船舶原理(杜嘉立)課后簡答題答案

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上船舶原理課后簡答題答案第二章1.船舶營運中的船舶重力與重心，浮力與浮心如何確定？2.船舶的靜水力性能資料包括哪幾類？各自包含哪些參數(shù)和曲線？查用時應注意哪些問題？船舶的靜水力性能資料包括：靜水力曲線圖、載重標尺、靜水力參數(shù)表三種。靜水力曲線圖包括：排水量曲線、型排水體積曲線、浮心距船中距離、浮心距基線高度、水線面面積、浮心距船中距離、厘米吃水噸數(shù)、每厘米縱傾力矩曲線等。載重標尺包括：船舶實際吃水、排水量、厘米吃水噸數(shù)、每厘米縱傾力矩、橫穩(wěn)心距基線高度等。靜水力參數(shù)表包括：排水量、厘米吃水噸數(shù)、每厘米縱傾力矩、橫穩(wěn)心距基線高度、浮心距基線高度、浮心距船中距離等查用時應注

2、意：浮心縱向距中距，漂心縱向距中距離這兩條曲線查取的橫坐標厘米值是從船中起算的。3.平均吃水的含義是什么？其大小受哪些因數(shù)的影響？船舶處于實際縱橫傾或者存在船體變形狀況下船舶的排水體積與某吃水下船舶正浮且無船體變形狀況下的船舶的排水體積相同時，則該吃水值就為船舶的平均吃水。跟不同船舶的浮態(tài)對應的首尾和船中吃水以及吃水差有關，同時還和漂心距中距離有關。4、邦戎曲線與費爾索夫圖譜有哪些用途？（P38-4） 答：借助邦戎曲線可以計算出船舶在較大縱傾浮態(tài)（無橫傾）下的型排水體積及其浮心的垂向和縱向位置。費爾索夫圖譜是用來計算船舶大縱傾浮態(tài)下的型排水體積和浮心縱向坐標。5、載重線標志由哪幾部分組成？勘劃

3、載重線標志的目的是什么？如何使用？（P38-5）答：載重線標志的組成：1、國際航行的船舶的載重線標志：1）甲板線，2）載重線圈及水平橫線，3）各載重線，4）冰極標志；目的：用以限制最大船中吃水和確保船舶最小干舷；如何使用：不會。第三章1、船舶穩(wěn)性的分類有哪些？（P81-1）答：1、橫穩(wěn)性和縱穩(wěn)性，2、初穩(wěn)性和大傾角穩(wěn)性，3、靜穩(wěn)性和動穩(wěn)性，4、完整穩(wěn)性和破艙穩(wěn)性2、船舶有哪幾種平衡狀態(tài)？簡述其特點。（P43）三種，穩(wěn)定平衡 不穩(wěn)定平衡 中性平衡穩(wěn)定平衡：重心G0點在穩(wěn)心M點之下，復原力矩MR的作用方向與傾側力矩Mh的作用方向相反，當外力消失后，它能使船舶回復到原平衡狀態(tài)。凡具有這種穩(wěn)性的船舶相

4、對于其原平衡位置而言是穩(wěn)定的，所以稱是穩(wěn)定平衡。此時，GM和復原力矩MR均為正值。不穩(wěn)定平衡：重心G0點在穩(wěn)心M點之上，復原力矩MR的作用方向與傾側力矩Mh的作用方向相同，使船舶繼續(xù)傾斜。凡具有這種穩(wěn)性的船舶相對于其原平衡位置而言是穩(wěn)定的，所以稱是不穩(wěn)定平衡。此時，GM和復原力矩MR均為負值。中性平衡：重心G0點在穩(wěn)心M點重合，GM和復原力矩MR均為0，外力消失后船舶不會回到平衡位置也不會繼續(xù)傾斜。3、船舶靜穩(wěn)性和動穩(wěn)性有哪些主要區(qū)別？（P44）按受力性質將船舶穩(wěn)性分為靜穩(wěn)性和動穩(wěn)性。 靜穩(wěn)性指在靜態(tài)力矩作用下，不計及傾斜角速度的穩(wěn)性。 靜態(tài)外力矩是指逐漸作用在船上，引起船舶傾斜的過程緩慢而可

