L、B、D、T、C等，布置特征，包括甲板數(shù)、艙

數(shù)、上層建盤大小，船級、標準、航區(qū)「構(gòu)造材料等。甲船的WK，因為船長1比C對W影響大。

4.估算W年取型船時應注意哪些問題？設計*海船時，找到一艘各方面都相近的內(nèi)向船，能不能直接用作

型船估登W僅為什么？

布置特點；船的構(gòu)造。

不能，因為海船和內(nèi)河船標準中所要求的船的構(gòu)造強度不一樣。

5.船舶設計階段為什么通常都要加排水量裕度？在什么情況下有的船需加固定壓載？在普通貨船上加固

定壓載是否合理？

加排水量裕度是：估算誤差，設備增加，采用代用品；加固定壓載的情況是，需要降低重心以提高穩(wěn)性，

坤加分量以加大吃水，或者需要調(diào)整浮態(tài)時。

不合理，貨船加固定壓載會影響船的載;貨量，影響經(jīng)濟效益。

6.載重型船舶與容積型船舶各自的特點是什么？

載重型船的載分量占排水量比例較大，設計時首先要使船能夠滿足載分量要求，即確定船的主尺度時應

首先從分量與浮力平衡入手。容積型船為布置各種用途的艙室、設備等，需要較大的艙容及甲板面積，

這種船的主尺度確實定，主要取決于船主體的容積及甲板面積的需要，二者設計時的入手點不同。

7.載分量系數(shù)n的物理意義是什么？為什么可以用公式△=Dw/n來粗估載重型船的△,而容積型船則

不合用”

