设计原理
-回馈英文
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
8
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
。
11
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。
12
耐波性一般从<
/p>
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 Cb
14
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。
15
Cb
,
L
增大
V
减小
甲板淹湿性减小
。
16
改善船舶失速
< br>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
< br>动,以求被迫减速的幅值不大。
17
< br>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
量裕度
:
在船舶设计中,
为了确保设计船的载重量,
避免超重,
通
常在分别估算
< br>WhWf
及
Wm
的基础上将
p>
LW
预加一定的裕度称
为排水量裕度。(原
因:估算误差;采用待用设备和材料;设备
增加)
货物的积载因
素:
每吨货物装船时所占的货舱容积。
型容
积
:指按型线图计算所得到的舱内容积。
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
p>
—
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。
甲板淹湿性:
指船舶在
波浪中的纵摇与升沉运动异常激烈时,在船首柱,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。
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。
最小干舷船:
对
量不一定增加或增加甚微,甚至减少。对于小船,其强度不是主
因此
D
增加要使船体钢料重量增加。
6
固定加载所用的材料及目
的是什么?
生铁块,石头,水泥块
,矿渣块等。目的:降低重心
7
装载压载水的理由是什么?
p>
保证必要的浮态。空载返航时,吃水太小,桨叶不能充分浸在水<
/p>
中,螺旋桨的推进效率和推力就会减小,且桨叶交替出水会引起
以
至损坏首部结构,而且极度尾纵倾会缩小驾驶的视野,在横向
风浪中会引起操舵困难。空
载返航过程中,油水和备品的消耗,
使船舶重心提高,初稳性高度降低,为了保证稳性也
必须加压载
水。
8
设计中保证快速性的
措施有哪些?
选取合适的尺度系数:
选择合适的优秀的节能船型
和节能动力装置;对于高速小艇,应
尽量减小排水量;采用大直径,低转速螺旋桨,一获
得较高的敞
水效率;减小附体阻力,附体应与船体有良好的配合;减小迎面
要影响因素,
结构构件的尺度主要取决于工艺和建造方面的要求,
以提高稳性,
增大重量以加大吃水,
也可以用来调
整船舶的纵倾。
桨叶的严重振动;
压载时首吃水太小,
船舶在海浪中易引起抨击,
可低一些。
21
p>
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。
p>
23
诺曼系数
N
表
示载
重量增加
1t
时排水量的增量,<
/p>
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
< br>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
< br>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
< br>—
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
< br>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
p>
,
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,而不易成凹形。
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
p>
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。
一.
名词解释
施工设计
< br>:技术设计被审查批准之后,根据建造厂的具体生产技
术条件和船舶各项标准文件
,应制定该船所需的船机电三方面的
全部图纸和技术文件,称为施工设计。
试航速度
: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速度。
< br>服务航速
;指船平时营运所适
用的试航速度,
一般取主机功率的
85%
—
90%
续航力
:
在规定的
主机功率和航速下,穿上所携带的燃油可供船连续航行的距离或
连续航行的
时间。
自持力:
指穿上所带淡水食品等能供人员在海
上维持的天数,也称自己力。
母型改造法:
与新船
在主要方面相
近的实船或设计好的船,将其各项要素按设计船的要求用适当的
