船舶与海洋结构物水动力分析作业
大工13秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业1,2,3
大工13秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业1,2,3第一篇：大工13秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业1,2,3 大工13秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业1,2,3大工13秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业一试卷总分：100测试时间：--多选题单选题判断题、多选题（共 2 道试题，共 10 分。
）1.波浪附加弯矩与（）有关。
A.船型 B.波浪要素C.船与波的相对位置D.静水弯矩满分：5分2.船体构件弯曲应力包含哪几种成分？A.板的弯曲应力B.纵骨弯曲应力 C.板架弯曲应力 D.总纵弯曲应力满分：5分大工13秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业一试卷总分：100测试时间：--多选题单选题判断题、单选题（共 3 道试题，共 15 分。
）1.在剪力曲线的两端点处，弯矩曲线应与x轴（）。
A.相交 B.相切C.垂直D.平行满分：5分2.船体剖面模数的单位是（）。
A.米B.米的平方C.米的立方D.米的四次方满分：5分3.强度计算规定，凡是甲板开口宽度超过甲板宽度的（）者均应扣除。
A.10% B.20% C.30% D.40% E.满分：5分大工13秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业一试卷总分：100测试时间：--多选题单选题判断题、判断题（共 15 道试题，共 75 分。
）1.横骨架式中，由于初挠度和横荷重的存在，一般说来板的折减系数降低，**此不考虑它们的影响是偏于危险的。
A.错误 B.正确满分：5分2.许用应力就是在船体结构设计时预计的各种工况下，结构构件所容许承受的最大应力值。
A.错误 B.正确满分：5分3.载荷曲线的一次积分曲线就是剪力曲线。
载荷曲线的两次积分曲线即弯矩曲线。
A.错误 B.正确满分：5分4.计算极限弯矩实际上就是计算极限状态下的船体剖面模数。
A.错误 B.正确满分：5分5.船体的某些板材，如甲板板、内底板、外底板等是允许失稳的。
A.错误B.正确满分：5分6.船体所受弯矩值一定时，最小剖面模数越大，则最大应力越小。
船舶水动力学的实验研究
船舶水动力学的实验研究第一章：绪论船舶水动力学是研究船舶在水中运动及其受到的影响的学科。
在设计研制船舶中，水动力实验可以通过模型试验和船舶航海试验来考察船舶的水动力性能，为船舶设计提供重要依据。
第二章：模型试验模型试验是船舶水动力学实验中最基本的一种，可以通过比例关系在实验室中对实际大小的船舶进行模拟，评估船舶在运行过程中的稳定性和流体力学性能。
模型试验可分为单艏试验和全模试验两种。
单艏试验主要考察单艏的水动力性能，包括阻力、推力、侧力和转向力等；全模试验则通过模拟真实航行环境来考察船舶运动的动态性能。
第三章：船舶航海试验船舶航海试验是指在真实海洋环境中对船舶进行测试的实验。
船舶航海试验可分为湖泊试验和海洋试验两种。
湖泊试验通常用于测试新型船舶的水动力性能和控制能力。
海洋试验则需要更强的海上保障和技术支持，用于测试船舶在实际海况下的性能。
第四章：实验设备船舶水动力实验的设备包括实验船模型、实验水池和测量仪器。
实验船模型是进行模型试验时必不可少的设备，通常采用比例缩小的方法制作。
