船舶原理实验教程
船舶设计原理实践教学(3篇)
第1篇摘要：船舶设计是船舶工程领域的重要分支，其原理和实践相结合的教学模式对于培养学生的创新能力和实际操作能力具有重要意义。
本文通过对船舶设计原理实践教学的分析，探讨了实践教学的意义、内容和方法，旨在为船舶设计专业教育提供参考。
一、引言船舶设计是船舶工程领域的基础学科，涉及船舶结构、动力系统、操纵性能等多个方面。
随着我国船舶工业的快速发展，对船舶设计专业人才的需求日益增加。
船舶设计原理实践教学是船舶设计专业教育的重要组成部分，通过实践教学，学生可以更好地理解船舶设计的基本原理，提高实际操作能力，为将来从事船舶设计工作打下坚实基础。
二、实践教学的意义1. 培养学生的实际操作能力船舶设计原理实践教学通过让学生动手操作，掌握船舶设计的基本技能，提高学生的实际操作能力。
在实际操作过程中，学生可以发现问题、解决问题，从而提高自己的综合素质。
2. 增强学生的创新意识实践教学过程中，学生需要根据实际问题进行设计，这有助于培养学生的创新意识。
通过实践，学生可以发挥自己的想象力，提出新的设计方案，为船舶设计提供更多可能性。
3. 提高学生的团队协作能力船舶设计是一个复杂的过程，需要多个专业协同工作。
实践教学过程中，学生需要与团队成员密切配合，共同完成设计任务。
这有助于提高学生的团队协作能力，为将来从事船舶设计工作打下基础。
4. 增强学生的就业竞争力船舶设计原理实践教学使学生具备了一定的实际操作能力和创新意识，这有助于提高学生的就业竞争力。
在求职过程中，具备实践经验的毕业生更受用人单位青睐。
三、实践教学的内容1. 船舶结构设计船舶结构设计是船舶设计的基础，实践教学主要包括船舶结构分析、船舶结构计算、船舶结构设计等。
通过学习，学生可以掌握船舶结构设计的基本原理和方法。
2. 船舶动力系统设计船舶动力系统设计是船舶设计的核心，实践教学主要包括船舶动力系统原理、船舶动力系统设计、船舶动力系统性能分析等。
通过学习，学生可以了解船舶动力系统的组成、工作原理和性能特点。
船舶与海洋工程结构力学实验
1、板的弯曲部分
根据前面同样的分析，不难得到板条梁复杂弯曲的微分方程式及基本关系 为 ：
D IV ±Tw" = q w '' w D = M D ''' ±Tw' = N w
式中为筒形刚度，为板条梁所受的轴向力，若总弯曲应力为σ0 ，则 T = σ0t0 ，前 面的负号用于拉力，正号用于压力。 我们在梁的复杂弯曲中曾经指出，船体中的梁因为刚度较大，故而参数u 的值很小（一般u≤0.5），从而辅助函数接近于1，因此在实验计算中可以不 计轴向力对弯曲要素的影响。对于船体板，因板的厚度不大，板条梁的刚度较 小，使得板条梁在复杂弯曲时的参数u相当大（一般u≥0.5）。对于一般的海 船，数字计算表明，板条梁的u值约比梁的u值大10倍左右，辅助函数于1相差 很大，因此中面力对板的弯曲要素影响很大，不可不计。这一现象说明板的中 面力的作用十分敏感。因此，若板受到中面拉力，它将减少板的弯曲应力，是 有利的，反之若是受到中面压力，它将增大板的弯曲应力，是不利的。
（一）实验目的
1、对平板筒形弯曲现象有一感性认识和比较 明确和清晰的概念，为理论学习打下基础。 2、使对船舶结构模型实验概念初步了解。 3、通过对圆柱壳进行抽真空，验证其壳板局 部失稳形式，观察失稳波形； 4、学习掌握实验的技能 、仪器操作方法、 测量方法。
制作蒸汽船实验报告
一、实验目的1. 了解蒸汽船的基本原理和构造。
2. 学习使用简单的机械工具和材料。
3. 培养动手能力和创新思维。
4. 通过实验，验证蒸汽船的动力原理。
二、实验原理蒸汽船是一种利用蒸汽动力驱动的船舶。
其工作原理是将燃料（如木材、煤炭）燃烧产生的热能转化为蒸汽的压力能，通过蒸汽机将压力能转化为机械能，进而推动船体前进。
三、实验材料与工具1. 材料：- 塑料瓶（2个）- 木块- 纸杯- 铁丝- 钳子- 螺丝刀- 锯子- 热水- 胶带- 火柴2. 工具：- 电钻- 螺丝- 钢尺- 砂纸四、实验步骤1. 准备工作：（1）将两个塑料瓶底部各锯掉一小块，作为蒸汽出口。
（2）将木块裁剪成合适的尺寸，作为蒸汽机的底座。
（3）将纸杯剪成两半，作为蒸汽机的燃烧室。
（4）用铁丝制作一个可调节的支架，用于支撑蒸汽机。
2. 组装蒸汽机：（1）将燃烧室套在支架上，确保稳固。
（2）将木块放置在燃烧室上方，作为蒸汽机的底座。
（3）将两个塑料瓶分别套在支架上，一个作为蒸汽发生器，另一个作为蒸汽机。
3. 连接管道：（1）将两个塑料瓶的底部用胶带封住，确保密封。
（2）用铁丝制作一个管道，连接蒸汽发生器和蒸汽机。
（3）将管道固定在支架上，确保管道畅通无阻。
4. 实验操作：（1）点燃燃烧室内的燃料，加热蒸汽发生器。
（2）观察蒸汽发生器内的水位，当水位降至一定高度时，打开蒸汽出口，释放蒸汽。
（3）观察蒸汽机是否转动，若转动，则实验成功。
5. 实验结束：（1）熄灭燃料，关闭蒸汽出口。
（2）清理实验现场，整理工具和材料。
五、实验结果与分析实验成功，蒸汽机转动，验证了蒸汽船的动力原理。
通过实验，我们了解到蒸汽船是通过将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽的压力能，再通过蒸汽机将压力能转化为机械能，进而推动船体前进。
六、实验心得1. 在实验过程中，我们学会了使用简单的机械工具和材料，提高了动手能力。
2. 通过实验，我们了解了蒸汽船的基本原理和构造，为以后的学习和研究打下了基础。
船舶原理教学试验指导书
船舶原理教学试验指导书《船舶原理》课程组编上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院2007年5月编者序《船舶原理》是船舶与海洋工程专业一门主要的专业基础课程，它的主要任务是：通过各个教学环节，培养学生以流体力学为基础，分析和解决船舶航行性能中有关问题的方法，特别注重创新精神和实践能力的培养。
通过本课程的学习，使学生初步具有从事本领域实际工作和科研工作的能力，并为学习后续课程——《船舶设计》打下坚实的基础。
《船舶原理》虽然是一门专业基础课程，但包含的内容相当广泛，有很强的实践性，既有许多大型作业和课程设计，又有许多试验工作，而且船舶航行性能中有众多需要研究解决的问题，这为本课程教学中贯彻加强实践能力和创新精神的培养提供了广泛的领域。
