船舶的设计原理 第5章
船舶原理 必背
船舶货运符号1、船舶形状2、船型系数3、常用位置点3．其它4．稳性参数基本公式：第二章：近似算法梯形法 )2(00nni i y y y l A +-=∑= 辛一法 )4(31321y y y l A ++=辛二法 )33(834321y y y y l A +++=第三章：浮性1．重量、重心计算：i P D D ∑+=1 11)(1D M D X P X D X xp i g g i =⋅∑+⋅= 1)(1D Y P Y D Y i p i g g ⋅∑+⋅=11)(1D M D Z P Z D Z Zp i g g i =⋅∑+⋅=注意：利用合力矩定理，∑==n1i (力矩）分力对该轴或支点取的的力矩合力对某一支点或轴取其中：11g g 1g 1Z ,Y ,X ,∆为装卸后重量、重心。
g g g Z ,Y ,X ,∆为装卸前重量、重心，Pi Pi i P iZ ,Y ,X ,P ，为装卸货物重量、重心，装货为+，卸货为—x M ：全船重量纵向力矩； Z M ：全船重量的垂向力矩；2．少量装卸对吃水影响TPC100Pd P =δ W A TPC ρ01.0=其中：TPC -当前水域密度下的每厘米吃水吨数。
P -装卸货物重量，装货为+，卸货为—3．舷外水密度变化对船舶吃水的影响⎰=b aydxA⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=1100211ρρδρTPC Dd 其中： 1ρ-先前的水域密度；2ρ-后来的水域密度第四章 稳性1．初稳性高度定义式：g M Z Z GM -= M Z 根据型吃水查静水力资料，g Z 利用公式计算 2．船内垂移货物（初始正浮）： Dpl GM M G z-=1 3．船内横移货物（初始正浮）：GMD P tg y ⋅=θ4．自由液面的影响 Di GM M G xii ∑-=ρ1其中：自由液面修正量为 DiGMix i f∑=ρδx i -水线面的自由液面惯矩，对于矩形液面 3x lb 121i =对于等腰梯形液面)b b )(b b (481i 222121x ++=注意：GM 是指船舶装载与液体同重的固体时的初稳性高度，即没有考虑液体的流动性。
船舶设计原理-第五章-方案构思与主尺度选择课件
5
第五章 方案构思与主尺度选择 5.1 总体设计方案构思
➢集装箱船由于重心很高，为解决稳性问题，满载情况也常需要用压载 水来降低重心高度，所以双层底舱几乎全部用作压载水舱。此外，首 尾尖舱、两舷双壳体内一般也用作压载水舱。为了平衡装卸集装箱时 的横倾，两舷边舱中的左右一对压载水舱通常各装50％压载水，用作 调整横倾。集装箱船在装卸舱内集装箱时横倾不能超过5°，以免集装 箱被导轨卡住。
➢集装箱船的货舱形状由于大开口的要求，绝大多数采用双壳体结构。 为了提高甲板大开口船的抗弯、抗扭强度，双壳体的上部都设有平台， 形成箱形抗扭结构。由于货舱盖上要堆装多层集装箱(一般在4层以上) ，所以舱盖要有足够的强度。吊装式舱口盖因每块盖板的重量要控制 在起货设备的起吊能力范围内，所以舱盖的大小、布置和支撑形式与 货舱的设计也有密切关系。
7
第五章 方案构思与主尺度选择
船舶设计原理
5.1 总体设计方案构思 集装箱船布置特征:
➢集装箱船的上层建筑具有长度短，层数多的特点。长度短是为了节省 甲板面积；层数多是驾驶室高度的需要，目的是为了解决驾驶盲区的 问题。 IMO规定集装箱船驾驶盲区不应大于2倍船长，过巴拿马运河时 盲区另有规定。
➢大中型集装箱船通常不设起货设备。小型集装箱船为适应小型港口的 需要，常设置甲板起重机。为了减少设置起重机对集装箱布置的影响， 有些船将起重机布置在舷侧。
6
第五章 方案构思与主尺度选择 5.1 总体设计方案构思
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0508_首部型线的选择
第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择6464第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择横剖线形状如图所示的为四种常规船型的横剖线形状，根据形状特征可分为：U形、V形、中U形、中V形。
第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择横剖线形状(1)U形。
排水量沿吃水高度分布较均匀，使设计水线瘦削，半进流角小，有利于减小兴波阻力。
在尾部U形剖面使伴流比较均匀，有利于提高船身效率，改善螺旋桨工作条件，降低螺旋桨激振力。
但相对于V形，U形剖面湿面积较大，摩擦阻力大些，耐波性也差些。
一般大型运输船及中、高速船舶采用U形剖面。
(2)V形。
V形剖面的面积分布偏于上部，湿表面积较小，对减小摩擦阻力有利。
在尾部，V形剖面使去流段水流顺畅，可减小旋涡阻力。
V形剖面可增加纵摇和升沉的阻尼，对耐波性有利。
小型船舶多采用V形剖面。
(3)中U形或中V形。
兼顾阻力和耐波性两方面的要求，为大多数中型船舶所采用。
5.8 首部型线的选择首部横剖线第五章船舶型线设计首部横剖线形状主要从静水阻力和耐波性这两方面来考虑。
(1)静水阻力方面。
V形横剖面形状湿表面积较小，可减小摩擦阻力，同时它的舭部较瘦，有利于减少丰满船(Cb >0.75) 的舭部旋涡。