載分量系數(shù)％表示DW占△的百分數(shù)。載重型船的載分量占排水量比例較大，設計時首先要使船能夠

滿足載分量毒求，容積型船為布置各種用途的艙室、設備等，需要較大的艙容及甲板面積，這種船的主

尺度確實定，主要取決于船主體的容積及甲板面積的需要，后考慮載分量要求。

8.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HDW時船所要增加的浮力。

特點：①N>I,②N的大小取決于LW/△的大小，③N的數(shù)值還隨Wh、Wf、Wm的估算公式中△的指

數(shù)不同而變化,④對設計船來說，為到達平衡所改變的主尺度不同，N也是不同的。

9.船舶分量重心估算的重要性？它們與船的哪些性能有關？

(1)保證船舶分量與浮力相等，保證重心與浮心在同一鉛垂線上(2)縱向重心坐標、影響船沿船長方

向的布置，且影響船的縱傾；橫向重心坐標Yg影響船的橫傾；垂向重心坐標影響穩(wěn)性:橫搖周期T。

10.為什么設計時對▽及重心高度要留有儲藏？設H時如何考慮？

重心高度影響船的穩(wěn)性。普通是將儲藏排水量的重心高度取在空船的重心處。有時考慮到重心估算的誤

差及將來可能發(fā)生的分量變化，從提高船的安全性考慮，往往將整個空船的重心提高0.05~0.15m,作為

新船重心高度的儲藏，也可以根據(jù)Wh、Wf及Wm重心估算的結(jié)果，分別取各自的重心儲藏。

第五章

1.載重型船與容積型船所需的布置地位有什么區(qū)別？

教重型船通常第一步是解決分量與浮心平衡問題，第二步就是校核艙容。所謂校核艙容，一方面是估算

按任務要求所需容積，另一方面是估算出新船所能提供的容積，通過比較來校核原先選擇的船主尺度及

系數(shù)等是否適宜。

容積型船往往是從艙容與甲板面積入手，即參考型船大體確定一組尺度后，從核算是否滿足艙容與甲板

面枳的需要出發(fā)，確定適宜的主尺度，繼而發(fā)展分量與浮心的平衡，并確定有關系數(shù)和排水量，在核算

各項性能。

2.載重型船的主尺度確定以后如何校核其是否滿足艙容的需要？

在初步確定出主尺度，并參考相近的型船定出1、卜j戶！以后，可用式

Vc=k1B(D-h)=kIL-(1+1+1)]B(D-h)估算出主船體所能提殖的貨艙容積Vc值，與用式Vc=WcC/k

ccdcppaimdc

計算得的Vc發(fā)展比較，則能判斷出所選主尺度的適宜程度。

3.為什么艙容缺乏時普通是采取增大型深D的方法？

因為增大型深是最有效而對其他方面影響最小的方法。對大船來說，因加大D對強度有利，從而對船體

鋼料分量影響很小。

4.什么是容量圖，它是如何作出來的？有什么用處？

為了得到全船主體內(nèi)各艙的容積及其形心位置，為核算抗沉性、穩(wěn)性、浮態(tài)等使用方便起見，通常要繪

制容量圖，有時也稱為艙容圖，該圖根據(jù)總布置圖及邦戎曲線圖來做，圖中各艙室的名稱與總布置圖相

對應，并注出型容積V(m.d,形心距船中位置*及該艙的積載因子R(即滲透率，為該艙內(nèi)浸水的體積

與型容積之比)。

5.什么是艙容要素曲線，有什么用處？

對油艙(包括貨物油艙)、清水艙及艙頂高于營運最低水線的壓載水艙應計算出各艙在個液面深度處的

體積V及型心二、\及邊艙的兒，以及自由液面的面積A,型心坐標以及對通過其形心的縱軸的慣性

矩內(nèi)并繪出這詼要基與液面深版的關系曲線。

第六章

1.影響阻力估算準確性的因素有哪些？

婀余阻力系數(shù)q,濕面枳系數(shù)s和附體阻力。

2.影響航速的因素看哪些

排水量。主尺度及船型系數(shù)。船體型線。動力裝置?？v傾。潛水影響。污底。風及洶濤阻力。

3.船長與阻力的關系怎樣”