上海交通大学拥有船模试验池、空泡水筒及海洋工程水池等配套齐全、设施一流的船舶流体力学试验研究基地，这为本课程贯彻培养学生实践能力和创新精神提供了极为有利的条件。
《船舶原理》教学试验指导性文件是课程建设的重点内容之一，是《船舶原理》教材配套的指导性教学文件。
根据《船舶原理》课程的教学内容，任课老师和实验室应有计划、有目的地组织安排学生参加规定的教学试验、开设选修的教学试验和开放性试验，鼓励学生参加部分科研或实际试验工作，或利用相关设备进行探索性的试验研究。
本书共分三章，第一章是教学计划中规定的试验，即选读本课程的每位同学都必须参加的试验，在完成试验以后应提交相应的实验报告。
第二章是选修试验，对于学有潜力且有兴趣的同学参加较为复杂的试验，并提交相应的试验分析计算报告。
第三章是开放性试验，鼓励选读本课程的同学，利用相关设备进行探索性的试验研究。
我们把教学试验内容的扩大和分成三个层次的目的，主要是贯彻因材施教和重视个性教育，尽可能做到加强对学生实践能力和创新精神的培养。
但这毕竟是本课程教学内容和教学方法改革的一种尝试，希望师生们在教学实践中不断补充修正，使之日臻完善。
编者 2007年5月于上海交通大学目录编者序第一章教学计划规定的试验 (1)1-1 船模阻力试验指导书 (1)1-2 螺旋桨模型敞水试验指导书 (11)1-3 螺旋桨模型空泡试验指导书 (17)1-4 自航船模操纵性试验指导书 (22)1-5 船模横摇试验指导书 (30)第二章选修试验 (41)2-1 船模自航试验指导书 (41)2-2 船模轴向伴流场试验指导书 (55)2-3 船后伴流场中螺旋桨模型空泡试验指导书 (61)第三章开放性试验 (66)3-1 实验室概况 (67)3-2 改善船舶航行性能的若干基本思路 (70)第一章 教学计划规定的试验1-1 船模阻力试验指导书一、船模阻力试验的目的船舶在静水中等速直线航行所遭受的水阻力大小，是衡量船舶航行性能中快速性优劣的重要指标。
物理轮船原理实验报告
一、实验目的1. 了解轮船的浮力原理。
2. 探究轮船在水中的稳定性和速度变化。
3. 通过实验验证流体力学中的相关理论。
二、实验原理轮船的浮力原理基于阿基米德原理，即物体在液体中所受的浮力等于其排开的液体重量。
轮船在水中的稳定性与其形状、大小和吃水深度等因素有关。
根据伯努利原理，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。
三、实验器材1. 轮船模型2. 水池3. 测速仪4. 测力计5. 计时器6. 记录本四、实验步骤1. 将轮船模型放入水池中，使其漂浮。
2. 用测力计测量轮船模型的重量，记录数据。
3. 用测速仪测量轮船模型在水中的速度，记录数据。
4. 调整轮船模型的形状和大小，观察其在水中的稳定性和速度变化。
5. 改变轮船模型的吃水深度，观察其在水中的稳定性和速度变化。
6. 在轮船模型两侧放置障碍物，观察其对轮船模型速度和稳定性的影响。
7. 在水池中设置不同的水流速度，观察轮船模型在流速变化下的表现。
五、实验数据及结果分析1. 轮船模型在水中漂浮时，所受浮力等于其重量，验证了阿基米德原理。
2. 当轮船模型形状和大小改变时，其在水中的稳定性有所变化。
较小的轮船模型稳定性较好，而较大的轮船模型稳定性较差。
3. 当轮船模型的吃水深度改变时，其在水中的稳定性有所变化。
较浅的吃水深度使轮船模型稳定性较好，而较深的吃水深度使轮船模型稳定性较差。
4. 在轮船模型两侧放置障碍物时，其速度和稳定性均受到影响。
障碍物使轮船模型速度降低，稳定性变差。
5. 在不同的水流速度下，轮船模型的表现如下：（1）当水流速度较慢时，轮船模型速度较慢，稳定性较好。
（2）当水流速度较快时，轮船模型速度较快，稳定性较差。
六、实验结论1. 轮船的浮力原理基于阿基米德原理，即物体在液体中所受的浮力等于其排开的液体重量。
2. 轮船在水中的稳定性与其形状、大小和吃水深度等因素有关。
3. 流体力学中的伯努利原理在轮船航行过程中有所体现，即流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。
船舶原理课程设计讲诉
《船舶设计原理》课程设计专业：船舶与海洋工程姓名：学号：指导教师：成绩：船舶与海洋工程系2014年1月目录一.母型船参数 3二.母型船横剖面面积曲线（SAC） 3三.母型船SAC无因次化及绘制SAC 3四.用1－Cp法绘制设计船SAC 4五.型线图绘制 6六.设计图型值表 6七.设计总结8一.母型船参数船体总长：29.46m 设计水线长：27.5m 垂线间长：27.5m 型宽B： 5.200m 型深D： 2.100m 设计吃水d： 1.350m 方形系数C b：0.450 棱形系数C p：0.598 中横剖面系数：0.753 设计排水量Δ：89.6t二.母型船横剖面面积曲线（SAC）三.母型船SAC无因次化及绘制SAC将母型船各站面积除以最大横剖面面积，Ai0/AM0；并将各站距船中的距离除根据上表可绘制母型船SAC曲线：四.用1-Cp 法绘制设计船SAC（1） 已知母型船Cp=0.598，设计船Cp=0.610，则方形系数变化量为 012.0598.0610.00p =-=-=p p C C C δ （1） 将母型船面积曲线改造为设计船面积曲线① 按经验公式估算母型船及设计船前，后体棱形系数pf pa C C 和(1000.25)/50bppX Cpf Cp L =++ (1000.25)/50bppX Cpa Cp L =-+ 因此，面积曲线前后体棱形系数变化量0pf pf pf C C C δ=-0pa pa pa C C C δ=-后体以新得到的x'值为横坐标，纵坐标保持不变，可得到设计船的横剖面面积曲线站数 5 6 7 8 8.5 9 9.5 10 x 0.00 0.20 0.40 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 δx 0.05 0.04 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0.00 x' 0.0519 0.2415 0.4312 0.6208 0.7156 0.8104 0.9052 1.0000站数0 0.5 1 1.5 2 3 4 5 x -1.00 -0.90 -0.80 -0.70 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 δx 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02 0.03 0.04 x' -1.00 -0.90 -0.81 -0.71 -0.61 -0.42 -0.23 -0.04③校核设计船横剖面面积曲线的Cp和Xb通过以上数据，用辛浦生可求得设计船实际棱形系数Cp=0.6104，C满足与设计值0.610相差小于0.1%，在允许误差范围内，说明p要求。