5、以忽略船舶傾斜角速度的傾斜外力矩。 動穩(wěn)性指在動態(tài)力作用下，計及傾斜角速度的穩(wěn)性。4、貨艙內載荷（集裝箱除外）的重心高度通常有哪幾種確定方法?（P46）估算法：適用于確定貨艙內包裝或散裝固體貨物的合重心距基線高度。利用艙容曲線圖或數(shù)據(jù)表：適用于具備艙容曲線圖或數(shù)據(jù)表資料的船艙內確定固體或液體載荷的合重心高度。對液體載荷，貨物上表面平整的散裝貨或艙內容易歸并為分層平鋪形式的件雜貨，使用這一方法精度較高。取艙容中心作為重心高度：使用這一方法時，當艙內載荷的均質性越差或滿艙率越低時誤差將越高。此方法確定的zi通常要高于載荷實際高度，即求取的GM小于其實際值，偏于安全。因方便被船員樂于采用。5.靜穩(wěn)性

6、曲線上的主要特征有哪些? 對于特定的船舶，其靜穩(wěn)性曲線隨排水量、載荷的縱向分布和船舶液體艙內存在的自由液面狀況而變化，其曲線特征如下：1) 靜穩(wěn)性曲線在原點處的斜率等于初穩(wěn)性高度GM2) 在橫傾角為30時，對應的復原力臂GZ可以用于表征船舶的大傾角靜穩(wěn)性。3) 靜穩(wěn)性曲線最高點的縱坐標值，表示船舶所能承受的最大靜傾力矩，其對應的橫傾角為4) 靜穩(wěn)性曲線的上升段存在一個反曲線點，此點處曲線斜率最大，此點所對應的橫傾角為甲板入水角5) 當復原力臂0時對應的橫傾角為穩(wěn)性消失角，當船舶橫傾角超過這個角時，船舶的復原力矩為負值，此時船舶將繼續(xù)傾斜直到傾覆，可用于表征船舶的大傾角穩(wěn)性。6) 靜穩(wěn)性曲線下的

7、面積，曲線下的面積越大，船舶穩(wěn)性越大。6,采取哪些措施可以減少船上自由液面對船舶穩(wěn)性的影響。 在計算船舶初穩(wěn)性高度時，應采取以下措施對自由液面進行修正：1) 凡是存在自由液面的液體艙，均應計算裝載50%的自由液面影響；2) 消耗的液體艙和航行途中加載壓載水的壓載艙，應該假設每一類液體至少有一對邊艙或一個中心線上的艙存在自由液面，且所取得艙組或艙的自由液面應為最大者，3) 滿載液貨艙按裝載至98%艙容高度計算0度橫傾自由液面的影響，4) 液貨艙之外的液艙，裝滿98%以上倉容的液體艙及通常剩余液體的空艙，可不計自由液面的影響。減少自由液面對船舶的穩(wěn)性的影響還可以在液體艙內加n道縱隔壁。7，船舶在不

8、同裝載情況下穩(wěn)性有哪些檢驗方法？ 根據(jù)船舶的裝載情況和船上配備的穩(wěn)性資料的不同，穩(wěn)性的校驗方法通常包括兩個方面：1) 對穩(wěn)性最低要求的校核；A. 當船舶選定的核算裝載狀態(tài)與其裝載手冊的船舶資料中某一基本狀況相同，或者前者的穩(wěn)性狀況比后者好時，可以免除此項校驗過程B. 若船舶資料提供有御用重心高度KG曲線圖或最小許用初穩(wěn)性高度GM曲線圖時，則所核算的裝載情況下，經自由液面修正后的GM或者KG必須滿足下列兩個條件 GM+或者KG(KG-C) C;當船舶資料中缺少許用重心高度或者最小許用初穩(wěn)性高度資料時，則需要根據(jù)船舶穩(wěn)性報告書中所提供的資料條件，決定采用何種穩(wěn)性規(guī)則校核。2），對船舶橫搖周期的校核

