船舶设计方案原理
1.1.1空船重量(LW)：
1）包括所有由规范和规格书要求的设备和装置在内的船体、机器和电气重量。
但下列各项不计入空船重量：
●超过规范和规则推荐的备品
●船员及其行李
●在船舶管系和液舱中的油水
●非永久固定的属具
●所有船东供应品
2）主机、辅机和锅炉内直接用于推进以进入工作状况所必需的油水。
但下列各项不计入空船重量：
●饮用水舱、淡水舱、辅机冷凝器和造水机中的淡水
●除日用油舱（柜）到主机外的管系中的燃油
●辅机冷凝器、造水机及其有关管系中的海水
●滑油泄放舱、滑油循环舱、滑油储藏舱及其有关管系中的滑油
1.1.2载重量(DW)
包括货物,船员及其行李,燃油,滑油及炉水,食品,淡水,备品及供应品等重量.
1.1.3满载排水量
船舶装载了预定的全部载重量的载况称为满载,其相应的排水量称为~
货船通常取4种载况
1.1.5 浮力,船体所排开水的重量
△=P▽=PKLBTCb
浮性公式△=∑Wi=LW+DW =PKLBTCb
1．重量重心的控制的重要性
1.2.1若重量估算过轻, 导致减载航行或不减载,但干舷减少;
1.2..2若重量估算过重, 导致船舶尺度偏大,增加船舶建造的原材料和工时,或,实际吃水小于设计吃水,可能影响推力,海上航行耐波性也变差;
1.2.3如果重心纵向位置计算误差过大,则实船会出现较大纵倾,影响浮态与快速性及耐波性;
1.2.4如果重心高度位置计算误差过大,则实船初稳性高将产生较大的减少或增加,从而影响船舶稳性与横摇性能
二. 空船重量估算
1.分类
LW=Wh+Wf+Wm
Wh 船体钢料重量
Wf 木作舾装重量
Wm 机电设备重量
2.1.2布置特征对钢料的影响
甲板层数---取决于布置特点和使用要求
舱壁数---取决于规范和使用要求
上层建筑的大小—与船型和使用要求有关
2.1.3船级,规范,航区对钢料重量的影响
IACS国际船级社协会制定的共同规范平均钢材会增加5%
*CSR-COMMON STRUCTURAL RELES 应用了先进的波浪载荷模型,将腐蚀也考虑进去,采用了极限强度的概念,运用直接计算技术,针对货船和油船
*2.1.4结构材料对钢料的影响
一般强度钢,屈服强度235N/mm2, 按韧性又分为A,B,D,E四个等级
高强度钢屈服强度315N/mm2和屈服强度355N/mm2
高强度钢的使用可节越钢料重量约20%
2.2船体钢料的粗略估算
前提都要有母型船作依据
方法有四种：百分数法
平方模数、
立方模数、
统计公式法
2.2.2平方模数法
W h=ChL(B+D)
只适用于总纵强度不突出的小船
2.2.3立方模数法
W h=ChLBD
A）W h=ChLB【D+（Sa+Sf）/6+∑LiHi/L】
（考虑设计船的舷弧高度和上建与母型的差异）
B）W h=ChLBL/D1/2+｛1+【Cb+（1-Cb）（D-T）/3T】/2｝
L/D1/2从强度出发，考虑不同尺度比对钢料重量的影响；
1+【Cb+（1-Cb）（D-T）/3T】/2考虑船体肥瘦的影响；
适用于中型、大型船舶
4机电设备重量Wm的估算
机电设备重量包括主机、辅机、轴系、动力管系与电气设备等。对于我们专业用主机功率估算这部分重量是最有可行性，
W m=C m（P
C m 机电设备重量系数，可取自母型船或图表如P34
或W m=9.38（P/N）0。34+0.68（P0.7
P主机额定功率,KW
N 主机额定转速r/min
1.空船重心纵向位置：
1）粗估：与船长成正比，系数取自母型船。
2）分项换算:如果母型船的资料较详细,可用该方法。分项方法可参照重量计算的方法。
3）X g=(Wh Xgh +Wf Xg f+Wm Xgm)/( Wh +Wf +Wm )
船体钢料重心位置Xgh 正比于船长
舾装重心位置Xgf 也正比于船长
机电重心位置可按其重心距机舱后壁的距离正比于机舱长度的方法
2.载重量重心纵向位置：货、油、根据总布置估算，或按型线取舱容的形心位置；行李备品
根据居住区域估算。
3.空船重心高度：
1）粗估：与型深成正比，系数取自母型船
2）分项换算：Zg=(Wh Zgh +Wf Zg f+Wm Zgm)/( Wh +Wf +Wm )
3）储备：将整个空船的重心高度提高0.05~0.15m作为储备
4.载重量重心高度
货、油、根据总布置估算，或按型线取舱容的形心位置；人员可按甲板上1m取，客船通常按救生甲板上1m取；行李备品按居住区域的甲板上1m估算；双层底的油水按2/3估算。
问答题
1、在船舶设计中改善稳性的措施有哪些？
答：在船舶设计中改善稳性的措施有：
①合理调整B（或B/T）、水线面系数、重心高度，适当控制初稳性高度。
②尽可能降低，增大D/T（或F/T），采用大的舷弧和外飘的横剖线，控制好静稳性曲
线的形状特征。
③注意液舱数量及大小的布置，尽量减少自由液面对初稳性和稳性曲线的影响。
④增大横摇阻尼（如设置舟比龙骨，减小舟比部半径等），减小横摇角。
⑤减小横倾力矩（如：控制好上层建筑的布置，减小受风面积及风压中心的高度；限
制旅客横向活动范围；降低拖钩位置；防止货物横向移动等）。
2、何谓最佳船长、经济船长？
答：最佳船长是指对于中高速船舶，对应于阻力最小的船长；
经济船长是指从造价和营运经济角度出发，对应于阻力稍有增加的较短船长。
3、什么叫最小干舷船、结构吃水？
答：最小干舷船：按“载重线”法规所要求的最小干舷来确定型深的船舶，称为最小干舷船。
对于富裕干舷船，在设计时保证最小干舷所求得最大装载吃水Tmax，并使船体结构设计符合Tmax的要求，则此Tmax称为结构吃水。
4、什么是船舶的耐波性？
答：是指船舶在风浪中遭受外力干扰产生各种摇摆运动以及砰击、上浪、失速等情况下，仍能维持一定航速在水面上航行的性能。
5、常用的船体型线的生成方法有哪几种？
答：常用的船体型线的生成方法有改造母型法、系列型线、自行绘制、数学型线。6、CCS规范对标准肋距有何规定？
答：我国《钢质海船建造规范》规定：首尾尖舱范围内的S≯600mm。首防撞舱壁至距首垂线0.2Lbp区域内，S≯700mm；离尾垂线0.15Lbp至尾尖舱壁之间的间距S≯850mm。
7、在船舶设计中，纵倾调整可采用哪几种方法？
答：①改变油舱和淡水舱的布局，但须注意油水消耗后浮态的变化。
②可适当移动机舱的位置，或压缩机舱的长度。
③改变浮心的位置：不单从快速性来考虑，而要结合总布置的合理性。
④设置首部平衡空舱或深压载舱。
8、横剖面面积曲线的形状特征和参数包括哪些？
答：①横剖面面积曲线下的面积相当于船的型排水体积；
②曲线面积的丰满系数等于棱形系数；
③面积形心的纵向坐标表示船的浮心纵向位置；
④曲线的最大纵坐标值代表最大横剖面面积（船丰满时通常是中剖面面积）；
⑤丰满船的横剖面面积曲线中部水平段长度即船舶的平行中体长度；
⑥平行中体前后两段分别称为进流段和去流段；
⑦无平行中体船的最大横剖面位置；
⑧曲线两端端部形状。
9、何谓船的续航力和自持力？
答：续航力：一般指在规定的航速和主机功率情况下，船一次所带的燃油可供连续航行的距离。
自给力：是指船上所带的淡水和食品在海上能维持的天数
10、民船空船重量由哪几部分组成？为什么要加排水量储备？
答：民船空船重量由船体钢料重量、木作舾装重量、机电设备重量、固定压载（货船不允许）、排水量裕度（2~5%LW）组成。
设计中通常加一定的排水量裕度，其原因主要有：
①估算重量时有误差；
②设计过程中设备的增加；
③建造过程中材料的代用，重量的变化及位置的改变；
④考虑一定的安全裕度。
船舶设计原理
一、判断题
1. 总吨位是量计全船所有“围蔽处所”的吨位。（）
2. 船的快速性的好坏取决于船的阻力的大小，推进性能的优劣以及船体与推进器的配合。
（）
3. 增大船长L，会使船舶的摩擦阻力变大，快速性变差。（）
