船舶概論講授提綱2012

1、船舶概論講授提綱（張曉敏）緒論一、船舶概論是怎樣的一門課程 ?二、船舶概論主要內(nèi)容三、學(xué)習(xí)本課程的意義四、學(xué)習(xí)要求與考核 第一章 船舶分類與用途1.1 船舶發(fā)展簡史1.1.1 古代船舶 古代船舶至少始于 8000年前的獨木舟，全盛于木帆船，截止于 1807年蒸汽機船的出現(xiàn)。古代船舶的特點是木質(zhì)船體，依靠人、畜或風(fēng)帆推進，排水量小。1.1.2 近代船舶 近代船舶的特點是：動力采用蒸汽機，或機帆聯(lián)用 ; 造船材料從木板、鐵板迅速過 渡到鋼板，推進器最初采用明輪，然后過渡為螺旋槳。1.1.3 現(xiàn)代船舶 現(xiàn)代船舶的特點是：船舶動力采用內(nèi)燃機等先進動力裝置，具有先進的導(dǎo)航設(shè)備。現(xiàn)代船舶的發(fā)展趨勢是大型化

2、與智能化、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化、高速化與高性能化、環(huán)?；?與節(jié)能化；客船越來越高速、舒適和安全；貨船的裝卸效率越來越高。1.2 船舶分類1.2.1 按造船材料分1.2.2 按推進動力分1.2.3 按推進器分1.2.4 按航區(qū)分1.2.5 按機艙位置分1.2.6 按用途分1.2.7 運輸船分類廠客輪（郵輪）、旅游船、客滾船廠客船T客貨船丨匚渡船、客滾渡船、火車渡船丨廠雜貨船（普通貨船）丨丨散貨船、散糧船、礦砂船、自卸船商船T干貨船T集裝箱船、滾裝船、載駁船丨丨多用途船、兼用船丨匚特種船（半潛式甲板駁、冷藏船）I廠油輪、成品油輪匚液貨船T液化石油氣船、液化天然氣船、液化化學(xué)氣船 匚液體化學(xué)品船1.3 船

3、型的一般介紹1.3.1 運輸船舶1.3.1.1 雜貨船的特點（ 1）載重量比較小，最大的排水量也不超過 2 萬噸；（2）多甲板船，艙口較小，約占船寬的 50%；（ 3）通常設(shè)有起貨設(shè)備，多數(shù)為吊桿；（ 4）航速低，中尾機型或尾機型，老式多為中機型。1.3.1.2 集裝箱船的特點（ 1）上甲板平整，艙蓋板強度大，可堆集裝箱；（ 2）雙層船殼，單甲板船，艙口寬達 8090%B；（ 3）艙內(nèi)設(shè)有箱格導(dǎo)軌系統(tǒng)，裝卸效率高；（ 4）主機功率較大，航速快，壓載艙多。1.3.1.3 散貨船的特點（ 1）主要運輸煤炭、糧食等積載因數(shù)較大的散貨；（ 2）通常載重量很大，船型肥大，航速低；（ 3）單甲板船，艙口寬

4、大，艙口圍板高；（ 4）貨艙截面為八角形，在舷側(cè)的上、下角處設(shè)有上、下壓載邊艙。1.3.1.4 礦砂船的特點（ 1）主要運輸積載因數(shù)較小的礦石等；（2）通常載重量巨大，船型肥大，雙層船殼；（3）貨艙截面為六角形，有大容量的壓載邊艙和很高的雙層底艙；（4）單甲板船，尾機型，航速低。1.3.1.5 油船的特點（1）通常載重量很大，船型肥大，雙層船殼，干舷??；（2）通常采用縱骨架式結(jié)構(gòu)，尾機型船，航速低；（3）單甲板船，甲板平整，艙口圓形且很小，鋪設(shè)各種管系；（4）通常設(shè)有縱艙壁和專業(yè)壓載艙，防火要求高。1.3.1.6 客船的特點（1）飛剪式船首，上層建筑龐大，層數(shù)多；（2）水下線型較削瘦，方形系數(shù)

