船舶设计基础B
船舶设计基础
一、基本概念（20分，每题4分）
1、吃水d
2、型深D
3、续航力
4、休止角
5、货物积载因数
二、简答题（20分，每题5分）
1、尺度系数L/B、B/d代表什么? 其值对船舶的哪些性能有影响？
2、船舶设计的基本要求？
3、气象衡准
4、型线设计的主要方法有哪些？
三、论述题（30分，每题10分）
1、总布置设计应遵循的一般原则?
2、选择主尺度时考虑的主要因素（船长L）?
3、解释防火等级中A-30与B-30的含义。
四、计算题（30分）
某船静水力值如下表所示，请计算该船在排水量△=186.9t，重心纵向座标Xg=—0.28m时艏艉吃水值。（该设计船水线长60m，宽8m）
吃水（m）排水量（t）浮心纵坐标（m）漂心纵坐标（m）每厘米纵倾力矩（t·m）
0.92177.550-1.5 11.23
0.94182.220-1.511.29
0.96186.90-1.511.35
0.98191.590-1.511.4
1196.290-1.5 11.46
1.02200.990-1.511.52
1.04205.710-1.511.57
1.06210.440-1.511.63
1.08215.180-1.5 11.68
1.1219.930-1.511.74
一、基本概念（20分，每题4分）
1、吃水d
在船长中点处由平板龙骨上缘量至满载水线的垂直距离。
2、型深D
在船长中点处由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离。
3、续航力
在规定的航速与主机功率下，船上所带燃料储备量可供连续航行的距离
4、休止角
休止角—货物由于自身的摩擦产生的堆积角度。
5、货物积载因数
积载因数—每吨货物所需的货舱容积。
二、简答题（20分，每题5分）
1、尺度系数L/B、B/d代表什么? 其值对船舶的哪些性能有影响？
长宽比，其值与船舶快速性有关。
宽吃水比，其值与船舶稳性、操纵性、快速性有关。
2、船舶设计的基本要求？
适用性：较好的完成规定的使用任务；安全性：满足规范等对船舶安全性的有关规定；经济性：在满足安全、使用性的前提下，尽可能降低造价、航运成本、维修成本；美观。
3、气象衡准
也称突风和横摇衡准，该衡准规定船舶所受风浪等外力，计算出倾侧力矩与船舶的复原力矩如果复原力矩大于等于倾侧力矩，则认为船舶满足稳性要求。
4、型线设计的主要方法有哪些？
改造母型法、自行设计法、数学船型法
三、论述题（30分，每题10分）
1、总布置设计应遵循的一般原则?
提高船舶的使用性能，对船舶安全性能、航海性能、结构性能的把握，结构的合理性，便于建造、维修等，造型美观、大方。
2、选择主尺度时考虑的主要因素（船长L）?
阻力影响；使用条件建造条件的影响；总布置要求；操纵性、耐波性、抗沉性的影响；重量和造价影响；浮力要求。
3、解释防火等级中A-30与B-30的含义。
由钢或其他等效材料制造、有适当的防挠加强、应用认可的不然材料，在30分钟内其背火面的平均温度较初始温度升高不超过140o C，且包括任何接头在内的任何一点温度较初始温度升高不超过180o C。
由认可的不然材料制成、其具有的隔热值使之在30分钟内其背火面的平均温度较初始温度升高不超过140o C，且包括任何接头在内的任何一点温度较初始温度升高不超过225o C。
四、计算题（30分）
某船静水力值如下表所示，请计算该船在排水量△=186.9t，重心纵向座标Xg=—0.28m时艏艉吃水值。（该设计船水线长60m，宽8m）
吃水（m）排水量（t）浮心纵坐标（m）漂心纵坐标（m）每厘米纵倾力矩（t·m）
0.92 177.55 0 -1.5 11.23 0.94 182.22 0 -1.5 11.29 0.96 186.9 0 -1.5 11.35 0.98 191.59 0 -1.5 11.4 1 196.29 0 -1.5 11.46 1.02 200.99 0 -1.5 11.52 1.04 205.71 0 -1.5 11.57 1.06 210.44 0 -1.5 11.63 1.08 215.18 0 -1.5 11.68 1.1
219.93
-1.5
11.74
根据排水量△=186.9t 查表，d= 0.96m ，Xb=0m ，Xf= -1.5m ，Mcm= 11.35 t ·m 倾斜力矩M=△·（Xg —Xb ）= -52.332 t ·m 纵倾值△d=Mcm
M
100= -0.0461m
艏吃水增量△d f =△d ·(1-X f /L)/2= -0.0236m 艉吃水增量△d a =—△d(1+X f /L)/2=0.225m 艏吃水d f =d+△d f =0.9364m 艉吃水d a =d+△d a =0.9825m
船舶设计基础B
船舶设计基础 一、基本概念（20分，每题4分） 1、吃水d 2、型深D 3、续航力 4、休止角 5、货物积载因数 二、简答题（20分，每题5分） 1、尺度系数L/B、B/d代表什么? 其值对船舶的哪些性能有影响？ 2、船舶设计的基本要求？ 3、气象衡准 4、型线设计的主要方法有哪些？ 三、论述题（30分，每题10分） 1、总布置设计应遵循的一般原则? 2、选择主尺度时考虑的主要因素（船长L）? 3、解释防火等级中A-30与B-30的含义。 四、计算题（30分） 某船静水力值如下表所示，请计算该船在排水量△=186.9t，重心纵向座标Xg=—0.28m时艏艉吃水值。（该设计船水线长60m，宽8m） 吃水（m）排水量（t）浮心纵坐标（m）漂心纵坐标（m）每厘米纵倾力矩（t·m） 0.92177.550-1.5 11.23 0.94182.220-1.511.29 0.96186.90-1.511.35 0.98191.590-1.511.4 1196.290-1.5 11.46 1.02200.990-1.511.52 1.04205.710-1.511.57 1.06210.440-1.511.63 1.08215.180-1.5 11.68 1.1219.930-1.511.74
