船舶原理1.1 Simpson's Rule
It is an APPROXIMATION of the true integration
Given an integral in the following form:
Simpson’s 1st Rule is the one we use here since it gives an EVEN number of divisions
Here’s how it’s put to use in this course:
Waterplane Area, Awp Awp = 2 y(x) dx
Simpson’s 2nd Rule
Area = 3/8 ∆x [yo + 3y1 + 3y2 + 2y3 + 3y4 +3y5 + 2y6 +… + 3y n-1 + yn]
where: - n is an EVEN number of stations - Repeats in a pattern 1,3,3,2,3,3,2,3,3,2,……2,3,3,1
Vsubmerged =
Asect(x) dx
Vsub = 1/3 ∆x [Ao + 4A1 + 2A2+…2A n-2 + 4A n-1 + An]
Vertical Center of Buoyancy, KB
This is similar to the LCF in that it is a CENTROID, but where LCF is the centroid of the Awp, KB is the centroid of the submerged volume of the ship measured from the keel… z y Awp
LCF =
x δA/Awp
2/Awp
x y(x)δx δ
*see below!
Substituting into Simpson's Eq., you’ll get the following: LCF = 2/Awp x 1/3 ∆x [(1) (xo) (yo) + 4 (x1) (y1) + 2 (x2) (y2) +… + (xn) (yn) ] Note that the blue terms are what we have to add to make Simpson work for LCF. Remember to include them in your calculations!
Awp = 2 x 1/3 ∆x [yo + 4y1 + 2y2+…2y n-2 + 4y n-1 + yn]
The “2” is needed because the data you’ll have is for a half-section… Section Area, Asect Asect= 2 y(z) dz
Longitudinal Center of Flotation, LCF, (cont’d)
- Since our sectional areas are done in half-sections this needs to be multiplied by 2 - Remember, δA = y(x)δx, so we can substitute for δA - Awp is constant, so it moves left δA
And FINALLY,… Longitudinal Center of Buoyancy, LCB
Simpson’s Rule
Simpson’s Rule is used when a standard integration technique is too involved or not easily performed. • A curve that is not defined mathematically
where: - n is an ODD number of stations - ∆x is the distance between stations - yn is the value of y at the given station along x - Repeats in a pattern of 1,4,2,4,2,4,2……2,4,1
Asection and Awp are examples of how Simpson’s rule is used to find area… … The next slides show how it can be used to find the First Moment of Area, that is, finding the centroid of a given area. The only difference in the procedure is the addition of another term, the distance of the individual area segments from the y-axis…the value of x. The values of x will be the progressive sum of the ∆x… if ∆x is the width of the sections, say10, then x0=0, x1=10, x2=20,x3=30… and so on.
y y = f(x)
∆x
…and summing the individual areas.
y
y = f(x)
x
Notice that:
∆x
• The curve area is the same • Spacing is constant along x (the δx in the integral is the ∆x here) • The value of y (the height) depends on the location on x (y is a function of x, aka y= f(x)) • The area of the series of “rectangles” is more easily summed up
- ∆x here is 81.6 ft - Awp would be given - “2” because you’re dealing with a half-breadth section
Remember, this gives only part of the equation! You still need the “2/Awp x 1/3 ∆x” part!
y
δA
y(x)
x FP
∆x
AP
LCF =
x δA/Awp
That is, LCF is the sum of all the areas, δA, and their distances from the y-axis, divided by the total area of the water plane…
Asect = 2 x 1/3 ∆x [yo + 4y1 + 2y2+…2y n-2 + 4y n-1 + yn]
Note: You will always know the value of y for the stations (x or z)! It will be presented in the Table of Offsets or readily measured…
Longitudinal Center of Flotation, LCF
-This is the CENTROID of the Awp of the ship, or the 1st Moment of Area of the Awp. -For this reason you now need to introduce the distance, x, of the section ∆x from the y-axis
*This is actually a “moment balance” equation! Awp LCF = Σ (x δA) See the .ppt presentation for further discussion!
It’s often easier to put all the information in tabular form on an Excel spreadsheet:
Simpson’s Rule breaks the curve into these sections and then sums them up for total area under the curve
Simpson’s 1st Rule Area = 1/3 ∆x [yo + 4y1 + 2y2+…2y n-2 + 4y n-1 + yn]
We can now move onto the next dimension, VOLUMES!