4. 砰击是指船舶在纵向摇摆时水相对船舶随机变化而产生的水动力冲击。（）
5. 可浸长度是指沿船长方向以某一点为中心的舱室破损后，不致淹过甲板的最大允许舱长。（）
6. 改造型船法中所谓合适的母型船，应该满足：其航行性能是优良的；母型船的Fn，Cp，Xb，Lpp/B及B/T等参数与设计船相近。（）
7. 网格优化法的优点在于用少数的变量，就能得到目标函数的等值曲线，精确地找出主要要素解的位置。（）
8. 船舶钢料重量粗略估算方法中，立方模数法适用于内河船舶及小型船舶。（）
9. 设计一艘船舶过程中，第一步首先要根据设计任务说明书计算船舶的排水量。（）
10. 高速船安装球鼻首，对船舶阻力无影响。（）
1. X
2. O
3. X
4. O
5. X
6. O
7. X
8. X
9. X10.X
二，选择题
1.下面关于抗沉性知识叙述不正确的是（）
A.线界限是指在船侧该甲板上表面以下不小于76mm处所绘的线
B.许可舱长＝可浸长度X分舱因数
C.可浸长度指沿船长方向以某一点为中心的舱室破损后，不致淹过甲板的最大允许舱长
D. 渗透率是指该处所能被水浸占的百分比
2. 设计过程中在选择船宽的时候，要针对不同的船舶找到起主导作用的主要矛盾,以下针对不
同船舶主要矛盾说法错误的是：（）
A.拖船因为工作的原因，在选择船宽时主要应该考虑稳性对船宽的要求
B.集装箱的船宽是按货箱的布置情况来决定的
C.客船应该着重考虑快速性
D.海洋客船应该着中考虑耐波性
3.下面关于船舶稳性判断错误的说法是（）
A.增加B和B/T对改善初稳性非常有效
B.增加Cwp对改善初稳性甚为有效
C.当船舶B/T较大时，增加T则常使初稳性下降
D.增加Cb对增加初稳性有一定的好处
4.以下关于快速性说法正确的是（）
A.增大船长会增大船舶的阻力
B.增大方形系数会减小船舶的阻力
C.增大船长会减小船舶的兴波阻力
D.增大方形系数会增大船舶的阻力
5. 下面不属于船舶经济指标的选项是（）
A.单位运输成本
B.投资回收期
C.必要运费率
D.年度总收入
6.下列关于船舶的主要要素确定过程中问题叙述正确的是（）
A.客船属于布置地位型船舶
B.油船属于布置地位型船舶
C.在确定油船主尺度时主要校核其操纵性
D.在确定客船主尺度时主要校核其快速性
7.关于船舶净吨位使用说法正确的是（）
A.计算河运的通行费
B.表示运输船舶的大小
C.计算造船或租船费用
D.船舶检验、船舶登记、丈量的收费标准
8.以下开支不属于船舶营运开支的是（）
A.燃料费
B.货物通关税费
C. 船员工资
D.保险费
三，填空题
1.风浪失速是指船舶在海上航行，由于风和浪的扰动，使得在保持不变的情况下航行的速度较静水条件时的减小量。
2. 船舶技术性能包括快速性，，，，操纵性等等。
3. 船舶的主要要素中，对船体钢料重量影响最大的的是。
4. 全船重量可分为空船及二大部分，其中空船重量又可分为船体钢料重量，，。
5. 横剖面面积曲线，就是以为横坐标，并以设计水线下个各为纵坐标所绘制的曲线。
6. 受风面积包括满实面积和。
7.总布置设计的工作包括：对船舶主体及上层建筑进行总体规划，调整船舶的浮态，，，造型设计。
8. 自持力是指船上所带和能在海上维持的天数。
9. 船舶的耐波性是指船舶在风浪中遭受外力干扰产生各种摇摆运动以及，，失速情况下，仍能维持一定航速在水面安全航行的性能。
10. 船舶的主要尺度包括船长，，，，干舷。
四，名词解释
1.试航速度:
2.货物的积载因数：
3.最小干舷船：
4.抗沉性：
5.受风面积：
五，简答题
1.民船的四种典型载况分别是什么？并简述四种典型载况的装载特点。
2. 请用简易框图的形式表示出确定载重型船舶主要要素的主要流程。
3.何谓初稳性的上限值和下限值？
六，计算设计题
1.使用母型船改造的方法设计新船，已知母型船排水量27000t，主要尺度分别为垂线间长145米，船宽2
2.8米，型深1
3.2米，吃水10米；而设计船排水量为22000t，使用母型船比例换算法求设计船的主要尺度。[Lpp<160m时，D=D0(Lpp/Lpp0)5/3]（8’）
========================标准答案=========================
一、判断题（1’x10）
1. X
2. O
3. X
4. O
5. X
6. O
7. X
8. X
9. X10.X
二，选择题（2’ x10）
1～4CCDC 5～8DAAB
三，填空题
1.功率（P112 第四章）
2.稳性，抗沉性，耐波性（P47 第四章）
3.船长（P18 第二章）
4.载重量，木作舣装重量，机电设备重量（P15 第二章）
5.船长，横剖面面积
6.非满实面积（P81 第四章）
7.布置船舶舱室及设备，规划及设计交通路线（P265 第七章）
8.淡水，食品
9.砰击，上浪（P106 第四章）
10. 船宽，型深，吃水（P119 第四章）
四，名词解释
1.是指满载试航速度，即主机在最大持续功率情况下，静深水中的新船试航测得的速度。(P6
第一章)
2.是每吨货物所占据的货舱容积，即货舱容积与载重量之比。（P36 第三章）
3.对于积载因数小的重货船，可按《载重线规范》决定其最小干舷，从而确定出船的型深D。
（P131 第四章）
4.指船舶在遭受海损而破舱后，仍能保持其一定浮性和稳性的能力。（P92 第四章）
5.指船正浮时实际水线以上船舶各部分在船的中线面上的侧投影面积。（P81 第四章）
五，简答题
1.满载出港：设计状态。满载到港：这时船上的油水等重量，为定为设计状态时油水储备的
10％，不包括滑油。空载出港：穿上不载运货物，油水等为设计储备量的100％。空载到港：船上不载运货物，油水等为设计储备量的10％。（P17 第二章）
2.（P10 第一章图1－3）
3.①保证船舶安全和使用要求的初稳性的下限值GMmin
②保证船舶横摇缓和的初稳性上限值GMmax （P71 第四章）
船舶设计基础试题卷（A）
1、设计布置地位型船舶时，通常应先确定( )
A. 主尺度、系数；
B. 排水量；
C. 载重量；
D. 空船重量
2、最小干舷船的
F是根据（）确定的。
min
A. 积载因数；
B. 载重线规范；
C. 型深；
D. 容积
3、在主尺度一定的情况下，（）标志着船舶经济性。
A. 货舱舱容；
B. 航速；
C. 主机功率；
D. 耗油量
4、某船排水量为10000t，现要对该船进行改造，使其增加1000t，则改造后的船舶排水量
为（）
A. 11000t
B. 10000t
C. 大于11000t
D. 小于11000t
5、空船重量不包括下面哪一项（）
A. 机电设备
B. 燃油
C. 船体钢料
D. 木作舾装
二、名称解释：
1、富裕干舷船：
2、积载因数：
3、载重型船舶：
4、干舷甲板：
5、失速：
三、问答题：
1、船舶容量包括哪几个方面？分别适用于哪类船舶？试举例说明。
2、如何衡量快速性好的标准是什么？其对哪些方面会产生较大的影响？
3、从所发生海难事故分析，船舶是否会因破损浸水而不沉没或倾覆，与哪些因素有关？
4、在总布置设计过程中，一个重要内容是纵倾调整工作，为保证确定的浮态，纵倾调整的
原则方法有哪些？
5、船舶在风浪中失速的种类有哪些？改善的方式有哪些？
四、综合分析题：
分析下面50000t油轮的设计任务书，回答问题：
本轮为载重量50000t，载运散装原油的尾机型柴油机远洋轮，航行于国际航线。主机采用低速柴油机，使用燃料油。当主机发出连续使用功率为15600KW时，服务航速约为15kn。续航力为20,000n mile。主机燃油储备量按15600KW，15kn计算。
本轮的满载最大吃水不得超过12m，方形系数不得小于0.684，其他尺度按最佳状态选取。