实验水池则是进行模型试验的必备设备，水池的尺寸和水动力性质必须与模型试验相结合，以尽可能密切模拟船舶在真实海洋环境中的运动。
测量仪器包括压力传感器、流速仪、加速度计等，用于测量船舶的各种水动力学参数，为船舶的性能评估提供数据支持。
第五章：实验应用船舶水动力实验在船舶设计中具有重要应用价值。
通过实验数据的评估和分析，优化船舶的流线型和体型设计，提高船舶的速度、运动稳定性、节油性能和环境适应性等。
另外，船舶水动力实验还可以应用于海事事故的原因分析和故障排查等方面。
结论：船舶水动力实验是船舶设计过程中不可或缺的一环。
通过实验对船舶的水动力性能进行评估和优化，可以提高船舶的运行效率和环保性能，为海事事故原因分析提供技术支持。
未来，随着科技的不断发展，船舶水动力实验技术也将不断更新和完善。
船舶流体力学课后练习题含答案
船舶流体力学课后练习题含答案概述船舶流体力学是研究船舶在水中运动的物理现象和力学原理的学科。
在航海运输和海洋开发中，正确理解船舶流体力学的基本概念和理论，具有重要的意义。
本文将介绍一些船舶流体力学的课后练习题，旨在帮助读者巩固和深入理解船舶流体力学的相关知识点。
题目一一艘船在靠岸停泊时，其船首离岸壁有ℎ米的距离，船体贴着岸壁，如图所示。
假设海水是静止的，水下没有水流，试推导出船舶受到的摩擦力和水流的压力。
船舶停泊示意图解答根据万有引力定律，船与水分子之间存在水压力p，水压力的大小与距离成反比，与水的密度和重力加速度成正比。
因此，船舶受到的水流压力可以表示为：$$ F_{\\text{水}}=pS=\\frac{\\rho gS h}{2} $$其中，S是水面与船壁相交的面积，$\\rho$是水的密度，g是重力加速度，ℎ是船首离岸壁的距离。
船舶受到的摩擦力主要由岸壁对船舶表面的摩擦力和水流对船舶底部的摩擦力组成。
假设船舶处于平稳状态，岸壁的摩擦力和水流对船舶底部的摩擦力相等，可以表示为：$$ F_{\\text{摩}}=2\\mu\\rho gS $$其中，$\\mu$是船舶表面的摩擦系数。
题目二一艘船在航行时，假设船首受到了水流的阻力R，船体宽度为b，船长为L，船舶速度为v，水密度为$\\rho$，试推导出水流的阻力公式。
解答船首受到的水流阻力可以表示为：$$ R=kv^2S=\\frac{1}{2}\\rho v^2bLk $$其中，S是船首与水流接触面积，k是阻力系数。
在航行中，船首受到的水流阻力和船体其他部位受到的水流阻力不同，因此阻力系数k也不同。
通常将船体各个部位的阻力系数分别计算，得到不同部位的阻力系数，然后根据实际情况按照一定比例加权求和得到整体阻力系数k。
海洋工程结构动力响应分析考核试卷
6.海洋工程结构动力响应分析中，多物理场耦合效应在浅水区域的结构中更为显著。（）
7.在进行海洋工程结构动力响应分析时，不需要考虑结构的疲劳累积损伤。（）
8.海洋工程结构动力响应分析中，地震载荷对浮式结构的影响比对固定结构的影响小。（）
A.时间历程分析法
B.长期统计分析法
C.疲劳累积损伤法
D.稳态响应法
17.以下哪些类型的海洋工程结构在动力响应分析中主要受到海流力的影响？（）
A.浮式结构
B.海底管线
C.潮汐能发电装置
D.锚链结构
18.在动力响应分析中，以下哪些方法可以用来模拟结构在复杂环境下的响应？（）
A.多物理场耦合分析法
B.多尺度分析法
B.海域地理条件
C.结构设计参数
D.海浪载荷
14.在海洋工程结构动力响应分析中，下列哪种方法主要用于研究结构的疲劳寿命问题？（）
A.疲劳累积损伤法
B.极限状态法
C.响应谱法
D.稳态响应法
15.下列哪种类型的海洋工程结构在动力响应分析中主要受到风载荷的影响？（）
A.深水油气平台
B.浮式风力发电装置
C.海底管线
D.实验研究