Volume, Submerged, Vsubmerged
- It gets a little trickier here… remember, since you are now dealing with a VOLUME, the y term previous now becomes an AREA term for that station section because you are summing the areas:
船舶原理——精选推荐
船舶原理”复习大纲一、船舶基础知识1. 船体主要几何特征甲板——舷弧、粱拱主船体——主尺度、主尺度比、船体系数2. 船体几何外形的表示船体坐标系——基平面、中站面、中线面型线图——横剖线图、纵剖线图、半宽水线图3. 船体计算船体计算包括什么?近似积分计算方法——梯形法、辛氏第一和第二法则计算题1.船体基准面有:A.中横剖面,中纵剖面,设计水线面B.中线面,中站面,基平面C.中线面,中站面,设计水线面D.横中剖面,纵中剖面,基平面2.度量船体横向尺度的基准面是:A.中线面B.中站面C.基平面D.水平面3. 度量船体纵向尺度的基准面是:A.中线面B.中站面C.基平面D.水平面4.首垂线是指:A过船体最前端所做的垂线B过首柱前缘与夏季载重线的交点所做的垂线C 过首柱后缘与夏季载重线的交点所做的垂线D 过上甲板与首柱前缘的交点所做的垂线5.尾垂线是指:A.沿着舵柱前缘做的垂线B.沿着舵柱后缘做的垂线C.过上甲板与夏季载重线的交点所做的垂线D.过船尾端点做的垂线6.船体的三个主要剖面是:A.中线面,基平面,中横剖面B.中站面,中纵剖面,基线面C.设计水线面,基平面,中站面D.设计水线面,中纵剖面,中横剖面7.中横剖面是指:A.中站面与船体相截所得的剖面B.中线面与船体相截所得的截面C.水线面与船体相截所得的截面D.船体最大的横截面8.钢质船的船体型线图所表示的船体形状是:A.不包括船壳在内的船体图形B.已包括船壳在内的船体图形C.代表船体的真正外形D.大于船体的真正外形9 从船长的中点处向首尾两端逐渐升高称为:A.舷弧B.梁拱C.舭部升高D.干舷高度10.关于球鼻首作用的正确论述是:A.增加船首强度B.减少兴波阻力C.便于靠离码头D.建造方便11.与船舶快速性有密切关系的尺度比是:A.长吃水比B.宽吃水比C.长深比D.长宽比12.与船舶稳性有密切关系的主要尺度比是:A.长吃水比B.宽吃水比C.长深比D.长宽比13.船长100米,宽9.5米,吃水5米,水下体积2232.5米3,方型系数等于:A.2.13B.0.213C.4.7D.0.4714. Cb=0.5, L/B=6, B/d=3,平均吃水6米,则水下部分体积等于:A.5832m3B.58320m3C.583.2m3D.240m315. 已知某船半宽水线值为y0,y1,------ y9,y10,等间距为Δl,分别写出用梯形法和辛卜生法计算此时的水线面的面积Aw计算式。
第一篇 船舶原理
第一章船舶基本知识⏹第一节船舶浮性⏹第二节船舶的重量与容积性能⏹第三节船舶静水力资料及应用⏹第四节船舶吃水及水密度修正⏹第五节船舶干舷及载重线标志⏹第六节货物的亏舱率和积载因数⏹教学目标及基本要求:了解与货物运输有关的船舶和货物基础知识及基本概念,学会使用船舶静水力资料和载重线海图。
⏹重点:船舶的重量性能、容量性能和载重线标志概念,船舶静水力参数图表及其使用,船舶吃水计算,载重线海图使用,亏舱率、积载因数和自然损耗率概念。
⏹难点:⏹平均吃水概念。
第一节船舶浮性船舶浮性船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶性(buoyancy)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。
船舶重力即船舶的总重量。
