船舶原理

船舶原理
第一章 船体几何要素及近似计算
一.船舶原理研究哪些内容？ 答：1.浮性——船舶在一定装载情况下浮于一定水平位置的能力。

2.稳性——在外力作用下船舶发生倾斜而不致倾覆，当外力的作用消失后仍能回复到原来平衡位置的能力。

3.抗沉性——当船体破损，海水进入舱室时，船舶仍能保持一定的浮性和稳性而不致沉没或倾覆的能力，即船舶在破损以后的浮性和稳性。

4.快速性——船舶在主机额定功率下，以一定速度航行的能力。

通常包括船舶阻力和船舶推进两大部分，前者研究船舶航行时所遭受的阻力，后者研究克服阻力的推进器及其与船体和主机之间的相互协调一致。

5.耐波性（或称试航性）——船舶在风浪情况下航行时的运动性能。

主要研究船舶的横摇，纵摇及升沉（垂荡）等，习惯上统称为摇摆运动。

6.操纵性——船舶在航行中按照驾驶者的意图保持既定航向的能力（即航向稳定性）或改变航行方向的能力（即回转性）。

因此，船舶操纵性包括航向稳定性和回转性两部分内容。

二.试说明船舶静力学计算中常用的近似计算法有哪几种？梯形法和辛氏法的基本原理以及它们的优缺点。

答：常用的近似计算法有:辛氏法,梯形法，乞贝雪夫法和样条曲线积分等。

三.分别写出按梯形法计算水线面面积的积分公式，以及它的数值积分公式和表格计算方法。

答：水线面面积的积分公式：A W =2x yd L
L 22-⎰ 第二章 浮性 一.船舶的平衡条件是什么？船舶的漂浮状态通常有哪几种情况？表征各种浮态的参数有哪几个？ 答：船舶的平衡条件：1.重力与浮力的大小相等而方向相反，即W=w ∆（∆—船舶排水量，t; ∇—船舶排水体积，3m ; w —水的重量密度，tf/3m ,淡水的w=1tf/3m ,海水的1.025tf/3m ; w ∇—浮力，tf,但习惯上都用质量单位t 代替。

浮心B 也就是船舶排水体积∇的形心。

） 2.重心G 和浮心B 在同一铅垂线上。

船舶的漂浮状态有：正浮，横倾，纵倾，任意浮态。

船舶的浮态可以用吃水d ，横倾角φ和纵倾角θ三个参数表示。

但在实际应用中，船舶的纵倾角θ很难直接测出，一般都是以首尾吃水差表示，因此更普遍的船舶浮态参数是：首吃水d F,尾吃水d A ，横倾角φ。

平均吃水：d=d F +d A /2（即船中处的吃水） 纵倾值：t=d F －d A （表示纵倾的大小） 纵倾角：L t L d d L d d A F A F /)/(tan )/arctan(=-=-=θθ即
二.船舶的重量W 和重心G （Xg,Yg,Zg)如何计算？ 答：船舶总重量是船上各项重量的总和。

若已知各个项目的重量Wi ，则船舶总重量W 可按下式求得 ：W=W1+W2+W3+........+Wn=∑=n
i wi 1（n —组成
船舶总重量的各重量项目的数。

若已知各项重量Wi 的重心位置（坐标值为Xi ，Yi ，Zi ），则船舶的重心位置（Xg,Yg,Zg)可按下式求得:Xg=∑∑==n i n i wi
wixi 11, Yg=∑∑∑∑=====n i n i n i n i wi wizi Zg wi wiyi 1
111,,为了避免船舶处于横倾状态，在建造和使用过程中，总是设法使其重心位于中纵剖面上，即Yg=0.
三.民用船舶的空载排水量和满载排水量的含义如何？ 答：1.空载排水量：系指船舶在全部建成后交船时的排水量，即空船重量。

此时，动力装置系统内有可供动车用得油和水，但不包括航行所需的燃料，润滑油和炉水储备以及其他的载重量。

2.满载排水量：系指在船上装载设计规定的载重量(即按照设计
任务书要求的货物，旅客和船员及其行李，粮食，淡水，燃料，润滑油，锅炉用水的储备以及备品，供应品等均装载满额的总量）的排水量。

四.垂向和纵向计算系统通常各应用于哪种浮态？
答：船舶处于正浮状态用垂向积分，船舶在纵倾状态下用纵向积分。

五.何谓每厘米吃水吨数TPC ？它有什么用途？ 答：船舶正浮时吃水增加（或减少）1cm 时，引起排
水量增加（或减少）的吨数称为每厘米吃水吨数TPC 。

其公式TPC=100
W wA 。

用途：如已知船舶在吃水d 时的TPC 数值，便可迅速地求出装卸小量货物p(t)(不超过排水量的10%）之后的平均吃水变化量
即),(cm d δ TPC
p d =δ，装货物时p 取为“+”，卸货物时p 取为“－”。

六.什么叫做储备浮力？ 答：所谓储备浮力是指满载水线以上主体水密部分的体积所能产生的浮力，它对稳性，抗沉性和淹湿性等有很大的影响。

七.邦戎曲线有什么用途？ 答：利用邦戎曲线可以方便地算出任意纵倾水线下的排水体积.B B z x 和和浮心位置∇而且在稳性计算，舱容计算，可浸长度计算，下水计算以及船体总强度计算中都有用。

第三章 初稳性 一.何谓船舶稳性？ 答：船舶在外力作用下偏离其平衡位置而倾斜，当外力消失后，能自行回复到原来平衡位置的能力，称为船舶稳性。

或者说船舶稳性是船舶在外力作用消失后保持其原有位置的能力。

二.何谓船舶的静稳性和动稳性？何谓船舶的横稳性和纵稳性？ 答：假若倾斜力矩的作用是从零开始逐渐增加，使船舶倾斜时的角速度很小，可忽略不计，则这种倾斜下的稳性称为静稳性。

若倾斜力矩是突然作用在船上，使船舶倾斜有明显的角速度的变化，则这种倾斜下的稳性亦为动稳性。

船舶在横向和纵向抵抗倾斜的能力，分别称为横稳性和纵稳性。

三.在研究船舶稳性时为何将稳性分为初稳性和大倾角稳性，如何划分？
答：1.初稳性（或称小倾角稳性）——一般指倾斜角度小于10度到15度和上甲板边缘开始入水前（取其小者）的稳性 2.大倾角稳性——一般指倾角大于10度到15度或上甲板边缘开始入水后的稳性。

把稳性划分为上述两部分的原因是，在研究船舶小倾角稳性时可以引入某些假定，既使浮态的计算简化，又能较明确地获得影响初稳性的各种因素之间的规律。

此外，船舶的纵倾一般都属于小角度情况。

大角度倾斜一般只在横向倾斜时产生，因此大倾角稳性也称为大倾角横稳性。