上海交通大学 船舶与海洋工程导论 考点整理 全
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第一讲:海洋环境
1、海洋中的主要研究对象:海底、海水的物理特征、海风、海流、海浪、潮汐、内波。
2、海底的三大基本地貌单元:大陆边缘、大洋盆地、大洋中脊。
3、两种大陆边缘:大西洋型大陆边缘(被动大陆边缘)、太平洋型大陆边缘(活动大陆边缘)。
4、海水的基本物理特性:盐度。在35‰左右。
5、海风:空气的水平运动形成风,蒲福风级表0~12十三个风级。
6、波浪:有风浪、潮汐、地震波、船波等,通常所说的海浪是指风浪。风浪是海面上分布最广、对于船舶航行和海洋工程实际活动影响最大的波浪。
7、海浪主要指表层海水受外力影响而发生的起伏现象,是海洋工程结构物的主要动力因素之一,是海洋结构物设计中的一个重要方面;风浪是海水受到风力的作用而产生的波动,可同时出现许多高低长短不同的波,传播方向与风向一致。风浪是海上分布最广,出现频率最多,对船舶航行、海洋工程结构物运营和海洋工程实际活动影响最大的因素之一。
8、取决风浪大小的条件:风速、风时、风区长度。风速越大,风时越久,风区长度越长,风浪越大。
9、海浪的分类:表面张力波、短周期重力波、重力波、长周期重力波、长周期波、潮汐波(潮浪)、潮汐波(潮浪)。
第二讲:船舶工程(重点)
10、世界各国贸易货物运输量的三分之二是由商船承运。
11、2010年全球集装箱港口吞吐量排名:①上海港:全球货物吞吐量、集装箱吞吐量均排名第一②新加坡港③香港港④深圳港⑤韩国釜山港⑥宁波——舟山港
⑦广州港⑧青岛港⑨阿联酋迪拜港⑩荷兰鹿特丹港
12、世界船舶需求:2001-2015年年均需求量约为4400万-6000万载重吨
13、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。
14、我国面临的国防安全问题:海洋国土资源的争夺日趋激烈;海上生命线的保护迫在眉睫(我国石油进口量的80%通过马六甲海峡运输,马六甲海峡是我国海上石油生命线);台湾海峡安全局势。
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、船舶工程:船舶工程是船舶建造与船舶修理工程的总称。它是在船舶科学技术的理论与实践不断发展的基础上,所形成的包括船舶性能、结构强度、设计、建造、工艺和船运机电、材料、观通导航及电子计算机的应用等方面的综合性工程。它以船舶、船舶的航运活动及其有关工程技术问题为研究对象,是一门独立的工程技术学科。
18、船舶的主要特点:活动在水面或水面以下,并且可以移动;船舶处于水和空气两种介质中间,船舶(包括穿上的各种设备)经常受波浪作用,外部环境恶劣,因此运动状态和受力复杂多变;海船活动于海水中,更有盐雾、湿度等问题;船舶没有根基。
19、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。(感觉iii
到viii没什么必要记住)
20、运输船:按功能分类可分为货船(主要包括杂货船、散货船、集装箱船、滚装船、载驳船、液货船(油船、液化化学品船、液化气体船、冷藏船))、客船及客货船、驳船、渡船
按生产制造分类可分为主力船型(散货船、集装箱船、油船),高附加值船型(液化天然气船、豪华邮轮、集装箱船)
①散货船(Bulk carrier):散货船指专门运输谷物、矿砂、煤炭等大宗散装货物的干货船,但习惯上不运载散装液化货与散装特殊货,如砂糖、木屑等。
特点:单层甲板、尾机型、船体肥胖、航速较低,装载效率高,装载吨位可以较大,且日趋大型化。通常货舱两侧设置斜顶边水舱,舭部设置斜底边水舱。现在散货船的设计要遵循船级社通用规范(Common structure rule for bulk carriers)
②集装箱船(Container ship):特点:货舱口的尺寸大;舱内设置导轨和桁材组成的格栅结构。为了加强抗扭强度,舷边设计成双壳,并设置抗扭箱等结构。装卸效率高。航速较高。现在最大的集装箱船已经设计出10000teu的集装箱船。12000teu的集装箱船也在积极开发设计进行中。
③滚装船:特点:货物进行水平装卸,而不用吊车。因此装卸效率高,运输成本和装卸费用低,造价较高。货舱利用率低。适用于繁忙的短程航线。
④载驳船:特点:也叫母子船。由一大型机动母船运载一批统一规格的驳船。卸货时不必经过码头,驳船由母船卸到水中后,由拖船或推船运送到目的地。
⑤液货船:主要有油船(Oil tanker)和液化气体船(LPG, LNG)两类
⑥客船及客货船:对客船的要求可以归结为安全可靠,舒适方便,航速较高,美观大方;对于内河船舶,还要求操纵性好,航行时兴波小。
21、挖泥船:绞吸式挖泥船利用绞刀将水底泥砂搅碎,形成泥浆,再由泥泵把泥浆吸入吸管,然后排到岸上。可连续工作,效率高,经济性好,适合于内河、湖泊、沿海港口码头等水域工作。适应波浪能力差。水流过大时施工有困难。
22、高速船:
①水翼艇:水翼艇艇体与滑行艇相似,但在船底前后加装了两只水翼。水翼的断面呈机翼形状,运动时水翼受到升力的作用,当升力和排水量相等时,船体就会完全被抬出水面,而只留水翼支架和水翼与水面接触,高速航行时就可以大大地降低阻力。
②气垫船:气垫船是靠升力风扇把压缩空气打入气囊,从周边射流喷口射出而形成气垫将船体全部抬出水面,航行时气垫将船体与水面隔开。使船舶受到的阻力船舶受到的阻力比普通船要小得多,其速度达到80~100kn。
③小水线面船:水翼艇和气垫船共同的缺点是受风浪影响大,适航性差,吨位和续航力的和续航力的增长也受制。而常规双体船的耐波性也较差。
减小排水量船的水线面积和纵向惯性矩,将降低波浪的扰动力,其航行性能则可大大改善。
小水线面船包括由支架连接的水上船体和水下船体部分。水下部分做成鱼雷状。小水线面双体船(SWATH)在一定航速范围内兴波阻力大幅度下降,阻力性能好,且波浪中失速小,抗风能力强,海上适航性好,甲板面积大,有效空间开敞等优点,但吃水深,低速航行时阻力大造价高。