分析：
1、简述该船设置专用压载水舱的必要性，并说明设置压载水舱的有关要求？
2、设计低速肥大型油船时，从兴波阻力角度和经济性角度来选择棱形系数
C时为什
p
么存在着相反的结论？如何来处理这一矛盾选择设计船的
C？
p
船舶设计基础参考答案
一、ABACB
二、
6、富裕干舷船：
当设计积载因数较大的货船时，按载重线求得最小干舷F，所决定的型深D，往往不能满足货舱容积的要求。型深D需要根据舱容决定，即D>F x+T，船的实际干舷大于最小干舷，这种船称为富裕干舷船。
7、积载因数：单位重量(重力)的货物所占货舱的容积。单位为m3/kg (m3/kN)
8、载重型船舶：油船、散货船等载重量占排水量比例较大的船舶
9、干舷甲板：
用以计算干舷的甲板，通常是最高一层露天全通甲板，该甲板上所有的露天开口有永久性的封闭装置，其下在船侧的所有开口有永久性的水密封闭装置。
对具有不连续甲板的船舶，露天甲板的最低线及其平等于升高部分甲板的延伸线取为干舷甲板。
10、失速：船舶在海上航行，由于风和浪的扰动，使得在功率保持不变的情况下航行速度
较静水条件时的减少量。包括自然失速和主动失速。
三、问答题：
6、船舶容量包括哪几个方面？分别适用于哪类船舶？试举例说明。
答：船舶容量常包括两方面内容，即货舱容积和甲板面积。货舱容积多用于载运货物的船舶，如散货船；甲板面积常适用于甲板上需要载运货物或乘客的船舶，如客船。
7、如何衡量快速性好的标准是什么？其对哪些方面会产生较大的影响？
答：衡量快速性的好坏常从两个方面来说明：
2）在满足设计任务书各项要求的同时，达到规定的航速指标，船舶所需的主机功率最小；3）在主机功率一定的情况下，在满足其他要求的情况下，航速最高。
航行速度的好坏对于船舶的经济性、使用要求影响较大。
8、从所发生海难事故分析，船舶是否会因破损浸水而不沉没或倾覆，与哪些因素有关？答：常与以下因素有关：船舶设计时对抗沉性问题考虑的合理、周密程度；船舱破损的位置、尺寸和进水量；发生海损时的环境条件——海况；海损后船员所采取的损管措施。
9、在总布置设计过程中，一个重要内容是纵倾调整工作，为保证确定的浮态，纵倾调整的
原则方法有哪些？
答：船舶装载情况变化，船的浮态也随之发生变化，营运船舶在各种装载情况下应有适宜的浮态。满载出港时主要解决适宜纵倾问题，有效的方法有：改变油舱、淡水舱的布局；适当移动机舱位置。对空船压在状态，通过重新分配压载舱来调整。
10、船舶在风浪中失速的种类有哪些？改善的方式有哪些？
答：船舶在风浪中失速一种是恶劣海况时为了避免发生因剧烈纵摇及升沉运动而引起的严重的
船舶设计原理问题整理
第三章 4、我国船舶的航区、航线是如何划分的？海船航区常分为沿海航区、近洋航区、远洋航区，遮蔽航区。航区划分通常是依据距航线离岸距离和风浪情况。按海船稳性规范分为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ三类航区,其中Ⅰ类航区称为无限航区。内河船常按水系名称来分，如我国长江水域根据风浪及水流情况分为A,B,C级航段。不固定航线的船通常提出主要航行的航线或航区。定航线船通常给出停靠的港口等等。 7、何谓船舶入级？航行于国际航线的船舶依照国际惯例办理船级业务，应按《海船入级章程》申请入级，经检验合格后，发给相应的船级证书后，才能进行国际航行。 8、试航速度Vt与服务航速Vs有什么不同？试航速度一般指满载试航速度，即主机在最大持续功率情况下，静止深水中的新船满载试航所测得的航速。而服务航速是指船平时营运所使用的速度，一般是一个平均值。通常Vs较Vt慢0.5—1.0kn。 9、什么叫船的续航力和自持力？续航力一般是指在规定航速或主机功率下，船上一次装足的燃料可供船连续航行的距离。自持力有时也叫自给力，指船上所带淡水、食品等能在海上维持的天数。 11、举例说明设计船的尺度受限制的原因？船长L，因泊位短，港域小，河道曲折而调头困难及通过船闸、船坞等原因，而使船长或最大长度有所限制；吃水T，受航道或港区水深所限制；船宽B，主要受过闸门、过运河的限制；船的水上高度部分，主要考虑过桥的限制。 12、船舶主要要素一般是指哪些？通常是指排水量△，载重量DW，船长L，船宽B，吃水T，型深D，方形系数Cb，航速V及主机功率P等。 13、什么是设计螺旋线？描述设计过程中逐步近似的特点，常用设计螺旋线表示。设计螺旋线表示的意思是:如任务书已给定载重量DW及主机类型（包括功率及转速），此时可首先参考型船及有关资料，初估得一个排水量，并据此初估船长、型宽、吃水及型深，初选一个方形系数，并使其满足浮性方程，即△=ρKa LBTCb 。然后，根据这套主尺度，参考型船及有关资料，估计空船重量，求出船的排水量，看其是否与第一步初估得的排水量相吻合，如有差别，再进行主尺度及系数调整，直至排水量符合要求为止。这就是船的重量与浮力平衡的过程。根据已满足重量与浮力平衡后的一套主尺度进行航速估算、总布置、容量估算、干舷检验、稳性及其他性能校检等，即校核船的各个主要性能是否满足使用要求。在校核中，如发现某一项或几项性能不符合要求，则必须调整船的主尺度及系数，再重复一次上述的循环，直至设计者认为满意为止。 14、船舶设计分为几个阶段？各阶段的作用、内容如何？(1)初步设计有进一步论证新船设计任务书合理程度的作用。这阶段只要求提供新船方案的主要技术文件，船体方面包括：船体说明书；型线图；总布置草图；中剖面结构图及结构强度计算书；航速、稳性、舱容等估算书；主要设备、材料规格明细表等。 (2)技术设计作为施工设计或签订合同的依据。在这阶段要求船体方面完成的技术文件有：船体设计说明书；较详细的总布置图；正式的型线图；中横剖面结构图，基本结构图，外板展开图，肋骨型线图，首、尾部及舱壁等结构图；锚泊、起货、操舵等设备图；各系统的原理图；重量及重心计算书；各项性能的详细计算及有关说明书；详细的设备、材料规格明细表等。(3)施工设计所需文件的范围依各厂情况而不同，在船体方面主要为分段结构的施工图和工艺规程，以及设备、舾装的零件图等(4)完工文件应根据建造期间对原设计图纸所作的改动，绘出完工图纸，根据实船倾斜试验结果，修改原来的有关计算书，完成各项试验并写出报告书。 第四章 1、船舶平浮在预定吃水的条件是什么？浮力等于重力，重力与浮力的作用线在同一铅垂线上。 2、船的典型排水量与载况有几种？为什么说他们是典型的民船的典型排水量通常为空船排水量和满载排水量；对于货船，设计中通常取四种典型载况：满载出港，满载到港，空载出港，空载到港。所取的这些排水量和载况是实际航行时的两端极限情况，实际航行中的船的性能可由这些排水量和载况估算推断而得，所以说是典型的。 3、如何理解准确估算空船重量的重要性？民船空船重量有哪几个部分组成？重量估算是影响后续设计的基本工作，从某种意义上讲，空船重量估算的准确与否是船舶设计能否成功的关键之一。这是因为空船重量LW占整个排水量△的很大一部分，且影响因素多，不容易估算准确。而如果船舶建成以后，空船重量与原先估计的值相差较多，特别是超重过多的话，船舶的技术性能和经济指标都将发生很大的变化，引起的后果十分严重。当然，重量估算过大，船长也大，对经济性不利。因此对空船重量的估算，
船舶设计原理课程设计
船舶设计原理课程设计计算说明书 运船班 学号： 指导教师：林焰王运龙 目录
一、确定设计参数 (2) 二、母型船横剖面面积曲线（SAC） (2) 三、母型船SAC无因次化 (2) 四、用“1-Cp”法绘制设计船SAC (3) 五、型线图的绘制 (4) 1、母型船型值表无因次化 2、绘制母型船无因次化半宽水线图 3、通过在x方向的偏移量，修改出设计船的无因次化半宽水线图 4、从设计船的无因次化半宽水线图中差值得出非整数水线的设 计船横剖面型值表 5、将差值有因次化，绘制设计船横剖面图 6、从中差值得出设计船的型值表 7、根据设计船型值表绘制设计船的半宽水线图和纵剖线图 六、绘制总图 (11) 七、设计总结 (11) 一、确定设计参数 船体总长 29.80m