但V形剖面设计水线首端丰满、半进流角大，兴波阻力较大。
U形剖面船的排水量相对集中在下部，设计水线瘦削，半进流角小，有利于减小兴波阻力，但湿面积大，摩擦阻力大。
由此，从总阻力方面来考虑，对应不同速度，首部横剖线存在一个阻力上有利的形状选择问题。
第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择首部横剖线哥德堡船舶研究院曾对图示的无球首前体横剖线形状U形和V形的船模进行对比试验，其典型的阻力曲线见图所示。
第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择首部横剖线(2)耐波性方面。
V形横剖面，船舶在纵摇和升沉运动时，浮力和阻尼力矩增大，能明显减小纵摇和升沉运动，且能缓和船底砰击(尤其当波长与船长之比λ/L>1.0时)，但V形剖面会增加波浪中航行的阻力(尤其是λ/L<1.2时)。
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0510_侧面轮廓线的选择
第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择7878第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择型线的侧面轮廓线型线的侧面轮廓线包括首轮廓线(有球首时包括球首)、尾轮廓线、龙骨线、甲板中心线和甲板边线。
侧面轮廓线是船体型线最基本的边界线，也是船体形状特征的重要控制要素之一。
侧面轮廓线的设计也同样关系到船舶性能。
甲板边线与总布置关系密切，设计中必须与总布置设计相互协调。
第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择首轮廓线常规船不带球首的首轮廓线基本形状如图所示，现代船最常用的首轮廓线形状就是图中的前倾型首。
5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线第五章船舶型线设计尾轮廓线形状的选择主要是考虑舵和螺旋桨的布置以及与横剖型线的配合，现代单桨运输船一般都采用巡洋舰尾，其侧面轮廓形状如图所示。
为了简化工艺，大多在水线以上切除了巡洋舰尾的曲面尾端，改用一块后倾0°-15°的平板作为尾封板，如图中的虚线所示。
5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线第五章船舶型线设计当吃水较浅且螺旋桨直径较大时，为了布置螺旋桨，不得已只好减小浸深，使尾悬体的轮廓线比较平坦，如图中的点划线所示，此时应注意尾悬体横剖线的形状应具有一定的V形，否则容易引起尾部砰击和螺旋桨对船体产生较大的激振力。
5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线第五章船舶型线设计尾框设有底龙骨(也称舵托)的称为闭式尾框，不设底龙骨的称为开式尾框，如图中的双点划线所示。
第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线设计尾轮廓线时，尾框内的形状、尺寸应根据舵和螺旋桨的具体位置、尺寸，考虑桨叶与尾框间的间隙来决定，如图所示。
桨叶与舵及尾框之间的间隙大小主要影响螺旋桨对船体的激振力，同时也与推进效率、阻力有关。
第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线总的来说，尾框的设计以防止大的激振为主要考虑因素，为此适当牺牲点快速性的要求也是值得的。
为了防止产生过大的激振，各船级社的船舶建造规范对尾框间隙尺寸提出了最小值的要求，在设计中应予以满足。
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0507_设计水线形状的选择
第五章船舶型线设计5.7 设计水线形状的选择5656第五章船舶型线设计5.7 设计水线形状的选择设计水线的形状设计水线的形状特征和横剖面形状特征是相关的，设计水线丰满意味着横剖面在设计水线处较宽，在一定的横剖面面积下，下部必然较窄，横剖面形状成V形。
反之，设计水线瘦削，横剖面形状成U形，如图所示。
第五章船舶型线设计5.7 设计水线形状的选择设计水线的形状设计水线形状确定以后，很大程度上已决定了横剖面形状(UV程度)，所以在选择设计水线形状时应对横剖线形状有一个清楚的认识，并将两者结合起来统一考虑。
5.7 设计水线形状的选择设计水线的特征和参数第五章船舶型线设计近水面处的水线形状对兴波阻力影响较大，通常以设计水线为代表进行研究。
设计水线的特征和参数包括：水线面系数C w 、设计水线首段形状及半进流角i e (近首垂线处水线与中心线的夹角）、平行中段长度、尾段形状及去流角等。
(1)水线面系数C w 水线面系数C w 与多种因素有关，这些因素包括快速性、稳性、耐波性、总布置与型线等。
在实际船舶设计中，水线面系数C w 的选取一般先考虑快速性，然后校核稳性、耐波性、总布置与型线等方面，看是否合适。
5.7 设计水线形状的选择设计水线的特征和参数第五章船舶型线设计(2)设计水线首段形状及半进流角ie设计水线首段形状对兴波阻力的影响机理与前面所述的横剖面面积曲线相类似。
