船舶性能計算緒論

船舶性能計算緒論

一、課程主要內(nèi)容和學習的意義

根據(jù)人才培養(yǎng)方案，《船舶性能計算》的主要內(nèi)容應理解為船舶航行性能的計算與分析，也就是常說的《船舶原理》。本課程是研究船舶航行性能的學科，討論的是船舶航行性能計算與分析方面的基本常識、基本理論和基本方法。一、初識本課程

1、“船舶”、“船體”、“附體”的含義

2、原理帶有普遍性的、最基本的、可以作為其它規(guī)律的基礎(chǔ)規(guī)律；具有普遍意義的道理。（現(xiàn)代漢語詞典.商務(wù)印書館.1992年.北京）。

船舶（Ship）是各種船只的總稱，是能航行或停泊于水域進行運輸或作業(yè)的交通工具。

船體（Hull）（俗稱“殼體”或“船殼”）是不包括任何設(shè)備、裝置、系統(tǒng)等的船身結(jié)構(gòu)物及上甲板以上的圍蔽建筑。附體（Appendage）是突出于裸船體之外的附屬體（如舵、舭龍骨、軸支架等）。

3、課程目的和意義

1）是建立和提高船舶類專業(yè)素養(yǎng)的需要。

2）是學習后續(xù)課程的基礎(chǔ)。

3）是船舶設(shè)計、建造、營運、和船舶管理，新型船舶研究開發(fā)的基礎(chǔ)。

4）是同學們可持續(xù)發(fā)展的需要。

4、課外查閱相關(guān)資料，回答如下幾個問題：

1）設(shè)計縱傾的含義是什么？它有什么作用？

2）為什么散貨船設(shè)置頂邊艙？

3）油船有什么典型的結(jié)構(gòu)特征？為什么？

4）水密橫艙壁設(shè)置的位置怎樣確定？等等

5、幾點必備知識

1）定積分的概念和定積分在近似計算中的應用。

2）形心的計算（面積和體積靜矩的概念和計算）

。

3）慣性矩的概念和計算。

4）船體結(jié)構(gòu)與制圖知識。6、本課程的學習方法

本課程公式多、理論性強、分析和計算工作量大，學習時重點在于理解，務(wù)必周到：

1）努力提高課堂學習的有效性，且認真完成作業(yè)。

2）牢固掌握基本理論，搞清基本概念。

3）重視理論聯(lián)系實際，加強實踐性環(huán)節(jié)。

4）積極思考，不放過疑難和不懂的問題，認真總結(jié)提高。

7、主要參考資料

1、船舶原理陳祖慶主編武漢理工大學出版社1990年

2、船舶原理（上、下）盛振邦主編上海交通大學出版社2003年

3、船舶原理潘曉明主編人民交通出版社2012年

4、船舶原理劉雪梅主編哈爾濱工程大學出版社2005年航行性能主要包括：浮性、穩(wěn)性、抗沉性、快速性、操縱性和耐波性。船舶靜力學：浮性、穩(wěn)性和抗沉性。船舶動力學：快速性、操縱性和耐波性。本課程＝數(shù)學＋力學＋船舶基礎(chǔ)知識二、船舶的航行性能

1、浮性船舶裝載一定的載荷，能浮于一定水面位置而不沉沒的能力。

2、穩(wěn)性船舶受外力作用離開平衡位置發(fā)生傾斜而不致于傾覆，當外力消除后仍能自動回復到原來平衡位置的能力。

3、抗沉性船舶遭受海損事故艙室破損進水，仍能保持一定的浮性和穩(wěn)性而不致于沉沒或傾覆的能力。

注意：

1）浮性和穩(wěn)性指的是完整狀態(tài)時的性能，稱為完整浮性和穩(wěn)性。

2）抗沉性指的是破損時的浮性和穩(wěn)性，亦稱為破艙浮性和穩(wěn)性。4、快速性（或稱為速航性）

船舶盡可能消耗較小的主機功率以維持一定航行速度的能力?；蛘哒f，船舶快速性是在給定主機功率時，表征船舶航行速度高低的一種性能。快速性主要包括：

1）船舶阻力：研究船舶航行時所遭受的阻力。目的在于掌握阻力的變化規(guī)律，從而改善船型，降低阻力。即阻力的成因、分類、計算、影響因素和降阻措施。2）船舶推進：研究船舶推進器，推進器克服阻力發(fā)生推力。目的在于設(shè)計出符合要求的高效推進器。即推進器的水動力性能、設(shè)計高效推進器。5、操縱性

船舶按照駕駛員的意圖保持或改變其運動狀態(tài)的能力，即船舶保持或改變航速、航向和位置的性能。主要包括：

1）航向穩(wěn)定性：船舶在水平面內(nèi)的運動受擾動而偏離平衡狀態(tài)，當擾動完全消除后，保持原有航向運動的能力。

2）回轉(zhuǎn)性：船舶應舵作圓弧運動的能力。

3）轉(zhuǎn)首性及跟從性：船舶應舵轉(zhuǎn)首及迅速進入新的穩(wěn)定運動狀態(tài)的能力。前者稱為轉(zhuǎn)首性，后者稱為跟從性。4）停船性能：船舶對慣性停船和倒車停船的響應能力。

補充：

為了便于進行船舶性能的計算，一般取如下計算坐標系：

1、船長方向（縱向、首尾方向、ox軸方向）：向首為正，向尾為負。

2、船寬方向（橫向，左右方向、oy軸方向）：向右舷為正，向左舷為負。

3、船深方向（垂向或豎向、吃水方向、oz軸方向）：基面以上為正，以下為負。中線面基面中站面xzyo在某些特殊情況下，坐標原點取在尾垂線處。另外：左舷、右舷、左右對稱等的含義？6、耐波性（或稱適航性）

船舶在風浪海況下航行時的運動性能。即船舶在風浪中遭外力干擾而產(chǎn)生各種搖蕩運動，以及砰擊、上浪、失速和飛車等時，仍能維持一定航速在水面上安全航行的能力。耐波性是船舶在風浪中性能的總的反應，它包括以下主要內(nèi)容。

1）船舶搖蕩

船舶搖蕩是波浪干擾引起的往復運動。其中，運動顯著而影響嚴重的是橫搖、縱搖和垂蕩。坐標軸轉(zhuǎn)

動直

線單向運動往復運動單向運動往復運動xyz橫傾縱傾回轉(zhuǎn)橫搖縱搖首搖前進或后退橫漂上浮或下沉縱蕩橫蕩垂蕩

2）砰擊：由于嚴重的縱搖和垂蕩，船體與風浪之間產(chǎn)生猛烈的局部沖擊現(xiàn)象稱為砰擊。砰擊多發(fā)生在船首部。砰擊發(fā)生時首柱底端或船底露出水面，然后在極短的時間內(nèi)以較大的速度落入水中而發(fā)生猛烈的撞擊。3）上浪：船舶在風浪中劇烈搖蕩時風浪涌上甲板的現(xiàn)象稱為上浪。上浪時船首常常埋入風浪中，海水淹沒首部甲板邊緣，甲板上水。上浪主要是由嚴重的縱搖和垂蕩引起的。4）失速：它包括風浪失速和主動減速。風浪失速是指推進動力裝置功率調(diào)定后，由于劇烈的搖蕩，船