船舶原理课后章节答案

船舶原理课后简答题答案

第二章

1.船舶营运中的船舶重力与重心，浮力与浮心如何确定？

2.船舶的静水力性能资料包括哪几类？各自包含哪些参数和曲线？查用时应注意哪些问题？

船舶的静水力性能资料包括：静水力曲线图、载重标尺、静水力参数表三种。

静水力曲线图包括：排水量曲线、型排水体积曲线、浮心距船中距离、浮心距基线高度、水线面面积、浮心距船中距离、厘米吃水吨数、每厘米纵倾力矩曲线等。

载重标尺包括：船舶实际吃水、排水量、厘米吃水吨数、每厘米纵倾力矩、横稳心距基线高

度等。

静水力参数表包括：排水量、厘米吃水吨数、每厘米纵倾力矩、横稳心距基线高度、浮心距基线高度、浮心距船中距离等 查用时应注意：浮心纵向距中距，漂心纵向距中距离这两条曲线查取的横坐标厘米值是从船中起算的。

3.平均吃水的含义是什么？其大小受哪些因数的影响？

船舶处于实际纵横倾或者存在船体变形状况下船舶的排水体积与某吃水下船舶正浮且无船体变形状况下的船舶的排水体积相同时，则该吃水值就为船舶的平均吃水。

跟不同船舶的浮态对应的首尾和船中吃水以及吃水差有关，同时还和漂心距中距离有关。 4、邦戎曲线与费尔索夫图谱有哪些用途？（P38-4）

答：借助邦戎曲线可以计算出船舶在较大纵倾浮态（无横倾

1基本概念：

绿色设计思想：减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，又要使产品

及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。

船舶绿色设计：利用绿色设计基本思想，设计出资源省，能耗低，无污染，

效益高的绿色船型。

能效设计指数

EEDI?E设备消耗?E节能装置Vref?DWT试航速度：是指满载时主机在最大持续功率前提下，新船于静，深水中测得的

速度。

服务速度：是指船在一定的功率储备下新船满载所能达到的速度。

续航力：一般是指在规定的航速和主机功率情况下，船一次所带的燃油可供连

续航行的距离。

自持力：是指船上所带的淡水和食品所能维持的天数。

全新设计法：在没有合适母型船的情况下，往往采用边研究、边试验、边设计

的方法

母型设计法：在现有船舶中选取与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型

船，并在其基础上，根据设计船的特点，运用基本设计原理有所改进和创新的设计方法。

四新：新技术、新设备、新材料、新工艺

最小干舷船：对载运积载因数小的重货船，其干舷可为最小干舷，并据此来确

定型深D，这类船称为最小干舷船。

富裕干舷船：对载运积载因数大的轻货船，按最小干舷所确定的D，其舱容往

往不能满足货舱容积的要求，因而D需根据舱容来定，从而实际干舷大于最小干舷，

1基本概念：

绿色设计思想：减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，又要使产品

及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。

船舶绿色设计：利用绿色设计基本思想，设计出资源省，能耗低，无污染，

效益高的绿色船型。

能效设计指数

EEDI?E设备消耗?E节能装置Vref?DWT试航速度：是指满载时主机在最大持续功率前提下，新船于静，深水中测得的

速度。

服务速度：是指船在一定的功率储备下新船满载所能达到的速度。

续航力：一般是指在规定的航速和主机功率情况下，船一次所带的燃油可供连

续航行的距离。

自持力：是指船上所带的淡水和食品所能维持的天数。

全新设计法：在没有合适母型船的情况下，往往采用边研究、边试验、边设计

的方法

母型设计法：在现有船舶中选取与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型

船，并在其基础上，根据设计船的特点，运用基本设计原理有所改进和创新的设计方法。

四新：新技术、新设备、新材料、新工艺

最小干舷船：对载运积载因数小的重货船，其干舷可为最小干舷，并据此来确

定型深D，这类船称为最小干舷船。

富裕干舷船：对载运积载因数大的轻货船，按最小干舷所确定的D，其舱容往

往不能满足货舱容积的要求，因而D需根据舱容来定，从而实际干舷大于最小干舷，

例1：已知螺旋桨型式为B4－55，直径D＝2.6米，转速N＝200r/min，进速

VA?12.65kn，要求发出98100N推力，如轴系效率为0.97，试求该螺旋桨所需之螺距比

及主机功率。 解：

1）预备计算

n?