设计水线长 27.90m 垂线间长 27.90m 型宽 5.310m 型深 2.200m 设计吃水 1.360m 方形系数 0.450 棱形系数 0.603 水线面系数 0.774 中横剖面系数 0.751 设计排水量 93.28t -0.60m 浮心纵向坐标X b 二、母型船横剖面面积曲线（SAC） 由邦戎曲线读出母型船设计水线处（1.35m）的各站面积值，如下： 站号0 0.5 1 1.5 2 3 4 面积A/m20.0334 0.3453 0.6152 1.0285 1.5683 2.3754 2.5882 5 6 7 8 8.5 9 9.5 10 2.6428 2.4151 1.8445 1.1422 0.814 0.4824 0.2003 0 三、母型船SAC无因次化 将母型船各站面积除以最大横剖面面积，并将各站距船中的距离除以二分之 一水线间长，得到如下无因次结果： x/?L -1 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.4 -0.2 pp 0.013 0.131 0.233 0.389 0.593 0.899 0.979 A/A m 0 0.2 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.000 0.914 0.698 0.432 0.308 0.183 0.076 0.000 绘制母型船SAC曲线 四、用“1-C p”法绘制设计船SAC 1、已知母型船C p0=0.598，设计船C p=0.603，则棱形系数变化量
武汉理工船舶设计原理课程设计20000T近海散货船设计
20000T近海散货船设计 设计任务书 本船为钢质、单甲板、艉机型国内航行海上散货船。常年航行于沿海航线，属近海航区；主要用于干散货运输。本船设计载重量20000t，积载因素经调研确定。按“CCS”有关规范入级、设计和建造。并满足中华人民共和国海事局有关国内航行海船的相关要求。满载试航速度不低于11 kn，续航力5000 n mile。 第一部分主尺度的确定 主要内容： 1.根据有关经验公式及图表资料初步确定船舶主尺度 2.通过重力与浮力平衡来调整船舶主尺度 3.主要性能的估算 4.货舱舱容的初步校核 1.初步确定船舶主尺度 船舶主尺度主要是指船长L（一般是指垂线间长L pp)、型宽B、型深D和设计吃水d，通常把方形系数及主尺度比参数也归为主尺度范围。 1.1 船长L 由统计公式（5.3.2）散货船（10000t
1.5基本干舷的校核 保证船舶具有足够的干舷一方面可以保证有一定的浮力，另一方面可以减少甲板上浪。如果干舷太小，航行中甲板容易上浪，从而造成的后果是船舶的重量增加，重心升高，初稳性降低，并可能冲坏甲板上的某些设备，也影响船员作业和人身安全。干舷的大小直接关系到船的储备浮力，如果甲板上浪来不及排掉，或者船体开口的封闭设施被破坏而导致海水灌入船体，此时如储备浮力不足，就容易下沉，所以发生沉没或倾覆，所以保证船舶具有足够的干舷很重要。 国际规定船舶都必须满足所规定的最小干舷。这里只进行基本干舷的计算，因为这是初步校核干舷是否满足，而且对基本干舷的修正值一般相对基本干舷都很小。 查表2.2.4 该船基本干舷是2.396m<3.1m(12-8.9),（这里也没计入甲板厚度），初步校核满足干舷的要求。 1.6排水量的初步估算 △=kpC B LBd=1.003×1.025×0.803×154×22.5×8.9=25458t 1.7空船重量L W的估算 空船重量通常将其分为船体钢料重量W H、舾装重量W o和机电设备重量W M 三大部分，即 LW= W H + W o +W M （1）W H的估算 散货船W H的统计公式（3.2.11）和（3.2.8） W H =3.90KL2 B（C B +0.7)×10-4 +1200 K=10.75-[(300-L)/100]3/2 W H =4010t （2）W o的估算 由统计公式（3.2.23）及图表3.2.5 W o=K B L查图3.2.5K=2.3得 W o=797t （3）机电设备重量的估算W M 根据统计，机电设备重量可以近似地按主机功率的平方根（P D0.5）的关系进行换算。对于主机为柴油机的机电设备重量W M可用下式初估 W M=C M（P D/0.735）0.5 主机功率可以用海军系数发估算。海军系数 C=△2/3v3/P 根据母型船可以算得海军系数C，从而可以估算出主机功率。 型船资料-海船系数如表
《船舶设计原理》部分答案
1基本概念： 绿色设计思想：减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，又要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 船舶绿色设计：利用绿色设计基本思想，设计出资源省，能耗低，无污染，效益高的绿色船型。 能效设计指数 试航速度：是指满载时主机在最大持续功率前提下，新船于静，深水中测得的速度。 服务速度：是指船在一定的功率储备下新船满载所能达到的速度。 续航力：一般是指在规定的航速和主机功率情况下，船一次所带的燃油可供连续航行的距离。 自持力：是指船上所带的淡水和食品所能维持的天数。 全新设计法：在没有合适母型船的情况下，往往采用边研究、边试验、边设计的方法 母型设计法：在现有船舶中选取与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船，并在其基础上，根据设计船的特点，运用基本设计原理有所改进和创新的设计方法。 四新：新技术、新设备、新材料、新工艺 最小干舷船：对载运积载因数小的重货船，其干舷可为最小干舷，并据此来确定型深D ，这类船称为最小干舷船。 富裕干舷船：对载运积载因数大的轻货船，按最小干舷所确定的D ，其舱容往往不能满足货舱容积的要求，因而D 需根据舱容来定，从而实际干舷大于最小干舷，这类船称为富裕干舷船。 结构吃水：如结构按最大装载吃水设计，则此时的吃水称为结构吃水。 出港：到港： 载重型船：运输船舶中，载重量占排水量较大的船舶，如散货船、油船等。这类船对载重量和舱容的要求是确定船舶主尺度是考虑的主要因素。 DWT V E E EEDI ref ?-=节能装置设备消耗
布置型船：船舶主尺度由所需的布置地位决定，而载重量不作为主要因素考虑 的一类船舶。如客船等。 舱容要素曲线：是指液体舱的容积、容积形心垂向和纵向坐标、自由液面对通过其中心纵轴的惯性矩等随液面不同而变化的曲线。 容量方程： 吨位：船舶登记吨位（RT）：是指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吨位，包括总吨位和净吨位。 ⒈总吨位（GT）：是以全船围蔽处所的总容积（除去免除处所）来量计，它表征船的大小。 ⒉净吨位（NT）：是按船舶能用于营利部分的有效容积来量计，它表征船舶的营利能力。 船舶登记吨RT为与船的载重吨位DW是完全不同的概念。对于同样载重量的船舶，其登记吨位小者经济性要好些。 最佳船长：对应于阻力最小的船长。 经济船长：从造价和营运经济角度出发，对应于阻力稍有增加的较短船长。临界船长：对应于阻力开始显著增加的最短船长。 耐波性：是指船舶在风浪中遭受外力干扰产生各种摇摆运动以及砰击、上浪、失速等情况下，仍能维持一定航速在水面上航行的性能。 抗沉性： 操纵性：：是指船舶利用其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的能力。它关系到船的安全性和经济性 快速性：就是航行速度与所需主机功率之间的问题，一是达到规定的航速指标，所需的主机功率小：二是当主机功率给定时，船的航速比较高。 资金时间价值：是指资金随时间变化而产生的资金增值和效益，其计算方法分单利法和复利法。 总现值：船舶（设备）使用期内个年总费用与残值的折现，其值越小越好。平均年度费用（AAC）：是指将船舶或设备的初投资在营运期内每年的等额资金会收费用与年营运费用之和，其值越小越好。 必要费率：是指为达到预订的投资收益率单位运量（周转量）所需的收入。
