[船舶设计原理]课后习题学生整理未修改版

《船舶设计原理》习题集

第一章 绪论

1. 从船舶的用途角度，船舶一般分哪些类型？

从船舶的用途角度，船舶一般分为军用船舶和民用船舶，民用船舶主要有运输船、工程船、工作船以及特殊用途船等类型。

2. 对新船的设计，主要满足那几个方面的基本要求？ 适用、安全、经济和美观4个方面

3. 船舶设计遵循的基本原则：

贯彻国家的技术政策

遵守国际、国内各种公约、规范和规则

充分考虑船东的要求

4. 民船设计技术任务书主要包括哪些内容？

①航区、航线；②用途；③船型；④船级；⑤船舶主要尺度及型线；⑥船体结构；⑦动力装置；⑧航速、续航力；⑨船舶性能；⑩船舶设备；⑪船员配备及其舱室设施

5. 海船的航区如何划分？内河船的航区如何划分？

遮蔽、沿海（Ⅲ类航区）、近海（Ⅱ类航区）和无限航区（Ⅰ类航区）

内河船舶航行区域，根据水文和气象条件划分为A，B，C三级，其实某些水域，一句水流湍急情况，又划分为急流航段，即J级航段

6. 目前，我国将新建船舶的设计划分为哪几个阶段？

制定产品设计技术任务书、报价设计、初步设计（合同设计）、详细设计、生产设计、完工设计

7. 何谓船舶的设计航速与服务速度、试航速度、自由航速？

设计航速、服务航速：设计航速是指在船舶设计时理论上给定的速度，服务航速是船舶在航行时实际的速度，船舶会根据班期，风向，水流等多种因素来调整船舶速度。一般按设计航速的85%计算。 试航速度：船舶在满载情况下，静水域中主机额定功率所能达到的速度叫试航速度。

8. 解释：航速、续航力、自持力以及他们之间的关系

航速（kn，km/h）：民用运输船为要求达到的满载试航速度。拖船常提出拖带航速、拖力的要求及自由航速的要求。

续航力（n mile，km）：在规定的航速或主机功率下（民船通常按主机额定功率的85%~90%的螺旋桨设计点时），船上所携带的燃料储备可供航行的距离。

自持力（d）：船上所携带的淡水河食品可供使用的天数。

9. 船舶的六大性能：

第二章 海船法规的相关内容

10. 船舶稳性衡准公式

K=lq/lf≥1中，lq和lf分别指什么，如何确定？ lqlf：最小倾覆力臂，m，应用计及船舶横摇影响后的动稳性曲线来确定 ：风压倾侧力臂，m，按下式计算lf=pAfZ/9810Δ