一、基本概念（20分，每题4分） 1、吃水d 在船长中点处由平板龙骨上缘量至满载水线的垂直距离。 2、型深D 在船长中点处由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离。 3、续航力 在规定的航速与主机功率下，船上所带燃料储备量可供连续航行的距离 4、休止角 休止角—货物由于自身的摩擦产生的堆积角度。 5、货物积载因数 积载因数—每吨货物所需的货舱容积。 二、简答题（20分，每题5分） 1、尺度系数L/B、B/d代表什么? 其值对船舶的哪些性能有影响？ 长宽比，其值与船舶快速性有关。 宽吃水比，其值与船舶稳性、操纵性、快速性有关。 2、船舶设计的基本要求？ 适用性：较好的完成规定的使用任务；安全性：满足规范等对船舶安全性的有关规定；经济性：在满足安全、使用性的前提下，尽可能降低造价、航运成本、维修成本；美观。 3、气象衡准 也称突风和横摇衡准，该衡准规定船舶所受风浪等外力，计算出倾侧力矩与船舶的复原力矩如果复原力矩大于等于倾侧力矩，则认为船舶满足稳性要求。 4、型线设计的主要方法有哪些？ 改造母型法、自行设计法、数学船型法 三、论述题（30分，每题10分） 1、总布置设计应遵循的一般原则? 提高船舶的使用性能，对船舶安全性能、航海性能、结构性能的把握，结构的合理性，便于建造、维修等，造型美观、大方。 2、选择主尺度时考虑的主要因素（船长L）? 阻力影响；使用条件建造条件的影响；总布置要求；操纵性、耐波性、抗沉性的影响；重量和造价影响；浮力要求。 3、解释防火等级中A-30与B-30的含义。 由钢或其他等效材料制造、有适当的防挠加强、应用认可的不然材料，在30分钟内其背火面的平均温度较初始温度升高不超过140o C，且包括任何接头在内的任何一点温度较初始温度升高不超过180o C。 由认可的不然材料制成、其具有的隔热值使之在30分钟内其背火面的平均温度较初始温度升高不超过140o C，且包括任何接头在内的任何一点温度较初始温度升高不超过225o C。 四、计算题（30分） 某船静水力值如下表所示，请计算该船在排水量△=186.9t，重心纵向座标Xg=—0.28m时艏艉吃水值。（该设计船水线长60m，宽8m） 吃水（m）排水量（t）浮心纵坐标（m）漂心纵坐标（m）每厘米纵倾力矩（t·m）
船舶总体设计任务书
一、总体 1、概述 本船为单桨、单舵、长艏楼中型渔政船。作为我国沿海各省市渔政执法公夯船，其主要任务是担负我国200海里专属经济区管理任务和渔业法所赋予的渔政渔港监督任务。本船性能指标，结构强度，设备配备均满足CCS对无限航区船舶的要求，并符合有关国际公约的规定。 为适应渔政船的特殊使命，有效进行海上监督检查，维护海上渔业生产秩序，执行海难救助和登临、紧追违规船舶的任务，保证本船具有优良的快速性、操纵性和适航性等各项船舶性能指标是本船设计的关键。本船双机并车设可调螺距桨，可适应巡航和追踪等不同航速的要求，在各种航速情况下均可获得最佳的机桨匹配。本船设减摇鳍和舭龙骨改善了适航性能，增强了恶劣海况下有效执行任务的能力。 作为代表国家行使渔业执法权力的专用船舶，本船在外观建筑造型上进行了精心设计，力求体现美观、威武、壮重的风格。全船舱室布置既考虑合理利用船舶空间，又充分顾及船上人员工作便利有效，居住舒适实用。全船主甲板以上设三层甲板室，驾驶室具有良好的环视视野，以适应执行任务时高度警戒能力的要求。 本船各类船舶设备和特种功能设备的配备和选型以满足设计任务书要求和规范规定为原则，注重设备先进性、可靠性、合理性和经济性的有机结合。 2、主尺度要素 总长55.00 m 垂线间长49.20 m 型宽 7.80 m 型深 3.90 m
设计吃水 3.00 m(原始尾纵倾0.5m) 排水量 599 t 甲板间高 主甲板至艏楼甲板 2.30 m 艏楼甲板至驾驶甲板 2.30 m 驾驶甲板至罗径甲板 2.30 m 定员(床位) 24 人 3、主要技术性能 (1) 航速 主机功率1250kW(1700PS)×2 在风力不超过蒲氏3级，海浪不超过2级，潮流平稳、深水海区试航。 最大持力航速17.0 kn 经济航速(双机70％ MCR) 16.0 kn (2) 稳性 满足中华人民共和国船舶检验局《船舶与海上设施法定检验技术规则非国际航行海船法定检验技术规则》(2004)对远海航区船舶的完整稳性要求。 (3) 干舷 满足中华人民共和国船舶检验局《船舶与海上设施法定检验规则非国际航行海船法定检验技术规则》(2004)B型船舶的规定。(4) 适航性 在5级海况下，平均剩余横摇角不大于5o。 (5) 续航力 2000海里(按经济航速计算)。 (6) 自持力30天
精密机械设计基础第7章习题答案资料
习题讲解 题7-6如图7-68所示，有一渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法线长度为W3＝61.83mm和W2＝37.55mm，齿顶圆直径da＝208mm，齿根 圆直径df＝172mm，数得齿数z＝24。要求确定该齿轮的模数m、压力角α、齿*顶高系数ha和径向间隙系数c*。 解法1： 由齿轮公法线测量原理，有： Pb=W3-W2=24.28mm Sb=W2-Pb=13.27mm 由渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚公式： Si=S?ri-2ri(invαi-invα) r =