9、 對于航行中的船舶，在滿足其穩(wěn)性最低要求的前提下，所核算的裝載狀態(tài)下未經自由液面修正的GM0通常還需要同時滿足 的條件GM小于或等于橫搖周期問9S時對應的GM.8. 船舶在離港狀況下滿足我國法定穩(wěn)性衡準要求，在什么情況下仍有發(fā)生傾覆沉船的可能？ 1.隨浪穩(wěn)性：在船舶遇到波長為0.6到2.3倍船長，特別是接近船長，且波向接近航向、波速接近航速時發(fā)生 2.船舶在順浪和偏順浪下易發(fā)生沖浪而發(fā)生大幅度橫傾 3.參激橫搖：由于縱搖或垂蕩對橫搖的耦合作用或由波浪的周期性干擾，引起船舶的橫向復原力矩的周期變化引起的橫搖運動9. 我國法定規(guī)定對國內航行普通干散貨船的穩(wěn)性要求有哪些?1初穩(wěn)性高度GM不小于0.1

10、52橫傾角等于30度的復原力臂應不小于0.20m,如船體進水角小于30度，則進水角復原力臂應不小于0.203船舶最大復原力臂對應的橫傾角應不小于25度4穩(wěn)性衡準數(shù)k應不小于1.0010. IMO2008年IS規(guī)則對普通干散貨船穩(wěn)性要求有哪些？ 1初穩(wěn)性高度GM應不小于0.152復原力臂曲線在橫傾角0到30度之間所圍面積應不小于0.055m.rad3復原力臂曲線在橫傾角0到40度或進水角中較小者之間所圍的面積應不小于0.090m.rad4復原力臂曲線在橫傾角30度到40度或進水角中較小者之間所圍的面積不應小于0.030m.rad5橫傾角30度處的復原力臂應不小于0.20m6最大復原力臂對應角不小

11、于25度7滿足天氣衡準要求11、簡述臨界穩(wěn)性高度和極限重心高度的定義及其應用。 臨界穩(wěn)性高度（船舶最小許用初穩(wěn)性高度）GMc是指恰能同時滿足船舶完整穩(wěn)性全部指標的最低要求時，對船舶初穩(wěn)性高度的最低限定值。 極限重心高度（船舶許用重心高度）KGc是指恰能同時滿足船舶完整穩(wěn)性全部指標的最低要求時，對船舶重心高度的最高限定值。應用：借助此類資料，在校核船舶穩(wěn)性時，只需計算經自由液面修正后的初穩(wěn)性高度或重心高度一項直播安，省去了需要回執(zhí)船舶敬文星或動穩(wěn)性曲線的麻煩，從而可以大大簡化穩(wěn)性的校核過程。12、如何用簡潔方法判斷一艘船舶的穩(wěn)性是否滿足法定規(guī)則的要求？詳見P101 要求同時滿足：經自由液面修正G

12、M=GMc+0.2和未經自由液面修正GM0Ms時，總縱強度不滿足要求；當Ms0時,船舶成中拱狀態(tài);當Ms0時，船舶成中垂狀態(tài)。 4）強度曲線圖及其數(shù)值表 5）船舶總強度電算校核方法.。運用計算機對船體n個橫剖面進行校核中第i個剖面的切力、彎矩和扭矩的校核指標分別為 ;；則表明船體受力滿足總縱強度和扭轉強度條件。 6）滿足縱強度條件的經驗積載方法。按照經驗配貨方法，各貨倉裝貨重量的計算公式如下，7）根據(jù)實際吃水判斷船舶的總總彎曲變形。船中平均吃水大于首尾平均吃水，船舶處于中垂變形狀態(tài)；船中平均吃水小于首尾平均吃水，船舶處于中拱變形狀態(tài)。8）用主機氣缸曲拐開檔差值校驗拱垂變形。4、船體總縱彎曲變形

