下载
加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 转 船舶设计原理知识点

转 船舶设计原理知识点.doc

转 船舶设计原理知识点

一辈子为君放成痴_
2017-09-27 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《转 船舶设计原理知识点doc》,可适用于工程科技领域

转船舶设计原理知识点船舶设计阶段划分为:初步设计技术设计施工设计完工设计初步设计是按设计任务书进行的是船舶设计的主要阶段。如确定主尺度排水量型线等。民用船舶的典型载况是空载和满载。民用船舶通常以满载载况作为设计状态它是决定船舶主要要素的基础。船舶重心纵向位置Xg影响浮态快速性耐波性重心高Zg影响稳性和横摇性能。重量重心计算的特点:贯穿于整个设计过程的始终逐步近似影响船体钢料重量的因素:船舶尺度及系数布置特征船级规范航区结构材料。增加货舱容积最有效的措施是增大型深D。容量图的绘制依据是:总布置图帮戎曲线图型线图肋骨型线图登记吨位设计时注意的要点:注意控制吨位的档次注意国际航线上的吨位差别。下限值是保证船的安全和使用要求所需的最低初稳性值。BBTCW增大D减小对增加GM值有好处。在大倾角情况下保证船抵抗外力作用能力的是静稳性曲线。耐波性一般从适居性安全性使用性加以考虑。影响横摇幅值centa的因素:TcentBTCwCb纵摇与升沉运动的主要影响因素:航向角波长调谐因素主尺度及船型特征。CbL增大V减小甲板淹湿性减小。改善船舶失速的措施:减小船舶在风浪中阻尼的增加改善在恶劣海况中的运动以求被迫减速的幅值不大。规定最小干舷考虑的因素:减小甲板上浪保证有一定的储备浮力。甲板上浪影响的因素:纵摇及升沉运动的幅度舷弧的大小上建的地位和大小。储备浮力的影响因素:丰满度Cb上建舷弧。A型船舶载运液体货物的船舶最小干舷可低一些。操纵性包括以下内容:航线稳定性回转性转首性船舶的排水量主要尺度(LBDT)以及船型系数(CbCpCwCm)称为船舶的主要要素。诺曼系数N表示载重量增加t时排水量的增量N越大表示载重量增加时LW增加越多。载重型船N较小布置地位型船N较大。布置地位型船的主尺度主要取决于所需的船主体容积及上层建筑甲板面积。横剖面积曲线:面积等于排水体积丰满度系数等于棱形系数面积的形心横坐标等于浮心纵向位置最大纵坐标值等于最大横剖面面积。p的选择必须与Cm的选择一起来考虑低速时Cm大Cp与Cb相差不大中速时实际所取的Cp值一般比剩余阻力最佳时的大高速时Cb一定时取较大的Cp。浮心纵坐标Xb的选择主要考虑:阻力布置方面。浮心位置向后移动相当于前半体丰满度系数减小后体丰满度增大形状阻力由小变大而兴波阻力由大变小。横剖面两端的形状:Fr<直线型的首端Fr=凹形或微凹型Fr>微凹型或直线型尾端微凹型或直线型设计水线的特征参数包括:水线面系数Cw,前后半段的丰满度系数Cwf和Cwa,平行中段长度,端部形状,半进流角以及尾部的纵向斜度等。从耐波性方面来看设计首段适当丰满一些较为有利而成S型的不利。设计水线尾段的形状从阻力上看主要影响的是形状阻力尾段线型应以直线型为佳而不易成凹形。设计中Cw的选取主要从快速性着眼然后校核稳性总布置及型线配合等方面。球鼻首可以减小:兴波阻力舭涡阻力破波阻力。确定上建尺度应考虑的因素甲板面积需求浮态与稳性驾驶视线其它尺度限制因素。货船纵倾的调整方法:a满载出港状态:改变油舱淡水舱的布局中机型及中尾机型可适当改变机舱的位置改变浮心位置。B压载出港状态:重新分配压载舱。涡尾的五种作用:形成假尾消减尾浪提高推进效率回收螺旋桨尾流中的旋转能量消减振动。平头涡尾船型首部设计参数:纵流角首压浪长度。