它的选取与相对速度密切相关，所以，首段形状特征如下：0.16<Fr <0.20 由凸形到直线形；0.20<Fr <0.22 直线形或微凹形；0.22<Fr <0.32 微凹形；Fr>0.32 直线形，整个进流段保持和缓的曲度。
5.7 设计水线形状的选择设计水线的特征和参数第五章船舶型线设计设计水线的半进流角i e 对船首部兴波阻力有重要影响，适宜的半进流角i e 主要与傅汝德数F r 有关，其次与C p 、L/B、C w等有关。
第五章 船舶舱室设计
（ l ）满足使用要求。 （2 ）符合规范、公约约束。 （3 ）紧密地与船体设计配合。 （ 4 ）注意船体结构。 （5 ）充分考虑船舶制造工艺，特别是现代船舶制
造工艺中壳舾涂一体化和模块化问题。
（ 6 ）给人以“美感”。这是舱室与区划在美学上 的要求。在设计时要充分体现舱室的特点，形成 其特定的性格和风格。
（1）甲板区域划分与平面布置； （2）舱室防火分隔； （3）甲板敷料布置； （4）绝缘材料布置； （5）舱室内装节点布置； （6）舱室预埋件布置； （7）门窗布置； （8）灯具空调布置； （9）梯道布置； （10）各工作舱室布置； （11）各公共舱室布置； （12）备品、装饰品订货明细表； （13）舱室供应品、备品清单明细表。
舱室的适用性在于最大限度地发挥其使用功能，以多种形 式美融于内在功能之中。这是设计的目的，也是设计的核心。
合理是工程技术最起码的要求。合理应包括结构形式合理、 空间上的合理、用材合理有效，最重要的是符合工艺设计要 求。安全是舱室设计中不可忽视而受约束的问题。国际公约 和各国规范都有严格的规定。舱室设计中直接涉及的安全问 题是防火和应急逃生，此外涉及船舶的性能，如稳性、抗沉 性，涉及设备的安全使用，船员和旅客的安全健康等因素。
舱室设计中着重考虑船舶的结构防火设计。尽 量使船体结构和防火结构两者结合起来，完成防 火主竖区的水平方向和垂直方向的分隔，也尽量 减轻上层建筑的整体重量，保证船舶（特别是客 船）具有足够的完整稳性。
舱室设计的总体原则为适用、合理、安全、舒适和经济。 适用就是设计中充分考虑其使用要求，并研究如何能有效地 发挥舱室的使用功能。如驾驶室能有利于驾驶、操作和全船 指挥；居住舱室利于船员或乘客休息和活动；厨房利于烹调 和配膳。
（l ）沟通上层建筑内部的各个区域； （2 ）对房舱与邻居住区域或其他区域进行隔音、隔热，并维
第五章 船舶推进装置
第五章船舶推进装置第一节船舶推进装置的传动方式船舶推进装置按传递到螺旋桨功率方式不同可分为以下几种。
一、直接传动直接传动是主机动力直接通过轴系传给螺旋桨的传动方式。
在这种传动方式中，主机和螺旋桨之间除了传动轴系外，没有减速和离合设备，运转中螺旋桨和主机始终具有相同的转向和转速。
它的主要优点是：（1）结构简单，维护管理方便。
只要安装时定位正确，平时管理中注意润滑冷却，一般不会出现大问题。
（2）经济性好，传动损失少，传动效率高。
主机多为耗油率低的大型低速柴油机。
螺旋桨转速较低，推进效率较高。
（3）工作可靠，寿命长。
因此普遍应用于大、中功率的民用船上。
其缺点是：整个动力装置的重量尺寸大，要求主机有可反转性能，非设计工况下运转时经济性差，船舶微速航行速度受到主机最低稳定转速的限制。
二、间接传动间接传动是主机和螺旋桨之间的动力传递除经过轴系外，还经过某些特设的中间环节（离合器、减速器等）的一种传动方式。
根据中间传动设备的不同，又可分为只带齿轮减速器；只带滑差离合器和同时具有齿轮减速器和离合器三种。
它的主要优点是：（1）主机转速可以不受螺旋桨要求低转速的限制。
只要适当选择减速比，就可使主机的转速适应螺旋桨的转速要求。
（2）轴系布置比较自由。
主机曲轴和螺旋桨轴可以同心布置也可以不同心布置，以改善螺旋桨的工作条件。
（3）在带有倒顺车离合器的装置中，主机不用换向，使主机结构简单，工作可靠，管理方便，机动性提高。
（4）有利于多机并车运行及设置轴带发电机。
间接传动的主要缺点是轴系结构复杂，传动效率较低。
这种传动方式多用于中小型船舶以及以大功率中速柴油机、汽轮机和燃气轮机为主机的大型船舶。
近年来由于动力装置节能的需要，提高螺旋桨的推进效率越来越被人们重视，而采用大直径低转速螺旋桨是有效途径。
在70年代初，低速柴油机利用直接传动方式带动的螺旋桨转速多在100r/min以上，中速机通过减速箱减速一般也不低于90r/min。
船舶概论之船舶舱室
江苏省无锡交通高等职业技术学校 魏斌 luoye@ QQ：251286238
第五章 船舶舱室
■
主要内容：
第一节 舱室设计的发展
第二节 舱室设计的内涵
第三节 舱室设计的总原则
■学习目标 ■知识目标
• • •
•
• • •
1.能叙述船体舱室设计的定义及发展情况 2.能理解船舶舱室设计的内涵 3.能懂得船舶舱室设计的总原则及设计程序 ■能力目标 1.能描述舱室划分的基本原则 2.能选择绝缘材料 3.能熟悉舱室环境
第五章 船舶舱室设计 第一节 舱室设计的发展
1.现代化造船模式：
壳——舾——涂 一体化
船体
舾装
涂装
船舶 内装
机、管、电、设备 等的舾装第五章 船舶来自室设计 第一节 舱室设计的发展
2.船舶舱室设计的发展
设计：简单——系统、科学 工艺：粗糙——精致、简单 设备：低档——星级、舒适 材料：低级——高级、美观
第五章 船舶舱室设计 第一节 舱室设计的发展
第五章 船舶舱室设计 第一节 舱室设计的发展
第五章 船舶舱室设计 第一节 舱室设计的发展