由于船體磨擦阻力R?濕面積S成正比關系，而S與L也是正比關系，增大L將使S增大，這一影響將

比增加L導致磨擦阻力系數(shù)C叫下降更明顯，因此將加L將使耳增加。對興波阻抗里R來說，增加L,

將使整個船變得瘦長RQ郁將減小，于是剩余阻力隨船長L增加而減小。增加L的結(jié)果對Rf和Rr產(chǎn)生

相反的效果，因此普通*n較低的運輸船，通常對應于最小總阻力R.的最正確船長L?同時普通也可

tminop<

以找到對應于總阻力并無非高時的最短船長Lk即當LvL/總阻力顯著增大，'為船長臨界值。

同時隨著航速的提高，磨擦阻力比重減小，總阻力Rt隨船長L增大而減小.但當L增大到*一數(shù)值時，

總阻力的減小將會不顯著。

第七章

1.什么是船舶穩(wěn)性？船舶設計中的穩(wěn)性問題包括哪些方面？

船舶穩(wěn)性是指受外力作用離開平衡位置而傾斜，當外力消除后能自行回復到原來平衡位置的能力。有三

方面：

令外力和內(nèi)力，以及它們的計算方法

令穩(wěn)性衡準，即判斷船舶安全與否的一種度量

令影響穩(wěn)性的因素分析，如何保證船舶有足夠的穩(wěn)性

2.選取GM應考慮的因素有哪些？為什么GM值不能太小，也不宜過大？

需考慮船的主尺度B、T、D和船型系數(shù)Q、C等。假設GM太小，將造成大傾角穩(wěn)性不能滿足要求，

破損后的穩(wěn)性也無法保證，且船受外力作用后回復很慢，小船稍遇外力艮J傾斜，人員有不安全感；假設

GM過大，將使船的橫搖固有周期變短，不僅影響船的安全性，也使船上作業(yè)艱難，儀表易出故障，

貨物易受損，更易使乘員暈船或者感到不舒暢。

3.設計中控制GM的主要措施是什么？

選取適宜的型寬B及比值B/T,方形系數(shù)C/水線面系數(shù)Cw和型深D等參數(shù)。在設計初始階段，GM

值主要參考相近的型船選取B/T,或者把GM值作為選取B“商主要參考因素。

4.船的靜穩(wěn)性曲線有些什么特征？它們與哪些要素有關？

■曲線在原點處的斜率；最大靜穩(wěn)性臂及其對應的橫傾角；穩(wěn)性范圍以及曲線下的面積；

■在原點處的斜率代表初穩(wěn)心高。

■曲線最高點為最大靜穩(wěn)性臂(力矩)，代表了船舶所能承受的最大靜候力矩，其對應的角為①ma*,

是船舶大傾角穩(wěn)性的重要指標，應不小于30。，計及上層建造的靜穩(wěn)性曲線如有兩個峰點，則第一

個峰點對應的橫傾角應不小于25。。

■與橫軸交點橫坐標值為穩(wěn)性消失角。消失角不小于55。。

■曲線下的面積代表船舶傾斜后具有的位能。

5.為什么B/T特殊大的船較難滿足我國海船穩(wěn)性標準關于穩(wěn)性曲線特征要素的要求？

B/T特殊大的船舶，甲板邊緣入水角減小，于是1對應橫傾角①ma*減小。

ma

6.標準對客船、拖船的穩(wěn)性要求與普通貨船有什么不同？(不會)P84頁

7.在設計初始階段初穩(wěn)性不滿足要求如何解決？

④適當增加壓在水數(shù)量

④調(diào)整各艙裝載分量

④調(diào)整總布置

④調(diào)整B或者B"

第十一章

1.”海船載重線標準”等為什么要規(guī)定船的最小干舷？

減小甲板上浪；保證船舶一定的儲藏浮力。

2.船的最小干舷大小取決于哪些因素？

甲板上浪的程度和儲藏浮力的要求。

3.設計時對登記噸位應如何加以考慮？

④對于同樣載分量的船舶，其登記噸位小者經(jīng)濟性能好些；

⑥GT與收費標準相連，注意控制GT；

④船舶等級、艙室標準、設備配置都與GT有關。

第十三章

1.為什么說船體型線設計關系全局的工程之一？

(1)船舶設計的許多工作惟獨在型線圖確定以后，才干正式發(fā)展下去，如總布置設計，構(gòu)造設計，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，控制性等；總布置，包括船主體內(nèi)艙室的布置，特殊對尾機型的機艙，甲板面積及甲板上的

設備，艙室的布置；構(gòu)造與工藝，包括構(gòu)造上強度，振動等是否合理，施工建造是否方便。

2.常用的船體型線的生成方法有哪幾種？

(I)優(yōu)秀母型船改造。

(2)船模系列資料。

(3)電子計算機生成型線。

3.表征船體外形特征與參數(shù)有哪些？

(1)主尺度與船型系數(shù)包括L,B,T,D,C等；

(2)橫剖面面積曲線形狀。

(3)設計水線形狀。

(4)橫剖面形狀。

(5)首尾輪廓及甲板線(脊弧線，舷弧線)的形狀。

4.橫剖面面積曲線有哪些特征？

(I)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)曲線面積的飽滿度系數(shù)也就是船的棱形系數(shù)C。

P

(4)面積形心的縱向位置等于船浮心的縱向位置*

(5)曲線的形狀對磨擦阻力的影響不大，但對剩余阻力有相當大的影響"

5.選擇棱形系數(shù)C序考慮哪些因素？為什么低速運輸船不是從阻力上最正確出發(fā)考慮C的選取”

(1)阻力方面。經(jīng)濟性。(3)總布置，(4)建造工藝。(5)與C,C的配合。

bm

低速船普通屬于民用船，我們主要從考慮使用性和經(jīng)濟性考慮，兼顧快速性，因為取C超大時，阻力增加

不大，但是可以得到較大的排水量，提高船舶的經(jīng)濟效益。普通我們都有一個經(jīng)濟方型系數(shù)C」

6.浮心縱向位置*氣哪些因素？設計如何選?。?/p>

(I)阻力性能。(2)縱傾調(diào)整。(3］特殊要求。

設計選取時，通常主要是從阻力出發(fā)，顧及縱傾調(diào)整的需要來確定的。同時考慮到其它方面的要求。

7.什么樣的船舶具有平行中體？平行中體有哪些好處？如何確定平行中體的相對長度及適宜位置？沒有

平行中體船舶的最大橫剖面的位置如何確定？(不會)P165

(1)低速較胖的船舶。(2)對低速船減小阻力有利，中部方整，對裝貨有利，有利于施工建造。(3)???