船舶原理PPT讲义-船舶阻力试验
三、船模阻力试验的依据
1、实现全相似条件
若 FNm FNs RNm RNs
则 CTm CTs 称为全相似
下标 m: model s: ship
全相似不可能
RN
L
L gL
L gL
gL FN
Slide 8
若要 FN 和 RN 都相等，则必须有
3
3
Ls gLs Lm gLm → Ls 2 Lm 2
1. 速度以Fr表示——不同长度无量纲化有不同形式
L FNL gL
船长Fn
1
3 Fn
1 排水体积Fr（高速船，滑行状态）
g3
Slide 30
B FnB gB
H FnH gH
2. 阻力系数
Ct
Rt
1 2S
2
Ct
Rt
1
2
23
2
CT RT
Slide 31
船宽Fn 水深Fn（浅水状态）
第五章 船模阻力试验
船舶阻力的定量数据，对影响阻力的船型特 点的认识，来源于试验。今天船舶计算流体力学 已经有了相当的发展，试验地位已经有所改变， 但试验认识不可缺少的，从各国重视水池的情况 可见一般。
5-1船模阻力试验目的及试验设备概述
一. 试验设备情况 投资巨大 阻力试验——拖曳水池
拖车式（大部分） 重力式
③ 现状 超级系列已经不大做了
a) 常规的已经有了 b) 经济上不合算 c) 船型发展上，主尺度→线型改进；球首尾；
双尾；双体；蝸尾等
Slide 6
2. 商业性试验和船型修改 3. CFD-Validation与计算比较。
船模试验的目的： 船型研究、确定设计船舶的阻力性能、预报实船性
《船舶原理》教案首页
《船舶原理》教案首页教案概述：本教案旨在为学生提供船舶原理的基本知识和理解。
通过本课程的学习，学生将能够了解船舶的构造、原理、性能及其相关技术。
本教案采用讲解、案例分析、实践操作等多种教学方法，以帮助学生全面掌握船舶原理的相关知识。
教学目标：1. 了解船舶的基本构造和原理。
2. 掌握船舶的性能指标和评估方法。
3. 探讨船舶相关技术的最新发展动态。
教学内容：第一章船舶概述1.1 船舶的定义和发展历程1.2 船舶的分类和主要特点1.3 船舶的性能指标和评估方法第二章船舶构造2.1 船体结构2.2 船舶动力系统2.3 船舶电器设备及控制系统第三章船舶原理3.1 船舶浮力原理和稳性3.2 船舶推进原理和传动系统3.3 船舶操纵原理和控制系统第四章船舶性能试验与评估4.1 船舶性能试验方法及其设备4.2 船舶性能指标的计算与分析4.3 船舶性能评估与优化第五章船舶相关技术的最新发展动态5.1 船舶动力技术的新进展5.2 船舶节能减排技术及应用5.3 船舶智能化与自动化技术教学方法：1. 讲解：通过PPT等多媒体手段，系统讲解船舶原理的基本概念、原理和性能。
2. 案例分析：分析典型船舶事故案例，让学生了解船舶原理在实际应用中的重要性。
3. 实践操作：组织学生参观船舶实验室或船舶厂，亲身体验船舶的构造和原理。
教学评价：1. 课堂互动：提问、讨论等方式，检查学生对船舶原理的理解程度。
2. 课后作业：布置相关练习题，巩固学生对船舶原理的知识掌握。
教学资源：1. 教材：《船舶原理》2. PPT课件3. 船舶事故案例资料4. 船舶实验室或船舶厂参观机会教学进度安排：每周2课时，共计10周，每节课时45分钟。
第六章船舶舾装与设备6.1 船舶舾装的分类和功能6.2 船舶甲板设备及其使用6.3 船舶舱室设备及布局第七章船舶安全与环保7.1 船舶安全设备及其功能7.2 船舶安全法规和应急预案7.3 船舶环保技术及应用第八章船舶电气与自动化8.1 船舶电气系统的基本组成8.2 船舶自动化控制系统及其原理8.3 船舶电气与自动化技术的最新发展第九章船舶建造与维修9.1 船舶建造工艺及其发展9.2 船舶维修与保养的基本方法9.3 船舶修理厂的运营与管理第十章船舶原理在航运业中的应用10.1 船舶设计对航运业的影响10.2 船舶操纵与航运安全管理10.3 船舶原理在航运业未来发展中的作用教学方法：1. 讲解：通过PPT等多媒体手段，系统讲解船舶舾装、安全、环保、电气、自动化以及建造和维修等方面的基本知识。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、摩擦阻力修正值 ....................................................................................................................... 27 四、自航试验方法 ........................................................................................................................... 28 五、试验步骤 ................................................................................................................................... 29 六、试验数据的整理和分析 ........................................................................................................... 30 第六章 自由自航船模操纵性试验 ............................................................................................... 