方法加以改造变换,即可得到新船的相应要素。
逐步近似:
由于
船舶的内在矛盾错综复杂,设计工作不可能一次完成,而是循着
一个逐步近似的过程。初步近似只考虑少数主要因素,二后一次
近似则计入
更多的因素,后一次近似是前一次近似的修正补充和
发展。进过几次近似后,最终得到符
合各项要求的设计结果。
载重量:
货
物,船员及行李,旅客及行李,燃油滑油炉水,食品
淡水,备品及供应品等的重量称为载
重量。
空船排水量:
指新船
竣工交船是
的排水量
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。
满载排水量:
船舶装满了预定的全
部载重量的载况称为满载,相应的排水量即为满载排水量。
排水
于货船,如载运积载因素小,可按《载重线规范》来决定最小干
舷,
从而确定出船的型深
D,
< br>这种船称为最小干舷船。
富裕干舷船:
当设计积载因素较
大的货船时,按载重线求得的最小干舷所决定
的型深,往往不能满足货舱容积的的要求,
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。
结构
吃水:
对于富裕干舷船,在设计时可根据规范核算最小干舷,求
得最大装载吃水<
/p>
Tmax
,并使船体结构设计符合
Tma
x
的要求,
此时的
Tmax
又称结构吃水。
变吃水船:
在一般情况下,船装载
至满载吃水,而在装重货时船吃水达到
Tmax
。根据这种要求设
计的船称为变吃水船。
操纵性:
p>
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<
/p>
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
个阻力最低的
Cb
和一个引起阻力
急剧增加的临界
Cb
,实船的
Cb
p>
常大于阻力最佳的
Cb
而接近于临界
Cb
,这时船舶尺寸小,
重量轻,船价较低,
同时阻力增加亦不大,油耗较为节省,实船
的这一
Cb
值称为经济方形系数。
富裕水深:
为避免船舶搁浅,船底与河床之间应留有一定的间隙
称为富裕水深。
载重型船;
载重量与排水量比值较大较稳定的船
舶。
布置地位型船:
指为了布置各种用途的舱室需要较大舱容
或
较大甲板面积的船舶。
载重量系数:
载重量与排水量的比值称为
排水量系数。
可行方案:
每一组主尺度的组合都可构成一个船型
方案,但并非每一个船型方案都能满
足约束条件,称满足约束条
件的方案为可行方案。
可行域:
p>
新船主尺度在某一范围内取值就
能满足约束条件,称这个范围为新船
主尺度的可行域。
平行中体
长:
丰满船
的横剖面面积曲线的中部有一平行段称为平行中体长。
平行中体前后的两段长度分别称为
进流段长和去流段长。
舷弧线
:
甲板边
线在中纵剖面的投影线。
脊弧线:
甲板面与中纵剖面的交
线。
总布置设计:
是以满足船东提出的使用要
求和航行性能为前
题,合理整体的确定新船的整体布置工作。
总
体区划:
根据船的
技术特点及使用要求,参考有关船型资料,对
全船空间进行合理
的区划,
船主体:
船
的露天连续甲板以下的部分。
上建:
上甲板
以上各种围蔽建筑物的统称。
纵倾调整:
在完成了总体布局
区域
后即要对船的浮态进行计算,根据计算结果调整总布置,直到浮
态满足要求为止。这种浮态计算与调整的过程称为纵倾调整。
节
能船型:
就是在相同功能下所需功率比常规船舶更小的船型。换
句话说,节能船型就是阻力小,推进效率高的船舶。
最佳纵倾节
能:
船舶利用压载水舱调整纵倾,使船舶处于最佳状态下航行,
从而达到节能的目的。
二.
判断问答
设计人员在设计中必须注意
什么?设计的新船应达到什么要
求?
认真贯彻国家的技术政策<
/p>
;
熟悉并遵守各项规范和公约
;
认真
做好调查研究
;
注
重在借鉴与继承的基础上创新
;
采用逐步近似的
方法
,
逐步深化,最终使设计结果接近最佳组合。要求
:适用经济
安全可靠美观。
生产设计的主要特点是什么?
把船舶设计造船生
产和生产管理通过设计文件有机的体现出来,并以此
作为组织生
产的依据。把船机电纵向的专业系统,进行横向融合沟通,构成
纵横结合的综合系统,使各工种各专业个施工阶段能协调平衡,
均衡生产,提
高综合生产能力。
设计任务书的主要内容是什么?
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。
5
简述型深
对船体钢料重量的影响。
从构件几何尺度和数
量来看,
型深
D
对舷侧板肋骨支柱等构件有影响,
型深
D
增加要
引起它
们重量的增大;但从强度方面分析,
D
增大,则船体梁的
剖面模数增大,可使纵向构件断面尺寸减小,从而减小它们的重
量。从
上述两方面综合考虑,对于大船,
D
增加,其船体钢料重
受风面积,以减小空气阻力。
9
提高稳性的措
施有哪些?
降低船
舶重心高度是改善船舶稳性的根本措施;提高
横稳心高度使
GM
值增大:减少上建的受风面积。
10
影响抗沉性的主要因素及改
善方法?
因素:主尺度,船型要素,分舱甲板的型深,首尾舷弧,
分舱的合理性。措
施:采取分舱的方法;增加干舷可增加型深或
将水密舱壁延伸到更高一层甲板
;
当型深不变时增加吃水相当于
增加了干舷;
p>
增大舷弧以及使横剖面外倾均可增大储备浮力。
11
为保证操纵性设计中应考虑的因素?