11. 船舶的横摇角主要与哪些因素有关？

船宽、吃水、初稳性高度、船舶类型和舭龙骨尺寸

12. 按照法规要求，对干货船、油船、客船、集装箱船规定各核算哪些载况？

干货船：满载出港、满载到港、压载出港、压载到港

客船：满载出港、满载到港、满客无货出港、满客无货到港、压载出港、压载到港

油船：满载出港、满载到港、部分装载出港、部分装载到港、压载出港、压载到港

集装箱船：满载出港、满载到港、压载出港、压载到港

13. 客船分舱和破舱稳性常规计算的目的是什么？

保证船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定的稳态和稳性

14. 主船体水密舱室划分时，如何决定其舱长？

船舶处于最深分舱吃水时，船舶在一层或数层限定垂向浸水范围的甲板及其以下部分最大投影型长度（不一定对）

15. 计算船舱进水后船舶浮态和稳性的基本方法有（增加重量法）和（损失浮力法）

16. 解释：舱室渗透率、船舶的可浸长度及其曲线、安全限界线、分舱因数、分舱指数

舱室渗透率：舱室渗透率是船舶破损后，在限界线下的被水侵占的舱室容积与各舱室容积之比。船舶的可浸长度及其曲线是为了不使船舶沉没对船舱长度所规定的限制。

安全限界线：安全限界线是在船舶侧视图上，舱壁甲板边线以下76mm处的一条曲线。

分舱因数：决定许用舱长的因数

分舱指数：分舱指数是船体遭受碰撞损坏后残存的概率

17. 何谓—舱制船舶、二舱制船舶和三舱制船舶，各对应的分舱因数F的范围是多少？（0.5

0.33

18. 计算分舱指数A时，涉及到哪些概率？各与设计船舶的哪些数据有关？

所考虑的舱或舱组可能浸水的概率Pi，不考虑任何水平分隔。

所考虑的舱或舱组浸水后的生存概率，包括水平分隔的影响。

达到的分舱指数A由吃水ds、dp和dl计算的部分指数As、Ap和Al按公式相加所得。

19. 何谓船舶的最小干舷？计算国际航行船舶的最小干舷的目的？

所谓最小干舷，对海船来说，就是按照《国际载重线公约》或我国法规中有关载重线的规定计算出的允许装载的最小干舷值。

计算船舶最小干舷的目的：船舶的使用实践表明，装载过重，干舷不足，常常是海损事故的一个重要原因。因此，为了保证船舶的安全，就要限制船舶营运过程中的最大吃水，从而提出了最小干舷的要求。

20. 确定国际航行船舶的最小干舷时，为什么要将海洋划分为若干季节区？主要划分为哪些季节区？ 船舶的安全性与其所在海域的风浪情况关系密切。海区不同其风浪要素不同，则对船舶甲板上浪影响不同。法规根据各海区在一年内各时期的风浪情况，将海洋划分为若干季节区。并把季节区作为确定最小干舷的基本参数。

季节区分为：北大西洋冬季区，冬季区，夏季区，热带区，夏季淡水区，热带淡水区。

21. 船舶最小干舷的大小取决于哪些因素？

①在相同安全程度下，船长越大，干舷越大；②船体型线与上层建筑形式；③水灌进主船体内部的可能程度；④海域风浪情况

22. 何谓船舶的吨位、总吨GT、净吨NG？其用途有哪些？吨位与载重吨一样吗？船舶总吨位、净吨位

各依据什么进行计算？

⑪船舶吨位：船舶吨位是指按《国际船舶吨位丈量公约》，或有关船舶管理当局规定的方法核定船舶容积大小的一种度量。船舶吨位有总吨位和净吨位两种。

⑫总吨位：总吨位是依据上甲板以下主船体和上甲板以上永久围蔽处所的总容积计算的（一些符合规定的处所可以免除）。

⑬净吨位：净吨位是按赢利处所，即载货处所和旅客处所的容积（或旅客人数）计算的。

⑭船舶吨位用途有：①作为费用支付的基准；②作为营运管理中划分等级的依据和配置安全设施的衡准；③作为表示商船建筑规模大小的一种度量。

⑮不一样，船舶吨位与载重量概念不同，后者符合常规概念，是重量的度量单位

⑯总吨：GT=K1V（K1=0.2+0.02lgV；V—扣去免除部分后的船内所有围蔽处所的型容积之和）

净吨位:NT是根据有收益处所如货舱容积等计算的，NT=K2Vc(4T/3D)^2+K3(N1+N2/10)(Vc—各载货处所的总容积；D—型深；T—型吃水；N1--不超过8个铺位的客舱中乘客人数；N2—其他乘客数；K2,K3—系数)K2=0.2+0.0211gVc，K3=1.25（GT+10000/10000）

23. 在国际航行船舶的设计工作中，在决定主尺度及总布置设计时，在船舶吨位方面应注意什么？

苏伊士运河、巴拿马运河管理当局没有接受国际吨位丈量公约，过往两运河的船舶还必须按照运河管理当局的规定丈量、计算吨位。（不知道对不对）

24. 船舶在航行和停泊中的污染主要有哪些？

油类污染、散装有毒液体物质污染、包装的有害物质污染、船舶生活污水污染、放射性污染等。

25. 《法规》对各类船舶防止油污设备和措施的一般要求有哪些？

①装设滤油设备；②设置机舱残油（油泥）舱；③装设标准排放接头；④油类与压载水的分隔和艏尖舱内载油；⑤燃油舱保护

26. 船舶生活污水的处理方式有哪几种类型？

①储存柜式；②处理排放式；③再循环式处理

27. 对船用垃圾的处理方法主要有哪几种？

①直接投弃法；②粉碎处理法；③焚烧处理法

28. 《法规》对油船防油污结构和设备有哪些要求？

①油船上应设置污油水舱，以便将洗舱后的污油等保留在船上一定时间；②凡载重量为20000吨及以上的新原油油船及载重量30000吨及以上的新成品船，均应设有专用压载舱；③每艘载重量为20000吨及以上的新原油油船均应装有原油洗舱系统；④关于油船双壳结构的规定