5、??；（3）浮性、穩(wěn)性、抗沉性好，消防救生設(shè)施完善；（4）中機型，主機功率大，航速高。1.3.1.7 滾裝船的特點（1）多層甲板，各層甲板之間設(shè)有升降平臺或內(nèi)跳板；（2）首尾或舷側(cè)設(shè)有開口和可收放的跳板，供車輛開進開出；（3）上甲板平整，無起貨設(shè)備，航速高；（4）艙內(nèi)甲板為縱通甲板，橫艙壁少，橫向強度和抗沉性較差。 1.3.2 高速船1.3.2.1 高速船定義1.3.2.2 水靜力支承型1.3.2.3 水動力支承型1.3.2.4 空氣靜力支承型1.3.2.5 空氣動力支承型1.3.2.6 超導(dǎo)推進船1.3.3 工作船等1.3.4 軍用船舶第二章 船舶的幾何形狀2.1 船舶的主要尺度2.1.1 基

6、本術(shù)語2.1.2 主尺度2.2 船型系數(shù)2.2.1 水線面系數(shù) CW2.2.2 中橫剖面系數(shù) CM2.2.3 方形系數(shù) CB2.2.4 縱向棱形系數(shù) CP2.3 船體線型圖2.3.1 船體三個坐標(biāo)平面2.3.2 三個基準(zhǔn)投影面2.3.3 型線圖2.4 船舶外部形狀2.4.1 首部形狀2.4.2 尾部形狀2.4.3 上層建筑形式和造型第三章 船舶航行性能3.1 概述3.1.1 船舶航行性能3.1.2 主尺度比3.2 船舶噸位和水尺圖3.2.1 容積噸位（船舶噸位、登記噸位）3.2.2 排水量3.2.3 載重量3.2.4 水尺圖 3.3 浮性3.3.1 船舶浮性3.3.2 船舶浮心3.3.3 平衡

7、條件3.3.4 船舶浮態(tài)3.3.5 水密度對吃水的影響3.3.6 儲備浮力與干舷3.3.7 載重線標(biāo)志3.4 穩(wěn)性3.4.1 船舶穩(wěn)性3.4.2 船舶穩(wěn)性分類按船體狀態(tài)、傾斜方向、傾角大小和傾斜力矩性質(zhì)分：廠破艙穩(wěn)性穩(wěn)性T廠（橫）穩(wěn)性匚完整穩(wěn)性T匚縱穩(wěn)性3.4.3 穩(wěn)心和初穩(wěn)性高度3.4.4 船舶的三種平衡狀態(tài)（1）穩(wěn)定平衡條件：GM>0 即:（2）隨遇平衡條件：GM=O 即:（3）不穩(wěn)定平衡條件：GM<0 即:3.4.5 穩(wěn)性校核3.4.6 穩(wěn)性的判斷與影響因素3.4.7 穩(wěn)性的控制廠初穩(wěn)性T廠靜穩(wěn)性匚大傾角穩(wěn)性T匚動穩(wěn)性重心高度 Zg 低于穩(wěn)心高度 Zm 重心高度 Zg 等于穩(wěn)

8、心高度 Zm 重心高度 Zg 高于穩(wěn)心高度 Zm3.5 抗沉性3.5.1 概述3.5.2 破艙浸水類型3.5.3 術(shù)語3.5.4 船舶抗沉性要求3.5.5 提高抗沉性的措施（1）增加干舷高度，提高儲備浮力；（2）合理分艙，增設(shè)水密艙室；（3）改進船體形狀；4）不超載，貨物系固良好；5）保持適當(dāng)?shù)母B(tài)和穩(wěn)性。3.6快速性（阻力）3.6.1船舶快速性3.6.2船舶快速性指標(biāo)3.6.3船舶阻力分類廠摩擦阻力 Rf廠基本阻力Ro T粘壓阻力 Re1 L興波阻力 RW阻力R T廠污底阻力1 1附體阻力L附加阻力AR T空氣阻力1洶濤阻力L淺水附加阻力3.6.4摩擦阻力3.6.5粘壓阻力（渦流阻力）3.6

