船舶设计原理复习题库

柱处的干舷，波浪涌上甲板的现象。 当船首干舷一定时，甲板淹湿概率随船厂的增加而减小；随航速的增加而增加；随方型系数Cb的增大而减小。 为了减小甲板淹湿，对F/L（干舷船长比）值提出如下一些最小建议值。 ①首柱处水线到首楼甲板的距离不应小于…… ［有表格和公式，见课本第117页］

7、自然失速和被迫减速有什么不同？设计中应如何减少船舶在波浪中的失速？

答：自然减速是指推进动力装置的功率调定后，船在风浪中航行时，由于船的摇摆等运动引起的阻力增加，风引起的附加阻力和推进效率降低等所造成的减速。被迫减速则指在恶劣的气候条件下，船舶不仅会因为激烈运动使阻力和推进性能变坏而造成很大的失速，还会因为出现甲板严重上浪、抨击及螺旋桨飞车等现象时，被迫人为地降低其航速。

在设计中，除了改善船舶的运动性能外，通常在满载时考虑有充分的干舷，在空载时保持有必要的首尾吃水以减少船在波浪中的失速。

第十章

1、什么是船舶的操纵性？船舶设计中操纵性通常包括那几方面的内容？

答：船舶操纵性是指船舶能保持或改变航向、航速、位置的性能。即船舶按驾驶员的指令要求改变或保持其运动的性能。

根据船舶运动的特点，操纵性可分为下述三方面的内容：1.航向稳定性，2.回转性，3.应舵性。 7、影响船舶操纵性的主要内容有哪些？设计中应如何根据不同类型船舶的特点进行考虑？

答：1.船型（a.修长度，b.宽度吃水比，c.纵中平面面积F及其形心位置，d.首尾肋骨形状，e.重心位置，f.水上受风面积，g.航速，h.吃水水深比），2.附体面积及位置（加大尾鳍，假装稳定鳍），3.舵（a.舵面积，b.舵的数量，c.特种舵）。

第十一章

1、什么是船的最小干舷、，《海船载重线规范》等为什么要规定船的最小干舷？

答：所谓最小干舷，对海船来说，就是根据《海船载重线规范》的有关规定计算得的Fmtn值，它是从保证船的安全性出发，为限制船舶在营运过程中的最大吃水而提出的要求。 1.减小甲板上浪，2.保证一定的储备浮力。 2、船的最小干舷大小取决于那些因素？

答：取决于船长L、型深D、方形系数Cb、季节区、上层建筑、舷弧等。

3、什么叫干舷甲板？船舶设计中最小干舷的计算是如何进行的？夏季最小干舷和其他季节最小干舷有什么不同？

干舷甲板，用于计算干舷的甲板，通常为上甲板，即为最高一层全通甲板，该甲板上有露天开口的永久性的封闭装置，甲板下船侧开口有永久水密封闭装置。露天甲板的最低线及其平行于部分升高甲板的延伸线作为干舷甲板（对不连续甲板的船）。

国际航行的夏季区最小干舷计算：（mm）=+ 其中 —“标准船”的夏季最小干舷，标准船特征：平甲板，Cb=0.68 L/Ds=15，标准舷弧 —对L＜100m且封闭的上层建筑有效长度＜35%L的B型船舶的干舷修正值。 —对船舶的计算方形系数≠0.68的干舷修正值 —对船舶L/Ds≠15时的干舷修正值 考虑船舶上层建筑和围壁室影响的干舷修正值 —船的实际舷弧和标准舷弧不同的修正值。 对于无限航区的船舶，其余季节航区的最小干舷都是以夏季最小干舷为基础而计算得的。

5.最小干舷船和富裕干舷船有什么区别？

答：最小干舷船 对于货船，如运载积载因数小（c<1.3）重货（煤、矿石），可按《载重线规范》来决定最小干舷，从而可确定船的型深D，这种船称为最小干舷船，其D既符合最小干舷的要求，也满足容积要求。

富裕干舷船 当设计C较大的货船时，按载重线规范求得的最小干舷Fx所决定的D，不能满足货舱容积的

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。 6.什么是船舶登记吨位？其主要作用有哪些？ 答：所谓船舶登记吨位RT是指按《船舶吨位丈量规范》的有关规定计算得到的船内部的容积，1登记吨位=2.832m3（100英尺3）.