12.海洋工程结构动力响应分析中，以下哪些因素会影响结构的稳态响应？（）
A.结构的固有频率
B.载荷的频率
C.结构的阻尼比
D.海域的环境条件
13.以下哪些类型的海洋工程结构在动力响应分析中主要受到潮汐力的影响？（）
A.浮式结构
B.潮汐能发电装置
C.塔式结构
D.海底管线
14.在海洋工程结构动力响应分析中，以下哪些方法可以用来提高分析的精度？（）
大工19春《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业123参考答案
大工19春《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业1总纵弯曲正应力公式σ=(M/I)*Z中，M指的是（）。
A.计算断面上的弯矩B.横断面绕中和轴的惯性矩C.计算应力点到中和轴的距离D.许用应力正确答案:A对于结构设计的基本原理和方法的理解错误的是（）。
A.由确定性设计原理逐渐向概率性设计原理过渡B.由概率性设计原理逐渐向确定性设计原理过渡C.新船型的出现使得老的规范设计方法无法适应D.结构分析的有限元法和数学规划的优化技术飞速发展正确答案:B在剪力曲线的两端点处，弯矩曲线应与x轴（）。
A.相交B.相切C.垂直D.平行正确答案:B船体剖面模数的单位是（）。
A.米B.米的平方C.米的立方D.米的四次方正确答案:C装载的货物、油、水等重力及舷外水压力，既引起局部结构、构件的变形或破坏，同时又引起船体梁总纵弯曲和扭转。
这是哪种载荷的概念？（）A.冲击载荷B.总体性载荷C.局部性载荷D.基本载荷正确答案:D对于载荷曲线的说法，正确的有哪些？（）A.载荷曲线为重量曲线与浮力曲线之和。
B.载荷曲线为重量曲线与浮力曲线之差。
C.载荷曲线可能出现在坐标纵轴的上方或者下方。
D.载荷曲线和轴线之间所包含的面积之和为零。
正确答案:BCD下列说法正确的有哪些？（）A.由空载重量曲线和货物重量曲线组成重量曲线。
B.空载重量曲线有围长法、抛物线法、梯形法等。
C.重量曲线与浮力曲线之差称为载荷曲线。
D.船舶在某一装载状态下，浮力沿船长分布状况的曲线称为浮力曲线。
正确答案:ABCD强度计算一般应考虑下述的装载情况（）A.满载出港B.满载到港C.空载到港D.空载出港正确答案:ABCD评价结构设计的质量指标中的可靠性包括哪些？（）A.安全性B.营运适用性C.经济性D.耐久性正确答案:ABD船舶静置在波浪上的波浪附加弯矩，其值的大小与下列哪些因素有关（）A.载重量B.船型C.波浪要素D.船与波的相对位置正确答案:BCD钢料预估单在结构设计的生产设计阶段给出。
船舶流体动力学与性能分析研究
船舶流体动力学与性能分析研究一、引言船舶流体动力学与性能分析研究是船舶工程领域中最为重要的研究之一。
随着人们对海洋资源的不断开发和利用，船舶越来越复杂，船舶在水中航行的过程中碰到的阻力也越来越大，这对船舶的航行性能和效率产生了很大影响，因此，船舶流体动力学与性能分析研究显得尤为重要。
本文将以船舶流体动力学与性能分析研究为主线，从船体结构、船舶运动学、船舶水动力学三个方面入手，对相关的基础知识、理论模型、实验技术和发展趋势进行分析和总结。
二、船体结构船体是船舶的主体结构，它需要承受船体由于自身重量和装载物重而导致的压力和弯曲力等，同时还需要抵抗水流和风力的冲击。
因此，船体的结构设计直接影响着船舶的性能和安全。
船体结构的设计主要涉及到船体的几何形态和材料的选择。
在传统的船舶设计中，船体通常采用板壳结构，即利用钢板焊接成为一个整体，在船体内部安装桁、肋等支撑件，以增强其受压和受扭性能。
但是，这种结构存在着较大的重量和空气阻力，同时在海上遇到大浪时容易受到极端振动而崩裂。
为了克服传统船体结构的缺陷，人们开始将纤维增强复合材料引入到船舶设计中。