船舶浮力是指水对船体的上托力,根据阿基米德定理,船舶浮力大小等于船体所排开同体积水的重量。
⏹船舶重力,通常用W表示,它经过船舶重量的中心,也叫重心(G),其方向垂直向下,船舶重心G的位置是随货物移动而改变;船舶浮力,通常用B表示,它经过船舶水下体积的几何中心,也叫浮心(C),其方向垂直向上,船舶浮心C的位置是随水线下船体体积的变化而变化,如图所示。
⏹船舶重力(W)和浮力(B)大小相等、方向相反且重力与浮力又是作用在同一铅垂线上,这时船舶就平衡漂浮在水面上。
如果增加载货,重力增大船舶就会下沉,使吃水增加,浮力也就增大,直到浮力和重力又相等,船舶就达到新的平衡位置;同样,若重力减少,船舶上浮,也会到达另一新的平衡点。
⏹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。
船首吃水大于船尾水叫首倾;船尾吃水大于船首吃水叫尾倾。
为保持螺旋桨一定的水深,提高螺旋桨效率,一航未满载的船舶都应有一定的尾倾。
A 首倾B 尾倾C3、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。
船舶原理
船舶原理名词解释:1、TPC:每厘米吃水吨数:每增减一厘米吃水所增减的浮力;2、MTC:每厘米纵倾力矩:引起船舶纵倾一厘米所需要的力矩;3、总纵强度:将船体视作一空心变断两端自由支持的梁研究整个船体结构总纵弯曲、总纵剪度和总纵扭转的能力;4、螺距比:螺旋桨每转动一周前进的距离与螺旋桨直径之比;5、可浸长度:在分仓载重线WL时设船舶某一假设舱内破舱进水使船舶下沉和纵倾其最终平衡状态下的水线(WL)n刚好与界限线相切则把这一假象舱的长度定义为该舱中点R处的可浸长度;6、滑脱比:滑脱速度与nP之比即:S=(nP-vs)/nP;7、许可舱长:沿船长任意点为中心的许可长度;8、分舱因素:它表征着(WL)n水线以上剩余储备浮力的大小即纵向浮态安全程度F越小安全程度越高;9、沉深比:沉深与螺旋桨直径之比即:h/D;10、滑失:即滑脱简答题1、倾斜试验的目的、方法、原理:目的:确定船舶空船重心距基线高Z g0.原理:船内重物水平横移tgθ=PL y/D(GM)方法:2、初稳性方程的局限性:1)GM>0不满足船舶不致倾覆条件2)Θ>15时GM初稳性不在是一个定点3、阻力的分类定义、影响因素及减小方法1)摩擦阻力2)涡流阻力3)兴波阻力4、什么是广义谐摇区、遭遇周期的公式、避开谐摇区的三个条件定义:在Tθ/τb =1的附近存在一个摆幅较大的谐摇区这个区间相当于0.70<Tθ/τb<1.3;遭遇周期公式:避开条件:1)改变GM值2)改变航向3)改变航速计算题1、y0……y10间距为1用辛氏法则求水线面面积、求漂心坐标2、排水量D=16000t稳心高度为0.80m1)一货物150t上移10m左移8m求移后GM2)燃油舱用油一半l=10m、B=5m、ρ=1求GM3)求横倾角3、D=16000t,首尾吃水为7.8m、8.0m船长l=150m、TPC=25、MTC=180漂心坐标X f=-3.5.现卸货500t二舱距船中30m卸货200t四舱距船中-60m卸货300t 求卸货后船首尾吃水差4、一船从大连到上海,在大连排水量为16000t吃水为8.0m水线面面积为2400,ρ海=1.025、ρ水=1.005求到上海的吃水。
船舶原理复习
船舶原理第一章 船体形状1. 舷弧:船舶的甲板边线自船中向首尾逐渐升高,甲板的这种升高叫做“舷弧”。
2. 梁拱:甲板中线比其左右两舷的甲板边线高,其高度差叫做“梁拱”。
3. 型线图:表示船体几何形状的图。
4. 型表面:不包括船壳板和甲板厚度在内的船体表面。
5. 型尺度:从型表面上量得的尺度。
6. 中线面:将船体分为左右舷两个对称部分的纵向垂直平面。
7. 中站面:在船长中点处垂直于中线面和基平面的横向平面。
8. 基平面:过龙骨线和中站面的交点O ,并平行于设计水线面的平面。