200?3.33(r/s) 60VA?0.5144?12.65?6.507(m/s)

2?nD

4?1000?3.33?2.6=506736.12(N)

242）计算J和

KT J?VAnD?6.507?0.752

3.33?2.6

KT?T?nT2D?498100?0.194

506736.123）按算出的J和

K值查B4－55性征曲线图得

P?1.07 D?2?nQ

2KQ?0.035

4）求螺旋桨收到功率

PPDQ?KQ?n

DD5?0.035?1000?3.33?2.6?46112.987(N?m)

25?2?3.14?46112.987?3.33?964.333(kW)

5）求主机功率

PS??PDS?946.333?994.158(kW)

0.97例2：已知某单桨船，航速V＝14.85kn，有效功率

PE?660.18

【例】：某船出港时垂向力矩为17500 tm，排水量为3500t时，吃水4.5m，TPC=7.0 t/cm，KM为5.50m，试求出港时的GM大小？若该船抵目的港时某一个燃油舱的燃油消耗量为56t，对应的重心高度为0.8m，使油水柜产生自由液面，燃油密度0.85t/m3，油柜长14m，宽7m，中间有一纵舱壁和两横舱壁；试求抵港时的GM大小？

(? 如淡水也消耗30t，产生自由液面，重心高zp为3.0m，淡水柜长2m，宽6m，GM？) 解：

GM?KM?KG?KM?Mxoy??5.5?17500?0.5m3500

如可能，最好使用

简化式！！

油水消耗属卸载，载荷重 P= -56 t, 其重心高 = 0.8 m

?d?吃水改变量：

P?56???0.08m100TPC100?7.0

GM1?GM?抵港时稳性高：

?ix?d??d??z?GM???p??P?2???P

P1B3Lix??100.042m4412

GM 1 ? 0 . 5 ? ? 56 ? ? 0 . 08 . 85 ? 100 . 042 ? 0

? 0 . 5 ? . 8 ? 0 . 5 ? ? ? 4

3500 ? 56 ? 2 3500 ? 56 =0.424m ?

