船舶与海洋工程概论共48页文档
船舶与海洋工程导论资料
1、风的成因、影响因素2、蒲福风级表0~12十三个风级，台风的定义（相当于级及以上的风？）3、风的作用力。
4、波浪的定义，分类。
5、波浪理论（线性波理论）。
6、波浪力（莫里森方程及应用）。
7、怎样求某一重现期的设计波高？8、潮汐的定义，潮汐静力学原理及其局限。
9、海冰对结构的作用力的特点10、沿岸泥沙运动的原理：波浪掀沙、沿岸流输沙。
海工结构物对沿岸输沙的影响。
11、以三峡工程为例，简述修建大型水坝面临的主要问题。
12、港口吞吐量排名13、世界船舶需求：2001-2015年年均需求量约为4400万-6000万载重吨14、世界造船市场份额：（2005年）中国20%，日本29%，韩国33%，其他18%。
全球贸易持续增长；船型结构面临重大调整；发达国家的船舶工业正在外移。
造船产业正在加速向中国转移，我国船舶工业正面临重大历史机遇。
15、国内大型船厂：江南造船集团有限责任公司（江南造船厂）；沪东中华造船集团有限公司；上海外高桥造船有限公司；大连船舶中共集团有限公司；广州广船国际股份有限公司，等。
16、主要船级社：中国船级社(CCS)、美国船级社(ABS)、挪威船级社(DNV)、劳埃德船级社(Lloyd's Register)、法国船级社(必维国际检验集团, Bureau Veritas)、德国船级社(Germanischer Lloyd)。
17、船舶分类：i）按用途可以分为民用船舶和军用船舶：民用船舶包括运输船、工程船、渔业船、工作船和海洋开发船等；军用船舶包括航空母舰、巡洋舰。
驱逐舰、护卫舰、快艇、核潜艇等。
ii）按航行状态可以分为排水型船舶、滑行艇、水翼艇、气垫船和地效应船等。
iii）按推进动力可以分为非机动船舶和机动船舶；iv）按机舱部位可以分为尾机型船、中机型船、中尾机型船等。
v）按船主体数目可以分为单体船和双体船以及SWATH；vi）按推进器可以分为螺旋桨型船、喷水推进船、吹气推进船，单桨船、双桨船和多桨船vii）按船体材料可以分为钢船、铝合金船、木船、钢丝网水泥船、玻璃钢船、橡皮艇和混合结构船；viii）按主体连续甲板的层数可以分为单甲板船、双甲板船和多甲板船。
船舶与海洋工程导论 船舶类型
日本建造的 LNG船
铺管船
其它船
三用船
半潜船
第三章 船舶组成部分
一、概述 二、船体结构
一、概述
• 船舶是由许多部分构成的，按各部分的作用和用途，可综 合归纳为船体、船舶动力装置、船舶舾装等三大部分。
1.船体是船舶的基本部分:
• 可分为主船体部分和上层建筑部分。主船体部分一般指上 甲板以下的部分，它是由船壳(船底及船侧)和上甲板围成 的具有特定形状的空心体，是保证船舶具有所需浮力 、 航海性能和船体强度的关键部分。
• 世界和国内油轮情况： • “海上巨人”号：1981 年完工交船，载重量56 万吨，
是有史以来建造过的最大载重吨位船舶，船长458.45 米。 2010 年在印度拆船厂被拆卸解体。 • “海上世界”号：1978 年下水，总长364.04 米，船宽 79 米，型深30.5 米，最大高度63 米，载重量50 万 吨,2003 年在江阴长江拆船厂作为废钢船被拆除。 • “海上巨人”号图片
• 民用船舶包括：
• 运输船—客船、客货船、渡船、滚装船、杂货船、 散货船、集装箱船、油船、液化气船、运木船、 冷藏船等。
• 工程船—挖泥船、起重船、布设船、救捞船、破 冰船、打桩船、浮船坞、海洋开发船、钻井船和 钻井平台等。
• 渔业船—网渔船、钓鱼船、渔业指导船、渔业加 工船和捕鲸船。
• 港务船—拖船、引航船、消防船、供应船、交通 船和助航工作船等。
• 为保障船体强度、提高船舶的抗沉性和布置各种舱室，通 常设置若干强固的水密舱壁和内底，在主体内形成一定数 量的水密舱，并根据需要加设中间甲板或平台，将主体水 平分隔成若干层。
• 上层建筑位于上甲板以上，由左、右侧壁，前、后端壁和 各层甲板围成，其内部主要用于布置各种用途的舱室，如 工作舱室、生活舱室、贮藏舱室、仪器设备舱室等。上层 建筑的大小、层楼和型式因船舶用途和尺度而异。
(船舶与海洋工程概论)08.物理模型试验与数值模拟
对常规项目按规范进行设计
研究
对特殊项目进行专门分析
管理
施工
检验
5
