船舶结构和性能
船舶六大航行性能和船舶结构性能对船舶安全的影响
船舶六大航行性能和船舶结构性能对船舶安全的影响为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行，要求船舶具有良好的航行性能，这些航行性能包括浮力、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性。
（一）浮性船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性。
船舶是浮体，决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。
其漂浮条件是：重力和浮力大小相等方向相反，而且两力应作用在同一铅垂线上。
船舶的平衡漂浮状态，简称船舶浮态。
船舶浮态可分为四种。
1、正浮状态是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。
2、纵倾状态是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。
船首吃水大于船尾吃水叫首倾；船尾吃水大于船首吃水叫尾顷。
为保持螺旋桨一定的水深，提高螺旋桨效率，一般未满载的船舶都应有一定的尾顷。
3、横倾状态是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况，航行中不允许出现横倾状态。
4、任意状态是指既有横倾又有纵倾的状态。
（二）稳性稳性是指船舶在外力矩（如风、浪等）的作用下发生倾斜，当外力矩消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。
船舶稳性，按倾斜方向可分为横稳性和纵稳性；按倾斜角度大小可分为初稳性（倾角100以下）和大倾角稳性；按外力矩性质可分为静稳性和动稳性。
对于船舶来说，发生首尾方向倾覆的可能性极小，所以一般都着重讨论横稳性。
（三）抗沉性抗沉性是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不致于沉没和倾覆的能力。
为了保证抗沉性，船舶除了具备足够的储备浮力外，一般有效的措施是设置双层底和一定数量的水密舱壁。
一旦发生碰撞或搁浅等致使某一舱进水而失去其浮力时，水密舱壁可将进水尽量限制在较小的范围内，阻止进水向其他舱室漫延，而不致使浮力损失过多。
这样，就能以储备浮力来补偿进水所失去的浮力，保证了船舶的不沉，也为堵漏施救创造了有利条件。
（四）快速性船舶在主机输出功率一定的条件下，尽量提高船速的能力叫船舶快速性。
快速性包含节能和速度两层意义，所以提高船舶快速性也应从这两方面入手，即尽量提高推进器的推力和减小船舶航行的阻力。
船舶结构与力学性能分析考核试卷
5.船舶的纵向强度主要与以下哪一项相关？（）
A.船体的宽度
B.船体的长度
C.船体的深度
D.船体的厚度
6.在船舶结构分析中，以下哪一项不属于静力学范畴？（）
A.浮力计算
B.稳性计算
C.结构强度计算
D.动力响应分析
7.以下哪种材料在船舶结构中使用时，其抗腐蚀性能最差？（）
A.钢铁
B.铝合金
C.钛合金
4.有限元分析可以用于模拟船舶结构在复杂载荷下的应力分布。（）
5.船舶的耐波性仅与船体的结构设计有关。（）
6.船舶的航行阻力与船舶的航速成正比。（）
7.为了提高船舶的疲劳寿命，应尽可能使用高强度材料。（）
8.波高是影响船舶在波浪中运动响应的主要因素。（）
9.船舶的结构强度在设计时只需要考虑最大载荷即可。（）
2.船舶结构疲劳分析包括疲劳载荷识别、应力分析、疲劳寿命估算和改进措施。通过优化结构设计、使用高强度低应力集中材料、增加冗余度以及采用疲劳寿命评估技术，可以显著提高船舶结构的疲劳寿命。
3.船舶在波浪中的运动响应受波高、波周期、波向和船舶本身的结构特性影响。船舶的耐波性取决于船体的线型设计、稳性、船体刚度和推进系统等。提高船舶的耐波性可以增强航行安全性，减少船员疲劳和货物损失。