这种材料具有强度高、重量轻、耐腐蚀、耐疲劳等优点，在一定程度上能够提高船舶的速度和经济性。
另外，近年来还出现了采用全电动无污染动力的船体设计，包括利用氢燃料电池、太阳能板等先进技术，以更加环保的方式进行航行和运输。
三、船舶运动学船舶运动学主要研究船舶在水中运动的过程，包括船体受力情况、船舶的姿态和稳定性等方面。
船舶在航行过程中，需要受到风浪等环境因素的影响，而且船舶的速度和方向是随时变化的，因此，船舶的运动让人们感到十分复杂和神秘。
船舶运动学的基本理论为牛顿-欧拉定理。
根据定理，船舶的运动状态由速度、加速度和力学量，即惯性力和非惯性力共同决定。
而非惯性力则由船体的受力情况、摩擦力、水的阻力等因素所决定。
通过对船舶运动学的深入研究，人们能够更好地了解船舶在海洋中的运动规律，为提高船舶的安全性和运营效率提供科学依据。
大工13秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业1,2,3
B.正确
满分： 5 分
7.静置在波浪上的船体梁所受的弯矩只有静水弯矩。
A.错误
B.正确
满分： 5 分
8.如果第二次近似计算的总纵弯曲应力值与第一次近似计算值之差不超过5% 时，则可用第
二次近似值进行总强度校核。
A.错误
B.正确
满分： 5 分
9.总合应力是各自孤立地求出的总纵弯曲应力和局部弯曲应力，并取其代数和，这样完全可 以满足船体剖面中力的平衡条件。
A.错误
B.正确
满分： 5 分
6.计算作用于船体的扭转力矩时，首先求船体在波浪上没有横** 时的扭矩，再加上在静水中
由横** 引起的扭矩。所得结果和实际上的很接近。
A.错误
B.正确
满分： 5 分
7.自升式平台是由一个船体（平台 ）和若干起支撑作用的桩腿所组成的。在工作中只需考虑 拖航状态的平台结构强度就能保证工作安全。
A.错误
B.正确
满分： 5 分
11.在桩腿设计中，需要进行整体强度和稳定性的计算。
A.错误
B.正确
满分： 5 分
12.目前在总纵强度分析中常常选择所谓破坏性的设计工况。目的是为了校核万一在某一重 要构件破坏后平台的承载能力。即考虑整个平台的强度储备。
A.错误
B.正确
满分： 5 分
大工 13 秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业三 试卷总分： 100 测试时间： -- 多选题
A.错误
B.正确
满分： 5 分
15.受折减构件的面积与实际剖面积之比称为折减系数。
A.错误
B.正确
满分： 5 分
大工 13 秋《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业 试卷总分： 100 测试时间： --
大工13春《船舶与海洋结构物结构强度》在线作业一
一、单选题（共 5 道试题，共 25 分。
）V1. 船舶静置在波浪上的总纵弯矩等于船舶在静水中的弯矩和船舶静置在波浪上的波浪附加弯矩之（）。
A. 商B. 积C. 差D. 和满分：5 分2. 船体结构的响应分析是指（）。
A. 确定作用的载荷的大小B. 确定作用的载荷的性质C. 确定结构剖面中的应力或变形D. 求使结构失去作用时的载荷满分：5 分3. 静置法中，船与波的相对速度为（）。
A. 零B. 正数C. 负数满分：5 分4. 根据批准的技术任务书对整个结构的设计原则作出分析比较，对主要构件的布置与尺寸作出理论的估算，并绘制横剖面图，给出钢料预估单。
这是船舶结构设计的哪一阶段？（）A. 初步设计B. 详细设计C. 生产设计满分：5 分5. 全面解决结构设计中的技术问题，最终确定构件的布置、尺寸及连接方式，提交送审查的设计图纸及技术文件。
这是船舶结构设计的哪一阶段？（）A. 初步设计二、多选题（共 5 道试题，共 25 分。