10.1.1.2工程问题的研究途径
1.理论分析与数学模型
对工程问题进行简化后,建立数学模型,推导公式,得出微分方程,分析边
界条件与初始条件。但一般方程无法求出解析解。
2.数值模拟
利用有限元工具，在计算机上建立数值模型，利用分析的边界条件与
10.物理模型试验与数值模拟
1
船舶与海洋工程研究手段
理论分析 实船测试 模型试验 数值模拟
2
3
10.1 物理模型试验
10.1.1 引言 10.1.2 量纲与因次分析 10.1.3 相似理论 10.1.4 船舶与海洋工程模型试验
4
10.1.1引言
10.1.1.1海洋工程项目完成过程
10.1.2.1量纲与单位
基本量纲
质量M,长度L,时间T和温度θ
次要量纲
如力,由
F ma
则量纲形式
F MLT 2
7
10.1.2.2在国际单位制和英制系统中的量纲和单 位
8
10.1.2.3 常用 的海洋和流体 特性量纲
9
10.1.2.4 因次分析
因次分析用来减少控制特定物理问题的 实验物理变量的数目和复杂度。
如问题依赖于n维变量，因次分析可减为 k个无因次变量，j=n-k为控制问题的基本 量纲数。
10
10.1.2.5因次分析法
---Buckingham π 定理
将物理变量的数目减少到一更小数目的 无因次数群。无因次数群的数目是定义
为π1, π2, …, πk的幂乘积。
一个物理过程包括n维物理过程
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(船舶与海洋工程概论)03第三章 船舶几何特征和技术性
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12
§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
设计水线面
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
中站面
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
纵剖线图 与中线面平行的辅助平面与船体型表面的截交线 投 影到中线 面上——反映为真实型状 在其他两个投影面上为直线
§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
型宽 B ——船长中点处宽度
型深 D ——甲板边线最低点处高度。
吃水 d ——设计水线到龙骨基线垂直高度。
干舷 F ——船舷最低处至水面的垂向距离。
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
中线面（V）————纵向投影（将船分成左右两部分）
设计水线面（H）——水平面 （将船分成上下两部分）
中站面（W）————横剖面 （将船分成前后两段）
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
三 个 互 相 垂 直 的 基 准 投 影 面
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
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§3-2. 表示船舶形状的图样和参数
一、船体型线图
船体是一个具有双重曲度（不可展开曲面）的复杂的流 线体。其表面形状是一个复杂的光顺曲面。故用专门的线型 图表示。
型线图是在三个互相垂直的投影面上，用船体型表面的截 交线、投影线、外轮廊线来表示船体外形的图样。
三个互相垂直的基准投影面为：
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船舶与海洋工程概论
1.远洋客船
船舶类型
客船的特点:具有多层甲板，设有完善的餐厅、卫生和娱乐设施， 配有足够的救生设备、消防设备和通信设。有些客船还设置减摇装 置以改善航行环境。客船的航速较高，一般为16-20节，大型高速 客船可达24节左右。
1.远洋客船
船舶类型
"玛丽女王2"船图片
1.远洋客船
船舶类型
挪威太 阳号： 排水量 78309 吨，长 258m
船舶分类
第