9、.6興波阻力3.6.7附加阻力3.6.8淺水效應(yīng)及其原因3.7快速性（推力）3.7.1推進器種類3.7.2螺旋槳的幾何形狀3.7.3螺旋槳的旋向3.7.4螺旋槳的推力特性3.7.5影響螺旋槳推力的因素3.8 耐波性3.8.1 耐波性3.8.2 船舶搖蕩運動的危害（1）影響船舶航行性能和強度；（2）影響儀器設(shè)備正常工作；（3）引起貨移、貨損；（4）影響乘員舒適性。3.8.3船舶搖蕩運動分解3.8.4船舶在靜水中橫搖3.8.5波浪簡介3.8.6船舶在波浪中橫搖3.8.7諧搖船舶受到的遭遇周期等于船舶固有自由橫搖周期時的橫搖，稱為諧搖。發(fā)生諧搖會迅速導(dǎo)致船舶傾覆。避免諧搖的有效方法是：（1）改變船舶

10、重心高度；（2）改變航向和航速。3.8.8減搖裝置3.9操縱性3.9.1船舶操縱性3.9.2操縱裝置3.9.3舵的分類3.9.4舵力與轉(zhuǎn)船力矩3.9.5回轉(zhuǎn)圈及其幾何要素（1）偏距Kk（2）進距Ad（3）橫距Tr（4）旋回初徑Dr（5）回轉(zhuǎn)直徑D3.9.6船舶沖程3.9.7回轉(zhuǎn)時的橫傾第四章船體結(jié)構(gòu)4.1船體的組成4.1.1 船體的組成4.1.2 船體結(jié)構(gòu) 4.2 船體強度的概念4.2.1 船體的受力及變形原因4.2.2 總縱彎曲變形4.2.3 船體強度分類4.2.4 船體總強度概念4.2.5 局部強度 4.3 船體結(jié)構(gòu)的形式4.3.1 船體結(jié)構(gòu)的骨架形式4.3.2 典型船體橫剖面結(jié)構(gòu) 4.4

11、 主船體的結(jié)構(gòu)（1）船底結(jié)構(gòu)，包括單底結(jié)構(gòu)和雙底結(jié)構(gòu)；（2）舷側(cè)結(jié)構(gòu)，即連接船底與甲板的側(cè)壁結(jié)構(gòu)；（3）甲板結(jié)構(gòu)；（4）舷邊結(jié)構(gòu)；（5）艙壁結(jié)構(gòu)，包括橫艙壁結(jié)構(gòu)和縱艙壁結(jié)構(gòu)；（6）首尾結(jié)構(gòu)，包括首部結(jié)構(gòu)和尾部結(jié)構(gòu)。4.5 上層建筑及甲板室結(jié)構(gòu)的特點第五章 船舶艙室設(shè)計5.1 艙室設(shè)計的發(fā)展5.1.1 艙室設(shè)計概念5.1.2 艙室分類5.1.3 船員艙室設(shè)計的發(fā)展5.1.4 貨艙設(shè)計的發(fā)展5.1.5 客艙設(shè)計的發(fā)展5.2 艙室設(shè)計的內(nèi)涵5.3 艙室設(shè)計的總原則5.4 艙室設(shè)計程序第六章 船舶設(shè)備與系統(tǒng)6.1 船舶設(shè)備6.1.1 舵設(shè)備6.1.2 錨泊設(shè)備6.1.3 錨（1）錨的分類（2）有桿錨的

12、特點 在錨桿上裝有可拆的或固定的穩(wěn)定橫桿， 工作時僅以一個錨爪嚙入泥土中， 具有較 大的抓力。最具代表性的有桿錨是海軍錨， 其抓力通常為錨重的4 - 8倍，最高可達12-15倍 并能穩(wěn)固的抓住各種底土。（3）無桿錨的特點 無桿錨省去了穩(wěn)定橫桿，錨爪可以轉(zhuǎn)動若干角度，且每個錨爪同時嚙入土中。無桿錨使用最多的為霍爾錨，其抓力為其自重的3 - 4倍，此值雖較海軍錨為小，但其突出的優(yōu)點是消除了海軍錨不便收藏的弊病，因此使用極為廣泛。6.1.4 系纜設(shè)備6.1.5 起貨設(shè)備（艙蓋、起貨機）6.1.6 救生設(shè)備對救生設(shè)備的要求（ 1 ）對國際航行的客船，要求配置能自動扶正的部分封閉救生艇或全封閉救生艇；（