第五章 船舶舱室设计 第二节 舱室设计的内涵
•
由于各船级社的造船法规和国际公约日益完 善和实施，引起了舱室设计方法，船舶建造工艺 和材料、设备选用的变化;同时人们对居住环境要 求也高了，讲究舒适、美观，从而引起了从舱室 的简单划分、布置到科学地、系统地布置和设计 的变化。 • 这种变化主要体现在结构防火分隔设计，以 达到有效地阻止、控制火灾和火势的蔓延，从而 保障人们生命与财产的安全。
4. 豪华邮轮舱室图片
豪华游览船-视频-点击播放
第五章 船舶舱室设计 第一节 舱室设计的发展
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0506_横剖面面积曲线的生成
第五章船舶型线设计5.6 横剖面面积曲线的生成47475.6 横剖面面积曲线的生成横剖面面积曲线的生成方法第五章船舶型线设计(1)根据选定的面积曲线特征值(如棱形系数C p 、浮心纵向位置x B 、和平行中体长度L p 等)，从一般原理和规律出发，用作图法直接生成面积曲线。
(2)应用兴波阻力理论，通过计算不同面积曲线形状对阻力的影响，得出阻力上最佳的横剖面面积曲线，应用这种方法应注意检验所得结果是否符合其他方面的要求。
(3)在实际设计中，多数利用相近的优良母型船横剖面面积曲线，根据新船要求修改而成，也就是常说的母型改造法。
(4)如果采用系列船型，面积曲线可以根据设计所需的棱形系数C p 和浮心纵向位置x B 从系列船型资料中直接查得。
5.6 横剖面面积曲线的生成横剖面面积曲线直接生成方法第五章船舶型线设计(1)先作一个满足棱形系数C p 和浮心纵向位置x B 的梯形横剖面面积分布线，如图中虚线所示。
(2)由这个梯形，可以作出面积相等的光顺曲线，曲线的形状应符合横剖面面积曲线的基本要求，如首尾端的凹凸性。
经过调整、计算和修改，最后得出符合设计要求的横剖面面积曲线。
5.6 横剖面面积曲线的生成横剖面面积曲线直接生成方法第五章船舶型线设计(3)如果没有平行中体，则将梯形改用三角形。
三角形的顶点位于最大剖面处，且顶点须高出对应的最大剖面积(无因次面积曲线上，顶点高＝2Cp )，用上述同样的原理可生成横剖面面积曲线，如图所示。
5.6 横剖面面积曲线的生成横剖面面积曲线母型改造法第五章船舶型线设计将初始得到的横剖面面积曲线(如母型船的面积曲线)，按设计要求改变棱形系数C p 、浮心纵向位置x B 和平行中体长度L p 及位置时，采用适当的修改方法，在保留曲线原有基本形状的条件下修改得到新的横剖面面积曲线。
(1)1-C p 法修改横剖面面积曲线的方法很多，其基本原理是将原各站横剖面面积通过沿纵向(x)移动一个距离(δx)来实现修改棱形系数C p 、浮心纵向位置x B 和平行中体长度L p 。
《船舶设计原理》课后习题及答案
《船舶设计原理》习题集第一章绪论1.从船舶的用途角度，船舶一般分哪些类型？从船舶的用途角度，船舶一般分为军用船舶和民用船舶，民用船舶主要有运输船、工程船、工作船以及特殊用途船等类型。
2.对新船的设计，主要满足那几个方面的基本要求？适用、安全、经济和美观4个方面3.船舶设计遵循的基本原则：贯彻国家的技术政策遵守国际、国内各种公约、规范和规则充分考虑船东的要求4.民船设计技术任务书主要包括哪些内容？①航区、航线；②用途；③船型；④船级；⑤船舶主要尺度及型线；⑥船体结构；⑦动力装置；⑧航速、续航力；⑨船舶性能；⑩船舶设备；⑪船员配备及其舱室设施5.海船的航区如何划分？内河船的航区如何划分？遮蔽、沿海（Ⅲ类航区）、近海（Ⅱ类航区）和无限航区（Ⅰ类航区）内河船舶航行区域，根据水文和气象条件划分为A，B，C三级，其实某些水域，一句水流湍急情况，又划分为急流航段，即J级航段6.目前，我国将新建船舶的设计划分为哪几个阶段？制定产品设计技术任务书、报价设计、初步设计（合同设计）、详细设计、生产设计、完工设计7.何谓船舶的设计航速与服务速度、试航速度、自由航速？设计航速、服务航速：设计航速是指在船舶设计时理论上给定的速度，服务航速是船舶在航行时实际的速度，船舶会根据班期，风向，水流等多种因素来调整船舶速度。
一般按设计航速的85%计算。
试航速度：船舶在满载情况下，静水域中主机额定功率所能达到的速度叫试航速度。
8.解释：航速、续航力、自持力以及他们之间的关系航速（kn，km/h）：民用运输船为要求达到的满载试航速度。
拖船常提出拖带航速、拖力的要求及自由航速的要求。
续航力（n mile，km）：在规定的航速或主机功率下（民船通常按主机额定功率的85%~90%的螺旋桨设计点时），船上所携带的燃料储备可供航行的距离。
自持力（d）：船上所携带的淡水河食品可供使用的天数。