主要作用：①表示运输船的大小；②统计世界或一个公司的船舶拥有量；③造船或租船费用，以及有些国家用作造船补助金、航海津贴以至船员工资等的计算标准；④在某些公约和船舶法规中，如作为公约生效的条件、区分船舶等级、船员配备、技术管理及某些船舶设备（如安全设施）的配置要求等的标准；⑤船舶检验、船舶登记、丈量的收费标准；⑥其它收费标准，如引水费、拖驳费、浮筒费和进坞费等。 3. 设计时对登记吨位应如何加以考虑？

1)对于同样载重量的船舶，其登记吨位小者经济性能好些； 2)GT和收费标准相连，注意控制GT；

3)船舶等级、舱室标准、设备配置都和GT有关。

第十三章

1、为什么说船体型线设计是关系全局的项目之一？

答：当新船的排水量和主尺度确定以后，在船体型线设计时又要注意和总布置设计相配合、协调。船舶设计的许多工作只有在型线图确定以后，才能正式进行下去，如总布置设计、结构设计、舱容及性能计算等等。 船体型线设计的成功和否，还直接影响到船的技术经济性能，如性能、总布置、结构和工艺。 2、常用的船体型线的生成方法有哪几种？ 答：（1）优秀母型改造 （2）船模系列资料 （3）电子计算机生成型线

3、表征船体外形的特征和参数有哪些？

答：1、主尺度和船型系数包括L\\B\\D\\T\\Cb等；

2、横剖面面积曲线形状 3、设计水线形状 4、横剖面形状

5、首尾轮廓以及甲板边线（脊弧线、舷弧线）的形状。

4、横剖面面积曲线有哪些特征？ 1、 曲线面积等于船体水下部分体积

2、 曲线的形状表示排水体积沿船长的分布情况

3、 曲线面积的丰满度系数也就是船的菱形系数Cp。 4、 面积型心的纵向位置等于船浮心的纵向位置Xb。

5、 曲线的形状对摩擦阻力的影响不大，但对剩余阻力的影响相当大。

5. 选择棱形系数Cp应考虑哪些因素？为什么低速运输船不是从阻力上最佳出发考虑C的选取? （1）阻力方面。（2）经济性。（3）总布置。（4）建造工艺。（5）和Cb，Cm的配合。

低速船一般属于民用船，我们主要 从考虑使用性和经济性考虑，兼顾快速性，因为取CP较大时，阻力增加不大，但是可以得到较大的排水量，提高船舶的经济效益。一般我们都有一个经济方型系数Ce。

6. 浮心纵向位置Xb和哪些因素？设计如何选取？ （1） 阻力性能。（2）纵倾调整。（3）特殊要求。 设计选取时，通常主要是从阻力出发，顾及纵倾调整的需要来确定的。同时考虑到其它方面的要求。

7、什么样的船舶具有平行中体？平行中体有哪些好处？如何确定平行中体的相对长度及适宜位置？没有平行中体船舶的最大横剖面的位置如何确定？ （1) 低速、较胖的船舶具有平行中体。 （2) 平行中体Lp加长可削瘦船两端，对Fn低的船舶减小阻力有利：平行中体Lp加长可使船的中部方整，对装

货有利；有利于施工建造。 （3) 平行中体的位置和浮心的纵向位置Xb有关。平行中体的相对长度可以通过lp=Lp/Lpp随Cb的变化曲线查找。 （4) 对航速较低而没有平行中体的船，其Amax位置在船舯处。随着Fn提高到一定数值以后，Amax向后移动，

可以使进流段尖瘦，从而使Rw减小。此外，对L/B较小的小型船舶，有时考虑去流段水流和顺，Amax还要设在船舯前3%Lpp左右范围内。 8、如何选取横剖面面积曲线的首尾形状？ 首端形状大致随Fn的变化而变化，着眼点从兴波阻力考虑。低速船应该是凹形或者微凹形较好，随着Fn的增大，通常采用微凹形或者直线形状较为适宜。一般Fn=0.22-0.28随着可由直线过渡到凹形，Fn＞0.28以后，则有凹形过渡到微凹，以致直线型。 尾端形状，主要考虑避免水流分离造成漩涡，使尾端形线尽可能和顺，通常设计成直线或者微凹形。