13、的大小受哪些因素影響？實際生產中可采取哪些措施減緩這一變形？ 船體總縱彎曲變形受油水及貨物的縱向分布等因素的影響，可通過船體總體布置來分析這種影響。1)對于舯機船通過以下方式消除影響。貨物配置、油水配置及使用、正確使用深艙和冷藏艙。2)艉機船。合理安排壓載水、油水分配與使用。3）中后機船。減輕壓載狀態(tài)的中拱變形，同艉機船空船壓載狀態(tài)一致。5、船體局部強度的概念是什么？不同情況下,船體局部強度分別用什么指標表示?其含義和所使用的船舶裝載狀況是什么？ 船體結構必須具有抵抗在局部外力作用下產生的局部極度變形或損壞的能力，這種能力就是船體局部強度。 表示指標：1）均布載荷。指船舶不同載貨部位單位面積允

14、許承受的最大重量。 2）集中載荷。指某一特定面積上允許承受的最大重量。 3）車輛甲板載荷。指在艙蓋、甲板或艙內裝載車輛或使用車輛裝卸貨時，甲板、艙蓋或內底板允許承受的以特定車輪數(shù)目為前提的車輛及所載貨物的總重量。 4）堆積載荷。指集裝箱船的甲板、艙蓋或艙底上不同的20英尺或40英尺集裝箱底座所能承受的最大重量。第七章1. 什么是快速性？如何改善快速性？船舶快速性是指在給定主機功率下船舶的直線均速航行的性能。 為了提高船舶的快速性，一方面應盡力降低流體對船舶的阻力，另一方面則應盡可能提高船舶的推進系數(shù)。2. 船舶阻力由哪幾個部分組成？其中基本阻力按其產生的原因不同，可分為哪三部分？實際應用中船舶

15、阻力分為基本阻力和附加阻力兩部分?；咀枇Π醋枇Ξa生原因不同可分為摩擦阻力；壓差阻力，通常稱為剩余阻力，根據(jù)其不同特點分為黏性壓差阻力（渦流阻力），興波壓差阻力（興波阻力）。3. 摩擦阻力的成因是什么？如何減小摩擦阻力？ 水是具有黏性的液體，船舶在水中運動時，作用在整個船體濕面積S上所受切應力沿艏艉向的分力即為摩擦阻力。摩擦阻力的大小，除了與水的黏性有關外，主要與船體水下濕表面積的大小、船體表面的光滑程度（稱為粗糙度）和船的航速大小有關。船體與水接觸的面積越大、船體表面越粗糙、船舶航行速度越高，摩擦阻力就越大。減小摩擦阻力就是在相同排水量的情況下設法減小船體的濕表面積，例如：定期進行檢修，清除

16、污底，重新油漆船殼等。 4. 渦流阻力的成因是什么？如何減小渦流阻力？ 答：有船體尾部產生漩渦導致壓力降低所致，渦流阻力主要與船舶水下部分（主要是尾部）形狀及航速有關，航速一定時形狀其決定作用，增加船舶的長寬比，即船型瘦長時，渦流阻力可以減小。5. 興波阻力的成因是什么？如何減小興波阻力？答：成因：水面船體運動中興波引起壓力分布的變化所產生的阻力。減小興波阻力途徑：降低船速；適當選擇船舶長度；船舶采用球鼻艏設計。6. 船舶的附加阻力有哪幾部分組成？一般如何減小其影響？答：船舶附加阻力包括：附體阻力、空氣阻力、污低阻力、洶濤阻力和淺水附加阻力。 船體水下做成流線型減少附體阻力；減少受風面積、上層