9.船舶的六大性能：浮性、稳性、抗沉性、快速性、适航性、操纵性第二章海船法规的相关内容10. 船舶稳性衡准公式1/≥=f q l l K 中，q l 和f l 分别指什么，如何确定？q l ：最小倾覆力臂，m ，应用计及船舶横摇影响后的动稳性曲线来确定 f l ：风压倾侧力臂，m ，按下式计算f l =p A f Z/9810Δ11. 船舶的横摇角主要与哪些因素有关？船宽、吃水、初稳性高度、船舶类型和舭龙骨尺寸12. 按照法规要求，对干货船、油船、客船、集装箱船规定各核算哪些载况？干货船：满载出港、满载到港、压载出港、压载到港客船：满载出港、满载到港、满客无货出港、满客无货到港、压载出港、压载到港油船：满载出港、满载到港、部分装载出港、部分装载到港、压载出港、压载到港集装箱船：满载出港、满载到港、压载出港、压载到港13. 客船分舱和破舱稳性常规计算的目的是什么？保证船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定的稳态和稳性14. 主船体水密舱室划分时，如何决定其舱长？船舶处于最深分舱吃水时，船舶在一层或数层限定垂向浸水范围的甲板及其以下部分最大投影型长度（不一定对）15. 计算船舱进水后船舶浮态和稳性的基本方法有（增加重量法）和（损失浮力法）16. 解释：舱室渗透率、船舶的可浸长度及其曲线、安全限界线、分舱因数、分舱指数舱室渗透率：舱室渗透率是船舶破损后，在限界线下的被水侵占的舱室容积与各舱室容积之比。
船舶原理下册课程设计
船舶原理下册课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握船舶的基本原理，包括浮力、稳定性、阻力等关键概念。
2. 使学生了解不同类型船舶的设计特点及其适用场景。
3. 帮助学生理解船舶动力系统的工作原理及其对性能的影响。
技能目标：1. 培养学生运用物理知识分析船舶性能的能力，包括进行简单的浮力计算和阻力分析。
2. 提高学生设计简单船舶模型的技能，通过实践活动加深对船舶原理的理解。
3. 让学生学会使用科技工具和软件进行船舶设计和性能预测。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对船舶设计和航海事业的兴趣，培养探索精神和创新意识。
2. 强化学生的团队合作意识，通过小组合作活动培养学生的沟通能力和协作能力。
3. 增强学生的环保意识，了解船舶对海洋环境的影响，培养其负责任的工程伦理观。
本课程针对高年级学生设计，旨在通过理论与实验相结合的方式，提高学生对船舶科学深层次的理解和应用能力。
课程考虑到了学生的认知水平、好奇心和即将面临的高考要求，以确保教学内容既具有挑战性，又能够激发学生的兴趣。
通过具体的学习成果分解，本课程旨在为船舶原理的深入学习打下坚实的基础，并为相关领域的学习和职业生涯规划提供支持。
二、教学内容1. 浮力与稳定性：包括阿基米德原理、船舶的浮力计算、船舶稳定性的影响因素及稳性判定。
- 教材章节：第二章 船舶的浮力与稳定性2. 船舶阻力：介绍阻力概念、分类及减小阻力的方法。
- 教材章节：第三章 船舶阻力与推进3. 船舶动力系统：讲解船舶动力系统的组成、工作原理及对性能的影响。
- 教材章节：第四章 船舶动力系统4. 船舶设计原理：分析不同类型船舶的设计特点、适用范围及设计过程中考虑的因素。
- 教材章节：第五章 船舶设计原理5. 实践活动：设计并制作简单船舶模型，进行浮力与阻力实验。
- 教材章节：实践活动部分教学内容按照以上五大模块进行安排，每模块配以相应的实践环节，确保学生能够将理论知识与实际操作相结合。
船舶设计手册总体分册
船舶设计手册总体分册船舶设计手册总体分册是一本关于船舶设计的手册，它包含了船舶结构、布局、系统设计以及船舶性能等方面的内容。
本分册将对船舶设计手册总体分册的内容进行详细介绍。
第一章：船舶概述本章主要介绍了船舶的基本概念、船舶分类、船舶设计的基本原则以及船舶设计的发展历程等内容。
通过了解船舶的基本概念和分类，读者能够更好地理解船舶设计的基本要素和设计思路。
第二章：船舶结构设计本章主要介绍了船舶结构设计的基本原理和方法，包括船舶结构的荷载计算、结构设计的基本原则、材料选型、结构强度计算和结构应力分析等方面。
读者可以通过学习本章内容，了解船舶结构设计的基本知识和方法。
第三章：船舶布局设计本章主要介绍了船舶的布局设计原则和方法，包括船舶功能区划、船舶主要设备的布置、船舶操作区域的设计等方面。
通过学习本章内容，读者可以掌握船舶布局设计的基本原则和方法，为实际船舶的布局设计提供参考。
第四章：船舶系统设计本章主要介绍了船舶的主要系统设计，包括船舶动力系统、船舶电气系统、船舶供水系统、船舶通风系统等方面。
通过学习本章内容，读者可以了解船舶主要系统设计的基本原理和方法，为实际船舶系统设计提供参考。
第五章：船舶性能设计本章主要介绍了船舶的性能设计，包括船舶的航行性能、操纵性能、稳性和浮力性能等方面。
通过学习本章内容，读者可以了解船舶性能设计的基本原理和方法，为实际船舶的性能设计提供参考。
第六章：船舶设计案例分析本章主要介绍了一些经典的船舶设计案例，通过对这些案例的分析，读者可以了解船舶设计的实际应用和设计思路，为实际船舶设计提供参考。
第七章：船舶设计软件应用本章主要介绍了一些船舶设计软件的应用，包括船舶结构设计软件、船舶布局设计软件、船舶系统设计软件等方面。
通过学习本章内容，读者可以了解船舶设计软件的基本功能和应用方法。
总结船舶设计手册总体分册是一本关于船舶设计的手册，它包含了船舶结构、布局、系统设计以及船舶性能等方面的内容。
第五章船舶推进装置
第五章船舶推进装置第五章船舶推进装置第⼀节船舶推进装置的传动⽅式船舶推进装置按传递到螺旋桨功率⽅式不同可分为以下⼏种。
⼀、直接传动直接传动是主机动⼒直接通过轴系传给螺旋桨的传动⽅式。
在这种传动⽅式中，主机和螺旋桨之间除了传动轴系外，没有减速和离合设备，运转中螺旋桨和主机始终具有相同的转向和转速。
它的主要优点是：（1）结构简单，维护管理⽅便。
只要安装时定位正确，平时管理中注意润滑冷却，⼀般不会出现⼤问题。