舵螺旋桨与船体尾部线型
< br>应有良好的配合
;
受航道限制时,
应特别注意船的回转性能,
这时
应选取较小的船长和较大的舵
面积为宜;推拖船都要求回转性能
好,
以利于作业时灵活,
p>
故采用较小的船长和较大的舵面积系数
;
有
的船舶,为了更好的控制航向和缩短靠离码头的时间,或节约
拖船费用,分析是否有采用
首部侧推装置的必要性;从航向稳定
性来看,
L
/
B
小
Cb
< br>及
B
/
T
大的船是不利的。肥大型船可能存
在操纵性异常的现象,即在小舵角的情况下可能是稳
定的也可能
是不稳定的。
12
确定船舶
的主要要素应满足哪些基本要求?
满
足浮力要求,即新船设计吃
水时的浮力应等于设计排水量;满足
容量要求,即满足新船所需的舱容和甲板面积;满足
新船的各项
技术性能,包括快速性稳性操纵性耐波性和强度等;满足用船部
门对新船的使用要求;满足客观条件对新船主要要素的限制;努
力提高新船的
经济性。
13
确定船舶主要要素的特点是什么?
问
题的综合性,求解的灵活性与多解性;求解过程的逐步近似。
14
选取
L
时应考虑哪些因素?
主尺度限制,浮力,快速性,总
布
置,
经济性,
耐波性
(纵摇与升沉运动
缓慢,
还可以改善失速)
,
操纵性(<
/p>
L
增大,稳定性改善但回转性变差)抗沉性(
L
增加有
利于抗沉性)
15
选取
B
时应考虑哪
些因素
?
主尺度限制,
稳性与横摇
p>
(
B
增大
对稳性有
利对横摇不利),总布置,浮力与经济性(从保证浮力
降低船价考虑,以减小
L
加大
B
为有利),快速
性
16
选取
T
时
应考虑哪些因素
?
主尺度限制,浮力
(增加
T
对增大浮力最为方
便有效)经
济性与快速性(
T
增大,螺旋桨直径可增大,提高推
进效率,改善快速性)
17
选取
D
时应考虑哪些因素
?
舱容与总布置(对于载重型船,
型深
D
是影响货舱舱容的而主要因素,
增大
D
对增大货舱容积最
为有效,对于小型船舶
D<
/p>
的选取主要取决于机舱高度的要求)甲
板的上浪与抗沉性;稳性(
D
增加船舶重心升高
GM
下降对稳性
不利);强度与经济性(增加
D
,船体等值梁的剖面模数显著增
大,有利于船体总纵强度和刚度。对于强
度要求高的大型船舶,
D
增加可减小纵向构件尺寸,因而船体重
量变化不大甚至有所下
降,从而有利于降低经济性。对于小船,
D
增加船体重量增加,
经济性降低)
1
8
选取
Cb
时应考虑哪些因素
?
浮力,快速性与耐
波性(
Cb
减小,
Rr
减小,同时减缓船
舶在海浪中的纵摇与升沉
运动),经济性,总布置(增大
Cb<
/p>
有利于增大货舱容积,也有
利于机舱和船端舱室的布置与建造)<
/p>
19
型线设计时应注意什
么?
保证新船具有良好的快速性;满足总布置要求;考虑船体结
构的合理性和施
工维修的方便。
20
首尾部横剖型线形状
U
型及
V
型的特点?
U
型:排水量沿吃水高度比较均匀分布,使设计水
线削
瘦,半进流角小,有利于减小兴波阻力;在尾部,
U
型剖面
p>
使伴流比较均匀,
有利于提高船身效率,
改
善螺旋桨的工作条件,
降低螺旋桨的激振力。
但对于
V
型
U
型剖面的湿面积较
大,
摩擦
阻力大一些;耐波性也差一些。(大型运输船或中高速
船舶)
V
型:
V
型剖面的面积分布偏于上部,湿面积较小,对降低摩擦阻
力有利。在尾部
V
型剖面使去流段水流顺畅,可减小漩涡阻力。
V<
/p>
型剖面可增加纵摇和升沉的阻尼,对耐波性有利。
21
为什么
大量船舶采用前倾首?
< br>使设计水线以上的首部水线较为尖瘦,
减小了首部的激浪
;
并使设