）V1. 对中拱的描述正确的是？（）A. 波峰在中B. 波谷在中C. 船中部浮力较大D. 船中部浮力较小满分：5 分2. 载荷随时间的变化性质分类有哪几种？（）A. 动变载荷B. 冲击载荷C. 静变载荷D. 不变载荷满分：5 分3. 对于剖面模数的说法，正确的有哪些？（）A. 剖面模数的定义式为W=I/ZB. 剖面模数表征船体结构抵抗弯曲变形能力的一种几何特性C. 剖面模数是衡量船体强度的一个重要指标D. 计算剖面模数时，首先要确定哪些构件有效地参加抵抗总纵弯曲变形满分：5 分4. 船在静水中处于平衡位置时，必须满足下列哪些条件?（）A. 浮力等于船的重量B.C.D.A.B.C.D.三、判断题（共 10 道试题，共 50 分。
）V1. 船体结构强度计算的内容中的响应分析指的是确定作用在船体或各个结构上的载荷的大小及性质。
A. 错误B. 正确满分：5 分2. 评价结构设计的质量指标中的适用性包括耐久性和工艺性。
- 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)。
1、关于附加质量
1786年P.L.G.杜布阿特在他的《水力学原理》一书中详细叙述了他在水中进行震荡圆球的阻力实验时，首先发现圆球的非定常阻力与它所挟带的流体质量有关。
即圆球具有附加质量后应较它的真实质量为大。
1828年F.W.贝赛尔进行摆的长度实验时，也观察到类似的现象，他还将物体所增加的惯性（即附加质量）用于物体同体积的流体质量的n倍来表示，并用球摆分别在空气与水中进行试验，所获得的n值为0.9与0.6。
式中，0X 为结构在某个方向上的振动幅值，f 为结构振动频率，ν/2fD 为类雷诺数。
当不考虑流体的压缩性及粘性时，可利用势流理论来分析结构的附加质量，此时附加质量仅与结构的形状有关，即
()g F M A 0pf ,ρ= （3）
实验研究与理论分析均表明，当流体和结构的马赫数、振动幅值相对于结构尺寸都很小，并且类雷诺数很大时，式（3）具有很好的精确性。
即对式（1）要求有
1c U 00<<，12U '0<D
f π，10000U 0>νD （4） 对式（2）要求有
120
0<<c fX π，10<D X ，1000022
>νπfD （5） 式中，0c 为声速。
这里需要指出的是附加质量的影响会随着结构振动频率的提高而降低。
此外，结构的附加质量和流体的边界条件密切相关，本文所讨论的流体的边界都在无穷远处。
然而，研究直水道中物体水动力系数规律问题时，流体边界不可以看做无穷远。
上述方法也就不适用。
2、 关于切片法
切片理论以其建模简单、计算效率高、精度满足工程需求等优点受到船舶设计师的青睐。
切片法的基本思想是将椭球体沿长度方向划分为一系列片体，把
每个片体当成截面不变的柱体，对于每个片体的振荡运动来说，所要求解的流场都是二维的，忽略片体间流场的相互干扰，将各个片体的流体作用力沿椭球体长度方向积分便可以得到作用于整个椭球体的流体作用力。
二维水动力系数和波浪干扰力，可以通过许多数值方法计算，求解二维扰动流场和计算剖面二维水动力系数的方法主要有：
1)分布奇点法。
通过在原物体表面连续分布强度待定的奇点来求解二维扰动流场的方法，统称为分布奇点法。
这些奇点可以是点源、偶极子或它们的组合，其中以分布点源最为常见，称为分布源法(源汇分布法)。
2)多极展开法。
多极展开法首先将真实剖面保角变换为单位圆，然后在新的复数平面内借助一组升幂奇点势来求解二维扰动流场，这也是本文所采用的方法。
3)其它方法。
以上两种方法在实际应用中得到了广泛应用，除此之外还有简单格林函数法、流体有限元法等。
源汇分布法，它可适用于任意船型的剖面，但存在着不规则频率的问题。
多极展开法，它通过保角变换把船体横剖面变换成规则的圆截面，经适当的改进后该方法可成功地应用于任意船型的运动计算。