9. 船舶主尺度:指船长L ,型宽B ,型深D 和型吃水d,它们是船体大小的直线量度。
10. 平均吃水:首尾吃水的平均值。
11. 吃水差:首尾吃水的差值。
12. 船体系数定义:w C :水线面系数,表示水线面形状的肥瘦程度。
m C :中横剖面系数,表示中横剖面的肥瘦程度。
b C :方形系数,表示水下船体的肥瘦程度。
p C :棱形系数,表示水下船体沿纵向分布情况。
vp C :垂向棱形系数,表示水下船体沿垂向分布情况。
第二章 船体计算的近似积分法1. 船体计算的习惯坐标系:一般原点O 取在船中处,个别取在尾垂线处,沿船体首尾向取为纵向坐标x ,沿左右取为横向坐标y ,沿垂向取为垂向坐标z 。
第三章 浮性1. 浮性:船舶在给定载重条件下,能保持一定浮态的性能。
2. 浮心:浮力的作用中心,也就是排水体积的几何中心,用B 表示。
3. 四种浮态:正浮状态d F = d A ,0=θ,单纯横倾状态d F = d A ,0≠θ,单纯纵倾状态d F ≠d A ,0=θ,任意倾斜状态d F ≠d A ,0≠θ。
4. 船舶重量分类:∑+=P W W 0(W 船舶重量,0W 空船质量,∑P 载重量)。
5. 载重系数:总载重量DW 与满载重量WF 之比成为载重系数F η。
6. 平行沉浮条件:所装卸重物P 的重心必须位于初始水线面积中心(即漂心F )的垂线上。
《船舶原理》教学大纲
课程教学大纲Course Teaching Syllabus(Chinese Version)课程编号:010308008课程名称:船舶原理适用专业:航海技术负责人:徐德云大连航运职业技术学院《船舶原理》课程教学大纲学分 2 ,学时40课程编号:010308008 适用专业: 航海技术执笔:卢显青编写日期:2009年7月一、课程的性质与任务本课程是根据STCW78/95公约的要求,为航海技术和轮机管理专业开设的一门专业基础课,旨在使学生通过该课程的学习,掌握船舶的基础知识及船体结构和各种航海性能方面的知识,特别是保持船舶适航性及抗沉性方面的知识。
二、课程教学内容、基本要求主要教学内容:(一) 船舶主要特征1.主尺度、尺度比和船型系数、船舶重量和吨位2.型线图(二) 浮性1.装卸货后的正浮吃水2.航区水密度对吃水的影响3.干舷、载重线标志、水尺(三) 稳性和吃水差1.初稳性计算2.大倾角稳性3.吃水差的计算4.稳性规范5.船舶谐摇、倾斜实验(四) 抗沉性1.抗沉能力等级2.水密完整性的基本知识3.抗沉性综合分析(五)船舶阻力和推进1.船舶阻力2.螺旋桨工作原理3.空泡现象4.调距螺旋桨(六)船体强度1.总纵强度、局部强度、扭转强度2.船体强度的一般运算3.校合船体强度基本要求:通过本课程的学习,使学生掌握船舶各种航海性能的原理和营运变化规律,能够正确使用船舶有关资料,并有一定熟练程度的计算能力,掌握船舶营运中保持和提高航海性能、确保船舶安全的技能是本课程的主要目的要求。
该课程同时为航海技术专业的《船舶货运》、《船舶操纵》、《船体结构与设备》及轮机管理专业的课程打下扎实的理论基础。
三、课程的其它教学环节本课程主要采用课堂教学。
每堂课布置作业,主要针对基本概念进行强化。
四、建议课时分配五、说明本课程是根据用船人员的实际工作需要而设置的,授课时不能只作船舶常识介绍,也不能停留在一般原理分析阶段,应避免船舶设计性能过多的分析,以解决实际问题为重点,要按照STCW78/95公约的要求,尽量突出本课程的实践和实用性。
船舶原理(2)
1)水线面面积静矩(对船中)
半宽值(m)
站号
L2 bp 20 ( X f ) AW x y ( x) dx 200 0
L 2
2)水线以下横剖面面积静矩(对基线)
型吃水(m) 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0.00
