船舶设计原理复习资料(2)

10、两种不同形式的容量方程（5—8）及（5—9）说明了哪些问题？由式（5-8）新船主尺度和Cb与DW，积载因数C，压载水比值kb及机舱容积等有关。由货舱容量方程式（5-9）分析主尺度与货舱容有内在联系：从保证货舱容积Vc看据式（5-9）可见，要使Vc↑就↑L、B、D或↓lf、la、lm、ld 。从控制D/T看，如果新船与型船△和Cb相近，则要保证Vc，可以控制比值D/T； 如果新船容积比型船要求大，则D/T值也应比型船取略大些。

11、为什么舱容不足时一般是采取增大型深D的办法？因为增大型深是最有效而对其他方面影响最小的办法。对大船来说，因加大D对强度有利，从而对船体钢料重量影响很小。

第六章

3、为什么设计低（高）速运输船时不选用对应于阻力性能最佳的船长？实际设计中，选取不同的L值，船的Δ将是不同的。大的L将使船体钢料Wh等重量增加，船的Δ也加大，阻力也将略有增加，更重要的是这时船的造价和相应的营运开支将增加，对经济性不利。因此通常低速运输船从经济观点出发，应选用使船的经济性最好的经济船长 。

5、 如何初选Cb ？经济方形系数的含义是什么？(1)赛氏公式：Cb=1.216-2.40Fn；亚历山大公式（Fn≤

0.30）：Cb=C-1.68Fn，C为系数，可取自相近的型船，也可按统计资料选取，一般情况C=1.08；瓦特生统计曲线：设计新船时，Cb与Fn相配合的点子处于范围内时，可认为Cb接近经济方形系数。(2)经济方形系数Cbe是综合经济性和阻力性能等各方面因素而选择的使船的经济性最好的方形系数。

6、船宽B和吃水T对船的快速性有什么影响？设计初始阶段选择B和T时应考虑哪些因素？

（1）B/T对摩擦力影响很小。就剩余阻力来说，一般认为加大B，船体的散波波高增加，而吃水T增大时，横波波高有所增加。对于Fn>0.30的高速船，在 Δ、L基本不变的情况下，结合减小Cb以增加B，对阻力性能是有利的，特别是原设计的Cb偏大时更是这样。如果是保持一定的B，减小Cb并增加T，则不仅对减小剩余阻力有利，且对增大螺旋桨直径、提高推进效率也有好处。

（2）通常设计中，选取B主要是从稳性、总布置的需要出发考虑。而吃水T的数值则希望能取大些。但T的选取往往受到航道、港口水深的限制；同时T的过分加大又要影响到L、B、Cb等值的大小，使舱容、浮力、稳性等都会发生变化，这就要求权衡考虑加以确定。

9、影响阻力估算准确性的因素有哪些？剩余阻力系数Cr，湿面积S，附加阻力。

12、船舶设计中通常遇到的快速性计算的情况有哪两种？怎样使船的快速性符合要求？（1）载重量DW与主机已定，初估排水量 ，选择主尺度与系数，校核航速。当V<Vk，Vk为要求达到的航速，这时应采取更换主机或其他措施以提高航速，使其达到要求的指标；当V≥Vk，及新船航速等于或略大于Vk，这是最一般的情况，因为任务书要求的Vk，与规定的主机机型通常是相当的；当V>Vk较多，如果船东不需要这么高的航速，则V过高意义不大，说明主机的功率选大了。此时最理想的情况还是选择更合适的主机，以便使得航速符合设计要求。（2）载重量DW与航速v已定，初估排水量Δ，选择主尺度与系数，估算所需的主机功率，选择主机。从设计角度看，这样作比较合理。但条件是主机的系列齐全，对达到要求航速所需的主机功率，有合适的主机机型可选，及主机的功率、转速、重量、尺度、价格等方面都比较合适。

13. 影响航速的因素有哪些？设计中通常是如何考虑的？

（1) 排水量。设计中选取机、电设备、舾装件，以及进行结构设计时，应注意控制船的重量LW,尽可能

减小船的△，对保证快速性有重要意义。

（2) 主尺度及船型系数。中低速船舶L和Cb的选取还要顾及到经济性等其他因素；而对高速小型船舶Cb一般较小，由于参数L/▽1/3对剩余阻力影响很大，因此增大L对减小阻力有明显作用。