29. 名词解释：A-30级，主竖区，

A-30级：是由符合下列要求的舱壁与甲板组成的分隔，它们应用认可的不燃材料隔热，在30min内，其背火一面的平均温度较原温度增高不超过139℃，且在任何一点包括任何接头在内的温度较原温度增高不超过180℃。

主竖区：是指A级分隔成的船体、上层建筑和甲板室区段，它在任何一层甲板上的平均长度一般不超过40m。

30. 船舶防火的措施包括（一般防火措施）和（结构防火措施）。一般防火措施包括（控制可燃物质）、

（控制通风）、（控制热源）、（设置脱险通道）等几方面。

31. 货船的起居处所和服务处所的防火，可采用哪几种保护方法之一？

①控制可燃物质；②可燃材料的限制使用；③通风控制；④热源控制；⑤脱险通道的布置；⑥防火区域分隔；⑦探火和报警设备的应用；⑧灭火设备的即可使用

32. 一艘90m的客船，载客2500人，至少需配备多少艘乘员20人的救生艇？（P54表2-21）

50（P85 表3-17）

第三章 船舶重量与容量

33. 船舶重量重心计算的目的？

为使设计船舶准确地漂浮在预定的吃水线上，就必须比较准确地估算船舶的重量与重心。

34. 民船空船重量由哪几部分组成？载重量由哪些重量组成？

钢料重量Wh、木作舾装重量Wf及机电设备重量Wm

载重量包括货物、旅客及其行李、船员及其行李、燃油、滑油及炉水、食品、淡水、备品及供应品等重量

35. 简述民船的几种典型排水量。

①空船排水量：船舶建成后交船时的排水量，此时的排水量就是空船重量。

②空载排水量：船上不载运货物、旅客及其行李的载况。其相应的载况有空载到港（油水等载重为设计储备量的10%）、空载出港（油水等载重为设计储备量的100%）。

③满载排水量：船上装载了预定的设计载重量的载况称为满载，相应的排水量即为满载排水量（或设计排水量）。其相应的载况有：满载到港（油水等载重为设计储备量的10%）、满载出港（油水等载重为设计储备量的100%）。

④最大排水量：有些载运轻泡货物的货船，为加大载运重货时的载重量以提高其经济性，把吃水设计成可变的，在设计水线之上还加一个设计重载吃水线，结构设计时要满足这种吃水状态对结构强度等的要求，此时的吃水叫做结构吃水。这种典型载况叫做重载，对应的排水量叫做最大排水量，也称重载排水量

36. 何谓结构吃水？

有些载运轻泡货的货船，为加大载运重货时的载重量以提高其经济性，把吃水设计成可变的，在设计吃水线之上还加一载重吃水线，结构设计时要满足这种吃水状态对结构强度等的要求，此时的吃水称为结构吃水。

37. 设计船舶主体内各舱所需的总型容积包含哪些项目？

货舱所需容积Vc，油水舱所需形容积Vow，专用压载水舱所需容积Vb，机舱所需容积Vm和其他舱所需的型容积Va.Vh=Vc+Vow+Vb+Vm+Va-Vn(Vn—上甲板以上装货的容积)

38. 什么是载重量系数？如何利用载重量系数法估算空船重量？（5，6题选一）

载重量与排水量之比称为载重量系数

当设计船的载重量DW给定时，可用下式粗估空船重量LW：

LW=DW/ηDW（1-ηDW）式中的载重量系数η

DWDW，可参考同类型的船舶统计值选取，最好取自相近的DW母型船，也可按同类型船舶载重量系数η的统计公式计算。书本P17有各类船舶η的大致范围。

39. 设计一艘货船，载重量2000t，船长110m。现有2艘母型船资料：一艘船长94m，载重量1860t，总

重2735t；另一艘船长122m，载重量2480t，总重3397t；；利用载重量系数法估算设计船的总重。

（5，6题选一）

40. 估算船舶空船重量及重心时，先估算出船体钢料、木作舣装、机电设备的重量和重心分别为：

Wh=991t，Xh=0.04m，Zh=2.9m；Wf=129t，Xf=1.08m，Zf=2.1m；Wm=92t，Xm= —3.7m，Zm=1.5m；计算空船重量和重心。

