第一章 船体形状及近似计算
第1章_船体形状
站号
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 21
100
44.8 166.0 271.1 361.9 507.9 526.3 501.3 469.0 431.7 397.6 336.2 255.9 154.5 27.7 -
200
399.7 511.0 622.1 730.5 827.4 905.1 967.8 1015.4 978.2 913.5 837.7 770.7 651.4 514.1 343.4 111.6
2408.9 2430.0
2396.83 2419.4
2376.4 2401.7
2343.7 2372.8
2278.5 2310.3
2145.9 2185.2
1794.2 1843.3
1150.2 1232.0
171.7 316.6
-
-
-
-
半宽值
1000 2277.0 2314.2 2344.8 2364.0 2381.2 2396.3 2410.7 2424.2 2435.5 2444.2 2450.2 2451.8 2451.0 2442.1 2427.1 2401.8 2342.1 2224.5 1892.5 1313.8 432.2
-
500
1102.4 1912.0
2256.3 2272.4 2288.1 2302.4 2315.5 2328.6 2339.3 2345.2 2350.8 2330.8 2051.6 1890.0 1656.8 1362.9 964.6 488.5
-
600
2231.3 2261.1 2280.9 2295.4 2310.7 2325.6 2338.3 2351.7 2362.5 2366.5 2371.3 2353.2 2334.3 2287.3 2230.9 1702.9 1209.6 663.6
江苏科技大学805船舶原理与结构2021年考研专业课初试大纲
2021年江苏科技大学硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲考试科目代码805考试科目名称船舶原理与结构考查目标（1）船舶静力学的概念、原理和计算方法；（2）船体结构的必要知识，熟悉船体总体与各局部的结构形式，受力特点及对结构的具体要求等。
考试形式闭卷笔试，考试时间为180分钟试卷结构及题型名词解释10分、填空题40分、简答题30分、读图解答题10分、论述题36分、计算题24分，合计150分。
考查知识要点（一）《船舶静力学》部分第一章船体形状及近似计算:主尺度、船型系数、尺度比及近似计算第二章浮性：船舶平衡的条件、船舶的各种浮态、船舶的重量和重心位置计算、排水量和浮心位置的计算，水线面面积曲线、漂心坐标曲线、排水量曲线、浮心坐标曲线、每厘米吃水吨数曲线、横剖面面积曲线，邦戎曲线，符拉索夫曲线，水的重量密度改变时船舶浮态影响，储备浮力及载重标记。
第三章初稳性：浮心移动、稳心及稳心半径、稳心高度、初稳性公式、稳性判别，横倾力矩、每厘米纵倾力矩，船舶静水力曲线图，重量移动对船舶浮态及初稳性的影响、装卸小量载荷对船舶浮态及初稳性的影响、装卸大量对船舶浮态及初稳性的影响、自由液面对船舶浮态及初稳性的影响，船舶在各种载荷情况下浮态及稳性的计算，船舶倾斜试验。
第四章大倾角稳性：大倾角稳性的概念，大倾角稳性的计算原理，等排水量法、变排水量法，静稳性曲线的计算方法、稳性横截曲线，上层建筑对静稳性曲线的影响、自由液面对静稳性曲线的影响，静稳性曲线的特性，动稳性概念、静稳性和动稳性曲线的应用、进水角、最小倾覆力矩，船舶在各种装载情况下的稳性计算，临界初稳心高曲线，船体几何要素对稳性的影响及改进的措施。
第五章抗沉性：抗沉性的概念，进水舱分类、渗透率，计算抗沉性的两种基本方法，舱室进水后船舶浮态及稳性计算，可浸长度的计算、可浸长度曲线、分舱因素及许用舱长。
