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上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院船舶海洋工程專升本朱文蔚主講

2009.8.【船舶原理】學(xué)位考試復(fù)習(xí)講座2009.8.1Ⅰ、關(guān)于學(xué)位考試⒈學(xué)位考試與課程結(jié)束考試的區(qū)別:

①課程結(jié)束考試獲得通過,可取得畢業(yè)證書;學(xué)位考試獲得通過,可取得學(xué)士學(xué)位證書.②課程結(jié)束考試采用開卷形式,學(xué)位考試采用閉卷形式.

③課程結(jié)束考試試卷中試題類型有名詞解釋、計(jì)算和簡答三類占70%,以及兩次課外大作業(yè)占30%;學(xué)位考試的試題類型有選擇、名詞解釋、簡答、計(jì)算和綜述(綜合分析)五類.

學(xué)位考試的難度略高于課程結(jié)束考試,一則是閉卷,要求對課程內(nèi)容更熟悉,二則綜述題要求圍繞船舶設(shè)計(jì)的目的把各章有關(guān)知識融會貫通,掌握各編各章中相一致和相矛盾的各個因素的作用,進(jìn)行得失綜合分析,務(wù)必采取得超過失的方案,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的船舶設(shè)計(jì).2009.8.2Ⅰ、關(guān)于學(xué)位考試(續(xù))⒉課程結(jié)束考試卷面分析:

根據(jù)對參加2009.7.4考試的50份C,D試卷的卷面分析如下:①名詞解釋的失分僅占9.5%,其中放棄(空白)的就占近5%,沒有發(fā)揮開卷的作用,可能平時就不看書,考試時無法及時從書中找到有關(guān)答案;回答不完整被扣分只占4.25%;有11位同學(xué)全對,30位同學(xué)因回答不完整僅被扣1-4分.2位同學(xué)雖未放棄,但錯誤較多,被扣6分.4位同學(xué)放棄了1-2道,其中3位因未交1或2次課外大作業(yè)而不及格了,3位同學(xué)放棄了4-6道,都不及格。②簡答題失分也僅12.4%,無人放棄,19人得滿分.

從卷面看,大家在開卷考試中對以上兩種題型是很適應(yīng)的,除3位過多放棄名詞解釋的同學(xué)外,不會成為試卷卷面不及格的主要原因.③計(jì)算題失分達(dá)56.3%,2位同學(xué)全部放棄,都不及格;放棄一半的13位同學(xué)中,3位不及格.過高的失分率,說明這幾位同學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱、專業(yè)知識生疏及對課上、教材中的舉例還不理解.開卷也沒用,不會計(jì)算.2009.8.3Ⅰ、關(guān)于學(xué)位考試(續(xù))

經(jīng)過分析,可得出以下結(jié)論:

專業(yè)名詞的正確定義、區(qū)別和判斷是相當(dāng)重要的,也是必須掌握的專業(yè)知識,在學(xué)位考試時通過選擇題和名詞解釋兩種題型來考核,共占卷面分?jǐn)?shù)的50%左右;計(jì)算題的解題能力是必須掌握的基本技能,考前應(yīng)當(dāng)認(rèn)真復(fù)習(xí)提高;簡答題和綜述題是推理、邏輯和關(guān)聯(lián)思維能力的培養(yǎng),需要融會貫通、熟練應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識的應(yīng)用性題目.2009.8.4Ⅱ,學(xué)位考試的復(fù)習(xí)

據(jù)以上分析,學(xué)位考試的復(fù)習(xí)講座圍繞4個主題進(jìn)行:

①名詞的定義、區(qū)別和判斷;②簡答和計(jì)算的內(nèi)容舉例;

③計(jì)算題解題舉例;④綜述題舉例.

最后對學(xué)位考試的試題題型構(gòu)成做一個大概的說明。一,必須掌握的基本概念2009.8.5一,必須掌握的基本概念

船舶原理作為一門專業(yè)的學(xué)位課程,它的內(nèi)容是船舶設(shè)計(jì)的理論依據(jù),是船舶性能研究、新船型開發(fā)的理論基礎(chǔ),涉及的面廣而深.內(nèi)容十分廣泛.為了幫助大家復(fù)習(xí),必須通過復(fù)習(xí)掌握以下一些基本概念:⒈船舶靜力學(xué)