41. 在设计的初期，如何估算船舶的重心？

在设计初期即主要尺度及排水量确定阶段，设计船的重量重心只能依据母型船或统计资料进行粗略估算。

42. 船舶的固定压载是指什么？

固定压载是固定加在船上的载荷，通常采用生铁块、水泥块和矿渣块，一般在船下水前后放在船底部1固定压载的目的是降低船舶的重心以提高稳性；增加船舶重量以加大吃水；必要时用来调整船舶的浮态。

43. 船舶设计时，在估算的重量中，通常要加一定的排水量储备，也称排水量裕度，为什么？一般如何

选取排水量裕度？其重心高度如何考虑？

原因大致有：①估算误差；②设备增加；③采用代用设备和材料

一般有两种取法：①空船重量LW的某一百分数；②分项储备

重心高度影响船的稳性。一般是将储备排水量的重心高度取在空船的重心处。有时考虑到重心估算 的误差及将来可能发生的重量变化，从提高船的安全性考虑，往往将整个空船的重心提高0.05~0.15m，作为新船重心高度的储备，也可以根据Wh、Wf及Wm重心估算的结果，分别取各自的重心储备。

44. 名词解释：货物积载因数，载重型最小干舷船、容积型富裕干舷船，型容积利用系数

货物积载因数：货物积载因数μc是每吨货物所需的货舱容积。

载重量最小干舷船：重质货物的积载因数小，对船舶的货舱舱容要求低，船的主要要素起控制作用的因素是重量（载重量）。重质货物船的干舷满足《国际载重线公约》或我国《海船法定检验技术规则》要求的最小干舷，其对应型深是船舶具有的货舱舱容能够满足货物对容积的要求。重质货物船属载重量型的最小干舷船，对应的积载因数在1.4以下

容积型富裕干舷船：轻质货物的积载因数大，对船舶的货舱舱容要求高，船的主要尺度相对也大。此类船的型深若按最小干舷确定，则其货舱舱容不满足货物对容积的要求,此类船的型深要按容积要求来计算（有效装载容积与其型容积之比）。轻质货物船的干舷大于最小干舷，属于容积型的富裕干舷船。 型容积利用系数：货舱、油舱、水舱的有效装载容积与其型容积之比称为型容积利用系数

45. 货物的积载因数是指

密度的倒数，而液体货物的积载因数 等于货物 密度的倒数。

46. 如何计算货舱所需的容积、专用压载水舱所需容积、机舱所需容积、以及船舶所需总型容积？ 货舱所需容积、专用压载水舱所需容积、机舱所需容积、以及船舶所需总型容积见书本P30~31的公式2-46、2-49（50）、2-51、2-52（太麻烦了我真的不想打- -）

47. 客船所需总甲板面积包括哪些面积？

①不同等级旅客的舱室标准；②旅客居住舱室的面积及公共处所的面积，以及他们的比值；③用于旅客娱乐、活动场所的总面积，及其与旅客人数的比值；④每位旅客占有的散步甲板面积；⑤每层甲板主要通道的面积及能容纳的旅客人数；⑥用于布置旅客的甲板面积与总的甲板面积（或LppB）的比值；⑦各等级船员居住舱室的人数及面积；⑧船员公共处所的面积及其与船员人数的比值；⑨用于布置旅客及船员的总面积与LppB的比值；⑩餐厅的人数及每人占有的面积数；⑪其他有关布置地位的标准

48. 按经验公式如何估算船舶主体可提供的总型容积？

Vh=CbDLppBD1其中Lpp为垂线间长，B为型宽，D1为只计入首尾舷弧影响的相当型深D1=D+Sm，其中D为至上层连续甲板的型深，Sm为平均舷弧高，CbD为计算到型深的方形系数（P19 2-16）

49. 如何进行船舶的容积校验？提高船舶容量的最有效途径是什么？

设计船所能提供的主体型船体积Vh应等于或略大于所需的主体型容积，这样才能满足设计任务书对舱容的要求Vh=CbDLppBD1=VC+Vσω+Vb+Vm+Va-Vn。

最有效的途径是增加型深D

50. 何谓船舶容量、包装货舱容积、散装货舱容积及液体货舱容积？

船舶容量：船舶容量是船舶舱室容积和甲板面积的总称。

包装货舱容积：装载的货物是包装货

散装货舱容积：装载的货物是散装货

液体货舱容积：装载的货物是液货，但需要除扣舱内构件，并考虑液货受热膨胀的特性留出一定膨胀间隙

51. 设计船舶主体内各舱所需的总型容积包含哪些项目？

货舱所需容积VC，油水舱所需容积Vσω，专用压载水舱容积Vb，机舱所需型容积Vm，机舱所需型容积Vm，其他舱所需型容积Va。（对于布置地位型船还需考虑所需的甲板面积）