1、船长
(4)设计水线面长度LWL——设计水线面前后 两端之间的距离。 (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 面从首柱前缘量到上舵杆中心线的长度,两者 取较大者。
第一节 船舶主尺度、主尺度比和船型系数
2、船宽
(1)最大船宽Bmax——包括外板和永久性突出 物在内的船舶最大宽度。 (2)型宽(Moulded breadth)B——设计水线 面的最大宽度,不包括外板及其他突出物。 (3)登记宽度BR——船舶的最大宽度处的宽 度,包括两舷外板,但不包括固定突出物。
Z c Am 2 z y( z ) dz
0
d
5.00
10.00
15.00
半宽值(m) 20.00
第三节 船体近似计算
一、船体静水力计算的基本内容
3、求型排水体积
W
L
Vm Aw ( z ) dz
0
L 2
d
Vm L Am ( x) dx
2
第三节 船体近似计算
一、船体静水力计算的基本内容
2、求体积静矩
W
L
M YOZ X b Vm L x Am ( x) dx
船舶原理
§4-4稳心半径及其与船形的关系
3、垂柱体船
水线面为菱形的垂柱体船
据各正浮d 时的r值绘成r=fr(d)曲线(见图3-12)。 计及zm=zb+r,可绘出zm=fm(d)曲线(见图3-9)。 由上曲线可见,zb近似为过原点斜率约为0.535直线; 而r在低吃水时为大值,在高吃水时为小值。 zm曲线在d临=7m附近有极值,说明当7m> d > 7m时均 将增大。
广义结论:船舶
等容微倾的稳心 半径等于任意初 始水线面积对其 过漂心倾斜轴的 面积惯矩与排水 体积之商。END
稳心的几何意义:浮心移动轨迹的曲率中ห้องสมุดไป่ตู้;
稳心的物理意义:两相邻浮力作用线的交点。
稳心半径表达式的使用范围:θ <10°~15°
四、稳性半径表达式
稳性半径表达式推导:
由于横倾后出水三角体体积v2的浮心k2移至入水三角 体体积v1的浮心k1位置。根据平行力移动原理和等容条件, 则有: v1·k2k1 =V·BB1 设横倾角为无穷小dθ,有: k2k1=k2o+ok1 计及上式和等容条件,则有: BB1=(v· k 2o + v · ok1)/V 入水: v· ok1 = dθ∫( 1/3)Y3dx= dθ·i1 出水: v2·k2o = dθ∫ ( 1/3)Y3dx= dθ·i2 BB1=dx(i1+i2)/V=dx· Ixf,由图可见:r= BB1 l /dθ 将BB1式代入即得稳性半径公式 2 3
§4—2水面船舶的平衡状态
•由此可见,水面船舶的平衡状态与其重心G与稳心 M的相对位置有关,而水面船舶满足稳定平衡状态 的条件是:重心低于稳心,即 GM>0 。 •假设船舶倾斜前后船内重量无相对位移,故G为定 点,D为船舶排水量;B为船舶初始位置的浮心; B1为船舶倾斜位置的浮心。由于倾斜前后水线下排 水体积几何形状改变,故B为变点。
船舶原理名词解释啊知识讲解
船舶原理名词解释啊知识讲解船舶原理名词解释啊1长宽比L/B 快速性、操纵性宽吃水比B/d 稳性、摇荡性、快速性、操纵性深吃水比D/d 稳性、抗沉性、船体强度宽深比B/D 船体强度、稳性长深比L/D 船体强度、稳性2船长:船舶的垂线间长代表船长,即沿设计夏季载重水线,由首柱前缘至舵柱后缘或舵杆中心线的长度3型宽:在船体最宽处,沿设计水线自一舷的肋骨外缘量至另一舷的肋骨外缘之间的水平距离4型表面:不包括船壳板和甲板板厚度在内的船体表面5型深:在船长中的处,由平板龙骨上缘量至上甲板边线下缘的垂直距离6型吃水:在船长中点处由平板龙骨上缘量至夏季载重水线的垂直距离7型线图是表示船体型表面形状的图谱,由纵剖线图、横剖线图、半宽水线图和型值表组成;8浮性:船舶在给定载重条件下,能保持一定的浮态的性能;9平衡条件:作用在浮体上的重力与浮力大小相等、方向相反并作用于同一铅垂线上;10净载重量NDW:指船舶在具体航次中所能装载货物质量的最大值11漂浮条件:满足平衡条件,且船体体积大于排水体积;12浮心:浮心是船舶所受浮力的作用中心,也是排水体积的几何中心;13漂心:船舶水线面积的几何中心;14平行沉浮:船舶装卸货物前后水线面保持平行的现象;15每厘米吃水吨数(TPC):船舶吃水d每变化1cm,排水量变化的吨数,称为TPC。