双尾船型的线型以中央隧道的纵剖面形状和尾轴间距作为主要参数。隧道型船尾为了增大螺旋桨直径获得较高的敞水效率。反应鳍节能机理是形成和螺旋桨尾流方向相反的预旋流减小了螺旋桨尾流旋转能量损失的作用。一名词解释施工设计:技术设计被审查批准之后根据建造厂的具体生产技术条件和船舶各项标准文件应制定该船所需的船机电三方面的全部图纸和技术文件称为施工设计。试航速度:一般指满载试航速度即主机发出额定功率的新船在静深水中不超过三级风二级浪时满载试航所测得的速度。服务航速指船平时营运所适用的试航速度一般取主机功率的续航力:在规定的主机功率和航速下穿上所携带的燃油可供船连续航行的距离或连续航行的时间。自持力:指穿上所带淡水食品等能供人员在海上维持的天数也称自己力。母型改造法:与新船在主要方面相近的实船或设计好的船将其各项要素按设计船的要求用适当的方法加以改造变换即可得到新船的相应要素。逐步近似:由于船舶的内在矛盾错综复杂设计工作不可能一次完成而是循着一个逐步近似的过程。初步近似只考虑少数主要因素二后一次近似则计入更多的因素后一次近似是前一次近似的修正补充和发展。进过几次近似后最终得到符合各项要求的设计结果。载重量:货物船员及行李旅客及行李燃油滑油炉水食品淡水备品及供应品等的重量称为载重量。空船排水量:指新船竣工交船是的排水量湿重:新船竣工交船时动力装置管系中有可供主机动车的油和水这部分重量包含在机电设备重量内相应的机电设备重量称为湿重。满载排水量:船舶装满了预定的全部载重量的载况称为满载相应的排水量即为满载排水量。排水量裕度:在船舶设计中为了确保设计船的载重量避免超重通常在分别估算WhWf及Wm的基础上将LW预加一定的裕度称为排水量裕度。(原因:估算误差采用待用设备和材料设备增加)货物的积载因素:每吨货物装船时所占的货舱容积。型容积:指按型线图计算所得到的舱内容积。型容积利用系数:舱内净容积与型容积之比。包装舱容散装舱容:装运的货物分为包装货和散装货由此货舱的容积分为包装货舱容积和散装货舱舱容积简称包装舱容散装舱容登记吨位:是指按船国籍制定的《船舶吨位丈量规范》对船内容积进行丈量和计算所得的登记吨数。快速性:指船舶消耗较小的功率而获得较高航速的能力。稳性:当船舶受到歪理的作用而偏离原平衡位置发生倾侧当外力消除后能自动恢复到原平衡位置的能力。大倾角的稳性:指船舶在外力作用下横倾角超过时的稳性。抗沉性:指船舶一舱或数舱破损进水后仍能保证一定浮性和稳性的能力。耐波性:指船舶在风浪中遭受外力干扰而产生各种摇摆运动以及砰击上浪失速飞车等时仍能维持一定航速在水面上安全航行的性能。甲板淹湿性:指船舶在波浪中的纵摇与升沉运动异常激烈时在船首柱船与波浪相对运动的幅值大于船首柱处的干舷波浪涌上甲板的现象。干舷甲板:即用以计算干舷的甲板通常为上甲板也可选取较低一层甲板作为干舷甲板但要符合规范的有关规定。最小干舷船:对于货船如载运积载因素小可按《载重线规范》来决定最小干舷从而确定出船的型深D,这种船称为最小干舷船。富裕干舷船:当设计积载因素较大的货船时按载重线求得的最小干舷所决定的型深往往不能满足货舱容积的的要求型深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。结构吃水:对于富裕干舷船在设计时可根据规范核算最小干舷求得最大装载吃水Tmax并使船体结构设计符合Tmax的要求此时的Tmax又称结构吃水。变吃水船:在一般情况下船装载至满载吃水而在装重货时船吃水达到Tmax。根据这种要求设计的船称为变吃水船。操纵性:指船舶能根据驾驶者的意图保持或改变航线航速的性能。经济船长:综合船长L对船价和燃料开支的不同影响民用运输船从船舶经济性角度常选取一个最有利的船长称为经济船长。