17、建筑前段設計成流線型、后端成階梯狀且盡可能低而長來減少空氣阻力；通過定期進塢清除污底，外層加涂防污漆來減少污低阻力。減緩船舶縱搖和升沉運動減小洶濤阻力；減小吃水與水深比（d/h），降低船速來減少淺水附體阻力。7.球鼻艏為何能降低阻力？在航行時，由球鼻艏所產生的波浪與船體所興起的艏橫波發(fā)生有利干擾，可減小興波阻力。即當球鼻興波的波谷和船首波的波峰處于相同位置，使合成波的波高較原來船首波的波高有明顯減小，從而降低興波阻力。 8.阻力全相似定律及傅汝德假設的內容是什么？為何實船與船模無法做到全相似？阻力全相似定律：船模與實船幾何相似且雷諾數(shù)Rn和傅汝德數(shù)Fn均相等時，兩者的基本阻力Co相等。傅汝德假

18、設：1.基本阻力Ro和摩擦阻力和剩余阻力組成。 2.船體的摩擦阻力等于相當平板的摩擦阻力。 3. 剩余阻力系數(shù)Cr處理為僅與傅汝德數(shù)有關。淡水與海水的運動黏性系數(shù)相差甚微，無法滿足雷諾數(shù)和傅汝德數(shù)均相等，且船模試驗池液體的無法實現(xiàn)遠小于水，所以實船與船模無法做到全相似。9.何為船舶失速？為何船在風浪航行時不計算其阻力，而變?yōu)榭紤]失速？船舶在風浪中航行時，若主機發(fā)出的功率不變，由于洶濤阻力的的存在使其船速低于靜水船速，其較之靜水中的船速的降低值為失速。洶濤阻力一般與船舶縱搖和升沉運動以及與波浪的的相位關系有關，一般不能準確方便得出洶濤阻力而轉為由失速即降低值簡單清楚得出船舶航行主機需要的儲備功率

19、。10：淺水航行為何會增加阻力和吃水？在淺水中，河床與船底之間距離很小，即水流過水斷面很小，船底的流速明顯增加，因而壓強降低，船體下沉，吃水增加。其增加的程度與航道水深及船舶航速有關。因船底邊界層自首向后逐漸增加，船尾富余水深（船底與河床之間的余量）減小，常會產生尾傾。此時，船體周圍的水流因空間受限，水流加快，船體下沉，吃水增加，縱傾加大，因而摩擦阻力增加；此外，淺水航行時，興波阻力增加，船尾渦流增大，渦流阻力增大；所以船舶總體阻力增大。11：名詞解釋：槳葉，槳轂，.（如需文字，請參考152頁上端）12：螺旋槳是如何產生推力的？為什么在正車等轉速條件下，系泊時的推力要大于航行時的推力？系泊時，

20、有此時，螺旋槳進速為零；是相對于水的切向速度，大小為；b是槳葉在半徑r處的葉寬。依圖，可以得到 這時，微推力等于微阻力： 推力為： 轉矩為： 船舶前航正車時，由于螺旋槳前進，螺距角不等于沖角，存在進程角，所以推力下降。13. 螺旋槳的進速與船速有什么區(qū)別？因螺旋槳有船體伴流影響，進速應小于船速.14. 船體和螺旋槳之間各有什么影響？船體對螺旋槳推力的影響伴流影響。伴流分布：沿船體前后方向，船首最小、船尾最大，離船體越遠，伴流越??；船尾處沿螺旋槳的徑向，上大下小，左右對稱船速與螺旋槳進速伴流對提高螺旋槳推力是個有利因素;螺旋槳對船體的影響推力減額。船尾螺旋槳工作時，其產生的水流柱，引起船體尾部流

21、速加快，壓強降低，從而使船體阻力產生增值，這部分增加的阻力稱為阻力增額。計算時常處理為推力減額。15. 船舶主機功率和有效功率之間有何關系？有效功率與主機機器功率之比稱為推進系數(shù)，該值約為0.50.7。這就是說，主機發(fā)出功率變?yōu)榇巴七M有效功率后己損失了將近一半.16. 推進系數(shù)由哪幾個效率組成？答：螺旋槳的推進系數(shù) ,主要由軸系傳送效率，相對旋轉效率，敞水槳效率和船身效率組成.17. 什么是空泡現(xiàn)象？空泡產生的條件是什么？答：螺旋槳在水下工作時往往會在槳葉的葉片處產生空泡，這種現(xiàn)象稱為空泡現(xiàn)象. 產生條件是：（其中為槳葉上任一點B的壓強；為水的汽化壓強）18. 空泡有幾個階段？對螺旋槳有什么