首吃水,尾吃水,船中吃水,平均吃水,漂心處吃水,吃水差,TPC,MTC;干舷,型深,總長,水線長,垂線間長,型寛,型排水體積,總排水體積,總排水量,滿載排水量,空載排水量,標(biāo)準(zhǔn)排水量,正常排水量,壓(輕)載排水量,最大排水量,儲備浮力,載重線標(biāo)志;CB,CM,Cw,Cp,Cvp,型值,橫剖線圖,縱剖線圖,半寬水線圖,型線圖,舷墻頂線,甲板邊線,梁拱;浮心,重心,漂心,浮心縱坐標(biāo)最大(小)值處的漂心縱坐標(biāo)值,邦戎曲線,費(fèi)爾索夫曲線,符拉索夫曲線;2009.8.6橫穩(wěn)心半徑,縱穩(wěn)心半徑,初穩(wěn)性高,縱穩(wěn)性高,靜水力曲線;中和面,極限平面,自由液體的虛重心,懸掛重量的虛重心,穩(wěn)性橫截曲線,靜穩(wěn)性曲線,永傾角,極限靜傾角,穩(wěn)距,穩(wěn)性消失角;動穩(wěn)性曲線,動橫傾角,極限動橫傾角,最小傾覆力矩(臂),風(fēng)壓傾斜力矩(臂),進(jìn)水角,進(jìn)水角曲線,穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù);無限航區(qū),沿海航區(qū),遮蔽航區(qū),遠(yuǎn)洋航區(qū),極限(許用)重心高度曲線;抗沉性,第一類艙,第二類艙,第三類艙,增加重量法,損失浮力法,滲透率,面積滲透率,安全限界線,極限破艙水線,可浸長度,可浸長度曲線,許用艙長,分艙因數(shù);⒉船舶阻力--雷諾定律,傅汝德定律,全相似定律,摩擦阻力,摩擦速度,實(shí)船-船模換算公式,尺度作用,尺度效應(yīng),形狀效應(yīng),形狀效應(yīng)修正因子,水力光滑,傅汝德摩擦阻力公式,粗糙度補(bǔ)貼系數(shù),污底;達(dá)朗貝爾疑題,分離點(diǎn),粘壓阻力,舭渦,粘性阻力,剩余阻力;船行波,色散關(guān)系,凱爾文角,凱爾文波,興波長度,自然興波阻力,?,艏波系,艉波系,前肩波系,有利干擾,不利干擾,阻力曲線的峰谷點(diǎn)估計(jì);2009.8.7破波阻力,破波現(xiàn)象,尾流阻力,附體阻力,附體系數(shù),附體阻力百分?jǐn)?shù),附體阻力系數(shù),附體尺度效應(yīng)因子β;二因次換算法,傅汝德?lián)Q算法,傅汝德假定,三因次換算,(1+k)法,休斯換算法,形狀系數(shù),形狀因子;低速船,中速船,高速船,優(yōu)良船型,瘦長系數(shù),排水量長度系數(shù),長度排水量系數(shù),排水體積長度系數(shù),最佳船長Lopt,理論最佳Cp曲線,臨界方形系數(shù)CBc,球鼻首,球鼻首的“界限速度”,巡洋艦尾,方尾,橢圓形船尾,驅(qū)逐艦尾,球尾,渦尾,海軍系數(shù),海軍系數(shù)法;回流速度,淺水阻塞效應(yīng),水深傅汝德數(shù),極限波速,亞臨界速度區(qū),臨界速度區(qū),超臨界速度區(qū),不受淺水影響的最小水深,孤立波,阻塞系數(shù),第一臨界速度,第二臨界速度,中間速度,許立汀中間速度法;2009.8.8⒊船舶推進(jìn)正螺旋面,斜螺旋面,扭曲的螺旋面,螺旋線,等螺距,變螺距,實(shí)效螺距,螺距角,螺距三角形;盤面比,投射面比,展開面比,伸張面比,葉面比,槳葉平均寬度比;推進(jìn)器載荷系數(shù),理想推進(jìn)器效率,理想螺旋槳的軸向誘導(dǎo)效率,理想螺旋槳的周向誘導(dǎo)效率,理想螺旋槳效率,螺旋槳效率η?,葉元體結(jié)構(gòu)效率;進(jìn)速系數(shù),滑脫比,實(shí)效螺距,無推力進(jìn)程,無轉(zhuǎn)矩進(jìn)程,無轉(zhuǎn)矩螺距,實(shí)效滑脫,實(shí)效滑脫比,相對旋轉(zhuǎn)效率,伴流不均勻性對推力影響系數(shù),伴流不均勻性對轉(zhuǎn)矩影響系數(shù),標(biāo)稱伴流,實(shí)效伴流,形勢伴流分?jǐn)?shù),摩擦伴流分?jǐn)?shù),波浪伴流分?jǐn)?shù),形勢推力減額分?jǐn)?shù),摩擦推力減額分?jǐn)?shù),波浪推力減額分?jǐn)?shù);推進(jìn)系數(shù),似是推進(jìn)系數(shù),敞水螺旋槳效率,船身效率,軸系傳送效率,船后槳效率,推進(jìn)效率,儲備功率,儲備功率百分?jǐn)?shù);2009.8.9汽化空泡,氣化空泡,似是空泡,不發(fā)生空泡的極限速度Vk,氣核,空泡數(shù),汽化壓力pv,初生空泡數(shù)σi,消失空泡數(shù)σd,局部空泡,球狀空泡,片狀空泡,全空泡,空泡斗,葉切面空泡限界線,泡狀空泡臨界空泡數(shù),渦空泡,PHV空泡,云霧狀空泡;船模自航點(diǎn),實(shí)船自航點(diǎn),摩擦阻力修正值FD,△CT,△w,CN,Cp,備用槳;⒋船舶操縱性航向穩(wěn)定性,直線穩(wěn)定性,方向穩(wěn)定性,位置穩(wěn)定性,自動穩(wěn)定性,控制穩(wěn)定性,使用穩(wěn)定性,航向保持性,回轉(zhuǎn)性,轉(zhuǎn)首性,跟從性,停船性能;力位置導(dǎo)數(shù),力矩位置導(dǎo)數(shù),力旋轉(zhuǎn)導(dǎo)數(shù),力矩旋轉(zhuǎn)導(dǎo)數(shù),力線加速度導(dǎo)數(shù),力矩線加速度導(dǎo)數(shù),力角加速度導(dǎo)數(shù),力矩角加速度導(dǎo)數(shù),舵導(dǎo)數(shù),控制導(dǎo)數(shù);回轉(zhuǎn)阻尼力矩系數(shù)N,回轉(zhuǎn)慣性力矩系數(shù)I,舵轉(zhuǎn)首力矩系數(shù)M,回轉(zhuǎn)性指數(shù)K,應(yīng)舵指數(shù)T,阻尼力臂?r,位置力臂?v,穩(wěn)定性衡準(zhǔn)數(shù)C,直線穩(wěn)定性條件,轉(zhuǎn)首指數(shù)P;定?;剞D(zhuǎn)直徑,最小相對回轉(zhuǎn)直徑,戰(zhàn)術(shù)直徑,縱距,2009.8.10反橫距,正橫距,回轉(zhuǎn)樞心,回轉(zhuǎn)初速,回轉(zhuǎn)速降,回轉(zhuǎn)橫傾;超越角,轉(zhuǎn)首滯后,壓舵角,滯后環(huán),不穩(wěn)定環(huán),不穩(wěn)定環(huán)高,不穩(wěn)定環(huán)寬,階躍操舵,階躍回舵,換舵首向角;Φs,修長度,舵展弦比λ,平衡比e,舵面積比μ,失速角,臨界攻角,臨界舵角,回轉(zhuǎn)阻尼CN,制流板,整流系數(shù),伴流影響系數(shù),槳尾流影響系數(shù),舵柱影響系數(shù),裕度,中縱剖面面積;轉(zhuǎn)柱舵,主動舵,側(cè)推器.魚尾舵,襟翼舵,反應(yīng)舵,整流舵,導(dǎo)流罩舵,麥魯舵;⒌船舶搖蕩遭遇浪向,砰擊,上浪,失速,飛車,主動減速,適居性,暈船,航行使用性,砰擊限制航速,上浪限制航速;風(fēng)速,風(fēng)時,風(fēng)區(qū)長度,風(fēng)浪,充分發(fā)展風(fēng)浪,未充分發(fā)展風(fēng)浪,涌浪,近岸浪,長峰波,短峰波,史密斯效應(yīng),平穩(wěn)隨機(jī)過程,各態(tài)歷經(jīng)性,數(shù)學(xué)期望,均值,均方值,方差,標(biāo)準(zhǔn)差,相關(guān)函數(shù),自協(xié)方差函數(shù);正態(tài)分布,瑞利分布,泊松分布,直方圖,概率分布曲線,概率密度函數(shù),保證率,超過概率,分布參數(shù)R,2009.8.11平均波幅,三一平均波幅,十一平均波幅,百三平均波幅,有義波幅,方差譜密度,功率譜密度,n階譜矩mn,m?,m?,m?,速度方差,加速度方差,譜寬參數(shù),窄帶譜,寬帶譜,過零周期,過零波長,有效波周期,最大波高周期,譜峰周期,譜能量周期,譜形心周期,ITTC雙參數(shù)譜;頻率響應(yīng)函數(shù),脈沖響應(yīng)函數(shù),傳遞函數(shù),時間恒定線性系統(tǒng),響應(yīng)幅值算子,幅頻特性,相頻特性,頻率響應(yīng)法,脈沖響應(yīng)法,脈沖響應(yīng)函數(shù),遭遇周期,遭遇頻率,自然頻率,擾動力頻率;設(shè)計(jì)極值,置信度,α系數(shù),確定蒲福風(fēng)級的標(biāo)準(zhǔn),風(fēng)浪尺度,海況,短涌,中涌,長涌;表觀重力,有效波傾,有效波傾系數(shù),表面波傾,有限吃水修正系數(shù),有限船寬修正系數(shù),相對橫搖角,絕對橫搖角;橫搖頻率響應(yīng)函數(shù),橫搖放大因數(shù),衰減系數(shù),橫搖固有頻率,橫搖固有周期,調(diào)諧因數(shù),無因次衰減系數(shù),諧搖,諧搖區(qū),“隨波逐流”,“巍然不動”,橫搖系數(shù);2009.8.12橫浪主成分波,橫浪有義成分波,橫浪最大能量波長,橫浪最大有義波長,亞臨界區(qū),臨界區(qū),超臨界區(qū),亞臨界過渡區(qū),超臨界過渡區(qū),諧搖波長;自由橫搖周期,相當(dāng)線性阻尼,橫搖衰減曲線,橫搖消滅曲線,橫搖衰減系數(shù),橫搖線性阻尼系數(shù),橫搖平方阻尼系數(shù);舭龍骨,龍骨板阻尼,表面阻尼,減搖比,減搖百分?jǐn)?shù),相當(dāng)波傾量,減搖裝置容量,雙諧搖原則,U形水艙,自由液面水艙,槽型水艙;