经济方形系数:当Fr一定的情况下存在一个阻力最低的Cb和一个引起阻力急剧增加的临界Cb实船的Cb常大于阻力最佳的Cb而接近于临界Cb这时船舶尺寸小重量轻船价较低同时阻力增加亦不大油耗较为节省实船的这一Cb值称为经济方形系数。富裕水深:为避免船舶搁浅船底与河床之间应留有一定的间隙称为富裕水深。载重型船载重量与排水量比值较大较稳定的船舶。布置地位型船:指为了布置各种用途的舱室需要较大舱容或较大甲板面积的船舶。载重量系数:载重量与排水量的比值称为排水量系数。可行方案:每一组主尺度的组合都可构成一个船型方案但并非每一个船型方案都能满足约束条件称满足约束条件的方案为可行方案。可行域:新船主尺度在某一范围内取值就能满足约束条件称这个范围为新船主尺度的可行域。平行中体长:丰满船的横剖面面积曲线的中部有一平行段称为平行中体长。平行中体前后的两段长度分别称为进流段长和去流段长。舷弧线:甲板边线在中纵剖面的投影线。脊弧线:甲板面与中纵剖面的交线。总布置设计:是以满足船东提出的使用要求和航行性能为前题合理整体的确定新船的整体布置工作。总体区划:根据船的技术特点及使用要求参考有关船型资料对全船空间进行合理的区划船主体:船的露天连续甲板以下的部分。上建:上甲板以上各种围蔽建筑物的统称。纵倾调整:在完成了总体布局区域后即要对船的浮态进行计算根据计算结果调整总布置直到浮态满足要求为止。这种浮态计算与调整的过程称为纵倾调整。节能船型:就是在相同功能下所需功率比常规船舶更小的船型。换句话说节能船型就是阻力小推进效率高的船舶。最佳纵倾节能:船舶利用压载水舱调整纵倾使船舶处于最佳状态下航行从而达到节能的目的。二判断问答设计人员在设计中必须注意什么设计的新船应达到什么要求认真贯彻国家的技术政策熟悉并遵守各项规范和公约认真做好调查研究注重在借鉴与继承的基础上创新采用逐步近似的方法,逐步深化最终使设计结果接近最佳组合。要求:适用经济安全可靠美观。生产设计的主要特点是什么把船舶设计造船生产和生产管理通过设计文件有机的体现出来并以此作为组织生产的依据。把船机电纵向的专业系统进行横向融合沟通构成纵横结合的综合系统使各工种各专业个施工阶段能协调平衡均衡生产提高综合生产能力。设计任务书的主要内容是什么航区航线用途船型船级动力装置航速续航力自持力结构设备性能船员尺度限制。在设计过程中如果将船舶重量计算的太轻活太重有什么影响太轻:新船不能在预定的航线上航行或必须减载航行船舶干舷减少储备浮力减少船舶大倾角稳性与抗沉性难以满足甲板容易上浪船舶结构强度也不能满足要求。太重:船舶尺度选择势必会偏大船舶建造所需的原材料与工时消耗增加经济性降低实际吃水小于设计吃水螺旋桨可能露出水面影响推进效率海上航行的耐波性也可能变差。简述型深对船体钢料重量的影响。从构件几何尺度和数量来看型深D对舷侧板肋骨支柱等构件有影响型深D增加要引起它们重量的增大但从强度方面分析D增大则船体梁的剖面模数增大可使纵向构件断面尺寸减小从而减小它们的重量。从上述两方面综合考虑对于大船D增加其船体钢料重量不一定增加或增加甚微甚至减少。对于小船其强度不是主要影响因素结构构件的尺度主要取决于工艺和建造方面的要求因此D增加要使船体钢料重量增加。固定加载所用的材料及目的是什么生铁块石头水泥块矿渣块等。目的:降低重心以提高稳性增大重量以加大吃水也可以用来调整船舶的纵倾。装载压载水的理由是什么保证必要的浮态。空载返航时吃水太小桨叶不能充分浸在水中螺旋桨的推进效率和推力就会减小且桨叶交替出水会引起桨叶的严重振动压载时首吃水太小船舶在海浪中易引起抨击以至损坏首部结构而且极度尾纵倾会缩小驾驶的视野在横向风浪中会引起操舵困难。空载返航过程中油水和备品的消耗使船舶重心提高初稳性高度降低为了保证稳性也必须加压载水。