22、危害？答：空泡有兩個階段，第一階段空泡為開始階段，當葉背某處的壓力降低至該水溫下的汽化壓力時，該點的水質就會首先形成空泡，因此時的空泡只占據(jù)葉面的一小部分，稱局部空泡.當局部空泡形成后，隨著螺旋槳的轉動及水流的沖刷，空泡產生位置會進行后移，進入了壓強大于汽化壓力的場所，空泡受壓直接產生破裂，瞬間的破裂可對槳面產生很大的沖擊力.第二階段空泡：隨著來流速度的提高，若螺旋槳在運動過程中，葉背的負壓力不僅繼續(xù)增加，而且范圍也有所擴大，在葉背某點先前產生的局部空泡，此時盡管由于水流的流刷而后移，但后移區(qū)域的壓力條件呢任然適合空泡產生和存在，于是局部空泡就在葉背寬度方向逐漸擴展，可達60%70%葉背面積，

23、從而形成空泡. 危害：瞬間的空泡破裂會使槳葉表面金屬材料受到剝蝕而遭損壞，減小了槳葉斷面面積，降低了螺旋槳的強度.片空泡產生后，局部空泡的剝蝕現(xiàn)象開始消失轉而使螺旋槳葉背的大部分或全部被籠罩，使螺旋槳的水動力特性惡化，影響螺旋槳的效率.19. 延緩或避免空泡現(xiàn)象的產生有哪些方法？ 要避免產生槳葉切面發(fā)生空泡，應設法減小減壓系數(shù)或增加空泡數(shù)。（1） 減小減壓系數(shù)的措施有：1，增加螺旋槳的盤面比；2，采用圓背式（弓型）葉剖面；3， 減小螺距。（2） 增加空泡數(shù)的措施有：1，增加螺旋槳的浸沉深度；2，降低螺旋槳的轉速。第八章1. 什么是船舶的耐波性？船舶搖蕩有哪幾種形式？有何危害？ 耐波性是船舶在風

24、浪海況下的航行性能。船舶有6個自由度的運動，分別為縱蕩，橫蕩， 垂蕩，橫搖，縱搖，艏搖。 船舶在海上激烈顛簸和搖擺，會使船舶穩(wěn)性變壞，降低航速，甲板上浪，損壞船體結構。 造成貨損，引起旅客頭暈和影響船員工作等，嚴重時還會在波浪中諧搖，危及船舶安全。2. 船舶在靜水中無阻橫搖與有阻橫搖的規(guī)律是什么？有何聯(lián)系？ 船舶在靜水中無阻橫搖條件下，船舶橫搖呈初始擺幅的有始無終的余弦曲線。必須給 船一個初始擺幅才能使船搖擺起來，一旦已經搖擺起來，因無阻尼，則橫搖將有始無 終。 船舶在靜水中有阻橫搖條件下，船舶橫搖呈初始擺幅且有始有終衰減的余弦曲線。 兩則的區(qū)別;(1）運動方程或橫搖曲線僅相差，前者為有始無終，后者為有始有終； （2） 可以認為。對于靜水橫搖：要滿足搖幅的微小性，其途徑在于增大阻尼力矩系 數(shù)n；要滿足周期的緩慢性，對于給定的船舶，其途徑主要在于降低穩(wěn)性高度GM。3. 什么叫自由搖擺周期，它與初穩(wěn)性高度有何關系？為船舶靜水無阻橫搖的周期，也稱為自由橫搖周期。船舶自正浮橫傾至一舷的傾角稱為一個擺幅，四個擺幅稱為一