一
章
按
船
力
舶 分
学 原 理
类
分
和
用
途
第 一
章 船 舶 船舶用途 分 类 和 用
途
船舶分类
一、运输船舶 二、渔业船舶 三、工程船舶 四、工作船舶 五、军用船舶 六、特种船舶
1.2 船舶类型
一、运输船舶
（一）客船 客船是指专门用于运送旅客及其可携带行李和邮件
的船舶。对兼运少量货物的客船也称客货船。 A:客船多为定期定线航行，固又称为班轮或邮轮。 B:根据SOLAS公约规定，凡载客超过12人均视为客船。
装船；6.载驳货船；7.冷藏货船 。
其中散货船、集装箱船、油船为三大主体系列船型
1.普通货船
船舶类型
俗称为杂货船。杂货， 也称为统货，是指机器 设备、建材、日用百货 等各种物品。专门运输 包装成捆、成包、成箱 的杂货的船，称为杂货 船或称普通货船。 杂货 船有下列一些特征：载 重量不大，总载重量为 10000吨- 14000吨左右； 一 般 设 有 2-3 层 甲 板 。 杂货船一般都装设有起 货设备；一般为低速船。
4.内河客船
申汉线客轮
船舶类型
航行于江 河湖泊上 的客船， 一般满载 排水量几 十至几千 吨。
船舶概论
九、 船舶交船试航
一、 绪 论
1.1 船舶工程，海洋工程的重要地位
根据卫星发回的资料分析，整个地球的总面积中，陆地面积只占总面积的29.2%，而海洋面积为36100万平方公里，占地球总面积的70.8%。据报道，目前世界贸易货物运输量的三分之二是有各式各样的商船来承担运输任务的，我国对外贸易的90%是由远洋船队完成。因此，大力发展船舶工程的设计和研究，大力发展造船业，对我国的国民经济发展具有至关重要的意义。
d）按动力装置种类
可分为柴油机推进船、电力推进船、蒸汽动力装置船、燃气动力装置船、核动力装置船。目前在大部分民船中，柴油机作为动力装置应用最为广泛；
e）按推进器形式
可分为螺旋桨推进船、喷水推进船、明轮船等。
2.2 各种军用舰艇船 特点简介
水面战斗舰艇主要有：航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、军用快艇、
二、 船型分类和特点简介
2.1 船型分类
船舶按不同的分类标准可以划分为不同种类的船舶。
例如：
a）按担负使命
可分为军用船舶和民用船舶两大类。军用船舶又可分为战斗舰艇和辅助船；民用船舶可分为运输船舶、工程船舶、科学考察船、公务执法船、海洋开发船、渔业船等等；
猎潜艇、登陆战舰艇和水雷战舰艇。水下战斗舰艇主要指潜艇。我所主要承担的有登陆战舰艇、水雷战舰艇、导弹护卫艇等。
辅助舰船主要有：供应舰、补给舰、运输舰、侦察船、巡逻艇，训练舰、
捞雷船、靶船，研究试验船、跟踪测量船、海洋测量船，修理船、消磁船、
救生船、交通艇、救火船、医院船，浮舟桥、拖船、船坞等，这一类舰船我所基本上全做过，最著名的有远望测量船，还有815电子侦察船、904补给舰、636中远海测量船、医院船、捞雷船、消磁船、拖船等等。
(船舶与海洋工程概论)06船舶设计
船体
结构
船舶设计
轮机
舾装
电气
2
8.1.1设计内容
● 确定船舶排水量、主尺度、船型系数
● 设计船体型线
● 船舶总布置设计
● 船体结构设计
● 船舶舾装设备设计
● 技术性能与经济性指标计算
● 材料及设备清单
浙江海洋学院
3
8.1.1设计内容
● 确定船舶排水量、主尺度、船型系数
浙江海洋学院
4
8.1.1设计内容
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8.3 船舶的重量与重心
1)船舶的平衡条件:重力等于浮力 2)重量分类:
空船重量:船体钢料;舾装重量和机电设备重量 载重量:货物;旅客;船员;行李;油水;食品;备品
及压载水等 3)典型载况 空载;满载;压载 出港;到港
22
3)空船的重量估算 4)载重量估算 5)重心估算 6)排水量估算
迭代完成的。
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8.1.4船东的要求-设计任务书
航区与航线 船型 用途 船级与船籍 动力装置 航速与功率储备 续航力和自持力 船体结构 总体布置 设备 生活设施 限制条件
13
设计任务书
航 船 布 船 航船 船 船 生 船
区
舶