（2）经济性好，传动损失少，传动效率⾼。
主机多为耗油率低的⼤型低速柴油机。
螺旋桨转速较低，推进效率较⾼。
（3）⼯作可靠，寿命长。
因此普遍应⽤于⼤、中功率的民⽤船上。
其缺点是：整个动⼒装置的重量尺⼨⼤，要求主机有可反转性能，⾮设计⼯况下运转时经济性差，船舶微速航⾏速度受到主机最低稳定转速的限制。
⼆、间接传动间接传动是主机和螺旋桨之间的动⼒传递除经过轴系外，还经过某些特设的中间环节（离合器、减速器等）的⼀种传动⽅式。
根据中间传动设备的不同，⼜可分为只带齿轮减速器；只带滑差离合器和同时具有齿轮减速器和离合器三种。
它的主要优点是：（1）主机转速可以不受螺旋桨要求低转速的限制。
只要适当选择减速⽐，就可使主机的转速适应螺旋桨的转速要求。
（2）轴系布置⽐较⾃由。
主机曲轴和螺旋桨轴可以同⼼布置也可以不同⼼布置，以改善螺旋桨的⼯作条件。
（3）在带有倒顺车离合器的装置中，主机不⽤换向，使主机结构简单，⼯作可靠，管理⽅便，机动性提⾼。
（4）有利于多机并车运⾏及设置轴带发电机。
间接传动的主要缺点是轴系结构复杂，传动效率较低。
这种传动⽅式多⽤于中⼩型船舶以及以⼤功率中速柴油机、汽轮机和燃⽓轮机为主机的⼤型船舶。
近年来由于动⼒装置节能的需要，提⾼螺旋桨的推进效率越来越被⼈们重视，⽽采⽤⼤直径低转速螺旋桨是有效途径。
在70年代初，低速柴油机利⽤直接传动⽅式带动的螺旋桨转速多在100r/min以上，中速机通过减速箱减速⼀般也不低于90r/min。
第5章--知识点1 --5船舶设计原理
数字信号处理第五章线性时不变系统的变换分析Transform Analysis of Linear Time-Invariant Systems频率响应:The Freouency Response Of LTI Systems 一个LTI 系统对复指数输入(特征函数)e j ωn 的复增益H(e j ω) (特征值): .系统的输入输出关系(频域):Y(e j ω)= H(e j ω)X(e j ω)().j j e e n H ωω=j j []([]e)e k n k y n h k ωω∞-=-∞=∑j j (e )[]e k k H h k ωω∞-=-∞=∑The Freouency Response Of LTI Systems5.1.1频率响应的相位和群延迟()()()j j j Y e H e X e ωωω=⋅, |H(e j ω)|: 幅度响应,增益()()()j j j Y e H e X e ωωω=()()()j j j Y e H e X e ωωω∠=∠+∠, ∠H(e j ω): 相位响应,相移相位不唯一：()()()()())(2jw j j j j j H e H e r j H e H e H e e e ωωωωπ∠+∠==()j H e ARG ωππ⎡⎤-<≤⎣⎦相位主值(Principal Value)记作ARG [H(e j ω)]:()()()()()2)(jw j j j j j H e H e r j H e H e H e e e ωωωωπ∠+∠==()()()2jw j arg ARG r H e H e ωπω⎡⎤⎡⎤==+⎣⎦⎣⎦r(ω)是在各ω上是确定的整数。
连续相位(continuous phase)记作arg [H(e j ω)]:()()()2j j AR r H e G H e ωωπω⎡⎤∠=+⎣⎦r(ω)可以是任意整数。
船舶设计基础学习知识原理规范标准答案
1.2.3.4.什么规范，哪一级设计新船。
5.T/m 3，即每吨货所要求的货舱容积数。
6.7.D W 占Δ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. 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. 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.N =)¤32¤32¤(11Wm Wt Wn ++- ,表示的是增加1Tdw 时船所要增加的浮力。
11.12.船舶。
13.速度损失有时是相当大的。
14. 首柱处的干舷，波浪涌上甲板的现象。
15. 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.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AA型船舶特点的其他船舶，他们的干舷应大些。
17.于港监部门监督。
18.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19.20.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T max，并使船体结构设计符合T max的要求，此时T max又称结构吃水。
21.C小于1.3）的重货（煤、矿石等），可按载重线规范来决定最小干舷，从而可确定船的型深D，这种船称为最小干舷船，其D即符合最小干弦的要求，也满足容积的要求。
船舶设计手册总体分册