（二）《船体结构》部分第一章船舶类型与结构的一般知识:船体受力特点，总纵强度，横向强度，局部强度概念;船体三种结构型式及其特点。
船舶原理(1)
第一节 船舶主尺度、主尺度比和船型系数
4、吃水（Draft） 吃水（Draft）
吃水——船底至有关水线面之间的垂直距离。 吃水——船底至有关水线面之间的垂直距离。 船底至有关水线面之间的垂直距离
（1）型吃水dm——从龙骨板上缘量到有关水线面之间 型吃水d ——从龙骨板上缘量到有关水线面之间 的垂直距离。 的垂直距离。 实际吃水d——从龙骨板下缘量到有关水线面之 （ 2 ） 实际吃水 d—— 从龙骨板下缘量到有关水线面之 间的垂直距离。 间的垂直距离。 设计吃水（夏季满载吃水） ——船舶装载设计 （3）设计吃水（夏季满载吃水）ds——船舶装载设计 要求的载荷重量时，在正浮的情况下， 要求的载荷重量时，在正浮的情况下，中横剖面处从 船底基线量到设计（夏季满载）水线面的垂直距离。 船底基线量到设计（夏季满载）水线面的垂直距离。
第一节 船舶主尺度、主尺度比和船型系数
1、船长
（4）设计水线面长度LWL——设计水线面前后 设计水线面长度L ——设计水线面前后 两端之间的距离。 两端之间的距离。 登记长度L ——量自龙骨板上缘的最小 （5）登记长度LR——量自龙骨板上缘的最小 型深的85％处的水线长度的96％， ％，或沿该水线 型深的85％处的水线长度的96％，或沿该水线 面从首柱前缘量到上舵杆中心线的长度， 面从首柱前缘量到上舵杆中心线的长度，两者 取较大者。 取较大者。
第二节
三、基线和坐标系
纵向基线和X坐标 纵向基线和 坐标
船体型线图
纵向基线——基平面和中线面的交线 基平面和中线面的交线 纵向基线 X坐标轴 坐标轴——沿纵向基线设置，正方向指向船首，原点在中 沿纵向基线设置， 坐标轴 沿纵向基线设置 正方向指向船首， 站面上
横向基线和Y坐标 横向基线和 坐标
第一章 船舶与货物基础知识
总吨位GT的用途
表示商船建造规模的大小,作为商船拥有量的统计 单位 作为计算造船、租船、买卖船舶等费用的基准 作为划分船舶等级、技术管理和设备要求的基准 作为船舶登记、检验、丈量等收费基准 作为确定海损最高赔偿额的基准 作为计算船舶净吨位的基准 作为某些港口使费的计算基准
G1
可变储备量 G2 随航次时间长短和补给方 案不同而变化的那部分物质的重量，它 包括燃料、润料和淡水。
船舶常数C 参加营运后的空船重量与新船出厂时的空 船重量之差称为船舶常数
船舶定期修理和局部改装引起的空船重量该变 量 货舱内货物、衬垫物料及垃圾的残留重量 液体舱柜、污水井内油、水的残留物或沉淀物； 船上库存的废旧机件、器材及物料 为改善船舶性能而设置的固定压载物； 船体外附着的海生物重量与其浮力的差值。
V Cvp d Aw
第二节 船舶浮性
船舶漂浮于水面上处于平衡状态，其平 衡的条件是：重力和浮力大小相等、方 向相反并作用于同一垂线上。 重力的作用中心称为重心，以G表示； 浮力的作用中心称为浮心，以B表示，B 实际上是水线下船体排水体积的几何中 心。
第二节常用船舶坐标系统
原点位于基线中点的首向坐标系统 我国使用。 Z
舱容系数μ（ω）
Vi .ch
NDW
舱容系数是表征船舶对轻货或重货 适应能力的指标。μ大，说明船舶适宜 装轻货；μ小，说明船舶适宜装重货。
船舶登记吨位
船舶的登记吨位是一种容积吨，表 示船舶的规模大小和载货容积能力。 总吨位GT（Gross tonnage） 登记吨位
净吨位NT（Net tonnage）
V GT 2.83
船舶静力学：第1章 船体形状及近似计算
3l / 2
3l / 2
3a0l
2 3
a2
3l 2
3
3a0l
9 4
a2l 2
3l 8
y1
3 y2
3 y3
y4
用此法等分数必须是 3 的倍数，其一般式为
A
3 8
l(
y0
3
y1
3y2
2 y3
2 yn3
3 yn2
3 yn1
yn
)
L S.M .