【例】：某

第一章 复习思

考题

1．船舶静力学研究哪些内容？

2．在船舶静力学计算中，坐标系统是怎样选取的？ 3．作图说明船体的主尺度是怎样定义的？其尺度比的主要物理意义如何？

4．作图说明船形系数是怎样定义的？其物理意义如何？试举一例说明其间的关系。

5．对船体近似计算方法有何要求？试说明船舶静力学计算中常用的近似计算法有哪几种？其基本原理、适用范围以及它们的优缺点。

复习思考题

6．提高数值积分精确度的办法有哪些？并作图说明梯形法、辛浦生法对曲线端点曲率变化较大时如何处理？以求面积为例，写出其数值积分公式。

7．分别写出按梯形法，辛浦拉法计算水线面面积的积分公式，以及它们的数值积分公式和表格计算方法。 (5,8,-1) 法、(3,10,-1)法的适用范围。

8．写出计算水线面面积的漂心位置和水线面面积对x 轴y轴的惯性矩的积分公式。并应用求面积的原理写出其数值积分公式和表格计算方法。

复习思考题

9．如何应用乞贝雪夫法？试以九个乞贝雪夫坐标，写出求船舶排水体积的具体步骤。

10．说明积分曲线、重积分曲线与原曲线的关系．并以水线面面积曲线为例说明积分曲线、重积分曲线的应用。

Exercise 1

第一章 复习思

考题

1．船舶静力学研究哪些内容？

2．在船舶静力学计算中，坐标系统是怎样选取的？ 3．作图说明船体的主尺度是怎样定义的？其尺度比的主要物理意义如何？

4．作图说明船形系数是怎样定义的？其物理意义如何？试举一例说明其间的关系。

5．对船体近似计算方法有何要求？试说明船舶静力学计算中常用的近似计算法有哪几种？其基本原理、适用范围以及它们的优缺点。

复习思考题

6．提高数值积分精确度的办法有哪些？并作图说明梯形法、辛浦生法对曲线端点曲率变化较大时如何处理？以求面积为例，写出其数值积分公式。

7．分别写出按梯形法，辛浦拉法计算水线面面积的积分公式，以及它们的数值积分公式和表格计算方法。 (5,8,-1) 法、(3,10,-1)法的适用范围。

8．写出计算水线面面积的漂心位置和水线面面积对x 轴y轴的惯性矩的积分公式。并应用求面积的原理写出其数值积分公式和表格计算方法。

复习思考题

9．如何应用乞贝雪夫法？试以九个乞贝雪夫坐标，写出求船舶排水体积的具体步骤。

10．说明积分曲线、重积分曲线与原曲线的关系．并以水线面面积曲线为例说明积分曲线、重积分曲线的应用。

Exercise 1

船舶原理试题库 第一部分 船舶基础知识 (一)单项选择题

1．采用中机型船的是

A. 普通货船 B．客船 C．集装箱船 D．油船 2．油船设置纵向水密舱壁的目的是

A．提高纵向强度 B．分隔舱室

C．提高局部强度 D．减少自由液面影响 3. 油船结构中，应在______和______之间设隔离舱 A．货油舱、机舱 B．货油舱、炉舱 C. 货油舱、居住舱室 D．A十C 4．集装箱船的机舱一般设在

A. 中部 B．中尾部 C．尾部 D．B十C 5．需设置上下边舱的船是

A. 散货船 B．客船 C．油船 D．液化气体船 6．装卸效率高、货运周期短、货损小、装卸作业简单的船是 A．集装箱船 B．杂货船 C．散货船 D．矿砂船 7．何种船舶的货舱内需设加温管系

A. 散货船 B．集装箱船 C．液化气体船 D. 油船 8．在下列船舶中,哪

第一章 机构的结构分析

2－3.计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。

题图１－４c 所示机构，导路ＡＤ⊥ＡＣ、ＢＣ＝ＣＤ／２＝ＡＢ。该机构可有多种实际用途，可用于椭圆仪，准确的直线轨迹产生器，或作为压缩机或机动马达等。

题图１－４d 为一大功率液压动力机。其中ＡＢ＝Ａ｀Ｂ｀，ＢＣ＝Ｂ｀Ｃ｀，ＣＤ＝Ｃ｀Ｄ｀，ＣＥ＝Ｃ｀Ｅ｀，且Ｅ、Ｅ｀处于滑块移动轴线的对称位置。

答

c)为轨迹重合虚约束，可认为ＡＢ杆或滑块之一构成虚约束。 Ｆ＝３×３－２×４＝１;

d)对称的上部分或下部分构成虚约束。 Ｆ ＝３×５－２×７＝１.

2－2．试计算下列机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链，请指出。

e）

答案：

a)Ｆ＝３×７－２×１０＝１． 注意其中的Ｃ、Ｇ、Ｄ、Ｈ点并不是复合铰链。

b)Ｆ＝３×５－２×７＝１

C）Ｆ＝３×７－２×１０＝１ 其中Ｃ点为复合铰链，分别由2、３、４构件在Ｃ点构成复合铰。

d)Ｆ＝３×３－２×３－２＝１或者Ｆ＝３×５－２×５－２－２＝１ 其中Ｂ、Ｄ处的滚子具有局部自由度。

(e) F=3×9－2×12－1－1=

2-17试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度

（a）

解： f 3 4 2 5

1 1 A为复合铰链

（b）

解：（1） 图示机构在D处的结构与图2-1所示者一致，经分析知该机构共有7

个活动构件，8个低副(注意移动副F与F’，E与E’均只算作一个移动副)，2个高副；因有两个滚子2、4，所以有两个局部自由度，没有虚约束，故机构的自由度为

F=3n- (2pl+ph- p’)- F’=3ⅹ7- (2ⅹ8+2-0)- 2=1

（2）如将D处结构改为如图b所示形式，即仅由两个移动副组成。注意，此时在该处将带来一个虚约束。因为构件3、6和构件5、6均组成移动副，均要限制构件6在图纸平面内转动，这两者是重复的，故其中有一个为虚约束。经分析知这时机构的活动构件数为6，低副数为7，高副数和局部自由度数均为2，虚约束数为1，故机构的自由度为

F=3n- (2pl+ph- p’)- F’ =3×6- (2ⅹ7+2-1)- 2=1

上述两种结构的机构虽然自由度均为一，但在性能上却各有千秋：前者的结构较复杂，但没有虚约束，在运动中不易产生卡涩现象；后者则相反，由于有一个虚约束，假如不能保证在运动过程中构件3、5始终垂直，在运动中就会出现卡涩甚至卡死现