船舶阻力与推进课程设计
（一）设计要求及船体主要参数 设计要求： 航速：V=14.24 kn；排水量：Δ=16694 t 船体主参数： 船型：单桨、球首、球尾、流线型挂舵、中机型多用途远洋货船。 利用海军系数法，根据母型船主参数估算设计船体，如下： 单位母型船设计船 排水量Δt 20800 16694 设计水线长L WL m 144.20 134.01 垂线间长L PP m 140.00 130.01 型宽B m 21.80 20.26 型深H m 12.50 11.62 设计吃水T m 8.90 8.27 桨轴中心距基线Z P m 2.95 2.74 方形系数C B 0.743 0.725 （二）船舶阻力估算及有效马力预报 2.1 有效马力预报 母型船的有效功率数据如下： 航速Vm/kn 12 13 14 15 16 17 有效功率 P Em /hp 满载2036 2655 3406 4368 5533 7017 压载1779 2351 3007 3642 4369 5236
110%满 载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 根据海军系数法对航速以及有效功率进行变换： 公式：V Vm =(? ?m )16 ； P E P E m =(? ?m )76 变换如下： V m (kn) 12 13 14 15 16 17 V(kn) 11.57 12.53 13.50 14.46 15.42 16.39 P Em (hp) 满载 2036 2655 3406 4368 5533 7017 压载 1779 2351 3007 3642 4369 5236 110%满载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 P E (hp) 满载 1575.28 2054.21 2635.27 3379.58 4280.95 5429.14 压载 1376.44 1819.00 2326.56 2817.86 3380.35 4051.16 110%满载 1732.34 2260.02 2899.10 3717.69 4708.82 5972.29 根据以上数据可作出设计船的有效功率曲线如下： 从曲线上可读取，当V=14.24kn 时，对应的有效马力为=3194.82hp 。
船舶设计原理
船舶设计原理
1.1.1空船重量(LW)： 1）包括所有由规范和规格书要求的设备和装置在内的船体、机器和电气重量。 但下列各项不计入空船重量： ●超过规范和规则推荐的备品 ●船员及其行李 ●在船舶管系和液舱中的油水 ●非永久固定的属具 ●所有船东供应品 2）主机、辅机和锅炉内直接用于推进以进入工作状况所必需的油水。 但下列各项不计入空船重量： ●饮用水舱、淡水舱、辅机冷凝器和造水机中的淡水 ●除日用油舱（柜）到主机外的管系中的燃油 ●辅机冷凝器、造水机及其有关管系中的海水 ●滑油泄放舱、滑油循环舱、滑油储藏舱及其有关管系中的滑油 1.1.2载重量(DW) 包括货物,船员及其行李,燃油,滑油及炉水,食品,淡水,备品及供应品等重量. 1.1.3满载排水量 船舶装载了预定的全部载重量的载况称为满载,其相应的排水量称为~ 货船通常取4种载况 1.1.5 浮力,船体所排开水的重量 △=P▽=PKLBTCb 浮性公式△=∑Wi=LW+DW =PKLBTCb 1．重量重心的控制的重要性 1.2.1若重量估算过轻, 导致减载航行或不减载,但干舷减少; 1.2..2若重量估算过重, 导致船舶尺度偏大,增加船舶建造的原材料和工时,或,实际吃水小于设计吃水,可能影响推力,海上航行耐波性也变差; 1.2.3如果重心纵向位置计算误差过大,则实船会出现较大纵倾,影响浮态与快速性及耐波性; 1.2.4如果重心高度位置计算误差过大,则实船初稳性高将产生较大的减少或增加,从而影响船舶稳性与横摇性能 二. 空船重量估算 1.分类 LW=Wh+Wf+Wm
或W m=9.38（P/N）0。34+0.68（P0.7 P主机额定功率,KW N 主机额定转速r/min 1.空船重心纵向位置： 1）粗估：与船长成正比，系数取自母型船。 2）分项换算:如果母型船的资料较详细,可用该方法。分项方法可参照重量计算的方法。 3）X g=(Wh Xgh +Wf Xg f+Wm Xgm)/( Wh +Wf +Wm ) 船体钢料重心位置Xgh 正比于船长 舾装重心位置Xgf 也正比于船长 机电重心位置可按其重心距机舱后壁的距离正比 于机舱长度的方法 2.载重量重心纵向位置：货、油、根据总布置估算，或按型线取舱容的形心位置；行李备品 根据居住区域估算。 3.空船重心高度： 1）粗估：与型深成正比，系数取自母型船 2）分项换算：Zg=(Wh Zgh +Wf Zg f+Wm Zgm)/( Wh +Wf +Wm ) 3）储备：将整个空船的重心高度提高0.05~0.15m作为储备 4.载重量重心高度 货、油、根据总布置估算，或按型线取舱容的形心位置；人员可按甲板上1m取，客船通常按救生甲板上1m取；行李备品按居住区域的甲板上1m估算；双层底的油水按2/3估算。 问答题 1、在船舶设计中改善稳性的措施有哪些？ 答：在船舶设计中改善稳性的措施有： ①合理调整B（或B/T）、水线面系数、重心高度，适当控制初稳性高度。 ②尽可能降低，增大D/T（或F/T），采用大的舷弧和外飘的横剖线，控制好静稳性曲 线的形状特征。 ③注意液舱数量及大小的布置，尽量减少自由液面对初稳性和稳性曲线的影响。 ④增大横摇阻尼（如设置舟比龙骨，减小舟比部半径等），减小横摇角。 ⑤减小横倾力矩（如：控制好上层建筑的布置，减小受风面积及风压中心的高度；限 制旅客横向活动范围；降低拖钩位置；防止货物横向移动等）。 2、何谓最佳船长、经济船长？ 答：最佳船长是指对于中高速船舶，对应于阻力最小的船长；
船舶耐波性能实验——阻尼系数测量
船舶耐波性能试验 —阻尼系数测量试验 学生姓名： 学号： 学院：船舶与建筑工程学院班级： 指导教师：
一、船模横摇试验的目的 上风浪中航行最易发生横摇，而且横摇的幅度较大，不仅影响船 员生活和工作的各个方面，严重的横摇还会危及船舶的安全乃至倾覆失事。因此，在有关耐波性的研究中，首先关注的是要求设计横摇性能优良的船舶。 由于船舶在波浪中横摇运动的复杂性，理论计算尚未达到可用于实际的程 度，因而模型试验是目前预报船舶横摇最可靠的方法。 本教学试验由下列两部分组成，即： 1．船模在静水中的横摇衰减试验，目的是确定船的固有周期以及作用在船 体上的水动力系数，如附连水惯性矩及阻尼系数等。据此可根据线性运动方程计算船舶在风浪中的横摇频率响应曲线。 2．船模在规则波中的横摇试验，目的是确定船的横摇频率响应函数，可用 于预报船舶在中等海况下的横摇统计特性，对于高海况的预报数值则偏高，这是由于非线性影响的缘故。 二．实验原理 通过《船舶原理》课程的学习，我们知道船舶的横摇运动方程可以表示为： 式中，表示横摇角、横摇角速度、横摇角加速度；Ixx’表示船 舶在水中的横摇惯性矩，等于船舶在空气中的横摇惯性矩Ixx 与船舶在水中的横摇附加惯性矩之和；N为阻尼力矩系数；D为排水重量；h为横稳性高度；αm0为有效波倾；ω为波浪圆频率。 引入横摇衰减系数γ和横摇固有（圆）频率ωФ ωФ2=Dh/Ixx’ 横摇运动方程可以写成: 静水中自由横摇 考虑船舶在初始时刻浮于静水面上，并伴有一个静横倾角φ0，但不受波浪的作用，该船舶随后将作自由横摇运动，其表达式可以写成 式中，无因次衰减系数μ和相位超前角β为