船舶设计手册总体分册第一章：船舶基础知识1.1 船舶类型和分类1.2 船体结构和船舶主要部件1.3 船舶设计基本原理第二章：船舶外形设计2.1 船舶外形设计原理2.2 船型系数和船舶性能2.3 船舶稳性设计2.4 船舶阻力计算及优化设计第三章：船舶结构设计3.1 船舶结构设计基本原理3.2 船舶结构材料及加工工艺3.3 船舶结构设计标准和规范第四章：船舶动力系统设计4.1 船舶动力系统概述4.2 船舶主机选择和布置4.3 船舶推进系统设计4.4 船舶动力系统控制与调校第五章：船舶电气与自动化系统设计5.1 船舶电气系统设计原理5.2 船舶自动化系统设计与集成5.3 船舶电气设备选型及配电系统设计5.4 船舶电气系统安全和维护第六章：船舶舾装设计6.1 船舶舾装设计原理6.2 船舶甲板设备布置6.3 船舶舱舱布置和内部装修设计 6.4 船舶舾装材料选择和使用第七章：船舶安全设计与规范7.1 船舶安全设计理念和原则7.2 船舶结构和设备的安全设计要求 7.3 船舶消防与逃生系统设计7.4 船舶安全管理体系及应急预案第八章：船舶环境保护与节能设计 8.1 船舶环保设计原则8.2 船舶排放控制技术及设备选择 8.3 船舶节能设计与技术应用8.4 船舶环保与节能管理系统第九章：船舶施工与验收9.1 船舶施工工艺概述9.2 船舶施工组织与管理9.3 船舶验收检测标准及流程9.4 船舶交付与验收程序第十章：船舶维护与修理管理10.1 船舶维护管理体系10.2 船舶日常维护和保养10.3 船舶定期检测与维修计划10.4 船舶事故与紧急维修处理第十一章：船舶设计创新与前沿技术11.1 船舶设计创新理念与方法11.2 船舶数字化设计与虚拟仿真技术11.3 船舶智能化技术应用11.4 船舶未来发展趋势与展望通过以上分册内容，读者可以全面了解船舶设计的理论、原则和技术，掌握船舶设计的全流程知识，有助于提高船舶设计师的专业水平和综合能力，使其能够独立完成船舶设计工作，并为行业发展做出积极贡献。
船舶设计原理答案新
１1. 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，静止在深水中（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 是指船寻常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况下，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. 船舶入级：是指新船预备入哪个船级社，要求取得什么船级标志，确定设计满足的规范。
船级：是指按什么规范，哪一级设计新船。
5. 积载因数C ：关于干货船，通常用其表征物资所需的容积，单位是T/m 3 ，即每吨货所要求的货舱容积数。
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 W /Δ：它表示船的D W 占Δ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 的阻碍看成是等同的。
10. 诺曼系数N:N =)¤32¤32¤(11Wm Wt Wn ++- ,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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
积载因数对船型的影响
❖ 重质货物的积载因数小，对船舶的货舱舱 容要求低，对船舶主要要素起控制作用的 因素是重量(载重量)。重质货物船的干舷 满足《国际载重线公约》或我国《海船载 重线规范》要求的最小干舷，其所对应型 深使船舶具有的货舱舱容能够满足货物对 容积的要求。重质货物船属载重型的最小 干舷船。
作用 ①空船压载（为了保证空载时航行性能） ②有些船由于稳性要求，即使满载出港，
压载水也是必不可少的（客、集装箱船）
压载量Wb因船而异——通常在（1/2~1/3）DW 之多间 少，。通常用比值Kb=—WDW—b ，表示压载水Wb的
❖ 容量是船舶的一项重要的技术参数，货物运 输船的货舱容积、客船的客舱容积及甲板面 积，是保证运输能力的一个主要因素，因而 是影响船舶经济性的主要技术指标。
2
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
概述：容量及研究的主要内容
容量与船舶建筑形式(机舱地位、干舷大 小)结构构造(双层底或单层底等)主尺度及船 型系数，所载运的货物性质等因素密切有关 。在选择船舶主要要素阶段，所确定的主尺 度和船型系数方案，不但要满足快速性、稳 性、适航性方面的要求，而且要满足甲板面 积和舱室容积的要求。研究船舶主要要素和 容量间的规律，其目的是使所选择的主尺度 和船型方案能较准确地满足容量要求。
3
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
概述：容量及研究的主要内容
本章主要介绍在选择主要要素阶段有关 船舶容量的几个主要内容： ① 船舶所需容量； ② 新船能提供的容量估算； ③ 影响容量主要因素及改善容量主要措施。
4
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
积载因数对船型的影响
❖ 货物积载因数是指单位重量货物所需货舱 体积，其单位为m3/t．
15
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
16