4.船舶航行阻力主要由摩擦阻力、涡流阻力和兴波阻力组成。通过优化船体形状、使用减阻涂料和减少船体表面粗糙度等措施可以减少航行阻力，提高船舶的燃油效率和航行性能。
4.解释船舶航行阻力的构成，并探讨如何通过船舶设计来减少航行阻力。（）
标准答案
一、单项选择题
1. C
2. C
3. A
4. D
5. B
6. D
7. A
船舶船体知识点总结
船舶船体知识点总结船舶是指用于水上运输的船只，是海运工具和海上运输的主要载体。
船舶船体是船舶的主体结构，它不仅承载着所有的设备和货物，还在海上承受着巨大的浪涌和风浪冲击力，承载着全船的安全和性能。
船舶船体的结构设计和建造是一门复杂的科学，在设计和制造中需要考虑船舶的功能、载重、航行条件、海洋环境等因素，以确保船舶具有足够的航行性能、稳定性和安全性。
下面将从船舶船体的设计与结构、船体的各部分及其功能、船体的保养与维护等方面进行知识点总结。
一、船舶船体的设计与结构1. 船舶船体的设计船舶船体的设计是船舶设计的重要组成部分，它与船舶的功能、用途、载重、航行条件等有密切联系。
船舶船体的设计包括船舶的型式设计、船型线设计、结构设计和生产设计等。
船舶的型式设计是指确定船舶的基本参数，包括船长、船宽、吃水、型深、载重等。
在确定船舶的型式时，需要考虑船舶的用途、航行水域、载重量等因素，以确保船舶具有足够的航行性能。
船型线设计是指确定船舶的外形线条，在设计船型线时需要考虑船舶的流线型、稳定性、水动力性能等因素，以确保船舶具有良好的航行性能和稳定性。
结构设计是指确定船舶船体的结构形式和材料，在结构设计中需要考虑船舶的承载能力、抗风浪性能、结构强度等因素，以确保船舶具有足够的结构强度和稳定性。
生产设计是指根据结构设计确定船舶船体的制造工艺和制造工序，以确保船舶船体在建造过程中能够满足设计要求。
2. 船舶船体的结构船舶船体的结构包括船舶的船体总体结构、船体细部结构和船舶的辅助设备等。
船体总体结构是指船舶的主体结构，包括船舶的船体外形、船体内部构架和舱室等。
船体总体结构承载着船舶的所有设备和货物，具有良好的承载能力和结构强度。
船体细部结构是指船舶船体的细部构件，包括船舶的船体外板、船体的龙骨、船体的内部构件等。
船体细部结构具有良好的耐腐蚀性能和结构强度。
船舶的辅助设备是指船舶上安装的各种辅助设备，包括船舶的舵机、船舶的艏艉装置、船舶的通风设备、船舶的消防设备等。
船只的结构方式
船只的结构方式船只的结构方式有很多，不同的船只根据其用途和航行环境的不同，采用不同的结构方式来满足其性能和安全要求。
下面将介绍几种常见的船只结构方式。
1. 船首结构：船首结构是指船只前部与水面接触的部分，通常由船首板和船首突出的前桅杆/桅樯等组成。
船首结构的设计能够减小船只的阻力，提高航行速度。
一些大型船只的船首还会布置波浪阻挡器，可以减小船只航行时的颠簸和抖动。
2. 船体结构：船体结构是指船只的整体结构，主要由船体壳板、龙骨、船体骨架等构成。
船体结构需要具有足够的强度和刚度，以支撑船只的自重和货物荷载，并能够承受海上风浪和外部冲击。
船体结构的材料多种多样，如钢铁、铝合金、复合材料等。
3. 船尾结构：船尾结构是指船只后部与水面接触的部分，包括船尾板和船尾突出的尾桅杆/桅樯等。
船尾结构的设计能够减小船只的阻力，并提高航行稳定性。
船只后部还有舵机和推进装置，用于控制船只的航向和提供推动力。
4. 船舱结构：船舱是指船只内部的货舱和客舱等空间，用于存储货物、设备和提供船上人员的生活和工作场所。
船舱结构需要具有足够的舱壁强度和舱底结构，以承受货物的重量和船体的挠曲变形。
在大型船只中，船舱结构还需要布置货物固定设备和防火隔离措施。
5. 船舶甲板结构：船舶甲板是船只上层的平台式结构，用于容纳舰船的设备、起重装置、导航设备和乘客空间等。
船舶甲板结构需要具备足够的抗弯刚度和承载能力，以保证船舶运行时的稳定性和安全性。