=Sbinvm=dadf Pbdb=Pb?z=24.28?24=185.49mm d zππ已知：db 错误解法1： PbP24.28m====8.22 ππ?cosαπ?cos20 Pb24.28m====8.0012 ππ?cosαπ?cos15 α不是已知的。 P 题7-14 已知二级平行轴斜齿轮传递，主动轮1的转向及螺旋方向如图所示。 1) 低速级齿轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使中间轴Ⅱ上两齿轮的轴向力方向相反？ 圆周力Ft的方向：在主动轮上与转动方向相反，在从动轮上与转向相同（驱动力）。 径向力Fr的方向：方向均指向各自的轮心（内齿轮为远离轮心方向）。 轴向力Fa的方问：取决于齿轮的回转方向和轮齿的螺旋方向，可按"主动轮左、右手螺旋定则"来判断。即：主动轮为右旋时，右手按转动方向握轴，以四指弯曲方向表示主动轴的回转方向，伸直大拇指，其指向即为主动轮上轴向力的方向；主动轮为左旋时，则应以左手用同样的方法来判断。主动轮上轴向力的方向确定后，从动轮上的轴向力则与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。 Fa3 FFa1 F所以，齿轮2和齿轮3为左旋，齿轮4为右旋。 1波浪包括哪些要素？并叙述在实际计算时各个波浪要素的选取方法。 答：波浪要素包括波形、波长与波高。 在实际计算时，波形为坦谷波, 取计算波长等于船长，波高随船长变化，并且规定按波峰在船舯和波谷在船舯两种典型状态进行计算。 2试简述浮力曲线的绘制方法 答：浮力曲线是指船舶在某一装载状态下(一般为正常排水量状态)，浮力沿船长分布状况的曲线。浮力曲线的纵坐标表示作用在船体梁上单位长度的浮力值，其与纵向坐标轴所围的面积等于作用在船体上的浮力，该面积的形心纵向坐标即为浮心的纵向位置。通常根据邦戎曲线求得浮力曲线。下 . 图为邦戎曲线及获得的浮力曲线 浮态第一次近似计算 根据静水力曲线去确定相应与给定排水量时的平均吃水dm、浮心纵向坐标xb、水线面漂心坐标xf 以及纵稳心半径R。 由于实船的R远大于KC，所以 确定了首尾吃水之后，利用邦戎曲线求出对应于该吃水线时的浮力分布，同时计算出总浮力及浮心纵向坐标。如果求得的这两个数值不满足精度要求，则应作第2次近似计算。 浮态第二次近似计算 1 A-水线面面积 若浮心与重心的纵向坐标之差不超过船长L 的0.1%，排水量与给定的船舶重量之差不超过排水量的0.5%，则认为调整好了,由此产生的误差不超过5%M max ，应根据最后一次确定的首尾吃水求出浮 力分布曲线。 3若被换算构件的剖面积为ai ，其应力为σi ，弹性模量为Ei ；与其等效的基本材料的应力为σ，弹性模量为E ，根据变形相等且承受同样的力P ，则与其等效的基本材料的剖面积为a 为多少？ 答：aE P E a P E E i i i i ====εσσε或 所以E E a a i i ?= 4按照纵向构件在传递载荷过程中产生的应力种类和数目，将纵向强力构件可分为哪几类？ 答：只承受总纵弯曲的纵向构件，称为第一类构件，如不计甲板横荷重的上甲板纵向构件。同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向构件，称为第二类构件，如船底纵桁、内底板。同时承受总纵弯曲、板架弯曲及纵骨弯曲的纵向构件，或者同时承受总纵弯曲、板架弯曲及板格弯曲（横骨架式）的纵向构件，称为第三类构件，如纵骨架式中的船底纵骨或横骨架式中的船底板。同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板格弯曲的纵向构件，称为第四类构件，如纵骨架式中的船底板。 5已知纵骨架式船底外板的板架弯曲应力为σ2=+-300, 欧拉应力为σE=800 总纵弯曲应力为σ1=-1000, 试计算该板的折减系数φ 答： 1.11000 30080012=+=+=σσσ?E 实取1=? 5.0100030080012=-=-= σσσ?E 实取5.0=? 船舶轮机设计基础知识 服务对象：在校大学生及刚入行那不久的船舶技术设计人员 概述： 作为一名船舶专业的人员在从事这方面的工作时需要储备好以下知识：船舶专业基础、船舶英语、船舶规范。 船舶基础知识就是在平常的课堂上、船厂参观实习及阅读专业书籍。对于大多数的人来说课堂上了解到的基本上就是自己整个船舶专业知识的全部了，有这样的基础储备也不错。 船舶英语：沟通是桥梁，不能沟通就无法进入下一步的工作并且会让自己在船检船东的沟通或谈判中处于极不利的位置。国内的船大多数都是国外船东监造的，船入级一般都是如国外船级社，主要的设备资料也基本上都是英文。在工作中避免不了需要用到英文，专业英语好得到的机会也是很多的。 船舶规范：作为在校生或是刚入行的人来说，对船舶规范因为没有经历过很难有很深刻的印象但又不得不去了解它。它是今后你碰到问题为了减少造船成本说服船东、船检的主要工具。如果不了解船舶规范就等于没有了造船的工具。刚入行前对规范规则需要有些了解，了解的越多越好。船舶规范知识很广泛，边学便用会伴随一个船人的始终。上面提到的三个方面在实际的工作中会有深刻的了解，在校如果能打好基础毕业后不管船舶市场像现在这么差都将是前途一片光明，这一点是肯定的。对于船舶学子必须要有这样的一个信心。 具体轮机专业方面： 1.规格书：船东需要造船会起草或让专业的咨询公司代理起草一份船舶规格书，现在船舶市场已经很成熟绝大多数的规格书都有一些范本，一般只需要船东根据自己的实际需要进行一些修改即可，船舶规格书都是作为商务合同的附件。一旦商务合同生效，规格书就是船舶设计或技术人员从事工作的基础，一般在160到200页左右用的都是英文。