13、2）對運載易燃貨物的油輪、 化學(xué)品船等， 要求配備能防火至少 8分鐘的耐火救生艇；（3）對 2萬總噸以上的大型貨船， 要求其救生艇能在船舶以 5kn 航速航行時降落下水；（4）要求救生衣能保溫；（5）要求救生圈配備自亮燈和自發(fā)煙霧信號；（6）要求救生艇、救生筏在船舶橫傾 20°時能安全降落下水。6.2 船舶系統(tǒng)6.3 航海儀器6.3.1 羅經(jīng)6.3.2 計程儀6.3.3 測深儀6.3.4 航海雷達6.3.5 六分儀6.3.6 無線電測向儀6.3.7 曲線定位系統(tǒng)6.3.8 導(dǎo)航衛(wèi)星定位6.3.9 GMDSS 系統(tǒng)6.3.10 VTS系統(tǒng)和AIS系統(tǒng)第七章 船舶建造工藝7.1 造船工藝

14、概述7.1.1 造船工藝及其分類7.1.2 造船工藝的主要環(huán)節(jié)7.2 船體放樣和號料7.2.1 船體放樣和號料7.2.2 放樣和號料的方法7.3 船體構(gòu)件加工7.4 船體裝配焊接7.5 船舶艙室的密閉性試驗7.5.1 艙室密性等級7.5.2 密閉性試驗的種類7.6 船舶下水7.7 船舶舾裝及交船試驗7.7.1 系泊試驗7.7.2 航行試驗、重要名詞垂線間長、型表面、型深、型寬、吃水、干舷、水線面系數(shù)、中橫剖面系數(shù)、方形系數(shù)、（縱向）棱形系數(shù)、浮性、穩(wěn)性、空船排水量、儲備浮力、抗沉性、限界線、一艙不沉 制、（橫）穩(wěn)心、快速性、興波阻力、耐波性、轉(zhuǎn)首性、推進系數(shù)、諧搖、操縱性、航 向穩(wěn)定性、縱骨架

15、式、總縱彎曲、總縱強度、橫骨架式、錨泊設(shè)備、船舶系統(tǒng)、航海儀 器、區(qū)域造船法、舾裝工程、船體建造工藝二、思考題1、古代船舶和近代船舶各有什么特點？古代船舶至少始于 8000年前的獨木舟， 全盛于木帆船， 截止于 1807年蒸汽機船的 出現(xiàn)。古代船舶的特點是木質(zhì)船體，依靠人、畜或風(fēng)帆推進，排水量小。近代船舶的特點是：動力采用蒸汽機，或機帆聯(lián)用 ; 造船材料從木板、鐵板迅速過 渡到鋼板，推進器最初采用明輪，然后過渡為螺旋槳。2、現(xiàn)代船舶有什么特點？現(xiàn)代船舶的特點是：船舶動力采用內(nèi)燃機等先進動力裝置，具有先進的導(dǎo)航設(shè)備。 現(xiàn)代船舶的發(fā)展趨勢是大型化與智能化、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化、高速化與高性能化、環(huán)?；?

16、與節(jié)能化；客船越來越高速、舒適和安全；貨船的裝卸效率越來越高。3、船舶分類方法有哪些？按造船材料分、按推進動力分、按推進器分、按航區(qū)分、按機艙位置分、按用途分4、運輸船有哪些種類？廠客輪（郵輪）、旅游船、客滾船廠客船T客貨船丨匚渡船、客滾渡船、火車渡船丨廠雜貨船（普通貨船）丨丨散貨船、散糧船、礦砂船、自卸船商船T干貨船T集裝箱船、滾裝船、載駁船丨丨多用途船、兼用船丨匚特種船（半潛式甲板駁、冷藏船）I廠油輪、成品油輪L液貨船T液化石油氣船、液化天然氣船、液化化學(xué)氣船匚液體化學(xué)品船5、高速船有哪些種類？6、雜貨船的主要特點有哪些？（1）載重量比較小，最大的排水量也不超過 2 萬噸；（2）多甲板船，