16储备浮力:满载吃水以上的船体水密容积所具有的浮力17干舷:在船长中点处由夏季载重水线量至上甲板边线上缘的垂直距离18船舶稳性:船舶在外力(矩)作用下偏离其初始平衡位置,当外力(矩)消失后船舶能自行恢复到初始平衡状态的能力19静稳性曲线:稳性力臂GZ或稳性力矩Ms随横倾角?变化曲线20动稳性曲线:稳性力矩所做的功Ws或动稳性力臂I d随横倾角?变化的曲线21吃水差比尺:是一种少量载荷变动时核算船舶纵向浮态变化的简易图表,它表示在船上任意位置加载100t后,船舶首、尾吃水该变量的图表22最小倾覆力矩(力臂):船舶所能承受动横倾力矩(力臂)的极限23进水角:船舶横倾至最低非水密度开口开始进水时的横倾角24可浸长度:船舶进水后的水线恰与限界线相切时的货仓最大许可舱长称为可浸长度25稳性衡准数K是指船舶最小倾覆力矩(臂)与风压倾侧力矩(臂)之比26稳性的调整方法:船内载荷的垂向移动及载荷横向对称增减27静稳性力臂的表达式:1)基点法2)假定重心法3)初稳心点法28船体强度:为保证船舶安全,船体结构必须具有抵抗各种内外作用力使之发生极度形变和破坏的能力29局部强度表示方法:①均布载荷;②集中载荷;③车辆甲板载荷;④堆积载荷30MTC为每形成1cm吃水差所需的纵倾力矩值,称为每厘米纵倾力矩31载荷纵向移动包括配载计划编制时不同货舱货物的调整及压载水、淡水或燃油的调拨等情况32重量增减包括中途港货物装卸、加排压载水、油水消耗和补给、破舱进水等情况33抗沉性:是指船舶在一舱或数舱破损进水后,仍能保持一定浮性和稳性,使船舶不致沉没或延缓沉没时间,以确保人命和财产安全的性能34舶的操纵性是船舶能保持或改变船速、航向和位置的性能35回转圈:船在转舵前做等速直航运动,自转舵起船舶重心的轨迹曲线36回转圈可对应四个阶段:①转舵前的等速直航初始期;②自转舵起至舵转毕的机动期;③r i改变的渐变期;④r为定值的稳圆期;摩擦阻力基本阻力压差阻力(剩余阻力)--①粘性压差阻力(涡流阻力)②兴波压差阻力(兴波阻力)船舶阻力污底阻力附加阻力附体阻力空气阻力波涛阻力浅水附加阻力37流体动力:物体在空气中运动时为空气动力,在水中时则为水动力,统称为流体动力38伴流:船在水中以船速Vs行驶时,其附近水受船体运动影响产生一种追随运动的水流,该水流称为伴流39伴流:①摩擦伴流;②势伴流;③兴波伴流40阻尼力矩:①摩擦阻尼力矩;②涡流阻尼力矩;③兴波阻尼力矩41螺旋桨的工作原理三个理论:①动量理论;②叶元体理论;③环流理论42渗透率:船舱的进水体积与理论进水体积的比值43界限线:在船侧由舱壁甲板上表面至少76mm所画的线44分舱因数F:表示水线以上剩余储备浮力的大小即纵向浮态的安全程度 F小安全性高45收到功率:机器功率经过减速装置,推力轴承,轴承及尾轴套筒等的摩擦损失,传送到螺旋桨推进器,在螺旋桨与尾轴套筒之间主轴处量的功率46有效功率:螺旋桨的收到功率经过螺旋桨的工作及桨和船之间的水流的相互作用与影响,最后转换为克服阻力的功率1船舶稳性误差:船舶资料自身误差、货物积载因数误差、货物装载位置误差、货物重心位置确定误差、液舱内液体测量误差、液体因温度变化引起的重心变化、船舶常数的不确定性、2船舶初始横倾形成的原因:1)配载时各舱货物重量左右不对称2)货物装卸时左右不均衡3)液舱柜内液体左右不均衡4)舱内货物横移5)使用船上重吊装卸重大件货物3船舶初始横倾的调整:1)载荷横移2)载荷增减4稳性报告书主要内容:1)船舶主要参数和使用说明2)基本装载情况稳性总结表3)各类基本装载情况稳性计算4)液体舱自由液面惯性矩表及说明5)进水点位置和进水角曲线6)GM临或Zg临曲线等5决定船舶最小干舷高度的因素:1)船长、船舶类型2)方形系数,长深比L/B 