规格书主要分为概述、结构、舾装、轮机和电气五个方面，开展项目前必须要认认真真的将规格书看完，需要注意的就做好笔记。作为轮机专业人员概述及轮机需要仔仔细细看完看懂，其他专业的也需要认真看下，有时候船东习惯不一样可能在电气或是舾装里面也有些轮机方面需注意的东西。规格书不熟悉会直接影响设备订货和图纸审核，出现失误就需要拿钱和时间去弥补。船舶不同于一般的制造业，出现失误造成的损失动不动就是几千几万几十万还有买不到的建造时间，要命的是大大小小的失误在国内的造船行业都是避免不了的。如现在船舶市场如此惨淡，作为技术设计人员减少造船成本的最好办法就是认真仔细，如同走钢丝需要时刻提醒自己。入行就这么5年我就见过好几十个因为一个简单的失误造成巨大损失而被公司扫地出门。设计公司稍微好些山高船厂远，作为船舶技术人员尤其在船厂工作是极为考验人的工作。 总之规格书是造船人员的立足之本。 2.熟悉完规格书就需要编号详设图纸目录，一般都会在与设计院谈合同的时候附在合同里面。作为详细设计就是原理性设计，一般是根据母型船，对图纸进行小修小改。将做好的图纸文件给船级社、船东、 先进船型与船体结构设计技术 1 概述 1.1船型与船体结构设计技术的概念与内涵 船型，通常指船舶的类型，按不同的分类标准可以划分为许多种不同的船型。例如按载货方式可分为散货船、油船、集装箱船，其中散货船又有灵便型、巴拿马型、超巴拿马型、好望角型等系列；按航行姿态可分为排水量船、滑行艇、水翼船、气垫船、地效翼船等；按推进器型式可分为螺旋桨推进船、喷水推进船、明轮船等；按动力装置种类可分为柴油机推进船、电力推进船、燃气动力装置船、核动力装置船等。 船体结构设计是在满足船舶总体设计的要求下，解决船体结构的形式、构件的尺度与连接等设计问题，保证船体具有恰当的强度和良好的技术经济性能。船体结构设计应考虑以下几方面：1）安全性，结构设计应保证船舶在各种外力作用下，具有一定的强度和防振性能。2）适用性，结构的布置与构件尺度的选用应符合营运的要求。3）整体性，结构设计必须与船舶性能、轮机、没备、电气及通风等设计密切配合，确保船舶在各个方面都具有良好的工作性能。4）工艺性，结构形式与连接形式的选择应便于施工，选用结构材料应适当减少规格，根据船厂的设备情况和生产组织管理等特点，采用先进、高效、经济的工艺措施。5）经济性，考虑上述方面条件下，力求减少结构的重量，材料选用恰当，使船舶具有更好的经济性能。 1.2 重要性 在国防工业领域，采用新的结构形式、新材料、新型推进方式等新技术开发先进船型，是改善海军舰船总体性能、提高作战效率的重要手段。近十几年来，随着科技的进步，海军对舰船的航行性能、隐身性能、负载能力等要求不断提高；在对近海作战能力的不断重视下，舰船在浅水海域作战需要小吃水，为安装模块化装备需要宽大甲板面积，快速航渡需要高航速。常规单体船型虽然推进效率较高、超载能力强、船体结构简单、维修方便、造价低，但已较 精密机械设计基础复习题 一、判断题 1、具有一个自由度的运动副称为Ι 级副。（） 2、平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。（） 3、在平面机构中一个高副引入两个约束。（） 4、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（） 5、平面机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于1。（） 6、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于00，行程速比系数等于 1。（） 7、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角相等。（） 8、平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。（） 9、行星轮系是机构自由度等于 1 的周转轮系。（） 10、平行四边形机构没有曲柄。（） 11、一对外啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的分度圆半径之和。（） 12、渐开线在任一点的法线总是切于基圆。（） 13、曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，最小传动角出现在曲柄与连杆两次共线的位置 之一处。 14、增大模数，可以增加齿轮传动的重合度。 15、仿形法加工齿轮时，因为不需要专用的机床，所以适于大批量生产。 16、当压力角为900时，机构将处于自锁状态，所以应该避免自锁现象。（）（）（）（） 二、填空题 1、平面机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2、连杆是不直接和相联的构件；连杆机构中的运动副均为 3、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 4、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 5、平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、、。 6、一对外啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的圆半径之和。 7、行星轮系是机构自由度等于的周转轮系。 8、平行四边形机构有个曲柄。 9、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 10、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 11、凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程作运动。 