52. 何谓容量图？它是如何做出来的？有何用途？

容量图表示全船舱容大小及分布，是以船长为横坐标，各舱的横剖面面积为纵坐标绘成的曲线。 容量图是按总布置图，邦戎曲线图和型线图绘制出来的。

用途：利用容量图能计算出货物、油水的重量及其重心的纵向位置，所以它是纵倾调整、浮态及稳性计算的辅助资料。

53. 何谓舱容要素曲线？如何计算、绘制？有何用途？

舱容要素曲线是指各液体舱的容积和容积形心随液面高度变化的曲线。

舱容曲线包括各液面高度处体积V及其形心坐标Xv，Zv及边舱的Yv，以及自由液面对通过其面积形心纵轴的惯矩ix，计算时液面高度Z通常从舱柜底面算起。

用途：用来计算各种载况时的液舱装载量和重心位置，是计算浮态与稳性（包括破舱稳性）的基础资料，并可用来制定油水舱“液位容积表”，供船员使用。

54. 有一客货船，∆=2380t，主机2台，每台功率950KW，其耗油率g0=0.23kg/kw.h，续航力为

4000n.mile（海里），航速14kn，辅机和锅炉燃油储备为燃油的30%，滑油储备为燃油的5%，船员人数90人，旅客1100人，淡水储备380t，食品5t，备品15t，载货量Wc=420t。风浪储备系数K=1.1，船员按每人重65kg、行李50kg计算；旅客按每人重65kg、行李30kg计算。求该船的空船重量LW，及满载到港时的排水量。

55. 有一艘沿海小货船，其主尺度为：Lpp=48m,B=8.0m,D=3.8m,T=3.0m，主机功率P=294KW，用另一艘小型货船资料估算该船的Wh,Wf,Wm和GM值。型船资料如下：

Lpp0=50m,B0=8.8m,D0=4.2m,T0=3.4m

P0=294KW,Wh0=199t,Wf0=105t,Wm0=46t

Zb0=1.84m,r0=1.78m,Zg0=3.11m

56. 已知某货船的货舱容积由两部分组成，现量得其中一部分的体积及其型心为V=120m3，x1=2.3m，

z1=2.1m；另一部分的体积及其型心为V=135m3，x1=1.2m，z1=2.4m。则该货船容积为 ，容积心位置为 。

57. 重质货物的积载因数是 重量（载重量） ，重质货物船属载重量型的最小干舷船，对应的积载因数在1.4以下。

第四章 主尺度及排水量确定

58. 为何低速船舶一般比较短粗，而高速船舶均瘦长？

对低速船（通常Fn＜0.18的船）来说，摩擦阻力占总阻力比例很大，所以总阻力随船长的增加而增大，较短的船长可以获得较低的摩擦阻力，其最低阻力船长较短。高速船（Fn＞0.3的船）因剩余阻力占总阻力的比例很大，所以总阻力随船长的增加而减小，较长的船长获得较低的剩余阻力，其最低阻力船长较长。基于上述原因，通常低速船都设计的短而肥，而高速船设计得较为瘦长。

59. 试述船宽与稳性的关系

①型宽对初稳性的影响，初稳性高度GM受稳心半径BM影响很大，由于BM正比于B²，所以，

增加型宽B，BM将迅速增加，因此，型宽B增加，GM也将迅速增加。也就是说增加型宽B对改善初稳性有显著效果。

②型宽对大倾角稳性的影响，增加型宽除可增加初稳性高度外，还对增加大倾角时的恢复力臂起很大作用。在横倾角较小阶段，增加型宽对大倾角稳性是有利的，但在横倾角较大时是否有利，则视具体情况经过具体计算才能确定。

60. 大的吃水对增加螺旋桨的性能有何好处？

这是因为增加设计吃水，可加大螺旋桨直径，提高其效率；可加大螺旋桨的埋水深度、降低空泡，有利于螺旋桨工作。在Δ一定时，保持L，B不变，增加吃水d以减小Cb及B/d，会使剩余阻力有所降低，因此吃水不受限制的船舶，选用大一些的吃水对提高螺旋桨工作性能和降低阻力有利。同时增加吃水，可加大螺旋桨的埋水深度，还能在纵摇时减少螺旋桨出水的可能性，对耐波性也有好处。

61. 选择L,B, Cb, d主要考虑哪些主要因素?