9.为什么型线设计中选择适宜的满载水线形状有重要意义？设计水线的一些特征是如何确定的？

1、DWL形状对阻力R的影响较大，船航行时兴起波浪就在水面附近，所谓船体设计水线的形状也即船体在水面处的形状，对兴波阻力有重要影响，对Vb较高的船更是这样。

2、DWL对应于设计出水Td，船的各项性能往往以设计状态来衡准，使用中的吃水Tt

3、从型线光顺的角度，设计水线处于水下部分和水上部分的分界线，控制设计水线形状对对水上过渡和顺有重要作用。

设计水线的特征包括：水线面系数Cwp、首部形状和半进流角ie、尾部形状。

① 、水线面系数Cwp和稳性、快速性、耐波性、总布置、型线协调有关

② 、首端形状取决于船的Fn，半进流角在很大程度上决定着首部水线的形状，对兴波阻力的影响

很大。

③ 尾端形状从阻力和推进方面考虑，为使曲线平顺过渡，以避免水流分离，减少漩涡阻力，改善

螺旋桨的工作条件，取直线或微凹过渡为宜；从布置考虑，一是尾部甲板面积的需要，直接影响到尾端形状及半宽。二是对于双桨船，要考虑甲板宽度能使螺旋桨处于船体的保护范围之内。

10.船体首尾部分型线特征包括哪些方面？首柱外倾有哪些优缺点？ 船体首尾部分型线包括：

一、侧面轮廓：1.首部轮廓；2.尾部轮廓；3.甲板弧线和脊弧线 二、甲板平面轮廓线

三、横剖面形状：1.水下部分的横剖面型线2.水上部分的横剖面型线

首柱外倾优点：减小首端激浪；迎浪时纵摇欲垂荡运动将缓和；改善碰撞时的安全性；增大首部甲板面积。

12、首、尾横剖面型线有哪几种形式，和哪些性能有关，各自使用于哪种船舶？其水上部分的型线设计应考虑哪些因素？ （1）U、V，中U或中V。

（2）U型——就首部来说，到时半进流角减少，有利于降低兴波阻力；对尾部，U形剖面是伴流比较均匀，有利于提高船身效率，改善螺旋桨的工作条件，且有利于降低螺旋桨的激振力。大型运输船舶及中高速船舶，采用U形剖面的较多。

V形——对减少摩擦阻力有利。对尾部来说，V形剖面使去流段水流顺畅，可减少施涡阻力。此外，V形剖面对耐波性有利，纵摇、垂荡的阻尼增加，是幅值降低。小型船舶如渔船、拖船及快艇多采用V形剖面。

中U或中U型——大多是中型船舶采用，它兼顾到阻力、耐波性两个方面的要求。

首部V型、尾部U型或首部中U型、尾部V型等 有不少船是从提高耐波性和改善螺旋桨的工作条件出发，或兼顾到阻力性能等，采用首尾不同的横剖面型式，以适应设计船的具体特点和使用要求。

（3）水下部分向水上部分过渡和顺，避免突变，特别是在设计水线附近要注意；首部适度外飘，可以减少船在波浪中航行时的甲板上浪和淹湿性。但对高速船舶，设计和航行实践表明外飘过大，在波浪中纵摇和垂荡时，可能外板和波浪拍击产生所谓“外飘砰击”，出现整个船体“颤振”。浪花也容易飞溅上甲板影响工作；甲板面积的需要。前面已提到了主要是锚机布置及考虑锚泊的情况。