12、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度 。 13、平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 14、轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 15、构成高副的两构件通过接触，构成低副的两构件通过接触。 16、以高副联接的两个构件的速度瞬心位置在。 17、曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，最小传动角出现在与两次共线的位置之一处。 18、用法加工正常齿制的标准直齿圆柱齿轮时，如果齿轮齿数少于，将发生根切。 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。 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 习题讲解 题5-5 当给定连杆两个位置时，设计的铰链四杆机构可以有无穷多解，若要有唯一确定解，可以附加哪些条件？ 给定连杆三个位置 答：可附加以下条件之一： 曲柄与摇杆的长度 固定铰链A或D的位置，A、D间的距离 主、从动件的转角 …… 可以有唯一确定解。 题5-7何谓机构的原理误差？如果推杆行程和摆杆长度相同 时，正弦机构和正切机构误差各为多少？若正弦机构的原理 误差比正切机构小，为什么在高精度的光学比较仪中都采用 正切机构？ 答： 所谓原理误差是指仪器中采用的机构的传动特性与要求 的传动特性不相符而引起的仪器误差。若推杆行程和摆杆长 度均相同时，正弦机构的原理误差为aα3/6，正切机构的原理 误差为-aα3/3。 虽然正弦机构的原理误差比正切结构小，但在高精度的光学比较仪中仍采用正切结构，是由于采用了两级放大，第一级将线位移转换为角位移，即S=a tanα, 对于线性刻度标尺，示值小于实际值；第二级光学放大，将角位移变为线位移，对于线性刻度标尺，示值大于实际值，两者原理误差方向相反，可以抵消一部分，减少了原理误差。 题5-8 图5-40所示铰链四杆机构中，已知L BC=50mm，L CD=35mm，L AD=30mm，AD为机架。问： 1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求L AB的最大值。 2）若此机构为双曲柄机构，求L AB的最小值。 3）若机构为双摇杆机构，求L AB的值（取值范围）。 解： 1）当此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄时，由曲柄 存在的必要条件（杆长条件），有： L AB + L BC ≤L CD + L AD 即L AB +50 ≤35+30 L AB≤15mm ∴L AB的最大值为15mm。 2）当此机构为双曲柄机构时，应有： 机架AD为最短杆 且L AD + L BC≤L CD + L AB 即30+50≤L AB +35 L AB≥45mm ∴L AB的最小值为45mm。 3）若机构为双摇杆机构，则有以下三种情况： （1）AB为最短杆，即L AB≤30mm 不存在曲柄，即无法满足曲柄存在的必要条件，有： L AB + 50 > 35 + 30，L AB > 15mm ∴15mm< L AB≤30mm 船体结构设计任务书 1．根据“中国船级社”颁布的《钢质海船入级规范（2006）》设计下述船舶的船中剖面结构。 船型：甲板驳 主尺度： 船长L＝110.0 m 船宽B＝21.0 m 型深D＝5.8 m 排水量?＝7400吨 方型系数0.84 C B 2．设计相关条件 本甲板驳横剖面草图见下图，本船采用单层底，左右距中5200mm各设有一道纵舱壁，甲板、舷侧、纵舱壁和船底采用纵骨架式，肋距550mm，每三档设一道横框架（Web Frame）。 3．提交作业 （1）船体结构规范设计计算书； 对设计船舶特征做简要概述（包括船型、主尺度和结构基本特征等），设计所根据的规范版本等。按照船底、舷侧、甲板、舱壁的次序，分别写出确定每一构件尺寸的具体计算过程，并明确标出所选用的尺寸。计算书应简明、清晰，便于检查。 （2）绘制设计典型横剖面结构图，包括强框架剖面和非强框架剖面。 结构图应符合船舶制图规定，图上所标构件尺寸应与计算书中所选用构件尺寸 一致。 1.概述 本船为航行于长江A级航区驳船，船舶采用单底、单舷、单甲板纵骨架式结构。结构计算依据CCS颁布的《钢质海船入级规范（2006）》相关规定。 1.1 主要尺度 船型：甲板驳（无自动力）总长Loa ：110.0 m 设计水线长Lw ：105.0 m 型宽B ：21.0 m 型深D ： 5.8 m 设计吃水d ： 4.2 m (A 级) 结构吃水： 4.3 m (结构计算) 肋距S ：0.55 m 排水量? ：7400 t 方型系数CB：0.84 1.2尺度比 1.2.1 尺度比(按CCS—3.1.1) 本船本船采用单层底，左右距中5200mm各设有一道纵舱壁，甲板、舷侧、纵舱壁和船底采用纵骨架式，肋距550mm，每三档设一道横框架（Web Frame）。 1、表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？ 解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。 2、金属材料在加工和使用过程中，影响其力学性能的主要因素是什么？ 