頂浪諧搖波長,縱搖固有周期,垂蕩固有周期,頂浪遭遇周期,主成分波,有義成分波,作業(yè)時間百分比,期望航速百分比.

對這些基本概念正確而全面地理解后便可能在3個似是而非的答案中判斷出一個最正確的答案,拿到選擇題的分.另外在正面回答名詞的解釋時,除闡述其定義外,還應(yīng)敘述相關(guān)內(nèi)容.2009.8.13現(xiàn)舉例如下:⒈中和面

--高度為[d+?δd-GM]的平面,當(dāng)載荷裝卸在此平面內(nèi),對初穩(wěn)性高沒有影響,中和面亦稱為極限平面.⒉自由液體的虛重心-—重度為w的自由液體,體積為V,重心位于a,自由液面對其傾斜軸線橫向慣性矩為ix,則am=ix/V,自由液體對初穩(wěn)性高的影響相當(dāng)于把其重心從a點(diǎn)提高到m點(diǎn)的結(jié)果.m點(diǎn)便稱為自由液體的虛重心.

⒊懸掛重量的虛重心—懸掛重物對初穩(wěn)性高的影響相當(dāng)于把重物的重心垂向移到懸掛點(diǎn)A,A點(diǎn)即稱為懸掛重量的虛重心.⒋許用艙長=可浸長度×分艙因數(shù)F

許用艙長曲線僅作為保證船舶滿足抗沉性的要求.若實(shí)際艙長小于或等于許用艙長,則船舶抗沉性滿足浮性要求.但還需校核破艙穩(wěn)性.2009.8.14⒌安全限界線—-在側(cè)視圖上,艙壁甲板上表面邊線以下76㎜處與上甲板邊線相平行(保持等距)的一條曲線.⒍分艙因數(shù)—用F表示,是決定船舶抗沉性要求的一個關(guān)鍵因素,其具體數(shù)值與船舶長度、用途及業(yè)務(wù)性質(zhì)有關(guān).對于一艙制船:1.0?F?0.5;對于二艙制船:0.5?F?0.33;對于三艙制船:0.33?F?0.25.⒎極限破艙水線—-安全限界線上各點(diǎn)的切線,表示所允許的最高破艙水線,即極限破艙水線.⒏舭渦—由于船首部舷側(cè)水流沿斜向流入船底,使舭部很易產(chǎn)生界層分離而形成舭渦.且在船首底部形成低壓區(qū),所以舭渦不僅增加了粘壓阻力,而且因造成船體在航行過程中的埋首現(xiàn)象,增加了船體濕面積和改變了水線長度及首尾形狀,還增加了船體總阻力.⒐水力光滑—表面粗糙度幾乎全部深埋在層流或?qū)恿鞯讓又?從而不影響界層內(nèi)的流態(tài).由于這種表面粗糙度對阻力沒有影響,便稱為水力光滑.

2009.8.15⒑最佳船長Lopt-–對高速船,隨著船長L增大,排水量長度系數(shù)△/(0.01L)3減小,Rf的比重下降,Rr的比重上升,當(dāng)Rr下降幅度超過Rf上升幅度時,總阻力是下降的.若L增大到一定程度,Rr的減小趨緩,而Rf卻不斷增大,使總阻力反而變大,此時對應(yīng)總阻力最低點(diǎn)的船長便稱為最佳船長Lopt.⒒理論最佳Cp曲線—-棱形系數(shù)Cp對Rf影響很小,對Rr有顯著影響.當(dāng)給定△/(0.01L)3后,對每一個Fr(或V/L?)有一個對應(yīng)于最小剩余阻力的最佳Cp值.在整個速度范圍內(nèi)便可得出一條理論最佳Cp曲線.低速民船最佳Cp小,Rr也小,Cp對阻力的影響甚微,從船舶的使用性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā),實(shí)踐最佳Cp值遠(yuǎn)較理論最佳Cp值為大;而高速軍艦則為了照顧到經(jīng)常使用的巡航速度情況下的經(jīng)濟(jì)性,實(shí)踐最佳Cp值反而比理論最佳Cp值為低⒓傅汝德定律—-為興波阻力相似定律,對于給定船型必有:Cw=f(Fr),即給定船型的興波阻力系數(shù)僅是傅汝德數(shù)Fr的函數(shù),當(dāng)兩形似船的Fr相等時,興波阻力系數(shù)Cw必相等.⒔雷諾定律--Cv=f(Re),對一定形狀的物體,粘性阻力系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān).2009.8.16⒕臨界方形系數(shù)—記為CBc.在每一Fr數(shù)下,當(dāng)CB增大,Rt/△也隨之增加,但在某一CB值以后,Rt/△增加更快,對中速船尤為明顯.則稱此CB為在該Fr數(shù)時的臨界方形系數(shù)CBc.一般對應(yīng)服務(wù)速度的最大方形系數(shù)應(yīng)以CBc為限.⒖瘦長系數(shù)—即排水量長度系數(shù)△/(0.01L)3,代表船體瘦長程度.系數(shù)大者,船體肥而短;系數(shù)小則船體瘦長.對低速船,隨著L加長,因造成Rf增大而Rr降低,使總阻力增大,故瘦長系數(shù)大、L較短者有利;對高速船,隨著L加長,總阻力下降顯著,故瘦長系數(shù)小、L大者有利.