最新船舶设计原理总复习
第一章船舶设计概要 1.船舶设计工作具有哪些特点？ 答：（1）必须贯彻系统工程的思想，考虑问题要全面，决策时要统筹兼顾；在总体设计中一定要处理好主要矛盾和次要矛盾的关系，要协调好各部门的工作，既要使船舶的各部分充分发挥自身功能，又要是相互关系达到最佳的配合。 （2）船舶设计的另一个特点是：设计工作是由粗到细、逐步近似、反复迭代完成的。 船舶设计也可以说是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。 2.船舶设计有哪些基本要求？ （1）适用、经济 （2）安全、可靠 （3）先进、美观 3.新船设计的基本依据是“设计技术任务书”，它反映了船东对新船的主要要求。请问设 计技术任务书通常是如何制定的？运输船舶的设计技术任务书一般包括哪些基本内容？ 答：（1）设计技术任务书是用船部门根据需要和可能，经船型的技术经济论证后得出的。 船型的技术经济论证是对不同船型方案的投资规模、经济效益和技术上的可行性进行比较和分析。 （2）一般运输船舶的设计技术任务书包括以下基本内容： 1）航区和航线 海船航区是根据航线离岸距离和风浪情况来划分的。航区不同，对船舶的安全性和配备配置要求不同。我国法规对非国际航行海船的航区划分为远海航区、近海航区、沿海航区、遮蔽航区。 内河船的航区根据不同水系或湖泊的风浪情况划分为A级、B级、C级等。 2）船型 这里的船型是指船舶的类型、甲板层数、机舱部位、首尾形状和其他特征。 3）用途 新船的使用要求，通常给出货运的货物种类和数量以及货物的理化性质和其他要求。 4）船籍和船级 船级是指新船准备入哪个船级社，要求取得什么船级标志，确定设计应满足的规范。 船籍是指在哪国登记注册的船舶，确定新船应遵守的船籍国政府颁布的法定检验规则。 5）动力装置 给出主机和发电机组的类型、台数、燃油品质和推进方式。 6）航速和功率储备 对航速一般给出服务航速（kn，节，海里/小时）。 服务航速是指在一定的功率储备下新船满载能够达到的航速。对拖船通常提出拖带航速下拖力的要求或自由航速的要求。 功率储备是指主机最大持续功率的某一百分数，通常低速机取10%，中速机取15%。 7）续航力和自持力 续航力是指在规定的航速（通常为服务航速）或主机功率下，船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离（n mile）。 自持力是指船上所带淡水和食品可供使用的天数。运输船舶不给出自持力时，淡水和食
船舶型线设计说明书
船舶设计课程设计 指导老师：刘卫斌 班级：船海0701 姓名：张帅 学号：U200712588
一、 “1-Cp ”法改造。 （1） 通过计算得到母型船横剖面面积曲线 在型线图中，输入area 命令，选择从0站到20站各站区域，获得各站横剖面面积，制作excel 表格绘图。表格如下： 其中原坐标对用于在AUTOCAD 中绘制横剖面面积曲线。 （2）通过area 命令求 C pf 和 C af ，计算 δ X =()X -1a ,而 ( )C C pf pf a -=1/δ ， 列出表格，连同之前得到的数据如下。
（3）由以上δX 在无因次横剖面面积曲线上平移。 计算“1-Cp ”法后0581.0Cp =δ，满足前述Cp 增大6%的要求，“1-Cp ”法改造成功。 二、改造浮心位置——迁移法 （1）保持Cp 不变，仅移动型心位置，将横剖面面积曲线向前或向后推移，保持曲线下面积不变，使曲线型心总坐标向船尾方向移动1%L 。 步骤如下： 1） 作出横剖面面积曲线形心B 0 2） 作KB 0垂直于水平轴，BB 0垂直于KB 0，使BB 0=1%，连接KB
3）过每站作垂线与原横剖面面积曲线相交，同时过每站作平行于KB的斜线 4）依次由各站所作垂线与横剖面面积曲线的交点引垂线分别与斜线相交。 5）顺次连接各交点，即得到新的横剖面面积曲线。 改造数据及横剖面面积曲线如下
（2） 以L/2处为坐标原点，分析迁移前后无因次横剖面面积曲线形 心纵坐标；迁移前Xb= 2.43m ，迁移后Xb ’= 1.55m 。垂线间长104.1m ，则迁移前后%934.01 .104x x x ' b b =-= b δ （3） 改造前后，面积曲线下面积分别为 迁移前：A 1= 37385.4922 迁移后：A 2= 37386.3928 %0024.01 2 1 A =-= A A A δ 由此知迁移前后排水体积保持不变。 三、 面积曲线改造后型值的产生 新船Cm 与母型船相同，则新船方形系数Cb 也已满足要求，此时新船的各主尺度保持不变。则新船型值由以下步骤求的。 1） 将母型船面积曲线和改造后所得新船的面积曲线画在一张
船舶设计原理期末考试精选
第一章 1、对于不固定航线的船舶通常只给出航区，定线航行的船舶需要给出停靠的港口 我国对非国际航行海船的航区划分：远海航区，近海航区，沿海航区，遮蔽航区远海航区：非国际航行超出近海航区的海域 近海航区：中国渤海、黄海以及东海距海岸不超过200海里的海域；台湾海峡；南海距海岸不超过120海里的海岸 2、续航力是指在规定的航速或主机功率下，船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离。 3、自持力是指船上所带的淡水和食品可供使用的天数 4、船舶设计的工作方法：调查研究、搜集资料；综合分析、合理解决；母性改造、推诚出新；逐步近似、螺旋式前进 5、母型改造法：在现有船舶中选取一条与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船，将其各项要素按设计船的要求用适当的方法加以改造变换，得到的设计船的要素 母型设计法：根据新船的特点和要求，合理地选取母型，在参考的过程中有所改进和创新的设计方法 母型船改造的理论依据：某一类型的船舶的发展和演变过程，存在着由它们的使用任务和要求所决定的共性问题，这就决定了这类船舶必然具有许多相近的技术特征和内在规律，这些特征和规律也是人们合理解决船舶设计中众多矛盾的结果。合理的利用和吸收这些特征和规律，可以减少盲目性，使新船设计有较可靠的基础。 6、船舶设计一般分为：初步设计阶段，详细设计阶段，生产设计阶段，完工设计阶段 生产设计是在详细设计的基础上，根据船厂的条件和特点，按建造的技术、设备、施工方案、工艺要求和流程、生产管理等情况，设计和绘制施工图纸以及施工工艺和规程等文件 第二章 1、干舷：船中处从干舷甲板的上表面量至有关载重线的垂直距离