解：钢材在加工和使用过程中，影响力学性能的主要因素有：含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。 3、常用的硬度指标共有哪些？ 常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC －洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量围是多少？ 解：低碳钢（C ≤0.25% ）；中碳钢（0.25% ＜C ≤0.6% ）；高碳钢（C ＞0.6% ） 5、什么是合金钢？钢中含有合金元素Mn、Cr、Ni，对钢的性能有何影响？ 解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入Mn 可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。 6、非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解：有色金属主要分为以下几类： 1 ）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2 ）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 3 ）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 7、常用的热处理工艺有哪些类型？ 解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。 8、钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？ 解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即良好的强度、韧性和塑性。 9、镀铬和镀镍的目的是什么？ 解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。 镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。 10、选择材料时，应满足哪些基本要求？ 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。 2. 计算所示冲压机构的自由度 船舶设计阶段划分：初步设计，技术设计，施工设计，完工设计船舶设计阶段的基本内容：编制设计技术任务书，初步设计，技术设计，施工设计，制定完工文件。制定设计技术任务书之前的论证工作：运输类型，船型论证设计技术任务书：航区、航线，用途，船型，船级，动力装置，航速、续航力、自持力，结构，设备，性能，船员，尺度限制海船航区分为：无限，近海，沿海，遮蔽等航区，内河船舶按照水系分为，A,B,C级航区和J级航段.航速：试航航速，服务航速试航航速V1：一般指满载试航速度，即主机发出额定功率的新船在静深水中，不超过三级风二级浪时满载试航所测得的航速服务航速Vs：指船平时营运所使用的航速。一般取为主机功率的80%~90%时的速度续航力：在规定的航速和主机功率下，船上所带的燃油可供船连续航行的距离或连续航行的时间，留10%的燃油自持力：船上所带的淡水和食物等能供人员在海上维持的天数，也称自给力设计方法——母型改造法母型：与新船在主要方面相似的实船或已设计好的船船长受泊位长度，港域宽度，河道曲率，以及船闸，船坞等的限制船宽受进运河过船闸进船坞的限制吃水受航道和港区的水深限制载重量：包括货物，船员以及行李、旅客及其行李，燃油，滑油以及炉水、食品，淡水，备品及供应品等重量湿重：新船竣工交船时，动力装置管系中有可供主机动车的油和水，这部分重量包含在机电设备重量内，相应的机电设备重量称为湿重。空船排水量：指新竣工交船时的排水量≈Lw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，此时的排水量称为满载排水量也叫设计排水量。设计中四种典型载况：满载出港：设计状态。满载到港：这时的油水等重量规定为设计状态的10%(不包括滑油）空载出港：船上不载运旅客与货物，油水储备量为100%空载到港：船上不载运旅客与货物，油水储量为10%重量重心的重要性：重量重心的估算准确与否直接影响设计船舶的航行性能与经济性，如果设计过轻：则完工船舶的重量将大于计算值，实际吃水将超过设计吃水，此时可能会出现：①新船不能按规定的航线航行或必须减载航行②船舶干舷减小，储备浮力减小，船舶大倾角稳性与抗沉性难以满足，甲板容易上浪，结构强度不能满足 如果设计过重：①尺度偏大，原材料与工时消耗增加，经济性下降。②实际吃水小于设计吃水，船舶的螺旋桨可能露出水面而影响推进效率，耐波性也可能变差。重量重心计算的方法和特点，特点;贯穿整个设计过程的始终，逐步近似。方法：设计初期—依靠母型船或统计资料进行粗略估算。技术设计：按图纸详细的进行分项计算，逐步累计 空船重量分为：船体钢料重量Wh，木作舾装重量Wf，机电设备重量Wm。影响Wf的因素：船排水量，主尺度，船员，旅客人数，生活设施标准影响Wm的因素：主机类型与功率影响船体钢料重量的因素：船舶尺度及系数（船长L>B>T>D>Cb），布置特征，船级、规范、航区，结构材料。大船的船体钢料重量Wh近似正比于主尺度立方。木作舾装的特点：名目繁多，各自独立，规律性差。固定压载是固定加在船上的载荷。作用：降低船的重心以提高稳性；增加重量以加大吃水，必要时也可用来调整船的纵倾。排水量裕度:在船舶设计中，为确保设计船的载重量，避免船舶超重，通常在分部估算Wh，Wf，Wm的基础上将LW预加一定的裕度，称为排水量裕度（排水量储备)其原因有三1，估算误差，2，设备增加，3，采用代用设备和材料。