（3) 船体型线。选择型线不仅要看其静水快速性能，还应顾及到在波浪中的失速及其他运动性能，尤其是对客船和其他对耐波性要求高的船。在设计开始阶段，要考虑是否采用球首或球艉等措施。

（4) 动力装置。选取主机类型时应注意到主机的功率及转速、耗油率、重量、外形尺寸、价格、使用期限、保养及维修要求等等多方面的参数以及主机来源，交货期等实际问题。

（5) 纵倾。中低速运输船设计排水量时通常为正浮状态，其他的装载情况设计成略有尾倾是合理的，而拖船等为了取得更大的推力，常有较大的设计尾倾。

（6) 浅水影响。根据国际水池会议试航规程和内河船舶设计手册。

（7) 污底。船舶底部受海水脏污的速率与航线、港湾条件、水温、盐度及船停港的时间等有关，比较难于估算或考虑。一般可近似地按每年增加总阻力的2%计算。

（8) 风及汹涛阻力。船舶在航行过程中遇到大风，将遭受附加风阻力，对于一般的中低速船舶，风阻力Raa可用下式估算：Raa=k·Caa·0.5ρgAVVr2×9.8。

第七章

1. 什么是船舶稳性？船舶设计中的稳性问题包括哪些方面？船舶稳性是指船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜，当外力消除后能自行回复到原来平衡位置的能力。稳性问题包括：外力和内力，及计算方法；稳性衡准，即判断船舶安全与否的一种度量；影响稳性的因素分析，如何保证船舶有足够的稳性。

3. 选取GM应考虑的因素有哪些？为什么GM值不能太小，也不宜过大？初稳性的下限值GMmin—安全性与使用要求；初稳性上限 —缓和摇摆。从安全角度看，因初稳性与大倾角稳性有一定的联系，GM太小很可能使大倾角稳性不符合规范的要求。此外，GM太小，船受外力作用后回复很慢，且小船稍遇外力即倾斜。当船随波浪处于中拱状态时，GM将减小，若果原来的GM过小则可能变为负值，危机船的安全。从使用要求看，因船在外力作用下的横倾角Φ与GM有关， GM太小将影响船的正常使用。因此GM值不能太小。船横摇固有周期TΦ与初稳心高GM直接有关，且随GM增大而减小。GM过大，会使船在波浪中的自摇周期短，摇幅大，不仅影响船的安全性；也使船上作业困难，仪表易出故障，货物易受损，更易使乘员晕船或感到不舒服。因此，GM也不宜过大。

5. 影响GM的主要因素有哪些？各自的作用如何？(1)型宽B及比值B/T：GM随B及B/T的加大而迅速增加，特别是加大B对增加GM效果更好。(2)方形系数Cb：减小Cb对增加GM有一定好处。(3)水线面系数Cwp：加大Cwp对提高Zb和BM都有好处，特别是对BM有利。(4)型深D：减少D对增加GM有好处。

8、如何初估船的大倾角稳性？一般船舶稳性衡准数：K=Me/Mw≥1。K ——稳性衡准数，Mc——最小倾覆力矩，Mw——风压侧倾力矩。其中风压倾侧力矩的计算公式为：Mw=0.001PAvZ(kN m),式中Av为船侧向受风面积，Z为受风面积中心距实际水线的垂直距离，Av包括的满实面积和非满实面积对实际水线的静距处以Av则得Z，P为单位计算风压，根据Z和航区查得。最小倾覆力矩Mc的计算，Mc表示船本身所能抵抗的最大风压倾侧力矩，可用作图的方法求的。校核结果，在任一装载情况下，K值都不小于1.0，则船的大倾角稳性符合要求。

10. 设计中控制GM的主要措施是什么？选取合适的型宽B及比值B/T，方形系数Cb，水线面系数Cwp和型深D等参数。在设计初始阶段，GM值主要参考相近的型船选取B/T，或者把GM值作为选取B的主要参考因素。

11.船的静稳性曲线有些什么特征？它们与哪些要素有关？曲线在原点处的斜率；最大静稳性臂及其对应的横倾角；稳性范围以及曲线下的面积；在原点处的斜率代表初稳心高；曲线最高点为 …… 此处隐藏：2831字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……