⒗葉元體結(jié)構(gòu)效率—-因螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)于具有粘性的實(shí)際流體中,葉元體阻力與升力之比為ε,則引起的ηε=(1-εtanβi)/(1+ε/tanβi),即為葉元體結(jié)構(gòu)效率,其中βi為葉元體的水動力螺距角.由于ε≠0,故ηε<1.

⒘無推力進(jìn)程—螺旋槳在不發(fā)生推力時旋轉(zhuǎn)一周所前進(jìn)的距離稱為無推力進(jìn)程,或?qū)嵭菥?以P?表示.

2009.8.17⒙理想推進(jìn)器效率—記為ηiA,ηiA=VA/(VA+?ua)=2/[1+(1+σT)?],VA為槳的進(jìn)速,ua為槳盤遠(yuǎn)后方軸向誘導(dǎo)速度,σT=Ti/?ρA?VA2為推進(jìn)器載荷系數(shù).在推力Ti和速度VA一定的條件下,增大螺旋槳直徑D,以增大盤面積A?、減小載荷系數(shù)σT,可提高推進(jìn)器效率ηiA.

⒚無轉(zhuǎn)矩螺距—-螺旋槳不遭受旋轉(zhuǎn)阻力時旋轉(zhuǎn)一周所前進(jìn)的距離稱為無轉(zhuǎn)矩進(jìn)程或無轉(zhuǎn)矩螺距,用P?表示.⒛船身效率—系船舶有效馬力與螺旋槳推馬力之比:ηH=PE/PT=R·V/T·VA=(1-t)/(1-w),表示了伴流分?jǐn)?shù)w和推力減額分?jǐn)?shù)t的合并作用.

21.實(shí)效滑脫—實(shí)效螺距P?與進(jìn)程hp之差,即為實(shí)效滑脫.其與實(shí)效螺距之比為實(shí)效滑脫比s?:s?=(P?-hp)/P?=1-hp/P?=1-VA/(P?n).

22.相對旋轉(zhuǎn)效率—-在等推力法中,伴流不均勻性對轉(zhuǎn)矩影響系數(shù)的倒數(shù),即敞水槳轉(zhuǎn)矩Q?與船后槳轉(zhuǎn)矩QB之比,稱相對旋轉(zhuǎn)效率:ηR=Q?/QB=1/(QB/Q?).或?yàn)榇髽师荁與敞水槳效率η?之比:ηR=ηB/η?.2009.8.1823.航向保持性---通過操舵來保持在既定航向航行的能力.據(jù)航行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有2個衡量指標(biāo):①平均操舵頻率≯4~6次/分,②平均操舵角不超過3°~5°.24.轉(zhuǎn)首指數(shù)–記為P.代表操舵后船舶移動一個船長時,用以判別操舵效應(yīng)的每單位舵角引起的首向角改變值,是船舶轉(zhuǎn)首性的重要衡準(zhǔn)指標(biāo).P值越大,船的轉(zhuǎn)首性越好,而且其值比較穩(wěn)定.但由于轉(zhuǎn)首指數(shù)P僅與舵效及船的慣性有關(guān),與回轉(zhuǎn)阻尼無關(guān),因此對于直線不穩(wěn)定或穩(wěn)定性較差的船,轉(zhuǎn)首指數(shù)必須與表示穩(wěn)定性的指數(shù)聯(lián)合應(yīng)用,才能全面反映操縱性能.25.回轉(zhuǎn)樞心—在船體中縱剖面上漂角為零(或橫向速度為零)的點(diǎn),便稱為回轉(zhuǎn)樞心,該點(diǎn)用P表示.26.穩(wěn)定性衡準(zhǔn)數(shù)—-系數(shù)C=YvNr-Nv(Yr-mu?)稱為穩(wěn)定性衡準(zhǔn)數(shù).C>0表示船舶具有直線穩(wěn)定性,C<0表示船舶不具有直線穩(wěn)定性.

2009.8.1927.消滅曲線—在所記錄的自由橫搖衰減曲線上,取相鄰兩次幅值的平均值φAm為橫坐標(biāo),取相鄰兩次幅值之差△φA為縱坐標(biāo),△φA=f(φAm)即所繪制成的橫搖消滅曲線,它表示了不同橫搖幅值時的衰減情況.

28.相當(dāng)波傾量—減搖裝置的作用在于提供一個額外的穩(wěn)定力矩,起抵消部分?jǐn)_動力矩的作用,達(dá)到減小橫搖的目的.把減搖裝置的作用看成是對波傾的減小,這種對波傾的減小量就稱為減搖裝置的容量或相當(dāng)波傾量,記作φs(°).29.譜寬參數(shù)-—表征譜密度的分布范圍,用ε表示,定義為:ε=[1-m?2/m?m?]?.當(dāng)ε=0或接近0時,譜密度曲線窄而高,譜密度只分布在很窄的頻率范圍內(nèi),存在明顯的主頻率,稱為窄帶譜.當(dāng)ε=1或接近1時,譜密度曲線寬而低,稱為寬帶譜.一般情況下,ε介于0與1之間.為了應(yīng)用瑞利分布(ε=0)的理論結(jié)果,需對隨機(jī)過程的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行修正.若σζ代表符合瑞利分布的風(fēng)浪標(biāo)準(zhǔn)差,則