17、艙口較小，約占船寬的 50%；（3）通常設(shè)有起貨設(shè)備，多數(shù)為吊桿；（4）航速低，中尾機型或尾機型，老式多為中機型。7、滾裝船的主要特點有哪些？（1）多層甲板，各層甲板之間設(shè)有升降平臺或內(nèi)跳板；（2）首尾或舷側(cè)設(shè)有開口和可收放的跳板，供車輛開進開出；（3）上甲板平整，無起貨設(shè)備，航速高；（4）艙內(nèi)甲板為縱通甲板，橫艙壁少，橫向強度和抗沉性較差。8、客船的主要特點有哪些？（1）飛剪式船首，上層建筑龐大，層數(shù)多；（2）水下線型較削瘦，方形系數(shù)??；（3）浮性、穩(wěn)性、抗沉性好，消防救生設(shè)施完善；（4）中機型，主機功率大，航速高。9、集裝箱船的主要特點有哪些？（1）上甲板平整，艙蓋板強度大，可堆集裝箱；（

18、2）雙層船殼，單甲板船，艙口寬達 8090%B；（3）艙內(nèi)設(shè)有箱格導(dǎo)軌系統(tǒng)，裝卸效率高；（4）主機功率較大，航速快，壓載艙多。10、散貨船的主要特點有哪些？1）主要運輸煤炭、糧食等積載因數(shù)較大的散貨；2）通常載重量很大，船型肥大，航速低；3）單甲板船，艙口寬大，艙口圍板高；4）貨艙截面為八角形，在舷側(cè)的上、下角處設(shè)有上、下壓載邊艙 11、礦砂船的主要特點有哪些？（1）主要運輸積載因數(shù)較小的礦石等；（2）通常載重量巨大，船型肥大，雙層船殼；（3）貨艙截面為六角形，有大容量的壓載邊艙和很高的雙層底艙；（4）單甲板船，尾機型，航速低。12、油輪的主要特點有哪些？（1）通常載重量很大，船型肥大，雙層船

19、殼，干舷小；（2）通常采用縱骨架式結(jié)構(gòu)，尾機型船，航速低；（3）單甲板船，甲板平整，艙口圓形且很小，鋪設(shè)各種管系；（4）通常設(shè)有縱艙壁和專業(yè)壓載艙，防火要求高。13、什么是船舶航行性能？它包括哪些？ 各種船舶從事運輸生產(chǎn)或執(zhí)行特定任務(wù)時， 經(jīng)常航行于兇濤駭浪的海洋或急流險灘的江 河里，他們之所以能順利地完成預(yù)定的任務(wù)，在于船舶本身具有一些特定的性能， 我們 稱之船舶航海性能或航行性能。它包括：14、船舶穩(wěn)性如何分類？ 按船體狀態(tài)、傾斜方向、傾角大小和傾斜力矩性質(zhì)分：廠破艙穩(wěn)性廠初穩(wěn)性穩(wěn)性T廠（橫）穩(wěn)性T廠靜穩(wěn)性匚完整穩(wěn)性T匚大傾角穩(wěn)性T匚縱穩(wěn)性匚動穩(wěn)性15、船舶的三種平衡狀態(tài)及其條件是什么？(

20、1) 穩(wěn)定平衡條件：GM>0即：重心咼度Zg低于穩(wěn)心咼度Zm(2) 隨遇平衡條件：GM=0即 :重心高度Zg等于穩(wěn)心高度Zm(3) 不穩(wěn)定平衡條件：GM<0即：重心高度Zg高于穩(wěn)心高度Zm16、如何提高船舶的抗沉性？(1) 增加干舷高度，提高儲備浮力；(2) 合理分艙，增設(shè)水密艙室；(3) 改進船體形狀；(4) 不超載，貨物系固良好；(5) 保持適當(dāng)?shù)母B(tài)和穩(wěn)性。17、船舶阻力如何分類？廠摩擦阻力Rf廠基本阻力Ro T粘壓阻力ReI匚興波阻力Rw阻力R H廠污底阻力II附體阻力匚附加阻力AR T空氣阻力I洶濤阻力匚淺水附加阻力18、船舶搖蕩運動有哪些危害？(1) 影響船舶航行性能和強度；(2) 影響儀器設(shè)備正常工作；(3) 引起貨移、貨損；(4) 影響乘員舒適性。19、什么是諧搖？如何避免諧搖？船舶受到的遭遇周期等于船舶固有自由橫搖周期時的橫搖，稱為諧搖。發(fā)生諧搖會迅速導(dǎo)致船舶傾覆。避免諧搖的有效方法是：