甲板结构的布局和设备的安装应符合操作的便利性和人员的安全要求。
总的来说，船只的结构方式是根据其用途和航行环境的不同来选择的，结构设计需要满足船只强度、稳定性、航行速度和舒适性等方面的要求。
船只的结构方式对于船只的性能和安全性起着重要的作用，需要经过严谨的设计和工程计算。
船的结构及原理
船的结构及原理船是一种能够在水面上浮力作用下运动的水上交通工具。
它的结构和原理是基于力学和流体力学的原理设计和构建的。
船的结构通常包括船体、船舱、船底、船舵、船桨等部分。
首先，船体是船的主体部分，也是承载船上其他部件和货物的主要结构。
船体的形状通常是流线型，以减少阻力和提高航行性能。
根据不同的需求和用途，船体可以分为多种类型，如平底船、单体船和双体船等。
船体通常由船壳、船尾、船首和船侧等部分组成。
船壳是船体最外层的结构，一般由钢板、铝合金、玻璃钢等材料制成。
它具有良好的强度和刚度，可以保证船体的结构稳定性。
船壳分为船底、船侧和船舯三个部分，它们之间通过船肋、船板和船架等构件相连。
在船舯的船底部分通常设置有防水隔舱，以防止船体破损后进水导致沉没。
船舱是船体内部的空间，用于容纳乘客、货物和设备等。
船舱的布局和设计通常根据船的用途和需求而定。
例如，客船的船舱通常配有客舱、餐厅、休息室和娱乐设施等，而货船的船舱通常按照货物的特点和尺寸安排货舱和货物固定设备。
船底是船体的底部，它通常呈弯曲状，以适应水面的曲率。
船底的形状对船的航行性能有很大影响。
例如，V型底船底呈V字形，可以减少阻力和摇摆，提高船的稳定性和航行速度。
此外，船底通常还设置有船底管道和排水口，用于排放船舶内部的污水和积水。
船舵是船体的控制装置，用于控制船的方向。
它通常位于船尾，并通过操纵机构与舵轮相连。
当舵轮转动时，舵叶也会转动，从而改变船的航向。
船舵的形状和尺寸根据船的类型和尺寸而定，船舵的操纵力矩也需要根据船的转向性能和驾驶需求进行调整。
船桨是船的动力装置，用于传递动力给水流，从而推动船体前进。
船桨通常由桨叶、桨杆和传动机构等组成。
桨叶可以通过改变桨叶的角度和转速来调节推力和船的速度。
根据船的需求和用途不同，船桨可以是螺旋桨、水喷桨或水动力喷射装置等。
船的运动原理遵循了阿基米德原理和纳维-斯托克斯方程等流体力学原理。
根据阿基米德原理，当船体浮入水中时，它将受到一个向上的浮力，该浮力等于船体排开的水的重量。
船舶结构与设备概述
船舶结构与设备概述1. 引言船舶是一种常见的水上交通工具，具有复杂的结构和各种设备。
理解船舶的结构和设备对于航海运输领域的专业人士至关重要。
本文将介绍船舶的结构和各类设备的概述，以加深对船舶相关知识的理解。
2. 船舶结构概述船舶的结构可以分为上层结构和下层结构两部分。
2.1 上层结构上层结构主要指船舱、甲板和舰岛等部分。
船舱是船舶的内部空间，用于货物存储和人员居住。
甲板是船舶的平台，用于装载货物和供人员活动。
舰岛是船舶上的一座建筑物，用于指挥和控制船舶的航行。
2.2 下层结构下层结构主要指船体和推进装置等部分。
船体是船舶的骨架，由船体骨骼和船体外壳构成。
船体骨架由龙骨、船体骨架材料等组成，支撑船舶的整体结构。
船体外壳由钢板或其他材料制成，用于保护船体骨架。
推进装置包括主推进装置和辅助推进装置，用于推动船舶前进。
3. 船舶设备概述船舶设备可以分为操纵设备、通讯设备、导航设备和安全设备等多个类别。
3.1 操纵设备操纵设备用于操纵船舶的运动和姿态。
主要包括舵机、舵盘、操纵杆和操纵台等。
舵机用于控制船舶的转向，由舵盘或操纵杆操作。
操纵台是船舶驾驶员用于操纵船舶的工作区域。
3.2 通讯设备通讯设备用于船舶与外界进行通信。
主要包括无线电设备、卫星通信设备和电话设备等。
无线电设备用于短距离通信，包括船用对讲机和航行电台等。
卫星通信设备可以实现远距离通信，用于与陆地或其他船只进行通讯。
3.3 导航设备导航设备用于船舶的导航和定位。
主要包括罗盘、雷达、GPS和惯性导航系统等。