2、船长L：最小型深85%处水线总长的96%，或沿该水线从首柱前缘到舵杆中心线的长度，取其大者 3、型深D：从龙骨板上缘量至干舷甲板船侧处横梁上缘的垂直距离 4、船宽B：船舶的最大型宽 5、船舶登记吨位（RT）：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：以全船围蔽处所的总容积来量计，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来量计，它表征船舶营利的一种能力6、典型排水量：空载排水量△=LW，仅动力装置管系中有可供主机动车的油和水；满载（设计）排水量，船舶装载至预定的设计载重量；压载排水量，无货有一定的压载水 7、进水角：船舶侧倾至进水口时的横倾角。 当船舶倾斜到进水角时，水面到达某一开口处，海水将灌入船体主体内部，使船舶处于危险状态，船舶丧失稳性，因此提高船舶进水角，可以提高船舶稳性，尤其是大倾角稳性 8、最大复原力臂所对应的横倾角应不小于30度，即船舶在大于30度时将丧失稳性 9、装载谷物船舶由于谷物具有孔隙性和散落性，在航行中摇摆、颠簸和振动，会使谷物下沉而产生间隙和空挡，使船舶横摇时谷物发生横移而产生倾侧力矩，从而影响船舶稳性。 装载谷物船舶稳性要求：一、谷物移动使船舶产生横倾角应不大于12度或者甲板边缘入水角之小者；二、经自由液面修正后的初稳性高应不小于0.3米 第三章 1、典型载况：满载出港，设计排水量状态；满载到港，船上的油水等消耗品重量规定为设计储备量的10%； 压载出港，不装货物，但有所需的压载水，油水储备量为设计状态值；压载到港，不装载货物，但有所需的压载水，油水为总储备量的10% 2、主尺度对钢料重量的影响：L最大，B次之，d和CB忽略，D：大船影响小，小船D↑Wh↑
船舶静水力曲线计算
船舶静水力曲线计算 一、船舶静水力曲线计算任务书 1、设计课题 1）800t油船静水力曲线图绘制 2）9000t油船静水力曲线图绘制 3）86.75m简易货船静水力曲线图绘制 4）5200hp拖船静水力曲线图绘制 5）7000t油船静水力曲线图绘制 6）12.5m多功能工作艇静水力曲线图绘制 2、设计任务 船舶静水力曲线的计算是在完成船舶静力学课程的教学任务下，按照静水力曲线计算课程设计的要求，在提供所设计船舶全套型线图纸的前提下，完成静水力曲线的计算和绘制。 3、计算方法 （1）计算机程序计算 （2）手工计算（包括：梯形法、辛氏法、乞氏法等）。 本课程设计计算以梯形法为例，因其原理相同，其余方法在此不做介绍，可参考教材和相关书籍。 4、完成内容 静水力曲线计算书一份及静水力曲线图一张(用A3坐标纸) 二、船舶静水力曲线计算指导书 本静水力曲线计算指导书以内河20t机动驳计算实例为例。 （一）前言 静水力曲线是表达船在静水正浮各种吃水情况下的各浮性及初稳性系数，并作为稳性计算、纵倾计算及其他计算的基础。通过计算可得到船舶的各项性能参数，其主要内容见表1。 1
表1 静水力曲线图的内容 1、设计前的预习与准备 静水力曲线计算，首先是要熟悉所计算船的主尺度及各船型参数，然后是熟悉各类计算公式，选用计算方法。其次是进行计算，按计算结果绘制曲线图，最后进行检验和修改，完成静水力曲线 2
的计算任务。 2、已知条件 20t内河机动驳型线图一套，梯形法表格一套，见静水力曲线计算书。 （三）设计的主要任务 1、计算公式 A=ι [(y 0+y 1 +······+y n-1 +y n )- 1 2 （y +y n ）] 梯形法基本式 A=ι [(y 0+y 1 )+（y 1 +y 2 ）+······+（y n-1 +y n ) ] 梯形法变上限积分式 式中：ι—等分坐标间距。注：y1表示各站号的纵坐标值（i=1，···，n）2、静水力曲线计算表格及算例 在实际的计算中，采用下述表格很方便。表中附20t内河机动驳计算实例，供同学自己推演。 静水力曲线计算书 船名：20t内河机动驳平均吃水d：1. 00m 总长 L OA ：17.70m 站距ι：0.80m 垂线间长L：16.00m 水线间距h：0.25m 型宽B：4.00m 水的密度ρ：（淡水）1t/m3 型深D：1.35m 附属体系数μ：1.006 3
船舶原理《静水力计算》课程设计
《静水力曲线计算与绘制》 课程设计任务书 专业船舶与海洋工程 班级2013级1班 学生 学号 指导教师 重庆交通大学 2015年12月
目录 一、设计目的 ................................................................................................................ 1 二、设计课题 ................................................................................................................ 1 三、基本要求 ................................................................................................................ 1 四、组织方式和辅导计划 ............................................................................................ 2 五、考核方式和成绩评定 ............................................................................................ 2 六、设计进度安排 ........................................................................................................ 2 七、半宽水线图型值表 ................................................................................................ 2 八、静水力曲线计算表格 .. (4) 1、表1：A w 、X f 、I T 、I L 、C wp 计算表 .............................................................. 4 2、表2：▽，▽k ，△，C B ，TPC 计算表 ..................................................... 10 3、表3：X B 计算表 ............................................................................................ 10 4、表4：Z B 计算表 ............................................................................................. 11 5、表5： ， L ，Z M ，Z ML 计算表 .............................................................. 11 6、表6：MTC 计算表 ........................................................................................ 12 7、表7：A M ，C M ，C P 计算表 .......................................................................... 12 九、静水力曲线图的比例的含义和坐标原点 .......................................................... 13 十、总结 . (14) BM BM
船舶动力装置课程设计苏星
