船舶设计原理复习

确定性衡准
方案构思与主要要素选择
主要区别：布置 地位型船主要从 满足布置要求确 定船舶尺度，而 载重型船主要从 满足排水量要求 出发确定尺度。
设计船排水量的确定-微分法
使用诺曼系数应注意： 1. h>1(衡大于1） 2. 取决于空船重量占排水量的比重 Wh/小---〉h
小 3. W为已知重量，不一定仅限于载货量 4. 应用h修改排水量，进一步修改主尺度时注意h
• 稳性曲线特征
气象衡准两种模型
• 第一种模型是假定船舶无航速横对波浪发生共振横摇，当横摇到向风 一侧的最大幅度时，遇到一阵突风的吹袭，此情况下要求船舶不倾覆。 这种模型要求计及共振横摇后的船舶最小倾覆力矩应大于等于风压倾 侧力矩。我国法规原来都采用这种模型，现行法规对非国际航行船舶 仍然这样要求。
• 登记吨位(RT)与载重吨位(DW)概念完全不同，后者以重量 (t)为度量单位。
货船消防安全措施（要点）
1、舱壁与甲板的耐火完整性 举例：1000总吨及以上但小于4000总吨货船分隔相邻处所隔壁的耐火完整性
处所
①②
③
④
⑤
⑥
⑦
控制站①
B-0 B-0 A-0 B-0 B-0 A-15 B-0
走廊②
气象衡准两种模型
• 第二种模型是假定船舶首先在一个定常风作用下产生一个初倾角，然 后受波浪作用而发生横摇，当横摇到向风一侧的最大幅度时，再受到 一突风的吹袭，船舶在此状态下不倾覆。突风的作用力规定为定常风 的1．5倍。国际海事组织(IMO)关于完整稳性的衡准采用这种模型。 我国现行法规规定国际航行船舶采用IMO的稳性衡准和计算方法。
电气设计
• 航区和航线：根据航线离岸距离和风浪情况划分
– 我国法规对非国际航行海船的航区划分
• 远海、近海、沿海、遮蔽
– 我国法规对内河的航区划分
• A、B、C 航区 J级航段
– CCS入籍船舶对海船航区的划分
• 无限航区：系指船舶无限制水域航行。 • 有限航区：是1 类航区、2 类航区和3 类航区的统称。
• 船舶登记吨位(RT)
– 指根据国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的吨位丈量规则 核定的“登记吨位”，包括总吨位(GT)和净吨位(NT)
• 总吨位
– 是以全船围蔽处所的总容积(扣除特别规定的免除处所容积以后)来 量计，它表征了船舶的大小
• 净吨位
– 按船舶能用于营利部分的有效容积(即载货处所容积和以乘客人数 折算所得的容积)来量计，它表征船舶营利的一种能力。
核算工况
• 出港（油水100%）
– 满载、压载
• 到港（油水10%）
– 满载、压载
从设计角度考虑应注意的相关问题
• 初稳性
– 保证船舶安全和使用要求-下限 – 保证船舶尽可能小的幅度作缓和的横摇-上限 – 保证必要的海损稳性
• 船舶要素对初稳性的影响
GM Zb r zg a1T a2 B2 T D
• 船级和船籍
– 船级 满足相应船级社规范 – 船籍 遵守船籍国政府颁布的法定检验规则
• 航速和功率储备
– 航速包括：
• 试航速度：满载试航测得的速度。（主机在最大持续功率下，静深水—不 超过三级风、二级浪）
• 服务速度：平时营运所使用的航速，一般是一个平均值，主机开常用功率， 以护机。由于海上风浪影响，一般比试航速度小0.5——1.0Kn
题型及分布 （闭卷）
• 名词解释（15分，每题3分） • 判断正误（10分，每题1分） • 选择题（10分，每空1分） • 简述题（5题，共30分） • 计算分析题（4题35分）
船舶设计概要
船体设计
结构 设计
主要尺度和船型参数的确定 总布置设计 型线设计 各项性能的计算和保证
总体 设计
舾装 设计
轮机 设计
– 功率储备
• 续航力和自持力 • IMO、TEU、FEU、M性方程----前提
非常重要，各项性能的重要保证 储备：重量和重心储备
船舶重量和重心
1.影响Wh的因素 ➢ 主尺度及系数
➢ 布置特征（建筑特征） 布置特征，如甲板层数，舱壁数、上层建筑的大小不同，Wh 也不同。
➢ 使用要求 航区（如冰区加强）、使用年限、局部加强
➢ 其他 结构材料、船体特殊形状、建造加工
2. 估算方法
➢ 粗略估算 ➢ 百分数法、立方模数 、平方模数、……
➢ 较精确的估算
➢ 修差法（加减法）
载重型船容量-所要求容积
• 货舱容积Vc
载重型船容量-货舱容量方程
船舶所能提供的货舱容积为
Vc1 KlcB D hd K Lpp la l f lm B D hd
-
**
**
-
完整稳性-稳性衡准
• 气象衡准
– 气象街准(weather criterion)也称为突风和横摇 街谁，该衡准规定船舶所受的风浪等外力，计 算出倾侧力矩与船舶的复原力矩，如果船的复 原力矩大于等于倾侧力矩，则认为船舶满足气 象衡准的稳性要求，即通常所说的稳性衡准数〉 =1的要求。倾侧力矩计算中外力作用的物理模 型有两种(国内法规与IMO A.749(18))。
C C C C A-15 C
起居处所③
- C - A-15 C
梯道④
C C A-15 B-0
较小失火危险 的服务处所⑤
*
*
A类机器处所⑥
*
A-0
其他机器处所
-
⑦
装货处所⑧
较大失火危险 的服务处所⑨
开敞甲板处所 ⑩
⑧
⑨
⑩
A-0 A-0 * C A-0 * C A-0 *
B-0 A-0 *
-
**
A-0 A-0 * * **
改善途径
船舶容量图
名称 容积 纵向位置
舱容要素曲线
载重线
• 规定最小干舷的基本着眼点：
– 甲板淹湿性 – 储备浮力
• 影响因素
– 影响甲板淹湿性的因素 – 影响储备浮力大小的因素 – 水灌进主船体内部的可能程度
• 计算处理：偏保守如Cb、首尾舷弧 • 最小干舷船、富裕干舷船、变吃水船
船舶吨位丈量
可取不同的值 5. 可用于重力与浮力的平衡
船舶技术性能---快速性
• 快速性
– 航行速度与所需主机功率之间关系的性能
• 影响很大
– 使用要求：班期、上滩 – 营运经济：燃料消耗、航次、造价（船型、主机等）
• 快速性好
– V一定，有较小 – Ｐｂ一定，有较高V
• 要求
– 主要要素与快速性关系：几个概念 – 估算航速与功率的方法：基本、效率关系 – 影响因素