σζ?=[1-?ε2]?σζ便為考慮譜寬影響的風(fēng)浪標(biāo)準(zhǔn)差.但當(dāng)ε<0.4時,可以不考慮譜寬的影響,而直接應(yīng)用瑞利分布的理論結(jié)果.2009.8.2030.有效波傾系數(shù)—-記作Kφ,它是表面波傾α?與有效波傾αm?的比例系數(shù),它是船體形狀、船寬波長比、吃水和重心位置(與橫搖瞬時軸位置有關(guān))等因素的函數(shù),同時也是波浪頻率ω的函數(shù).但對于風(fēng)浪中的橫搖,其響應(yīng)主要集中在諧搖區(qū)的狹窄頻帶內(nèi),通常用諧搖時的Kφ代替整個頻率區(qū)間內(nèi)的Kφ不會引起太大的誤差.我國海船穩(wěn)性規(guī)范中對一般重心位置適中的民船,用以下近似公式計(jì)算諧搖附近規(guī)則波中的Kφ:Kφ=0.13+0.60zg/d.其中zg/d要滿足附加條件:即zg/d值超過1.45時取1.45,小于0.917時取0.917.2009.8.21二,需要思考回答和計(jì)算的問題㈠船舶靜力學(xué)⒈當(dāng)船舶從海水區(qū)駛?cè)氲畢^(qū)(或反過來航行)時,船舶的浮態(tài)將如何變化?⒉試述船上小量貨物移動時,船舶浮態(tài)和穩(wěn)性變化的計(jì)算程序.⒊試述船舶裝卸小量貨物時,船舶浮態(tài)和穩(wěn)性變化的計(jì)算程序.⒋為了減小自由液面對穩(wěn)性的不利影響,可采取哪些有效措施?⒌試述靜穩(wěn)性曲線的特征,有幾種典型的形狀,較為理想的是哪一種?為什么?⒍我國[海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則]對非國際航行海船規(guī)定哪3條穩(wěn)性校核要求?⒎試述提高船舶最小傾覆力矩的有效措施.⒏試述上層建筑及自由液艙對靜穩(wěn)性曲線的影響.⒐試述動穩(wěn)性曲線和靜穩(wěn)性曲線之間的關(guān)系和區(qū)別.⒑如何利用動穩(wěn)性曲線作圖求得最小傾覆力矩(或力臂)和極限動傾角?2009.8.22㈡船舶阻力⒒試述減小摩擦阻力的7條措施.⒓試述降低粘壓阻力的4條具體措施.⒔為何深水波波能傳播速度是波速之半?⒕試述減小常規(guī)船興波阻力的4項(xiàng)措施.⒖試述破波阻力的特性,為什么壓載狀態(tài)時破波阻力比滿載時高?⒗試述選擇船舶長度的原則.⒘船舶設(shè)計(jì)時如何合理選取Cp?⒙球鼻首可減小那些阻力成分?⒚幾何相似船模組試驗(yàn)研究可得出那些結(jié)論性意見?⒛何謂尺度作用?舉例說明尺度效應(yīng)修正的方法.21.試述淺水情況下凱爾文角、波長、船的航態(tài)將如何變化?22.傅汝德?lián)Q算法有哪些不足之處?為何在工程上仍能沿用至今?2009.8.23㈢船舶推進(jìn)23.試述螺旋槳模型敞水試驗(yàn)的全相似條件,實(shí)際僅滿足哪些條件,如何進(jìn)行尺度修正?24.實(shí)效伴流和標(biāo)稱伴流有何區(qū)別?有幾種確定實(shí)效伴流的試驗(yàn)分析方法?25.試分析實(shí)船和船模伴流分?jǐn)?shù)差別的原因以及有哪幾種修正的方法?26.試述避免或延緩螺旋槳空泡的措施.27.何謂推進(jìn)特性曲線?具體說明獲得推進(jìn)特性曲線的計(jì)算方法.28.為何當(dāng)船-主機(jī)-螺旋槳不匹配時會發(fā)生〝重載〞,〝輕載〞現(xiàn)象?如何辨別?29.為了使船-主機(jī)-螺旋槳得到良好的配合,應(yīng)如何選取螺旋槳的設(shè)計(jì)工況點(diǎn)?30.何謂備用槳,各國水池采用備用槳做自航試驗(yàn)的理由是什么,如何選用備用槳?2009.8.2431.何謂實(shí)船-船模相關(guān)分析?為何各國水池分析所得相關(guān)因子相當(dāng)離散?32.簡述船型對推進(jìn)性能的影響.㈣船舶操縱性

33.何謂操縱六要素?34.為何水面船舶沒有方向穩(wěn)定性和位置穩(wěn)定性?35.為什么說船舶的直線穩(wěn)定性與回轉(zhuǎn)性是相互矛盾的?36.試介紹國際海事組織IMO通過的《船舶操縱性暫行標(biāo)準(zhǔn)》的4點(diǎn)內(nèi)容.37.能迅捷、簡便地鑒別船舶直線穩(wěn)定性的是什么試驗(yàn)方法?38.選取舵的平衡比e的原則是什么?如何能證明所選的平衡比e是恰當(dāng)?shù)?39.為何在設(shè)計(jì)小展弦比的舵時可近似使用由大展弦比機(jī)翼得出的普蘭特?fù)Q算公式?試簡要說明使用的步驟.40.如何利用回轉(zhuǎn)阻尼預(yù)估圖和K′-T′相關(guān)圖,據(jù)母型船的舵面積比決定設(shè)計(jì)船的舵面積比?41,試說明船舶中縱剖面艉部面積應(yīng)如何按操縱性的具體要求來設(shè)計(jì)?2009.8.25㈤船舶搖蕩42.何謂主動減速?在風(fēng)浪中限制船舶航速的主要因素是什么?43.試述譜分析法的優(yōu)點(diǎn).它采用哪些基本假定?可解決哪些實(shí)際工程問題?44.試述船舶搖蕩運(yùn)動統(tǒng)計(jì)特性預(yù)報的大致步驟.45.為什么在一定風(fēng)速和風(fēng)時作用下廣海的風(fēng)浪級別高于沿海,沿海的海況級別高于廣海?46.試從自由橫搖和諧搖兩方面說明無因次衰減系數(shù)μ是表征橫搖性能的重要參數(shù).47.當(dāng)船舶處于橫搖臨界狀態(tài)時,可采取哪些措施使船進(jìn)入超臨界狀態(tài)?48.何謂因次轉(zhuǎn)換?試據(jù)船模試驗(yàn)得到的搖蕩頻率響應(yīng)函數(shù)寫出相應(yīng)實(shí)船的頻率響應(yīng)函數(shù).2009.8.2649.如何據(jù)橫搖系數(shù)評價船舶橫搖的“軟”、“硬”程度.5O.為何零航速時船舶在橫浪作用下發(fā)生的橫搖運(yùn)動比有航速時嚴(yán)重?51.何謂相當(dāng)波傾量φs?已知橫搖放大因數(shù)和波傾角,如何估算減搖后的諧搖幅值?52.試說明我國海船穩(wěn)性規(guī)范推薦的橫搖固有周期計(jì)算公式中各參數(shù)的意義及公式的適用范圍.分析提高橫搖固有周期的有效措施.53.為何縱搖和垂蕩總是同時進(jìn)入諧搖狀態(tài),如何計(jì)算頂浪航行時的遭遇周期和諧搖波長?54.縱向?qū)诉\(yùn)動時不規(guī)則波的風(fēng)浪譜密度內(nèi)主成分波和有義成分波是如何劃分的?55.不規(guī)則波中頂浪航行時如何劃分縱向運(yùn)動的各區(qū)域?試分析擴(kuò)大亞臨界區(qū)域的有效措施和改善臨界區(qū)域縱搖垂蕩運(yùn)動特性的重要措施以及使船舶難以達(dá)到超臨界區(qū)域的理由.56.為何通過改變遭遇浪向可以避免產(chǎn)生嚴(yán)重的橫搖,但在遇到涌浪時選擇首斜浪還是尾斜浪更有利的判斷方法是什么?57.在怎樣的條件下可以使用橫浪中的橫搖頻率響應(yīng)函數(shù)和頂浪中的縱搖、垂蕩的頻率響應(yīng)函數(shù)來估算斜浪中的橫搖運(yùn)動和縱搖、垂蕩運(yùn)動?58.試述兩大類耐波性綜合指標(biāo)的內(nèi)容.2009.8.27三,計(jì)算題舉例⒈巡洋艦的尺度為L=147.18m,B=20.4m,d=9.6m,CB=0.677,

滿載水線面積Aw=2510m2,求駛?cè)氲蚝笃骄运淖兓?