L：①船长对阻力的影响；②使用条件和建造条件对船长的限制；③应考虑总布置对船长的要求；④船长对操纵性、耐波性、抗沉性的影响；⑤船长对重量及造价的影响；⑥船长应满足浮力要求

B：①型宽对稳性及耐波性的影响；②型宽对阻力的影响；③使用条件和建造条件对型宽的限制；④应考虑总布置对型宽的要求；⑤型宽应满足浮力要求；⑥型宽对造价的影响

d：①吃水对快速性的影响；②吃水对其他性能的影响；③吃水应满足浮力要求；④航道及港口水深对吃水的限制

Cb：①方形系数应满足浮性方程式；②方形系数对布置的影响；③方形系数对船体重量及载重量的影响；④方形系数对阻力的影响

62. 设计一艘散货船，初步计算排水量Δ=24000t，船型系数K=1.004，Cb=0.8，若从性能角度考虑给定

L/B=7，B/d=2.5，试初步确定该船主尺度L, B, d

63. 什么是诺曼系数？其物理意义是什么？与哪些因素有关？有什么用途？

排水量增量系数，该系数恒大于1.0，这说明排水量的增量永远大于已知重量（与排水量变化无关）的增量。诺曼系数既可用于排水量确定时的重量与浮力平衡计算，也可用于按母型船考虑重量变化时直接确定设计船的排水量。

64. 设计一艘载重量17500t的货船，初步选定一个主尺度方案后，估算排水量为24000t，船体钢料重

Wh=4430t，舾装设备重Wf =1590t，机电设备重Wm=1045t，利用诺曼系数法修正设计船舶的排水量。（诺曼系数按公式N=1/(1-Wh/Δ-2/3*Wf/Δ)计算）。

（LW=Wh+Wf+Wm， δDW=LW+DW-△， δΔ=N•δDW，Δ1=Δ+δΔ）

LW=4430+1590+1045=7065t N=1/(1-Wh/Δ-2/3*Wf/Δ)=1.297 δDW=LW+DW-△=7065+17500-24000=565t Δ1=Δ+δΔ=565+24000=24565t

65. 在船舶初步设计时，主要进行哪些性能计算与校核？

稳性校核、航速校核、干舷校核、容量校核

66. 船宽增加将初稳性，

67. 船舶的尺度比影响船舶的性能，其中：

L/B主要影响性、B/d主要影响性、

L/D主要影响D/d主要影响性。

68. 设计初始阶段，进行船舶航速估算（或功率估算）的目的是什么？如何估算船舶的速度？

①初步估算设计船在给定主机情况下的航速 ；②初步确定在所要求航速下需要的主机功率 ； ③检查在给定主机情况下所要求的航速是否合理 ；④在方案比较时，通过对各方案的航速估算，为选择最佳方案提供航速方面的依据。

69. 船舶设计时，从哪几个方面考虑提高船舶的推进效率？

①提高螺旋桨敞水效率；②提高相对螺旋效率；③提高船身效率；④提高轴系效率

70. 估算船舶航速常用海军部系数法。一艘船舶的满载排水量为280t，主机功率为800kW，若取相近型

船的海军常数为138.5，则该船的航速为 13.73(错了别砍我，P117） kn。

71. 某成品油船主要要素为：船长Lpp=138.0m，型宽B=24.6m，型深D=10.8m，设计吃水d=8.0m，设

计吃水时载重量11800t，方形系数CB=0.71，结构吃水d’=8.3m，结构吃水时载重量12600t。试求该船结构吃水时的载重量系数 DW。

72. 简述确定载重型船舶主要要素的一般步骤和方法？

①分析设计任务书，确立设计船的基本设计思想；②从浮力入手初步拟定排水量、主要尺度和方形系数；③计算空船重量、重力与浮力平衡；④性能校核

73. 简述确定布置地位型船舶主要要素的一般步骤和方法？

①首先从布置入手初步拟定Lpp，B，D值；②计算重量，选择吃水，重力与浮力平衡，计算方形系数；③进行性能校核，调整主要要素

74. 解释：经济船长、载重型船、布置地位型船、载重量系数。

经济船长：民用运输船从营运经济角度出发，常选用阻力稍有增加的较短船长，称其为经济船长。

载重型船：

布置地位型船：

载重量系数：载重量与排水量之比称为载重量系数。

75. 何谓船舶的稳性？何谓初稳性高的下限值和上限值？船舶初稳性衡准中为什么要规定上限值和下限值？设计的初始阶段如何估算设计船的初稳性GM？影响GM的主要因素有哪些？如初稳性GM不足可采用哪些措施来改善？