置
级
速 、
体
舶
舶
活
舶
航用特
续结 设 性 设 主
线途征
18
8.2海船有关法规
8.2.1载重线： 船舶最大装载吃水线 最小干舷，干舷：船中处从甲板的上表
面到载重线的垂直距离 8.2.2完整稳性： 船舶未受破损时，受外力作用发生倾斜
而不致倾覆，当外力消失时船舶仍能回 来原来平衡位置的能力
19
8.2.3分舱与破舱稳性
第二章船舶尺度
T
船长型深比——总强度有关，越小强度越好。L
D
第二章船舶尺度 17
船体的几何特征
三、船型系数（Form coefficients） 船型系数进一步表达船体水下部分的几何特征，
具有相同主尺度和尺度比的两艘船，其几何特征可以有明 显的差别，从而影响船的技术性能——这就是因为船型系 数的不同。常用的船型系数有：
第二章船舶尺度 10
船体型线图
半宽水线图——与设计水线平行的辅助平面与船体型表 面的截交线，投影 到设计水线面上，左右对称，故 只画一半半宽水线图 ———真实形状，在另外两个 投影面上为直线。
第二章船舶尺度 11
第二章船舶尺度 12
船舶几何特征
船体是一个狭长的几何体——左右对称，其形状与性能有 密切的联系 。
相 垂 直 的 基 准
第二章船舶尺度 4
船体型线图
The waterlines Water lines plane
The ordinates lines Body plane
The buttock lines Sheer plane
第二章船舶尺度 5
船体型线图
中线面是一个垂直于基面（与船底相切的面）
第二章船舶尺度 19
水线面系数
（1）水线面系数
Cwp
Aw LB
水线面积Aw与L、B之比——表征水线面的丰满度，
主要影响稳性，也影响快速性。
第二章船舶尺度 20
船剖面系数
（2）船剖面系数
CM
Am Bd
中横剖面水下部分面积与Bd的
比——反映中横剖面的丰满度，大型
低速船Cm接近1，快速小型船Cm较小。
第二章船舶尺度 8
船体型线图
学生-2014-船舶概论
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4.1.3 船体结构用钢材
船体结构用钢材均应由船级社认可的钢厂生 产，检验合格的产品应盖有船级社的印章。
钢的冶炼法可用平炉、电炉或碱性吹氧转炉炼 钢法，如采用其他方法，则应经船级社特别批准。
第 4 章 船体结构
本章内容：
4.1 概述 4.2 船底和舷侧结构 4.3 外板、甲板与甲板板架 4.4 舱壁结构 4.5 船首、船尾结构 4.6 上层建筑 4.7 船体振动
4.1 概述
船体结构：由板材和骨材等组成的船体结构物 的统称。
船舶必须按《钢质海船入级与建造规范》的技术 要求进行建造，并由主管机关授权的中国船级社或指 定的验船师按《钢质海船入级与建造规范》 检验合 格后方可投入营运。
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4.1.4 作用在船体上的外力
（1）纵向弯曲 在波浪中航行的船，主要由于重力与浮力分布不 均产生总纵弯曲。 船总纵强度：船体抵抗总纵弯曲的能力。保证总 纵强度构件叫纵向强力构件：外板、甲板、纵舱壁、
纵向构件。
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4.1.4 作用在船体上的外力
（a）船体在静水中的总纵弯曲 船体在静水中受到的外力有重力和浮力。 弯矩的最大值在船体的中部，向首尾逐渐减小。
4.1.2 船体的结构形式
船体：由钢板和骨架组成的长箱形结构。 钢板和骨架构成的结构称为板架结构。 船的壳体由许多板架结构组合的，船体板架 结构中，根据板格布置方向可分为三种类型。
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4.1.2 船体的结构形式
（1）纵骨架式——板格的长边沿船长方向， 短边沿船宽方向，纵向骨材的间距小而横向骨材 的间距大。
船舶与海洋工程
船舶与海洋工程1.军用船舶与民用船舶（客船。
客货船。
杂货船。
散货船。
集装箱船。
油船。
液化气船）2.钢材船。
路合金船。
玻璃钢船。
橡皮艇。
3.水下航行的船（潜艇）水上航行的船。
内河船与海船。