(
y0
3
y1
3y2
2 y3
2 yn3
3 yn2
3 yn1
三、乞贝雪夫法
用不等间距的各纵坐标值之和，再乘以一个共同的系数得到曲线 下的面积，一般形式为A L n(y1y2
yn )
L n
n i 1
yi
以三坐标的乞贝雪夫法为例，设
y a0 a1x a2 x2 a3x3
A p( y1 y2 y3 )
则有：
A
l l
ydx
2la0
2 3
a2l 3
吃水(Draught) T：
首吃水 TF 尾吃水 TA 平均吃水 T=(TF+TA)/2
干舷(Freeboard) F
船体型表面示意图
三、船型系数(form coefficients)
1、水线面系数 CWP（α）： waterplane coefficient
CWP
AW LB
2、中横剖面系数 CM（β）：
L
I 0 f (x, y)dx
s(x, y) y moy (x, y) xy mox (x, y) y2 / 2 ioy (x, y) x2 y iox (x, y) y3 / 3
第一章 船体形状及近似计算
（3）基平面——通过船长中点龙骨板上缘 的平行于设计水线面的平面。
基本投影平面
中线面 中站面
基平面
船体型表面
型线图所表示的船体外形称为船体型表面
三个基本截面
中纵剖面
甲板线
中横剖面
龙骨基线 尾 首
设计水线面
船舯
船体型表面在中线面、中站面和设计吃水处的 平行于基线面的截面分别称为中纵剖面、中横剖面 和设计水线面
第一章 船体形状及近似计算
§1-1 主尺度、船形系数和尺度比
主尺度、船形系数和尺度比是表 示船体大小、形状、肥瘦程度最简明 的几何参数
三个主坐标平面
表达船体外形的主坐标平面用 三个相互垂直的基本平面来表示：
（1）中线面（对称面）——通过船宽中央 的纵向垂直平面； （2）中站面——通过船长中点的横向垂直 平面；
Ï ± ß Õ Û ½ Ç Ï ß 2399.0 2451.1 2480.2 2494.5 2506.6 2519.6 2532.0 2541.3 2549.9 2550.0 2550.0 2550.0 2550.0 2550.0 2549.9 2544.8 2501.4 2423.8 2146.0 1742.1 1047.8 345.6 -
AW d
三、尺度比
船舶各主要尺度比是表示船体几何特征 的重要参数，它包括： （1）长宽比[L/B]—— （2）宽吃水比[B/d]—— （3）型深吃水比[D/d]—— （4）长深比[L/D]——
§1-2 船体型线图与型值表
船体外形一般都是复杂的流线型体， 表示其形状最全面，最精确的方式是用 型线图。它是船舶设计、理论计算和施 工建造的重要依据，因而是关系到船舶 全局的一张最重要的图纸。
船舶原理第1章课件
解：L＝3.5，n＝10
AL n
i0
yi
y0
yn 2
即：半A＝3.5（0＋3.3＋5.3＋5.9×4＋5.85＋5.22＋3.66＋
1.03）－（0＋1.03）/2 ==166.0575
A==166.0575×2=332.12
谢谢
§1-3船体计算的近似积分法
船体计算的坐标系
船中坐标系（一般） 船尾坐标系（个别）
§1-3船体计算的近似积分法
一、近似计算的任务
航海性能要大量计算船舶的重量、重心、面积、 体积、面心、体心、面矩、体矩以及惯性矩等。
涉及到：积分和累加等运算。 船体外形是一个具有双重曲率的复杂表面，难于
用数学表达式表示，一般要用近似积分法。 所有船体近似计算，均可归结为求某种连续曲线
注：L/B 、B/d和D/d是三个独立的主尺度比。
§1-2 船舶型线图
仅有主尺度、主尺度比和船型系数仍不能准确而
完整地表达船体的几何形状，由于船体表面形状
复杂，目前均采用作图法（型线图）来表达。
作图法：以中纵剖面，中横剖面和设计水线面作 为基准，分别作出与上述三个剖面平行的一系列
彼此等距离的纵向平面、横向平面和水线面，这 些平面与船体型表面相交的曲线相应称为纵剖线、
中横剖面——是中站面与船体相截所得的船体剖面。其形状反映 出中横剖面系数、舭部升高和舭部半径的大小。
设计水线面——是设计夏季载重吃水处的水平面与船体相截所得
的船体剖面。
三种主要型线：纵剖线、横剖线、水线
型线图的组成(三个视图和一张表)： （1）横剖线图：图中的横剖线是曲线，表示的是各分站处
船体横剖面的真实形状；而纵剖线和水线则是直线。
重要系数。其大小对排水量、舱室容积、快速性、耐波 性等均有影响。
2-1_船体形状及近似计算方法
Cwp反映水线面的丰满程度，影响船的稳性和快速性。
中剖面系数Cm
• 它是中横剖面在设计水线下的型面积Am与对
应的设计水线宽和吃水乘积(即矩形面积B×T) 的比值：
Cm = Am／(B×T)
内河船和大型运输船的Cm值大，中横剖面较丰满。 快速船和中小型船Cm值较小，中横剖面较瘦削。
必须掌握 注意掌握它们与船舶 性能的关系 理解生成的原理
第2节 船体计算及近似计算方法
1. 2. 3.