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
Kc初估 时可取
包装货舱0.88~0.92 散装货舱0.98左右 货油舱0.95~0.96(其中2~3%考液体
膨胀所占容积) 冷藏舱0.7~0.8(绝缘与管系占去较
多容积)
最好应参考型船资料，比较、分析进行修正！
17
哈尔滨工程大学船舶
8
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
选取船主要要素时须考虑的问题
选取船的 主要要素
1.满足重量与浮力平衡 2.满足容量与甲板面积的要求
货物，机械，设备，人员 需要 选主尺度
9
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
§5-1 载重型船的舱容
设计载 第一步：解决重力—浮力平衡 重型船 第二步：校核容积 一方面估算按任务
书要求所需容积，另一方面估 算新船所能提供容积 通过比 较：校核原先选的主尺
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
第五章 船舶容量与甲板
面积
1
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
概述：容量及研究的主要内容
❖ 任何船舶都应具备必须的内部甲板和露天甲 板面积和主船体内部各种主隔舱(舱壁)及舱柜 的体积，以便用来安放船舶设备、装载货物 或安置旅客，存放油及水等等。
❖ 船舶容量就是船舶舱室容积和甲板面积的总 称。
13
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
❖ 一般舱容的亏损量大致如下：
一般包装的杂货 10％~20％
散装货
2％~10％
木材
5％~50％
❖ 亏舱因素的考虑一般由船东根据实际装载经验 结合船型特征确定。通常，船东在设计技术任 务书中给出的积载因数应包括对亏舱因素的考 虑。
14
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
❖ Kc——型容积利用系数（折扣系数），表示舱 容利用率的高低。
❖ 积载因数是表明对运输船货舱舱容要求的 一个重要依据数据，在船舶设计技术任务 书中都加以规定。
5
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
积载因数对船型的影响
❖ 积载因数小的货物，如铁矿砂、磷酸盐、 铝矾土等货物，属重质货物，重质货物对 船的舱容要求低；
❖ 积载因数大的货物，如谷物、棉纱、布匹 、茶叶、烟草等货物。属轻质货物，轻质 货物对舱客要求高。
❖ 容积折扣系数是指船舱内能用于装货的容积与 型容积之比。型容积Vc是指按型线图计算所得 的容积，实际船舱内有平台、舱壁等结构，船
侧、甲板有肋骨、横梁、纵桁等构件，液舱内
还有管系等，这些都要占去一部分容积，型容
积中扣除这部分容积后称为净容积，净容积与
型容积之比称为结构折扣系数。各种舱室的结 构折扣系数见表4.2.2。结构折扣系数的取值与 船的大小、液舱内有无管系等因数也有关。小 船的结构折扣系数应比大船取小一些。
课件建设
❖ 2.燃油、淡水舱型容积V0W
VOW
W1
1K1
（5-2）
W1——油、水重量（t）
ρ1——密度（
t m3
）重油=0.8~0.9
轻油=0.84~0.86
K1——舱容利用系数
燃油舱：0.95左右（是重油,加热管子,结构
骨架要占一部分容积）
水舱：0.97左右
18
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
❖ 3.专用压载水舱Vb
度与系数是否合理
10
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
一、所需主体内容积的计算
❖ 一般载重型船，舱容主要指货舱、机舱、油 水舱、压载舱、首尾尖舱等。
11
哈尔滨工程大学船舶
❖ 1.货舱型容积Vc
课件建设
Vc=Wc·C·1Kc
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-∑Wi
7
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
积载因数对船型的影响
❖ 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( 一般来说货物积载因数C在1.4以上)。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。
C——积载因数（m 3 t ），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（原油等），常用密度ρc（ t m）3 , 此时C改为1/ ρc
12
哈尔滨工程大学船舶
课件建设
❖ 有考虑亏舱和不考虑亏舱之分，不考虑亏舱的 积载因数仅与货物的种类和包装方式有关。亏 舱是指货舱某些部位因堆装不便而产生装货时 无法利用的空间，因而亏损了舱容。亏舱量与 货舱开口大小、货物形状和包装方式以及散货 的休止角等有关。例如，货舱开口以外的顶部 容积较难利用，开口越小，亏损容积越多；装 载散装谷物时，这些部位如设置添注漏斗，则 亏损容积又可减小。