船舶在外力作用消失后保持其原有位置的能力称为船舶的稳性。

船舶初稳性的下限值是保证船舶具有足够的航行和使用安全的最小初稳性高度值，使得：

（1）在较小的静横倾力矩作用时，船舶的横倾角尽量小，从而使船舶有较为稳定的正浮状态。

（2）有抗沉性要求的船舶在海损后又足够的剩余初稳性高度。

（3）保证船舶顺浪航行船中处于长时间的波峰时，减少后的初稳性高度足够维系。

（4）对客船旅客集中一舷或者全速回航、起重船起吊、集装箱船恒风作用时，船舶的静倾角不超过极限静倾角。

（5）对于船舶的大倾角稳性，保证一定的稳性储备和稳性范围。

船舶初稳性的上限值就是保证船舶横摇缓和的最大初稳性高度值。

提高初稳性高的措施主要有：

（1）降低船舶的重心。在船舶底部加压载物是最常用的方法。

（2）增加干舷。某些稳性不足的老船可将载重线降低以增加干舷高度。

（3）增加船宽。在船舶的两舷水线附近加装相当厚度的护木和浮箱等，或在舷侧加装一个突出体。

76. 提高型深对大倾角稳性有何影响？

改善大倾角稳性

77. 将船舶船体钢料重量、舾装设备重量以及机电设备重量分别表示为如下形式的排水量的函数：

Wh=Ch∆，Wf=Cf∆2/3，Wm=Cm∆2/3V3/c，试推导诺曼系数的表达式。

推导过程见课本P110-111

第五章 型线设计

78. 船舶的型线设计归纳起来有哪三种？

自行设计法、改造母型法、数学船型法

79. 表征船舶外形的特征参数主要有哪些？

①主要尺度与船型系数，包括L，B，D，d，Cb，Cm，Xb等；②横剖面面积曲线形状；③设计水线形状；④首、尾轮廓及甲板线（甲板中心线、舷弧线）；⑤典型剖面横剖线形状；⑥平边线和平底线

80. 横剖面面积曲线下的面积相当于船舶的（排水体积）；曲线面积的丰满度系数等于船舶的（棱形系

数）；面积形心的纵向位置相当于船舶的（浮心纵向位置）。

81. 将船舶横剖面面积曲线无因次化后其曲线下的面积相当于船舶的什么系数？为什么？

棱形系数，Cp决定了横剖面面积曲线的丰满程度，对曲线形状影响极大。

82. 船体水下部分的横剖线形状有（U）型和（V）型。

83. “V”，“U”型线各有什么特点？

“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型剖面使伴流比较均匀，有利于提高船身效率，改善螺旋桨工作条件，降低螺旋桨激振力。但相对于“V型”，“U型”剖面的湿面积较大，摩擦阻力大些，耐波性差些。一般一些大型运输船舶及中、高速船舶，采用“U型”剖面

“V型”：V型剖面的面积分布偏于上部，湿表面积较小，对减小摩擦阻力有利。在尾部，V型剖面使去流段水流顺畅，可减小漩涡阻力。V型剖面可增加纵摇和升沉的阻尼，对耐波性有利，小型船舶多采用V型剖面。

84. 试述船舶设计倾斜的首柱的优点。

它的主要优点在于能够使设计水线以上的水线变得瘦削，因而可减少首端的激波。倾斜的首柱使设计水线以上的水线面积迅速增加，有利于减小船在迎浪航行中的纵摇和升沉运动，从航行安全角度考虑采用倾斜的首柱对改善碰撞时水小部分的安全也是合理的；另外，倾斜的首柱增加了甲板面积，并与外

飘相配合使船外形美观大方。

85. 船舶船尾形状主要有：（巡洋舰尾）及（方尾）等常规型、球尾、双尾鳍、不对称尾及涡尾、隧道

型及纵流船型。

第六章 总布置设计

86. 中机型与尾机型布置各有什么优缺点？

尾机型 优点：从改善货舱与舱口的合理布置上、船体纵向构件的连续性上、缩短轴系长度用于增加货舱容积，以及减少轴系重量和功率在轴系上的损失诸方面与中机型相比是有利的。缺点：①纵倾调整困难；②驾驶视野变差；③中小型船舶的抗沉性难于满足一舱不沉的要求。