答:

駛?cè)氲蚝笃骄运疁p少19.44㎝=0.1944m.

解:駛?cè)氲蚝笈潘繙p少δ△=LBdCB(ρ海水-ρ淡水)g=147.18×20.4×9.6×0.677×(1025-1000)g

=19513.666×25×9.81=487841.65×9.81=4785726.5N=487.84噸.

TPC=1.0×Aw/100=25.1噸/㎝.

δd=δ△/TPC=487.84/25.10=19.44㎝=0.1944m.

2009.8.28⒉某船L=110m,B=11.5m,dF=3.3m,dA=3.2m,△=2360t,GM=0.8m,xF=-2.2m,GML=115m.現(xiàn)將船上p=50t的載荷自位置1處(x?=25m,y?=3m,z?=2.5m)移到位置2處(x?=10m,y?=1.5m,z?=6m),無初橫傾,求船的浮態(tài)和初穩(wěn)性.

答:吃水不變,增加尾傾0.16°后首吃水3.14m,尾吃水3.35m,吃水差

t=-0.21m,向左傾2.5°,忽略縱穩(wěn)性高的變化,新初穩(wěn)性高0.726m.解:G?M=GM-p(z?-z?)/△=0.8-[50×(6-2.5)/2360]=0.726mG?ML≈GML=115m,tanφ=p(y?-y?)/△G?M=[50×(1.5-3)]/(2360×0.726)=-0.044

φ=tanˉ1(-0.044)=-2.5°.即左傾2.5度

tanθ=p(x?-x?)/△GML=[50×(10-25)]/(2360×115)=-0.0027634

θ=tanˉ1(-0.00276)=-0.16°.即尾傾0.16度(0.00276弧度)

dF?=dF+(?L-xF)tanθ=3.3+(55+2.2)×(-0.00276)=3.142m

dA?=dA+(?L+xF)tanθ=3.2-(55-2.2)×(-0.00276)=3.346m

校驗(yàn):t?=dF?-dA?=3.142-3.346=-0.204m,t=dF-dA=3.3-3.2=0.1m△t=t?-t=-0.204-0.1=-0.304=L×tanθ=110×(-0.0027634)=-0.304m.

得證.2009.8.29⒊某船L=91.5m,B=14.0m,dF=3.75m,dA=4.45m,dM=4.1m,海水重度w=1.025t/m3,△=3340t,Aw=936.6m2,xF=-3.66m,GM=0.76m,GML=101m.

現(xiàn)將重量為p=150t的載荷裝在坐標(biāo)為x=6m,y=0.5m,z=7m處,求安裝載荷后船的浮態(tài)和初穩(wěn)性?答:平均吃水增量δd=0.156m,最后首、尾左右平均吃水為:

dF?=4.12m,dA?=4.43m,向右橫傾約2度,向首縱傾約0.25度.

新初穩(wěn)性高G?M?=0.61m,新縱穩(wěn)性高G?M?L約96.66m.解:δd=p/(w×Aw)=150/(1.025×936.6)=0.156mG?M?=GM+[p/(△+p)][d+?δd-z-GM]=0.76+[150/(3340+150)][4.1+0.156/2-7-0.76]=0.606mG?M?L≈[△/(△+p)]GML=[3340/(3340+150)]×101=96.659mtanφ=py/[(△+p)G?M?]=(150×0.5)/[(3340+150)×0.606]=0.03546

φ≈2度(右傾)

tanθ=p(x-xF)/[(△+p)G?M?L]=[(150×(6+3.66)]/[(3340+150)×96.659]=.0043,

θ≈0.25゜(首傾)2009.8.30

δdF=(?L-xF)tanθ=(91.5/2+3.66)×0.0043=0.212m

δdA=-(?L+xF)tanθ=-(91.5/2-3.66)×0.0043=-0.181m

dF?=dF+δd+δdF=3.75+0.156+0.212=4.12m

dA?=dA+δd+δdA=4.45+0.156-0.181=4.43m校驗(yàn):t=dF-dA=3.75-4.45=-0.7m,t?=dF?-dA?=4.12-4.43=-0.31m△t=t?-t=-0.31+0.7=0.39,又△t=L×tanθ=91.5×0.0043=0.39,得證.⒋船模試驗(yàn)時,測得船模速度為Vm=1.10m/s時,剩余阻力系數(shù)Cr=1.3610-3,模型縮尺比為=40,實(shí)船濕面積

S=800m2,試求實(shí)船剩余阻力.

答:實(shí)船的剩余阻力為26.99kN=2.75噸.

解:實(shí)船相應(yīng)速度Vs=Vm×(40)?=6.957?=13.52kn(節(jié))

實(shí)船剩余阻力為:Rr=Cr×?ρVs2S=1.36×10?3×?×1025×6.9572×800=26.99kN=27.51噸.2009.8.31⒌某海船LwL=100m,B=14m,T=5m,排水體積=4200m3,航速V=17節(jié)。今以縮尺比=25的船模在相應(yīng)速度下測得興波阻力1公斤,試求當(dāng)縮尺比為=35時在相應(yīng)速度下的興波阻力。答:縮尺比為=35的船模在相應(yīng)速度1.478?時的興波阻力為0.3644kgf.

解:

=35船模的相應(yīng)速度為17×0.5144/(35)?=1.478?,=25船模的相應(yīng)速度為17×0.5144/(25)?=1.749?.

按傅汝德比較定律,當(dāng)兩形似船在相應(yīng)速度時(或Fr相等時),單位排水量興波阻力必相等.Rw?/△?=Rw?/△?,

∴Rw?=Rw?×△?/△?=1×(25/35)3=0.3644kgf.2009.8.32⒍某海船船長為L=86.0m,服務(wù)航速Vs=10.8節(jié),最大航速Vmax=11.8節(jié),棱形系數(shù)Cp=0.757,試求該船在此兩航速下的?值?是否屬于有利范圍?答:服務(wù)航速Vs=10.8節(jié)時?s=0.551,處于峰區(qū)不利范圍;

最大航速Vmax=11.8節(jié)時?max=0.602,處于谷區(qū)有利范圍.