排水量裕度取法：1，取空船重量LW的某一百分数，一般2%~3% 2，分项储备。3、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。4、积载因数Uc：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。5、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。6、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。7、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。8、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。 9、诺曼系数N:错误！未找到引用源。，表示的 是增加1Tdw时船所要增加的浮力。10、载重型 船：指船的载重量占船的排水量比例较大的船 舶。11、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。12、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。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。14、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。 15、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。 16、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。 17、登记吨位Rt：是指按《船舶吨位丈量规范》 的有关规定计算得到的船内部容积，1登记吨位 =2.832m3=100立方英尺 18、总吨位Gt：登记吨位的一种，是计量除“免 除处所”以外的全船所有“围蔽处所”而得到 的登记吨位。 净吨位：从总吨位中减去非营利容积后所余的 吨位 结构吃水T：对于富裕干舷船，在设计时根据 规范核算最小干弦，求得最大装载吃水Tmax， 并使船体结构实际符合Tmax的要求，此时Tmax 又称结构吃水。 19、最小干舷船：对于货船，如运载积载因数 小（C小于1.3）的重货（煤、矿石等），可按 《载重线规范》来决定最小干舷，从而可确定 船的型深D，这种船称为最小干舷船，其D即符 合最小干弦的要求，也满足容积的要求。 20、富裕干舷船：当设计C较大的货船时，按 载重线规范求得的最小干舷Fx所决定的D，不 能满足货舱容积的要求。型深D需根据舱容确 定，船的实际干舷大于最小干舷，这种船称为 富裕干舷船。 21、变吃水船：在一般情况下，装载至满载吃 水（设计吃水）；又可在载重货物时，吃水达到 Tmax，根据这种要求设计的船就称变吃水船。 船舶容量：船内容积和甲板面积的总称 型容积：按型线图计算所得的舱内容积。 净容积：扣除骨架，护条等占用的空间后，所 剩余的有效装载容积 型容积利用系数：净容积与型容积的比值，也 叫折扣系数，Kc，表明了仓容利用率的高低 散装货：不用包装，直接装在货舱里的货物 包装货：运载时用包装包起来的货物 散装舱容：装载散装货物时的有效容积，包装 舱容一般为散装舱容的0.9 容量校核：按设计任务书的要求估算设计船所 需容积，按设计船的主尺度与总布置估算实有 容积，通过所需容积与实有容积的比较来校核 设计船的主尺度方案与总布置格局的合理性， 可行性。方法：按照容量方程式，（2）按货舱 容量方程式估算设计船 容量图的绘制依据是：总布置图，帮戎曲线图， 型线图，肋骨型线图 登记吨位设计时注意的要点：注意控制吨位的 档次，注意国际航线上的吨位差别。9下限值 是保证船的安全和使用要求所需的最低初稳性 值。10 B B／T CW增大，D减小对增加 GM值有好处 在大倾角情况下，保证船抵抗外力作用能力的 是静稳性曲线。快速性：指船舶消耗较小的功 率而获得较高航速的能力。 稳性：当船舶受到歪理的作用而偏离原平衡位 置发生倾侧，当外力消除后能自动恢复到原平 衡位置的能力。大倾角的稳性:指船舶在外力作 用下，横倾角超过10—15时的稳性。抗沉性： 指船舶一舱或数舱破损进水后，仍能保证一定 浮性和稳性的能力。耐波性：指船舶在风浪中 遭受外力干扰而产生各种摇摆运动，以及砰击 上浪失速飞车等时，仍能维持一定航速在水面 上安全航行的性能。12耐波性一般从适居性， 安全性，使用性加以考虑。13影响横摇幅值 ¢a的因素：T¢ B／T Cw Cb14 纵摇与升沉运动的主要影响因素：航向角，波 长，调谐因素，主尺度及船型特征。15Cb，L 增大V减小甲板淹湿性减小。16改善船舶失速 的措施：减小船舶在风浪中阻尼的增加；改善 在恶劣海况中的运动，以求被迫减速的幅值不 大。17规定最小干舷考虑的因素：减小甲板上 浪；保证有一定的储备浮力。18甲板上浪影响 的因素：纵摇及升沉运动的幅度，舷弧的大小， 上建的地位和大小。19储备浮力的影响因素： 丰满度Cb，上建，舷弧。20 A型船舶载运液 体货物的船舶最小干舷可低一些。21操纵性包 括以下内容:航线稳定性，回转性，转首性22 船舶的排水量，主要尺度(LBDT)以及船型系数 （CbCpCwCm）称为船舶的主要要素。23诺 曼系数N表示载重量增加1t时排水量的增量， N越大表示载重量增加时LW增加越多。载重 型船N较小，布置地位型船N较大。24布置 地位型船的主尺度主要取决于所需的船主体容 积及上层建筑甲板面积。