罗盘用于船舶的方向定位，通过测量地球的磁场确定船舶的方向。
雷达可以探测物体的位置和距离，用于船舶的避碰和导航。
GPS系统可以通过卫星定位确定船舶的位置。
惯性导航系统可以通过测量船舶的加速度和角速度确定船舶的位置和姿态。
3.4 安全设备安全设备用于保障船舶的安全。
主要包括救生设备、消防设备和报警设备等。
救生设备包括救生圈、救生艇和救生衣等，用于船舶遇险时的救援。
船舶结构与性能分析
船舶结构与性能分析船舶是如今重要的交通运输工具，具有载货和运输人员的功能。
船舶的设计和构造需要考虑到诸多方面，如结构、性能、经济性、安全性、环境保护等因素。
船舶结构是船舶设计的关键环节，决定着船舶的安全性和可靠性。
通常，船舶结构分为上层结构和下层结构。
上层结构包括船体外壳、甲板、船舱、驾驶台、推进装置等组成部分，而下层结构则是船舶的骨架，包括龙骨、船板、框架、舾装等结构。
船舶结构的稳定性、强度和耐久性是船舶性能的重要组成部分。
船舶的根本性能指标是速度、航程和载重能力。
船舶具有几何阻力、摩擦阻力、波浪阻力和空气阻力等多种阻力，需要在设计中充分考虑，以使得船舶性能优化。
同时，需要考虑到操控性、稳定性和航行平稳性等因素。
在船舶设计中，材料的选择是非常重要的。
船舶常用的材料包括钢、铝、复合材料、木材等。
钢材是常用的船舶结构材料，具有良好的强度和韧性。
铝材则具有较小的密度和较高的强度，并具有抗腐蚀和良好的制造性能。
复合材料则是一类新型材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，并逐渐被应用于船舶结构中。
船舶的性能与环境密切相关。
为了降低船舶对环境的影响，需要在设计中考虑到环保因素。
通常采用的方法包括降低船舶的废气排放、优化能源利用和采用环保材料等，以减少船舶对环境的负面影响。
随着科技的不断进步，船舶的设计和构造已经实现了大幅度的改进。
船舶设计师可以使用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)等技术对船舶进行模拟和优化。
同时，还可以采用先进的防污涂层、节能设备、系统集成等技术，以提高船舶的性能和经济性。
总之，船舶结构和性能是船舶设计中非常重要的一部分，如何实现船舶的优化和提高其性能，需要设计师综合考虑各种因素，制定出全面的设计方案。
未来，随着科技的不断发展，我们相信船舶的性能和经济性将继续得到提高。
船的结构及原理
船的结构及原理船是人类最早使用的一种水上交通工具。
为了使船能够在水中浮起并保持平衡，船的结构设计和原理至关重要。
本文将探讨船的结构和工作原理，以及船只设计中的关键要素。
一、船的结构船的结构由以下几个主要组成部分构成：1. 船体：船体是船的主要结构，它包括船的外壳和内部结构。
船体的外壳通常由坚固的金属或复合材料制成，以确保船的强度和稳定性。
内部结构则包括船舱、甲板和船舶设备等。
2. 船首和船尾：船首是船体的前部，船尾则是船体的后部。
船首通常采用锥形设计，以减少水流阻力。
船尾则采用圆形或扁平形设计，以提高船的稳定性和操纵性。
3. 船底：船底是船体的底部，直接接触水面。
船底通常呈现平坦或微弯的形状，以减小水流阻力，并提供良好的行驶稳定性。
4. 船舱：船舱是船的内部空间，用于载货、载客或其他特定用途。
船舱的大小和布局根据船的用途和规模而定。
二、船的原理船的运行原理主要涉及到浮力、稳定性和推进力：1. 浮力：根据阿基米德原理，当一个物体浸入液体时，液体对物体的向上浮力等于物体排除的液体重量。
船运用这个原理来浮起并保持在水面上，通过减小船体重量和增加浮力来实现。
2. 稳定性：船的稳定性是指船在水中保持平衡的能力。
船的稳定性主要受到重力、浮力和重心的相互作用影响。
为了保持稳定性，船的重心通常位于船体的下方，并采用压载水箱等措施来平衡船体。
3. 推进力：为了让船移动，需要产生推进力来克服水流的阻力。
船的推进力通常是通过推进器（如螺旋桨）或喷水推进器产生的。