解:CpL=65.102,(gCpL/2π)?=10.082?,Vs=10.8kn=5.5555?,?s=5.5555/10.082=0.551;

Vmax=11.8kn=6.06992?,?max=6.06992/10.082=0.602;

由于?=0.534~0.577為峰區(qū),?s=0.551接近峰區(qū)中心

0.5547,故,處于峰區(qū)不利范圍;

而?=0.577~0.0632為谷區(qū),?max=0.602接近谷區(qū)中心0.603,故處于谷區(qū)有利范圍.2009.8.33⒎已知螺旋槳的推進(jìn)效率ηD=0.741,船后槳效率ηB=0.721,伴流分?jǐn)?shù)w=0.112,求推力減額分?jǐn)?shù)t.

答:t=0.087

解:ηh=ηD/ηB=0.741/0.721=1.0277,

1-t=(1-w)×ηh=(1-0.112)×1.0277=0.9126,∴t=0.087.⒏已知槳直徑D=5m,船后槳收到功率PD=2100kw,推進(jìn)功率PT=1400kw,

轉(zhuǎn)速為120r/min,槳的進(jìn)速VA=12kn.,取相對旋轉(zhuǎn)效率ηR=0.99.求螺旋槳的轉(zhuǎn)矩系數(shù)、推力系數(shù)及槳的敞水效率.答:KQ=0.013,KT=0.089,η?=0.67,,解:n=120/60=2rps,VA=12×1852/3600=12×0.5144=6.1728?J=VA/nD=6.1728/(2×5)=0.617,推力T=PT/VA=1400/6.1728=226.8kN,

轉(zhuǎn)矩Q=PD/2πn=2100/12.5664=167.113kNm,取ρ=1025kg/m3.

推力系數(shù)KT=T/ρn2D?=226.8/(1.025×4×625)=0.089.

轉(zhuǎn)矩系數(shù)KQ=Q/ρn2D?=167.113/(1.025×4×3125)=0.013.

槳的敞水效率η?=(J/2π)(KT/KQ)=(0.617/6.2832)(0.0885/0.013)=0.67.2009.8.34⒐某海域常見波長λ=92m,為避開諧搖區(qū),航行于該海域的某船應(yīng)具有多大的橫搖固有周期Tφ?現(xiàn)有一船,其船寬

B=22m,重心高zg=6.6m,初穩(wěn)性高h(yuǎn)=2.21m;試分析此船遇到有義波高為3.4m的不規(guī)則橫浪時,將處于何種臨界狀態(tài)?為了讓船舶處于橫搖緩和的超臨界狀態(tài),應(yīng)把該船的橫搖固有周期提到多高?答:

船舶處于橫搖運(yùn)動激烈的臨界區(qū)域;為使船舶處于橫搖緩和的超臨界狀態(tài),應(yīng)把該船的橫搖固有周期提高到11.44秒.解:

波浪周期T=(λ/1.56)?=(92/1.56)?=(58.9744)?=7.68s,

為避開諧搖區(qū),Tφ應(yīng)≥1.3T=9.98s.

Tφ=0.58×[(B2+4zg2)/h]?=0.58×[(222+4×6.62)/2.21]?=10.01s(>9.98s).

主成分波:(30~50)×3.4m=102~170m;諧搖波長λφ=1.56×Tφ2=156.3m.λφ落在主成分波區(qū)內(nèi),處于臨界區(qū)域,橫搖運(yùn)動激烈.λ最大有義=60×3.4=204m.

Tφ=(204?1.56)?=11.44s,所以當(dāng)橫搖固有周期Tφ=11.44s時,諧搖波長λφ=204.2m.船舶將進(jìn)入橫搖緩和的超臨界狀態(tài).

2009.8.35四㈠,簡答題舉例⒈試分析實(shí)船和船模伴流分?jǐn)?shù)差別的原因,并介紹一種尺度修正的方法.答:

船模和實(shí)船伴流分?jǐn)?shù)存在差別的原因是由尺度作用所引起的?由于實(shí)船的雷諾數(shù)遠(yuǎn)大于船模的雷諾數(shù)?實(shí)船摩擦伴流帶在實(shí)槳盤面內(nèi)所占的面積比例較模型摩擦伴流帶在槳模盤面內(nèi)所占的面積比例為小?致使實(shí)船的摩擦伴流分?jǐn)?shù)wfs小于模型的摩擦伴流分?jǐn)?shù)wfm?考慮到邊界層的存在對船體附近流線和興波的影響?wp和ww同樣存在尺度作用?但與摩擦伴流尺度作用相比畢竟是小量?通常予以忽略.致使wm>ws?這就是所謂的伴流尺度作用.對單螺旋槳船效果較好的尺度作用修正方法有3種?現(xiàn)介紹1種1978ITTC推薦的伴流修正公:ws=(tm+0.04)+[wm-(tm+0.04)]{[CFs(1+K)+△CF]/CFm(1+K)}式中K為形狀因子.此外還有笹島秀雄方法:ws=wpm+(wm-wpm)CFs/CFm,

其中wpm=tm.以及勃拉特-奧赫公式:ws=wpm+(wm-wpm)CFs/CFm,wpm=?tm[(1-wm)+{(1-wm)2+CTh}?],CTh=T/?ρV2A?,上海交大140研究室分析得出修正建議:ws=ws(笹島法)-0.03,ws=ws(勃-奧法)-.006.

2009.8.36

⒉螺旋槳模型敞水試驗(yàn)滿足哪些相似條件,有沒有尺度效應(yīng)?如何進(jìn)行尺度修正?答:

幾何相似的槳模和實(shí)槳之間只滿足運(yùn)動相似條件:Jm=Js,當(dāng)槳軸沉深hs?0.625D(D為槳直徑),興波影響可忽略,傅汝德數(shù)可不予考慮.由于雷諾數(shù)相等的條件無法滿足,故僅要求Re?Rec.ITTC規(guī)定Re={b0.75R[Va2+(0.75πnD)2]?}/ν,并接受上海交大的建議,把Rec定為3.0×10?.由于雷諾數(shù)的較大差異,必定存在尺度效應(yīng):表現(xiàn)為在Jm=Js時,KTm<KTs,KQm>KQsη?m<η?s.

尺度修正有3種辦法:①鑒于實(shí)槳表面比槳模粗糙而不予修正;②只修正KQ.在同一J值時,KQm/KQs=[Rem/Res]?2˙??;③1978ITTC推薦的修正方法:KTs=KTm-△KT,KQs=KQm-△KQ.△KT=-0.3△CD(P/D)0.75R(b/D)0.75RZ;△KQ=0.25△CD(b/D)0.75RZ.△CD=CDm-CDs.CDm=2(1+2t/b)[(0.044/Re?)-(5/Re?)]CDs=2(1+2t/b)[1.89+1.62㏒(b/Kp)]?2·?.一般Kp=30×10??m.2009.8.37⒊為何說水面船舶不操舵是不具有方向穩(wěn)定性的?答:因?yàn)榇笆艿酵饨鐢_動,一旦偏離了原來的航向,船后槳的推力方向和船速方向都發(fā)生了變化,對于具有直線穩(wěn)定性的船,雖能恢復(fù)原來的直線運(yùn)動狀態(tài),但無法改變槳的推力方向而恢復(fù)原來的航向,更無法自動回到原來的航線.所以任何水面船舶如不操舵都不具有方向穩(wěn)定性和位置穩(wěn)定性.