动力；汽轮机船舶，柴油机船舶，蒸汽机船舶，燃气轮机船舶，核动力船舶，电力船舶。
4.柴油机的优点；热效率高，燃油量少，单机功率高。
可靠性高。
5.客船的特点；结构强度高，航速高，船舶稳性和破藏稳性要求高，消防及救生设施齐全。
吃住。
6.货船四大类；杂货船，散货船，油船，集装箱船。
7.油船的机舱的特征点；油船是单层甲板。
机舱设在船的尾部，为了防止发生火灾引起爆炸。
8.积载因数；每吨货物在船上所占的空间。
9.矿砂船与散货船在横剖面上有差别，因为矿砂的集藏因数较小，为了使矿砂船具有较缓和的摇摆和较长的摇摆周期，双层底设计的比较高。
三大货船；油船。
散货船。
集装箱船。
第三章1.我们用船体的主尺度。
尺度比。
和船形系数表示船体大小，肥瘦程度。
用船体型线图表达船体的表面形状。
三大基准投影面；中线面。
把船体分为左右对称两舷的平面。
设计水线面；吧船体分成水上和水下两部分的平面。
设计水线是船舶满载时吃水线。
中站面；把船舶分成前后两部分的垂直平面。
2船体型线图的三个视图；（通过三个投影面，船体分成了左右上下前后共八个部分）纵剖线图，（左右）。
横剖线图(前后)。
半宽水线图（上下两部分又取了一般的宽）3，中横剖面（中站面）的底部向两侧升高，在舷侧处的升高叫底边升高。
4.横梁曲线（一般是抛物线或圆弧形）在中心线处（连接曲线两个端点的直线）突起高度成为梁拱。
5.船体主尺度；船长（总长>设计水线长>垂线间长）垂线间长是首垂线和尾垂线之间的长度。
型宽。
船体宽度的最大距离。
型深，（高度）甲板边缘的下表面到船底平板龙骨上表面的垂直高度。
干舷；船舷最低处到水面的垂直距离。
吃水；龙骨基线至设计水线的垂直距离。
6尺度比；长宽比，数值越大说明船体细长，航行时所受阻力越小，船长吃水比越小船体的回转性能越好。
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第一章 概论海洋同世界上的其他事物一样，是联系在一起的。
疏远海洋的民族就是自我封锁的民族，必定落后。
旧中国疏远过海洋，实行过海禁政策和闭关锁国政策，因而落后了。
中国现在实行的对外开放政策是符合世界潮流的，它可以使自己解脱自缚之茧，较好地成为世界发展潮流中的一员。
在当代世界上，只有大陆观念而没有海洋意识的民族，是保守的民族。
保守的民族是不能兴旺发达的。
在世界近代史上，谁控制了海上贸易，谁就基本控制了世界的财富。
在当代，利用海洋发展国际经济贸易，仍然可以致富；开发利用海洋资源，也可以获得巨大的财富，二者都具有战略意义。
此外，为了实现这两方面的目标，还需要有强大的海洋力量，以便有效地保卫海上通道和开发利用海洋资源。
这三者兼备的国家就是海洋大国。
我国现在已初步具备了做海洋大国的客观条件，应该克服思想障碍，逐步使自己成为海洋大国。
这应该是我国海洋战略的最高目标。
为此，我国应该采取各种措施，提高利用海洋的总体能力，面向两极和三大洋，重点研究和开发太平洋，合理利用和保护我国的管辖海域，着眼于本世纪末和２１世纪经济和社会发展的需要，逐步建立海洋食物资源、矿产资源、能源、水资源开发基地，以及海上旅游娱乐基地，利用全球海上通道发展国际经济联系，使我国成为名符其实的海洋大国。
第一节 海洋在政治经济发展中的地位一、全球通道（一）大洋航线从是否适合人类大规模定居来看，地球表面可以分为自然障区和非障区两类。
自然障区包括气候障区和地形障区，例如冰原、亚寒带针叶林区，降水量过少的荒漠和某些热带雨林地区，以及海洋；非障区是指适合人类大规模定居并建立政治经济中心区的地区。
整个地球表面，自然障区占六分之五，非自然障区只占六分之一。
海洋不适合于人类居住，属于自然障区。
但是，海洋对世界政治经济发展具有极重要的作用，它是世界政治经济地理结构的一个重要环节，是全球政治经济运转的通道。
海洋作为全球通道的作用是随着生产力的发展而产生的，并且，这种作用也随着生产力的发展而越来越大。
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
船舶与海洋工程概论
Байду номын сангаас
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