14.船中剖面形状是如何确定的？

对于船体中横剖面来说，当B、T、Cm以及D确定以后，形状也基本上确定了

确定船中横剖面形状时，要注意以下二点：保证面积Am的大小，Am=Cm*B*T；确定合适的船底升高d、平板龙骨半宽f、舭部半径R的数值。

16、船体型线尾部有哪些特殊型式？在什么情况下采用较合适？ 球尾——对减小螺旋桨的空泡和激振力较为有利。

涡尾及不对称尾型——涡尾是使流过尾部的水流形成一股涡旋，来提高螺旋桨的效率；不对称尾型式通过由其产生的旋向伴流，和预旋流螺旋桨相配合，使推进效率提高。

隧道型尾——航行于浅水河道以及有些螺旋桨直径受限制的船舶，常采用隧道型尾，以便装置直径较大的螺旋桨，以提高螺旋桨的效率。

21.船体型线设计和哪些因素有关，如何综合考虑？

①、性能 ②、总布置 ③、结构和工艺 ④、船体型线本身的协调合理

总之 ，设计船体型线时应考虑诸多方面因素，设计者应根据新船的任务特点及使用要求，综合分析，权衡处理问题。

22方尾，球尾型线的优缺点？ 方尾：优点：（1）减小能量损失，增加相当于船长的虚长度。（2）Cwp较大，有利于稳性及桨的保

护作用。(3)尾部排水体积大，减小尾倾。（4）结构简单，便于建造，甲板宽敞，便于布置。缺点是倒车阻力大。

球尾：在一定的Fn后主机功率收益较其它尾型大，且可以使螺旋桨的来流较均匀，对减小螺旋桨

的空泡和激振力有利。

23什么是几何型线相似，优缺点？

将母型船的行现在长宽高三方向根据设计船主尺度放大或缩小，并满足下列比例关系： Xi=λLXi0; Yi=λB Yi0 ; Zi=λTZi0;

式中λL=L/L0;λB=B/B0;λT=T/T0分别为长宽高方向的相似系数。

优点：一次就可以做出符合所需排水量和主尺度的型线图；可根据母型几何特征值，直接换算出新船的几何特征值。

缺点：必须使设计船和母型船的船型系数完全相同；局部型线也不能有稍大改变。

第十四章

1为什么说总布置设计是船舶设计中极为重要的环节

总布置设计的成功和否影响到船舶的使用要求，技术性能，经济效益，结构工艺。 2.船主体内船舱划分要考虑哪些要素？

所谓船主体就是指船的连续甲板以下的部分，这部分的总布置设计，首先是确定水密舱壁、甲板、机舱位置、边舱及双层底等的设置和划分等，这涉及到以下一些因素：满足有关规范的要求；船舱的大小符合使用要求；各种装载情况下有诗意的浮态和稳性；考虑总纵强度、局部强度、振动、结构的合理性及建造的工艺性等。

4、为什么现代大多数大型货船采用尾机型？

尾机型得到广泛的使用是因为其具有突出的优点。对于货船，尾机型可使用中部方整的船体设置货仓，便于装货理货，散装货船易于清仓；且有利于货舱口的布置，以提高装卸效率，河里的利用船体空间，这对于提高货船的经济效益非常有利。此外，尾机型可以缩短轴系长度，提高轴系效率，降低造价，且不需设轴隧仓而使仓容有所增加，并有利于结构的连续性和工艺性。 5、不同类型的货舱划分应如何考虑为宜？

杂货船——货舱的数目及长度应满足：保证建造规范要求的最少水密舱壁数；有抗沉要求的船考虑可浸长度对舱长的限制；满足使用要求；装卸效率，装卸时间均衡性；按起货设备配置划分货舱，一般货舱两端设吊车，舱长要顾及两端吊车的干扰 。

散货船——以等舱长为宜；起吊设备配置和舱长、宽保持适当的比例、便于装卸；谷物兼运矿砂的散货船采用大小舱结合方式小舱长度≈0.65～0.75大舱长度。

集装箱船——舱长应根据所载运集装箱的箱长和行数来决定。舱长和箱子总长之比取为1.2～1.3为宜（箱子大者取小值）。

6、双层底有哪些作用？设计中应该怎样确定双层底型式和高度？

设置双层底，有利于搁浅触礁时的安全性，且可以作为燃油、清水及压载水仓之用。同时，大中型船舶的双层底对总纵强度也有很大作用。

确定双层底高度hd应考虑的因素为：对内底起保护作用；便于人员施工，满足管路安装、检修的要求；计及油、水舱容积上的需要。（1）所以对一般船来说，双层底高度以满足规范要求，并兼顾施工及油水舱容需要，等于或略大于下式:

LPP<90m时，hd= LPP+42T+530(mm) LPP大于或等于90m时，hd=4 LPP+42T+260(mm) ( LPP是垂线间长，T为吃水)的计算值。

(2)有时，为了配合主机的安装，首尾狭窄部分的施工以及油水舱容量等的需要，可适当增加局部双层底的高度，但必须注意船中LPP/2区域和机舱端部结构过渡时的完整性。

双层底型式因船类不同而有区别。杂货船的内底常做成水平的 或从毗部向下倾斜。散装谷物船及运煤船的内底，常做成向两舷升高的型式，以便卸货时减少清洁工作量。矿砂船因其所需的货仓容积较小，且为避免货物重心过低，初稳性过高，在货仓地步一段宽度内，双层底常抬高很多。集装箱船一般只在边仓以内部分设双层底。 10、什么叫上层建筑？通常上层建筑有哪几种形式？各有什么优缺点上层建筑是对上甲板以上各种围蔽建筑物的统称，分为船楼和甲板室两种形式。船楼的优点有增加了内部面积和有利于舱室布置（尤其是中部），且有助于提高穿的安全性，缺点是由于甲板上没有外走道，人员不能在上加板上自首至尾通行，必须经过船楼内部或从上一层甲板通过，不方便。甲板室的优点是人员可以在上甲板上自首至尾通行，且人员上下船方便，还有利于旅客在外走道散步观赏。缺点和船楼优点对应。

11、确定上层建筑的尺度应考虑哪些因素？

舱室布置、受风面积、驾驶视线。其他对上层建筑的高度，受桥梁或船闸高度的限制；上层建筑的长度受露天甲板上的设备布置及船员作业需要地位的影响；救生艇设备的布置，要求停甲板有足够的宽敞的地位 ，因而其下的 上层建筑应有足够的长度；一般尾机型货船的上层建筑前臂的位置，应尽可能少跨出货仓舱壁，以免货仓口距离货仓弊端太远，增加装卸货物的困难。 15．公共处所的布置包括哪些方面？应如何考虑？

（1） 餐厅及厨房。我国一般船上通常只设一个船员餐厅。中、大型船的船员餐厅面积尽可能满足全体人员同

时进餐，一般至少满足2/3人员同时就餐。餐厅面积按每人1-1.5m^2考虑。餐厅常兼做开会、放映电影之用。客船餐厅面积按《海船乘客定额及舱室设备规范》最低位：每批进餐人数占一类客船乘客总人数的40%，（每人占甲板面积不小于1.0m^2）及占二、三类客船的乘客总人数的25%和20%（每人不小于0.8m^2）；餐桌宽度应不小于0.6 m（对向而坐），或0.4m（）同向而坐；每人占餐桌长度不小于0.5m.餐厅可设一个或两个，设两个时，其中小餐厅供软席乘客用。有的短途客船，一般只由小卖部供应点心。餐厅近厨房一端常设置配餐室和餐具洗涤间。厨房面积按供膳人数和设备情况，参考相近的实船来定。

（2） 卫生设备。大船上少数高级船员的舱室设有卫生间，其余船员可按个甲板上的人数分设厕所、盥洗室和

浴室。浴室设在底层机舱棚附近为宜，一般为1~2间。规范对旅客卫生设施规定了最低要求。

（3） 其他舱室：以上所讲的舱室只是生活上所需的最低要求。视个船的具体情况和用船单位的要求，还需要

设置其他用途的一些舱室，入客船增设为旅客生活服务的商店、阅览室、休息室、文娱室等，客船和远洋船需设医务室和病房货船常设码头工人休息室，油船需设吸烟室等。《标准》对有关舱室作了具体规定。 16．对船上生活舱室的布置应注意哪些问题？

舱室布置要有明快感；大的公共舱室布置上最好形成小的“区块”，以免给人低沉感，并注意内部有宽敞方便的通道；床铺有纵向和横向两种布置方式；海船上居住室的门都设在内舱围壁上且向室内开；海船各部位的型式应根据建造规范及载重线规范对舷窗水密性的要求来选取，客船还须满足抗沉性规范的规定。