36 一、自由自航船模操纵性试验目的 ............................................................................................... 36 二、自由自航船模操纵性的主要试验设施 ................................................................................... 36 三、自由自航船模操纵性实验船模参数 ....................................................................................... 38 四、实验种类 ................................................................................................................................... 39 五、试验的方法与步骤 ................................................................................................................... 39 六、实验报告 ................................................................................................................................... 43 第七章 自由自航船模耐波性试验 ............................................................................................... 45 一、实验目的 ................................................................................................................................... 45 二、基本实验原理 ........................................................................................................................... 45 三、实验准备 ................................................................................................................................... 50 四、实验内容 ................................................................................................................................... 52 五、实验报告 ................................................................................................................................... 57 六、注意事项 ................................................................................................................................... 58 参考文献 ........................................................................................................................................... 58 附录 《船舶原理实验》课程教学大纲 ....................................................................................... 59
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院 2012 年
目录
序言 ................................................................................................................................................ 1 第一章 船舶静力学试验 ................................................................................................................ 1 一、初稳心试验 ................................................................................................................................. 1 二、船舶倾斜试验 ............................................................................................................................. 2 第二章 船模阻力试验 .................................................................................................................... 5 一、船模阻力试验的目的 ................................................................................................................. 5 二、船模阻力试验设施 ..................................................................................................................... 5 三、船模阻力试验的相似定律 ......................................................................................................... 6 四、船模的准备和阻力试验步骤 ..................................................................................................... 8 五、试验数据的整理分析 ................................................................................................................. 9 六、试验报告 ................................................................................................................................... 12 第三章 螺旋桨模型敞水试验 ...................................................................................................... 13 一、螺旋桨模型敞水试验的目的和意义 ....................................................................................... 13 二、螺旋桨动力仪的测力简介 ....................................................................................................... 13 三、螺旋桨模型的敞水试验安装及螺旋桨全运动状态简介 ....................................................... 14 四、相似定律简介 ........................................................................................................................... 14 五、数据处理 ................................................................................................................................... 16 六、注意事项 ................................................................................................................................... 17 第四章 螺旋桨模型空泡试验 ...................................................................................................... 19 一、试验目的和意义 ....................................................................................................................... 19 二、相似定律 ................................................................................................................................... 19 三、空泡试验筒简介 ....................................................................................................................... 21 四、试验方法及测量数据的处理 ................................................................................................... 22 五、试验要求 ................................................................................................................................... 23 第五章 船模自航试验 .................................................................................................................. 25 一、船模自航试验的目的 ............................................................................................................... 25 二、自航试验的相似理论 ............................................................................................................... 25