(4)普通來說，對航速較低的沒有平行中體船舶，A位置在船中處。隨著匕整高到一定數(shù)苒以后，A科

后挪移。L/B較小的小型船舶如漁船，拖船，有時考慮到去流段水流和順，4a汪要設在船，前3%L提布

范圍內(nèi)。

8.為什么型線設計中選取適宜的滿載水線形狀有重要意義？設計水線的一些特征是如何確定的？

(1)DWL形狀對阻力R的影響較大，航行是興波就在水線附近，主要是興波阻力。

(2)DWL對應于設計吃水T,船的各項性能往往是以設計狀態(tài)來衡準的，而使用中的吃水1<7,如果在T

D【Dd

是有較好的性能，普通也可望其它裝載情況下能較好的滿足要求。

(3)從型線光順的角度，設計水線處于水下局部與水上局部的分界限，控制設計水線形狀對水下到水上的過

渡和順有重要作用。

水線面系數(shù)C叫，首部形狀，半進流角，尾端形狀

船體型線設計g哪些因素有關？如何綜合考慮？

性能，總布置，構(gòu)造與工藝，船體型線本身的協(xié)調(diào)處理。根據(jù)新船的任務特點及使用要求，綜合分析，權(quán)衡

處理。

方尾，球尾型線的優(yōu)缺點？

方尾：優(yōu)點：(I)減小能量損失，增加相當于船長的虛長度。(2)q較大，有利于穩(wěn)性及槳的保護作用。(3)

尾部排水體積大，減小尾傾。(4)構(gòu)造簡單，便于建造，甲板寬闊:便于布置。缺點是倒車阻力大。

球尾：在一定的Fn后主機功率收益較其它尾型大，且可以使螺旋槳的來流較均勻，對減小螺旋槳的空泡和

激振力有利。

什么是幾何型線相似，優(yōu)缺點？

將母型船的行現(xiàn)在長寬高三方向根據(jù)設計船主尺度放大或者縮小，并滿足以下比例關系：

*=X*;Y=XY;Z=XZ;

式iLi中Oi入BiO》=的iT；iOx=Trr分別為長寬高方向的相似系數(shù)。

優(yōu)點：一次就可以做出符合所需排水量和主尺度的型線圖；可根據(jù)母型幾何特征值，直接換算出新船的幾何

特征值。

缺點：必須使設計船與母型船的船型系數(shù)徹底一樣；局部型線也不能有稍大改變。

第十四章

1.為什么說總布置設計是船舶設計中極其重要的環(huán)節(jié)？

總布置設計的成功與否影響到船舶的使用要求，技術性能，經(jīng)濟效益，構(gòu)造工藝。

2.船主體內(nèi)艙室劃分要考慮哪些因素？

(1)滿足有關標準的要求。

(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，構(gòu)造的合理性及建造的工藝性。

3.為什么現(xiàn)在大多數(shù)貨船采用尾機型？

對干貨船，尾機型可使中部方整的船體設置貨艙，便于裝貨理貨，散裝貨船易于清倉，且有利于貨倉口的布

置，以提高裝卸效率，合理的利用船體空旬，這對于提高貨船的經(jīng)濟效益非常有利。此外，尾機型可縮短軸

系長度，提高軸系效率，降低造價，且不需設軸遂艙而使倉容有所增加，并有利于構(gòu)造的連續(xù)性和工藝性。

對于油船，尾機型船的軸隧課不通過貨油艙，可使貨油艙都相毗鄰設置，便于管路布置，有利于防火，且船

體構(gòu)造也有更好的完整性。

雙層底有哪些好處？設計中應該如何確定雙層底形式與高度？

有利于擱淺觸礁時的安全性，且可以作為燃油，清水及壓載水艙之用。同時，大中型船舶的雙層底對總縱強

度也有很大的作用。

應該考慮到：其對內(nèi)底有保護作用，便于人員施工，滿足管路安裝，檢修的要求，且要計及油，，水艙容積

的需要。(1)所以對普通船來說，雙層底高度以滿足標準要求，并兼顧施工及油水艙容需要，等于或者略大

于下式

Lpf90m時,pph=L+42T+530(mm)

Lp/：于或者等土"即時,h=4L+42T+26Ci(mm)

(L聲垂線間長:T為吃水)的計算值。

(2)看時，為了配合主機的安裝，首尾狹窄局部的施工以及油水艙容量等的需要，可適當增加局部雙層底的高

度，但必須注意船中L