中机型 优点

87. 船舶纵倾调整方法的实质，就是采取一定的措施改变G和型线设计

时合理选择 浮心纵向位置XB 的问题。

88. 位于舱壁甲板以下的机器处所，应设有相距尽可能远的设置有困难时，至少要有 1 部钢梯引向的通往上层甲板的门和 2 个能通往登乘甲板的应急逃生孔。

89. 为了满足船舶在航行和操作中的各种要求，一般货船上配备各种必要的设备，、

锚泊和系泊设备 、 救生设备 、 操纵设备 、 航行、信号设备 等。

90. 球鼻首的设计参数有哪些？

91. 什么是盲区？客船、货船和油船的盲区一般多大？

驾驶室里驾驶员眼睛到首端舷墙顶点引一直线，通常把这一直线与水面的交点和首柱间的一段区域称为盲区。

客船的盲区长度为0.60Lpp～0.70Lpp，货船及油船满载时平均为1.25Lpp,压载航行时约为2.0Lpp.

92. 船舶在压载航行时，为什么要保证一定的首吃水、尾吃水和平均吃水？

船舶的装载情况变化，船舶的浮态也随之发生变化。当尾吃水不足时，将使桨叶出水，使推进效率降低，引起空泡和振动；当首吃水不足时，首拍击现象严重，将引起首底破坏；而平均吃水过小，则船舶的受风面积增大，对稳性及航向稳定性都不利

93. 船舶纵倾调整有哪些措施？

①改变双层底以上舱室的相互位置；②改变双层底以上舱室的相互位置；③适当移动机舱位置；④设置首部平衡空舱或深压载水舱；⑤改变浮心位置

94. 船上通道、出入口与扶梯布置应遵循哪些原则？

①各舱室的船员、乘客易于从其居住舱室进出；②各舱室的船员、乘客易于到达露天甲板；③遇有紧急情况，备舱室的船员、乘客易于到达救生艇登乘甲板

三、计算题：

第七章 计算：

1. 有一艘沿海小货船，其主尺度为：Lpp=44m,B=8.4m,D=4.0m,T=3.2m，主机功率P=294KW，

用另一艘小型货船资料估算该船的Wh,Wf,Wm和GM值。型船资料如下：

Lpp0=48m,B0=8.8m,D0=4.2m,T0=3.4m

P0=294KW,Wh0=199t,Wf0=105t,Wm0=46t

Zb0=1.84m,r0=1.78m,Zg0=3.11m 估算船舶的Wh,Wf,Wm和GM的公式分别为：

Wh=ChLBD，Wf=CfL(B+D)，Wm=CmPB，

GM=Zb+r-Zg，Zb=Zb0t，r=r0b2/t，b=B/B0，t=T/T0，Zg=ξD

2.某成品油船主要要素为：船长Lpp=124.0m，型宽B=21.4m，型深D=11.6m，设计吃水d=7.0m，设计吃水时载重量10000t，方形系数CB=0.68，结构吃水d’=7.5m，结构吃水时载重量11000t。试求该船结构吃水时的载重量系数ηDW。

3．有一客货船，∆=2480t，主机2台，每台功率1000KW，其耗油率g0=0.217kg/kw.h，续航力为3500n.mile（海里），航速13kn，辅机和锅炉燃油储备为燃油的30%，滑油储备为燃油的5%，船员人数100人，旅客1300人，淡水储备400t，食品5t，备品15t，载货量Wc=430t。风浪储备系数K=1.1，船员按每人重65kg、行李50kg计算；旅客按每人重65kg、行李30kg计算。求该船的空船重量LW，及满载到港时的排水量。

4. 有一艘小型船，垂线间长Lpp=42m，Cp=0.67，浮心纵向位置xb= —1.07m，现用垂线间长Lpp=64m，Cp=0.63船的型线图进行（1-Cp）法型线变换，型船的浮心纵向位置xb= —1.16m，设两船的CM相同，将两船各分20站，求设计船19、 18、17、16、15站各横剖面型线在型船型线图相应移动的距离δxi。

⎧Cpf=Cp+2.25xb/Lpp前后体棱形系数用下式计算：⎨ C=C-2.25x/Lpbpp⎩pa