25横剖面积曲线：面 积等于排水体积，丰满度系数等于棱形系数， 面积的形心横坐标等于浮心纵向位置，最大纵 坐标值等于最大横剖面面积。26 p的选择必须 与Cm的选择一起来考虑，低速时Cm大，Cp 与Cb相差不大，中速时实际所取的Cp值一般 比剩余阻力最佳时的大，高速时Cb一定时取 较大的Cp。27浮心纵坐标Xb的选择主要考 虑：阻力，布置方面。28浮心位置向后移动， 相当于前半体丰满度系数减小，后体丰满度增 大，形状阻力由小变大，而兴波阻力由大变小。 29横剖面两端的形状：Fr＜0.2—0.22直线型 的首端Fr=0.22—0.28 凹形或微凹型Fr＞ 0.28微凹型或直线型，尾端微凹型或直线型 30设计水线的特征参数包括：水线面系数Cw, 前后半段的丰满度系数Cwf和Cwa,平行中段 长度,端部形状,半进流角以及尾部的纵向斜度 等。31从耐波性方面来看，设计首段适当丰满 一些较为有利，而成S型的不利。32 设计水 线尾段的形状，从阻力上看主要影响的是形状 阻力，尾段线型应以直线型为佳，而不易成凹 33设计中Cw的选取主要从快速性着眼，然 后校核稳性，总布置及型线配合等方面。34球 鼻首可以减小:兴波阻力，舭涡阻力，破波阻力。 35确定上建尺度应考虑的因素;甲板面积需 求，浮态与稳性，驾驶视线，其它尺度限制因 素。36货船纵倾的调整方法：a满载出港状态： 改变油舱淡水舱的布局；中机型及中尾机型可 适当改变机舱的位置；改变浮心位置。B压载 出港状态：重新分配压载舱。37涡尾的五种作 用：形成假尾，消减尾浪，提高推进效率，回 收螺旋桨尾流中的旋转能量，消减振动。38平 头涡尾船型首部设计参数:纵流角，首压浪长 度。39双尾船型的线型以中央隧道的纵剖面形 状和尾轴间距作为主要参数。40隧道型船尾为 了增大螺旋桨直径，获得较高的敞水效率。41 反应鳍节能机理是形成和螺旋桨尾流方向相反 的预旋流，减小了螺旋桨尾流旋转能量损失的 作用。型容积：指按型线图计算所得到的舱内 容积。干舷甲板：即用以计算干舷的甲板，通 常为上甲板，也可选取较低一层甲板作为干舷 甲板，但要符合规范的有关规定操纵性：指船 舶能根据驾驶者的意图保持或改变航线航速的 性能。经济船长:综合船长L对船价和燃料开支 的不同影响，民用运输船从船舶经济性角度常 选取一个最有利的船长称为经济船长。经济方 形系数：当Fr一定的情况下，存在一个阻力最 C 2 2-1 表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？ 解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。 2-2 常用的硬度指标有哪些？ 解：常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC－洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。 2-3 低碳钢，中碳钢，高碳钢的含碳量范围是多少？ 解：低碳钢（C≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）；高碳钢（C＞0.6%） 2-4 什么是合金钢？钢中含合金元素 Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响？ 解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入Mn可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。 2-5 非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解：有色金属主要分为以下几类： 1）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 3）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 2-6 常用的热处理工艺有哪些类型？ 解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。 2-7 钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？ 解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即好的强度、韧性和塑性。 2-8 镀铬和镀镍的目的是什么？ 解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。 镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。 2-9 选择材料时应该满足哪些基本要求？ 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。 C4 4-1 何谓运动副和运动副要素？运动副如何进行分类？ 解：由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。 两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副要素。 运动副有多种分类方法： 按照运动副的接触形式分类： 面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副，而点、线接触的运 动副称为高副。船舶结构设计基础作业1
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