船体常见计算 船体坐标系 近似计算方法
1. 船体常见计算
与面积相关的计算 面积 形心位置 面积矩 面积惯矩 与体积相关的计算 体积 形心 ……
2. 船体坐标系
Cp = ▽／(Am×L)
Cp的大小反映船舶排水体积沿船长的分布情况。
值越大，表示排水体积沿船长分布较均匀。 值越小，表示船舶的排水体积较集中于中部，两端瘦削。
该系数与船舶的快速性有密切关系。
五、船体型线图
船舶主要尺度表示出船体的外形尺寸； 主尺度比和船型系数则反映出船体形状的特征； 它们都未能完整地反映出船体这一空间几何体的 准确形状。 船体型线图是一张完整、精确地表示船体形状 的图样，是造船的重要依据。 型线:是船体型表面与平行于基准面的一系列平 面相交而得到的曲线。
基平面 通过中线面和中站面交线上的船底板上缘， 并且平行于设计水线面的平面。 基线 基平面和中线面的交线
二、船舶主要尺度
表征船舶大小的尺寸称为船舶的主要尺度。
钢质船体的内表面称为船体的型表面，凡 吃水（T、d）——通常指在中站面处，自 设计水线长（Lwl）——设计水线面上船 型宽（B）——船体型表面之间垂直于中线 垂线间长（Lpp）——首垂线和尾垂线之间 型深（D、H）——通常指在中站面处，沿 总长（Loa）——船体首尾两端点之间的 是量到型表面的尺寸称为型尺寸，在计算 龙骨线量至设计吃水的垂直距离。 体型表面首尾端点之间的距离； 面的最大水平距离； 的水平距离，又称两柱间长； 舷侧自龙骨线量至上甲板边线的垂直高度； 水平距离； 船舶性能时通常用到的就是型尺寸。
- 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)。
编，国防工业出版Naval Architecture
Art or science?
Air craft carrier
2014-3-46 Ship design
）船舶原理
——
Authorities Classification Societies
Authorities
Government bodies (Hydrostatics)
（1）1999年11月24日，山东烟大汽车轮渡有限
17
渤海新客滚船
（2）1979年11月25日凌晨3点35分，渤海二号钻附录4渤海2号钻井船翻沉重大事故2．抗沉性方面
（1）1912年4月14日夜，英国大西洋邮轮“泰
2014-3-42014-3-422
日，“爱沙尼亚”客轮“
附录5爱沙尼亚”号沉船事故（3中国“跃进号”沉6“
附录6 跃进”号远洋货轮沉没
附录7 “跃进”号沉没之谜
第一章船体形状及近似计算月14日，意大利邮轮Costa
§1—3 船体近似计算方法
算
2014-3-426§1-1
船体型表面：
对于木、水泥船等是计外板厚度的船体外表面。
2．船宽B readth 型深——船体型表面的甲板边线最低点至龙骨基线
的垂直高度。
一般甲板边线最低点在中横剖面处。
45．干舷Freeboard
干舷自设计水线至上甲板边板上表面最低点船型系数表示船体线型肥瘦特征的各种无因次系数的统称。
（以远洋货船为例C WP = 0.8～0.85）
⎧⎪⎩⎪⎨
↓
↑⇒→↑→↑航速阻力稳性WP C 2．中横剖面系数Midship section Coefficient
M
M A C B d =
⋅
3．方形系数（C B ）：
Block Coefficient
∇
d
B L
C B ⋅⋅=
表征船体水下部分体积的丰满程度。
表征船体水下部分体积的丰满程度。
4
Longitudinal prismatic Coefficient
表明▽沿船长方向的分布情况：
一定）（集中于舯部；
分布均匀；
M P P A C C ⎩⎨
⎧∇↓⇒∇↑⇒ 5．垂向棱形系数（C
船形系数的物理意义三．主尺度比
主尺度比表明主尺度间相对关系的无因次比值。
1、基本投影平面：
中线面、2、基本船体剖面：
中纵剖面2014-3-4
49
中站面、
基平面（或设计水线面）
中横剖面设计水线面
3、
2．
L l
4．
二．辛氏法
3．一般公式： 1．
四．近似积分的精确度1．端点坐标修正：
（1）船体曲线恰好在端点站上：
（2）船体曲线超过端点站：
只要证明：△DEG面积=△AGF面积
近似积分法的应用举例例：（教材P
4）。