推进力与推进器的设计和功率有关。
三、船只设计的关键要素在船只设计中，有几个关键要素需要考虑：1. 载重能力：根据船的用途，设计师需要确定船只需要携带的货物或乘客数量，以确定船的大小和载重能力。
2. 航行环境：船只的设计要考虑航行的环境条件，如海洋、内陆水域、河流等。
不同的环境条件需要不同的船体结构和设计特点。
3. 航速需求：船的设计还需考虑航行的速度需求。
船只的尺寸、推进系统和动力系统等都会受到速度要求的影响。
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▪ 型深D（m）：在船长中点处，沿船舷由平板龙骨上缘量至 上层连续甲板横梁上缘的垂直距离。
▪ 吃水d（m）：在船长中点处，由平板龙骨上缘量至夏季载 重线的垂直距离。
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㈢有关船体结构的图纸资料
▪ 表示船体结构形式、主要构件布置与规格、骨材间距等内容的基本结构视 图，一般以纵中剖面和甲板图表示。
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总体性能
▪ 为了保证船舶安全营运，船舶必须具有可靠 的水密性、足够的稳性和强度，并满足使用 上的要求。了解船舶总体性能和船体结构方 面的知识，对船舶安全检查员更好地履行对 船舶的监督职能，以保障船舶和人民群众生 命财产安全，防止船舶造成水域污染的职责， 维护水上交通安全是很重要的。
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㈠船舶总体性能包括
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概述
▪ 船舶航行于海上将受到海洋环境和气候等各种条件 的影响。船舶装载着船员、货物和/或旅客，保障船 舶和人命的安全以及保护海洋环境是整个航运界的 责任。其中船舶本身将涉及：自身安全——抵抗外 力的能力，遭遇海难时的自救和逃生保障——消防 和救生设备，航行安全——航行设备和通讯设备以 及救助设备，货物操作和船员生活中必须使用的设 备——起重设备、生活设施等等。总之，船舶上的 每一件设备都有着它们拟定的用途。围绕着上述安 全的主题，人们制定了各种规范、规则，通过判断 是否满足这些规范、规则来判断船舶是否处于安全 状态。随着对海难事故的分析和新科技在航运中的 应用，目前对船舶安全的技术要求越来越高，导致 了造船成本和航运成本的不断上升。
▪ 航 区 无限 近海 沿海 遮蔽 ▪ 百分比 90% 84% 80% 80%
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三、船体强度衡准
▪ 定期（换证）检验时对船龄大于或等于15 年的散货 船、客船、集装箱船、液化气体船，船龄大于或等 于10 年的油船和化学品船，以及船龄大于或等于20 年的杂货船和其他船舶，应要求根据测厚结果对构 件腐蚀后的最小中剖面模数进行计算，并按上述衡 准进行校核，计算书由验船师审核，如超过极限则 应进行修理，或降航区等级使用。但如果验船师通 过对测厚结果的全面分析，认为构件腐蚀量很小， 可以免除这一要求。
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概述
▪ 对船舶安全的要求主要分为船级和法定两个 部分，注意：船级是确认船舶的船壳和推进 机器及设备满足规范的要求，法定是船旗国 授权认可组织对船舶是否符合其签署的公约 （或其颁布的法规）进行检验。除了船旗国 对船舶的监督外，港口国对其辖区内停泊的 外国旗船舶实施监督（在我国这项工作由海 事局安全检查官负责），有些还需要接受一 些公认协会组织的监督。
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二、 船舶结构及布置概况