⒋試?yán)肒、T指數(shù)說明船舶的直線穩(wěn)定性與回轉(zhuǎn)性是相矛盾的.答:在一階線性操縱響應(yīng)模型(野本方程)中,指數(shù)T=I/N為船舶回轉(zhuǎn)中的慣性力矩系數(shù)與阻尼力矩系數(shù)之比,K=M/N為舵的轉(zhuǎn)船力矩系數(shù)與阻尼力矩系數(shù)之比.當(dāng)回轉(zhuǎn)阻尼力矩系數(shù)N增大時,回轉(zhuǎn)性指數(shù)K減小,回轉(zhuǎn)性變差;同時可作為衡量直線穩(wěn)定性程度的應(yīng)舵指數(shù)或稱跟從性指數(shù)的T也相應(yīng)減小,表示船舶的直線穩(wěn)定性和跟從性變好.反之,若N減小,則K與T同時增大,結(jié)果回轉(zhuǎn)性改善而穩(wěn)定性和跟從性變差.所以說船舶的直線穩(wěn)定性(包括跟從性)是與回轉(zhuǎn)性相矛盾的.2009.8.38⒌試述國際海事組織IMO建議的操縱性標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容.答:

規(guī)定凡1994.7.1.開工建造或改建的船長為100m及100m以上帶舵自航船舶以及所有化學(xué)品船、氣體運(yùn)輸船,其操縱性能應(yīng)符合暫行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定.暫行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操縱性衡準(zhǔn)為:㈠回轉(zhuǎn)能力—船舶以左(右)35°舵角回轉(zhuǎn)時,回轉(zhuǎn)圈的縱距應(yīng)不超過

4.5L(L為船長),戰(zhàn)術(shù)直徑應(yīng)不超過5.0L.

㈡初始回轉(zhuǎn)能力—操左10°舵角或右10°舵角,首向角從初始航向改變10°時,船舶前進(jìn)的縱距應(yīng)不超過2.5L.㈢偏航糾正和航向保持能力—⑴10°/10°Z形操縱試驗(yàn)測得的第一超越角應(yīng)不超過

10°,如L/V<10s;20°,L/V≥30s;(5+L/2V)°,如10s≤L/V<30s.⑵10°/10°Z形操縱試驗(yàn)測得的第二超越角應(yīng)不超過上述第一超越角的衡準(zhǔn)值再加15°;⑶20°/20°Z形操縱試驗(yàn)測得的第一超越角應(yīng)不超過25°;㈣停船能力—全速倒車停船試驗(yàn)測得的停船軌跡應(yīng)不超過15L,但如果因船舶排水量大而使該衡準(zhǔn)值不切合實(shí)際時,主管機(jī)構(gòu)可修改該衡準(zhǔn)值.2009.8.39⒍試述提高無因次衰減系數(shù)μ的有效而安全的措施.答:根據(jù)定義μ=N/[Ixx′Dh]?,由于減小總慣性矩會同時減小橫搖固有周期Tφ,可能會對橫搖產(chǎn)生不利影響.故提高μ值的安全而有效的措施只有兩條:①增加阻尼N,如設(shè)置舭龍骨;②在保證安全的前提下減小初穩(wěn)性高h(yuǎn)的值.

⒎何謂操縱六要素?答:所謂操縱六要素即舵、車、錨、纜、風(fēng)和流,其中舵是操縱中的關(guān)鍵性設(shè)備.要正確地駕駛船舶就需要合理地使用它們,2009.8.40⒏試以中縱剖面艉部面積的變化,說明船舶的直線穩(wěn)定性與回轉(zhuǎn)性是一對矛盾的特性.答:中縱剖面面積和形狀是影響船舶操縱性最為重要的因素.實(shí)踐表明,中縱剖面艉部面積和船尾形狀的微小變動對船舶操縱性都有明顯的影響:為提高船舶的直線穩(wěn)定性,可采取措施增加中縱剖面艉部面積、使中縱剖面面積形心后移,最好使形心處于重心之后.例如,增加呆木、增加尾傾、切去前踵、前傾首柱等;而為了提高船舶的回轉(zhuǎn)性,需采取削弱航向穩(wěn)定性的措施:例如減小呆木或在呆木上開孔,對于設(shè)有中舵的船甚至可以不用呆木.但要注意,不能導(dǎo)致船舶嚴(yán)重的直線不穩(wěn)定.因此,明顯可見船舶的直線穩(wěn)定性與回轉(zhuǎn)性是一對矛盾的特性.2009.8.41⒐譜分析法有哪些優(yōu)點(diǎn),基于哪三個基本假定,能解決哪三方面問題?答:

譜分析法的優(yōu)點(diǎn)為,作為不確定的兩個隨機(jī)過程,在譜密度之間存在確定的響應(yīng)關(guān)系.在理論上基于3個基本假定:

⑴風(fēng)浪和船舶運(yùn)動等都認(rèn)為是各態(tài)歷經(jīng)的平穩(wěn)隨機(jī)過程,

因此對于迅速衰減或發(fā)展的海面條件必須慎重;⑵風(fēng)浪和船舶運(yùn)動等視為窄帶譜;

⑶船舶視為時間恒定的線性系統(tǒng).

能解決以下3方面的問題:

①已知風(fēng)浪譜密度和頻率響應(yīng)函數(shù),求船舶運(yùn)動等的譜密;

②已知風(fēng)浪譜密度和由測量分析所得的運(yùn)動譜密度,可求得頻率響應(yīng)函數(shù);

③在某一海區(qū)用已知頻率響應(yīng)函數(shù)的船舶,測量分析其運(yùn)動譜密度,從而得出該海區(qū)的風(fēng)浪譜密度.2009.8.42四㈡,綜述題的含義及舉例船舶的每一項(xiàng)動力性能都與船舶有關(guān)的幾何要素和運(yùn)動要素有著密切的依賴關(guān)系,同時,不少動力性能相互之間存在著矛盾的制約關(guān)系.因此船舶設(shè)計(jì)人員應(yīng)通過對幾何要素的甄選,來改變、控制或調(diào)節(jié)各項(xiàng)動力性能,以滿足船東對所訂造船舶的動力性能的(船舶設(shè)計(jì)任務(wù)書中規(guī)定的)各項(xiàng)要求.這就需要用辯證、關(guān)連的思維,用綜合加權(quán)平衡的方法,建立綜合優(yōu)化指標(biāo)(大部分是無因次的組合量),經(jīng)過大量的計(jì)算、試驗(yàn),或作圖分析

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