船舶动力装置课程设计 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论； 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法； 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法； 4、掌握主机选型的基本步骤方法； 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、基本要求 1、独立思考，独立完成本设计； 2、方法合适，步骤清晰，计算正确； 3、书写端正，图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1) 船型：单机单桨拖网渔船
1、船体有效功率，并绘制曲线 2、确定推进系数 3、主机选型论证 4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析 5、双速比齿轮箱速比 6、综合评判分析 五、参考书目
1、《渔船设计》 2、《船舶推进》 3、《船舶概论》 4、《船舶设计实用手册》（设计分册） 六、设计计算过程与分析 1、计算船体有效功率 (1)经验公式：EHP=(E0+△E)△√L ① 式中：EHP------船体有效马力,△------排水量（T），L------船长（M）。在式①中船长为时，△E的修正量极微，可忽略不计。所以式①可简化为EHP=E0△√L。根据查《渔船设计》 5、可知E0计算如下：船速v=×÷=S，L=,Cp=;V/(L/10)3=÷/(41÷10)3=;v/√gl=√×41)=;通过查《渔船设计》可得E0=。 (2)结果：EHP=E0×△×√L = 2、不确定推进系数 （1）公式P×C=P E /P S =ηc×ηs×ηp×ηr 式中P E ：有效马力；P S ：主机发出功率；ηc：传动功率；ηs：船射效率；ηp： 散水效率；ηr：相对旋转效率。 （2）参数估算 伴流分数：w=－= 推力减额分数：由《渔船设计》得t=－= ηs=（1－t）/（1－w）=（1－）/（1－）= 取ηc=；ηp=；ηr= （3）结果P×C=ηc×ηs×ηp×ηr=×××= 3、主机选型论证 （1）根据EHP和P×C选主机 主机所需最小功率Psmin=P E /(P×C)==马力= 参数10%功率储备：Ps=Psmin×(1+10%)= 查柴油机型号及主要参数表选择NT-855-M型柴油机参数：额定转速：1000r/min 额定功率：267KW 燃油消耗率：179g/ （2）设计工况点初选 a、取浆径为，叶数Z=4，盘面比为和 b、确定浆转速范围 225r/min左右 4、单速比齿轮速比优选，桨工况点配合特性分析（1）设计思想：按自航工况下设计 （2）设计参数及计算： a、螺旋桨收到的马力DHP： DHP=EHP/(ηs×ηp×ηr)=××=马力 b、√P=√（DHP/ρ）=√（）= c、桨径D:D= d、自航航速v s = 拖航航速v s `=
船舶阻力与推进课程设计说明书
鲁东大学 船舶阻力与推进课程设计说明书 课程名称：船舶原理 院（系）：交通学院 专业：船舶与海洋工程 班级：船舶1002班 学号：20102814325 学生姓名：宋淑臣
1、船体主要参数： 单桨、中机型渔船 垂线间长Lpp=78m 型宽B=14m 型深H=8.8m 平均吃水Tm=6m 菱形系数Cp=0.735 排水体积▽=4973m3 排水量△= 5097t 浆轴线中心线距基线高Zp=2m 模型试验提供的有效功率数据： 2、主机参数： 型号 主机功率MHP = 1618kw(2200hp) 转速N = 280 r/min
螺旋桨材料Cu3镍铝青铜 旋向右旋 3．船桨相互作用系数： （1）伴流分数： 根据汉克歇尔公式，对于单桨渔船 ω=0.77Cp-0.28=0.77×0.735-0.28=0.28595 （2）推力减额分数： 根据汉克歇尔公式，对于单桨渔船 t=0.77Cp-0.30=0.77×0.735-0.30=0.26595 （3）转身效率： ηh=（1-t）／（1-ω）=（1-0.26595）／（1-0.28595）=1.028 （4）相对转身效率： ηR=1.0 （5）轴系效率： ηS=0.97 4、 （1）船体有效马力与航速关系计算： 采用MAU 4桨叶图谱进行计算 取功率储备10％，轴系效率ηS=0.97
螺旋桨敞水收到马力： Pd=MHP×0.9×ηS×ηR=2200×0.9×0.97×1.0=1920.60 hp 图谱计算公式V A=V（1-ω）BP=NPD^0.5／V A^2.5
根据表计算结果可绘制PTE、δ、P／D及η0对V的曲线，如图所示： 从PTE——f（V）曲线与船体满载有效马力曲线，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳设计要素P／D、D及η0，如图所示：
(完整版)船舶设计原理复习题库
船舶设计原理名词解释 1.试航航速Vt：一般指满载试航速度，即主机在最大持续功率的情况下，静止在水中（不 超过三级风二级浪）的新船满载试航所测得的速度。服务航速VS是指船平时营运时所使用的速度，一般是平均值。 2.续航力：一般指在规定的航速或主机功率情下，船上一次装足的燃料可供船连续航行的 距离。 3.自持力：亦称自给力，指船上所带淡水和食品在海上所能维持的天数。 4.船级（船舶入级）：是指新船准备入哪个船级社，要求取得什么船级标志，确定设计满 足的规范。 5.积载因数C：对于干货船，通常用其表征货物所需的容积，即每吨货所要求的货舱容积 数，单位是T/m3。 6.船型：是指船的建筑特征，包括上层建筑形式，机舱位置，货舱划分，甲板层数，甲板 间高等。 7.载重量系数ηDW=DW0/Δ0：它表示DW0占Δ0的百分数，对同样Δ的船来说，ηDW 大者，LW小，表示其载重多。而对同一使用任务要求，即DW和其他要求相同时，ηDW 大者，说明Δ小些也能满足要求。 8.平方模数法：假定Wh比例于船体结构部件的总面积（用L,B,D的某种组合）如 Wh=ChL(aB+bD)。该方法对总纵强度问题不突出的的船，计算结果比较准确，适用于小船尤其是内河船。 9.立方模数法：假定Wh比例于船的内部总体积（用LBD反映）则有Wh=ChLBD。该方 法以船主体的内部体积为模数进行换算，Ch值随L增加而减少的趋势比较稳定。对大、中型船较为适用。缺点：没有考虑船体的肥瘦程度，把LBD各要素对Wh的影响看成是等同的。 10.诺曼系数N:,表示的是增加1Tdw时船所要增加的浮力。 11.载重型船：指船的载重量占船的排水量比例较大的船舶。 12.布置地位型船：又称容积型船，是指为布置各种用途的舱室，设备等需要较大的舱容及 甲板面积的一类船舶。 13.失速：风浪失速是指船舶在海上航行，由于受风和浪的扰动，航行的速度较静水条件时 的减少量，这种速度损失有时是相当大的。 14.甲板淹湿性：是指在波浪中的纵摇和垂荡异常激烈时，在船首柱处，船与波浪相对运动 的幅值大于船首柱处的干舷，波浪涌上甲板的现象。 15.最小干舷：对海船来说，就是根据《海船载重线规范》的有关规定计算得的Fmin值， 它是从保证船的安全性出发，为限制船舶在营运过程中的最大吃水而提出的要求，是从减小甲板上浪和保证储备浮力两方面考虑的。 16.A型船舶：载运液体货物的船舶（如油船）。这类船舶具有货舱口小且封闭性好，露天 甲板的完整性高，再如油船甲板上设备少，较易排水，货物的渗透率低，抗沉的安全程度较高的特点等，称为A型船。B型船舶：不符合A型船舶特点的其他船舶，他们的干舷应大些。 17.载重线标志：表示船在不同航区，不同季节，允许的最小干舷，以此规定船舶安全航行 的最大吃水，便于港监部门监督。