▪ 船体结构是由船壳板和支撑骨架组成，其布置和尺 寸大小决定了船舶的总纵强度和局部强度，为船舶 的各种状态提供了足够的强度、水密完整性，使船 舶能够经受各种各样海洋气候环境对船舶造成的威 胁。它的完整性和坚固性建立了船舶安全的第一道 也是最重要的一道防线。当船舶在港口装货时，船 体结构会承受来自货物的重量、不平衡装载以及装 卸机械撞击等外来作用；当船舶在海上航行时，船 体结构会承受来自货物的重量和浮力差的船体梁的 作用、以及海浪造成的附加载荷作用。这些载荷以 三种方式作用到船体结构上，即：弯曲，剪切和疲 劳。这三种应力是确认船体结构是否能够抵抗外来 载荷的重要因素。
钢板的长边一般沿船长方向布置，形成列板，各列板常以K、A、B、C、 D、E…等字母表示，其中平板龙骨习惯以K行板表示。各列板中的板序 以1，2，3…自尾至首表示。
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三、 船体强度衡准
（一）总纵强度
▪ ccs对营运船舶规定：船长大于或等于60米干货船 和船长大于或等于90米油船的船舶中部0.4L 区域内 强力甲板边线和船底平板龙骨上表面的最小船体中 剖面模数，按航区区别不小于其建造时适用的本社 《钢质海船入级与建造规范》规定的剖面模数乘以 下列百分数：
▪ 船体是钢板与骨材焊接的组合结构体，船体构件通常沿船长和船宽方向布 置，结构形式分为纵骨架式和横骨架式，大型船舶通常采用纵横混合骨架 式结构，可以在保证强度的基础上减少空船重量。
▪ 船体横剖面结构图 ▪ 船体结构的横向视图，表示外板、甲板、内底板、肋骨、肋板、肘板、纵
骨、纵桁等构件的规格、布置与连接情况。 ▪ 船舯的横剖面图称为舯剖面图，如 ▪ 船体结构名称示意图 ▪ 船体外板展开图 ▪ 将曲面的船壳外板展开成平面的布置图，表示外板的排列、形状和规格。
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（二）局部强度
▪ 1.船体板材和构件的均匀腐蚀极限 ▪ ▪ 2.货舱舱口盖结构允许腐蚀极限
▪ 3.焊缝腐蚀极限
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㈡主尺度
▪ 指船长、船宽、型深与吃水，数据根据《钢质海船入级与建 造规范》定义量取。
▪ 船长L（m）：沿设计夏季载重线，由首柱前缘量至舵柱后 缘的长度，对无舵柱的船舶，由首柱前缘量至舵杆中心线的 长度，但均不得小于夏季载重水线总长的96％，且不必大于 97％。它记载于《船舶检验证书簿》内，有别于载重线证书 中的船长和吨位证书中的量吨甲板长。
船舶结构和性能
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船舶结构和性能
一、 概述 二、 船舶结构及布置概况 三、 船体强度衡准 四、结构缺陷的判定和修理要求 五、常见问题探讨
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一、 概述
▪ 船舶是人类最伟大的发明之一，也是历史悠 久的交通运输工具，在人类历史发展中做出 了重大贡献。从事水上运输、捕鱼、作战以 及其他水上活动的工具统称为“船舶”。现 代的船舶种类繁多，用途广泛，对交通、运 输、生产、科研、对外贸易和国防等方面发 挥着越来越大的作用，它在我国社会主义经 济建设和国防建设中占有十分重要的地位。
▪ 浮性：船舶在各种装载情况下保持一定浮态的性能。 ▪ 稳性：船舶受倾侧力矩作用离开平衡位置而倾斜，当
倾侧力矩消除后能自行恢复到平衡位置的性能。 ▪ 抗沉性：船舱进水后，船舶仍能保持一定浮态和稳性
的性能。 ▪ 快速性：船舶在静水中沿前进方向直线航行速度的性
能。 ▪ 摇荡性：船舶作周期性的摇摆和偏荡运动的性能。 ▪ 操纵性：船舶能保持或改变航速、航向和位置的性能