3)上层建筑,舷弧4)季节,航区,舷外水密度6减小自由液面影响的措施:1)减小液舱宽度2)液舱应尽可能装满或空舱3)保持甲板排水孔畅通4)主要纵向水密分隔是否有漏水连通现象及是否有不必要的积水5)在排水量较小时,更应重视液舱内自由液面对稳性的不利影响7静稳性曲线的主要特征:1)静稳性曲线在原地处的斜率-初稳性高度GM2)曲线上的反曲点-甲板浸水角?j3)最大稳性力臂及其对应的横倾角?sm4)稳性消失角?v及稳性范围?r5)?=30?处静稳性力臂G Z︱?=30?6)静平衡角?s⑥影响静稳性曲线的因素:1)干舷2)船宽3)排水量(或吃水)4)船舶重稳心高度5)自由液面6)初始横倾8提高船舶抗沉性的主要措施:1)设计建造阶段1增设双层底、双层船壳2增加干舷高度3增设水密横舱壁2)营运阶段1不超载2保证各舱密性9总纵弯曲强度校核方法1)详算法2)许用剪力与许用弯矩校核法3)估算法-强度曲线图表校核法4)腐蚀对剖面模数的影响10影响涡流阻力的主要因素:1)航速(对水相对速度)V—R e∝V22)流体密度和粘性u3)水线以下船体尾部形状11用船吊吊装吊卸重物过程评估:1)货物或由码头装卸,或由船吊装卸,作业完成后,船舶稳性与浮态是一样的2)由码头吊装吊卸,其过程对船舶没有影响3)由码头吊装吊卸,其过程对船舶有显著影响,必须先评估后作业12大倾角静稳性和初稳性的区别:1)横倾角范围不同2)初稳性的三个假定在大倾角稳性中不成立3)衡量指标不同4)船舶具有初稳性,不保证在大倾角横倾中也具有稳性而不倾覆13使用稳性规则的注意事项:1)应按规则计及自由液面影响、结冰影响2)尽量避免船舶出现初始横倾3)主要稳性规则中的理论假设与实际状况的差别4)注意船舶设计状态与实际营运状态的差异5)满足稳性规则仅是满足船舶稳性最低和必须要求,并不能保证船舶一定不会倾覆6)船舶应急时,应特别只有船舶稳性的变化7)即使满足稳性规则,也不能免除船长责任14利用测定的船舶横摇周期计算初稳性高度GM、检验船舶稳性:1)测定船舶横摇周期T实测2)利用测定的T实测计算初稳性高度GM1 3)按船舶稳性方法计算初稳性高度GM4)检验-看GM1与GM 是否相当15国内船舶稳性衡准:1)初稳性高度GM不小于0.15m 2)在横倾角等于或大于30度的静稳性力臂GZ应不小于0.20m;若进水角小于30度时,则进水角处的静稳性力臂值应不小于该值3)最大静稳性力臂对应横倾角应不小于25度;且进水角应不小于最大静稳性力臂对应横倾角4)稳性衡准数K不小于116IMO稳性规则:1)GM≥0.15m 2)恢复力臂GZ曲线下的面积①0-30度面积≥0.055m*rad②0-40度或进水角中较小者间所围成的面积≥0.090③30-40度或··≥0.030 3)横倾角等于或大于30度处的复原力臂应不小于0.20m 4)最大复原力臂对应的横倾角应不小于25度5)对L≥24m的船舶,尚应满足天气衡准17改善稳性的措施:1)增加干舷2)增加船宽3)降低重心4)减少受风面积5)减少自由液面的影响6)阻止货物移动18船舶谐摇运动的危害:10剧烈的摇荡会降低船速,造成货损,损坏船舶结构,旅客晕船,影响工作2)使货物移动,甲板上浪,不适当的摇荡会危及船舶安全19避免谐摇措施:1)改变GM2)改变船速,从而改变船与波浪的遭遇周期3)改变航向。
船舶原理
1、船舶的航海性能包括哪些性能?各自的含义分别是什么?1、浮性:船舶装载一定的载荷,仍能浮于一定水面位置而不沉没的能力。
2、稳性:船舶受外力作用离开平衡位置发生倾斜而不致于倾覆,当外力消除后仍能回复到原来平衡位置的能力。
3、抗沉性:船舶遭受海损事故舱室破损进水,仍能保持一定的浮性和稳性而不致于沉没或倾覆的能力。
4、快速性(或称速航性):船舶在其动力装置产生一定功率的情况下能达到规定航速的能力。
快速性包括两方面:1)船舶阻力:研究船舶航行时所遭受的阻力。
目的在于掌握阻力的变化规律,从而改善船型,降低阻力。
即阻力的成因、分类、计算、影响因素和降阻措施。
2)船舶推进:研究船舶推进器,推进器克服阻力发生推力。
目的在于设计出符合要求的高效推进器。
即推进器的水动力性能、设计高效推进器。
5、操纵性:船舶在航行是按照驾驶员的意图保持既定航向的能力或改变航行方向的能力。
包括:1)航向稳定性:保持原有航向的能力。
2)转首性:应舵转首的能力。
3)回转性:应舵作圆弧运动的能力。
6、耐波性(或称适航性):船舶在风浪海况下航行时的运动性能,即船舶在风浪中遭外力干扰而产生各种摇摆运动,以及砰击、上浪、失速和飞车等时,仍能维持一定航速在水面上安全航行的能力。
主要研究内容为船舶摇摆。
目的在于:掌握船舶摇摆规律,采取措施以减缓船舶摇摆。
船舶摇摆的含义:1)船舶转动:横摇、纵摇和首摇―――摇;2)船舶直线运动:横荡、纵荡和垂荡―――摆。
2、船型系数有哪些?各自的含义是什么?会进行船体系数的相关计算。
1)水线面系数的大小表示水线面的肥瘦程度。
2)中横剖面系数的大小表示水线以下的中横剖面的肥瘦程度。
3)方形系数的大小表示船体水下体积的肥瘦程度。
4)棱形系数的大小表示船体水下排水体积沿船长方向的分布情况。
5)纵向棱形系数的大小表示船体水下排水体积沿吃水方向的分布情况。
3、了解梯形法的基本原理,掌握用梯形法列表进行船体计算的方法,掌握“成对和”和“自上而下和”的含义。
船舶原理(杜嘉立)课后简答题答案教学内容
船舶原理(杜嘉立)课后简答题答案船舶原理课后简答题答案第二章1.船舶营运中的船舶重力与重心,浮力与浮心如何确定?2.船舶的静水力性能资料包括哪几类?各自包含哪些参数和曲线?查用时应注意哪些问题?船舶的静水力性能资料包括:静水力曲线图、载重标尺、静水力参数表三种。
静水力曲线图包括:排水量曲线、型排水体积曲线、浮心距船中距离、浮心距基线高度、水线面面积、浮心距船中距离、厘米吃水吨数、每厘米纵倾力矩曲线等。
载重标尺包括:船舶实际吃水、排水量、厘米吃水吨数、每厘米纵倾力矩、横稳心距基线高度等。
静水力参数表包括:排水量、厘米吃水吨数、每厘米纵倾力矩、横稳心距基线高度、浮心距基线高度、浮心距船中距离等查用时应注意:浮心纵向距中距,漂心纵向距中距离这两条曲线查取的横坐标厘米值是从船中起算的。
3.平均吃水的含义是什么?其大小受哪些因数的影响?船舶处于实际纵横倾或者存在船体变形状况下船舶的排水体积与某吃水下船舶正浮且无船体变形状况下的船舶的排水体积相同时,则该吃水值就为船舶的平均吃水。
跟不同船舶的浮态对应的首尾和船中吃水以及吃水差有关,同时还和漂心距中距离有关。
4、邦戎曲线与费尔索夫图谱有哪些用途?(P38-4)答:借助邦戎曲线可以计算出船舶在较大纵倾浮态(无横倾)下的型排水体积及其浮心的垂向和纵向位置。
费尔索夫图谱是用来计算船舶大纵倾浮态下的型排水体积和浮心纵向坐标。
5、载重线标志由哪几部分组成?勘划载重线标志的目的是什么?如何使用?(P38-5)答:载重线标志的组成:1、国际航行的船舶的载重线标志:1)甲板线,2)载重线圈及水平横线,3)各载重线,4)冰极标志;目的:用以限制最大船中吃水和确保船舶最小干舷;如何使用:不会。
第三章1、船舶稳性的分类有哪些?(P81-1)答:1、横稳性和纵稳性,2、初稳性和大倾角稳性,3、静稳性和动稳性,4、完整稳性和破舱稳性2、船舶有哪几种平衡状态?简述其特点。
(P43)三种,稳定平衡不稳定平衡中性平衡稳定平衡:重心G0点在稳心M点之下,复原力矩M R的作用方向与倾侧力矩M h 的作用方向相反,当外力消失后,它能使船舶回复到原平衡状态。