设计中保证快速性的措施有哪些选取合适的尺度系数:选择合适的优秀的节能船型和节能动力装置对于高速小艇应尽量减小排水量采用大直径低转速螺旋桨一获得较高的敞水效率减小附体阻力附体应与船体有良好的配合减小迎面受风面积以减小空气阻力。提高稳性的措施有哪些降低船舶重心高度是改善船舶稳性的根本措施提高横稳心高度使GM值增大:减少上建的受风面积。影响抗沉性的主要因素及改善方法因素:主尺度船型要素分舱甲板的型深首尾舷弧分舱的合理性。措施:采取分舱的方法增加干舷可增加型深或将水密舱壁延伸到更高一层甲板当型深不变时增加吃水相当于增加了干舷增大舷弧以及使横剖面外倾均可增大储备浮力。为保证操纵性设计中应考虑的因素舵螺旋桨与船体尾部线型应有良好的配合受航道限制时应特别注意船的回转性能这时应选取较小的船长和较大的舵面积为宜推拖船都要求回转性能好以利于作业时灵活故采用较小的船长和较大的舵面积系数有的船舶为了更好的控制航向和缩短靠离码头的时间或节约拖船费用分析是否有采用首部侧推装置的必要性从航向稳定性来看LB小Cb及BT大的船是不利的。肥大型船可能存在操纵性异常的现象即在小舵角的情况下可能是稳定的也可能是不稳定的。确定船舶的主要要素应满足哪些基本要求满足浮力要求即新船设计吃水时的浮力应等于设计排水量满足容量要求即满足新船所需的舱容和甲板面积满足新船的各项技术性能包括快速性稳性操纵性耐波性和强度等满足用船部门对新船的使用要求满足客观条件对新船主要要素的限制努力提高新船的经济性。确定船舶主要要素的特点是什么问题的综合性求解的灵活性与多解性求解过程的逐步近似。选取L时应考虑哪些因素主尺度限制浮力快速性总布置经济性耐波性(纵摇与升沉运动缓慢还可以改善失速)操纵性(L增大稳定性改善但回转性变差)抗沉性(L增加有利于抗沉性)选取B时应考虑哪些因素主尺度限制稳性与横摇(B增大对稳性有利对横摇不利)总布置浮力与经济性(从保证浮力降低船价考虑以减小L加大B为有利)快速性选取T时应考虑哪些因素主尺度限制浮力(增加T对增大浮力最为方便有效)经济性与快速性(T增大螺旋桨直径可增大提高推进效率改善快速性)选取D时应考虑哪些因素舱容与总布置(对于载重型船型深D是影响货舱舱容的而主要因素增大D对增大货舱容积最为有效对于小型船舶D的选取主要取决于机舱高度的要求)甲板的上浪与抗沉性稳性(D增加船舶重心升高GM下降对稳性不利)强度与经济性(增加D船体等值梁的剖面模数显著增大有利于船体总纵强度和刚度。对于强度要求高的大型船舶D增加可减小纵向构件尺寸因而船体重量变化不大甚至有所下降从而有利于降低经济性。对于小船D增加船体重量增加经济性降低)选取Cb时应考虑哪些因素浮力快速性与耐波性(Cb减小Rr减小同时减缓船舶在海浪中的纵摇与升沉运动)经济性总布置(增大Cb有利于增大货舱容积也有利于机舱和船端舱室的布置与建造)型线设计时应注意什么保证新船具有良好的快速性满足总布置要求考虑船体结构的合理性和施工维修的方便。首尾部横剖型线形状U型及V型的特点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的工作条件降低螺旋桨的激振力。但对于V型U型剖面的湿面积较大摩擦阻力大一些耐波性也差一些。(大型运输船或中高速船舶)V型:V型剖面的面积分布偏于上部湿面积较小对降低摩擦阻力有利。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。为什么大量船舶采用前倾首使设计水线以上的首部水线较为尖瘦减小了首部的激浪并使设计水线以上的水线面积迅速增加有利于减小船舶在迎浪中的纵摇和升沉运动并可提高船舶碰撞时的安全性同时有利于增大甲板面积。总布置设计中应遵循的原则有哪些最大限度的提高船舶的使用性能保证船舶的航行性能满足有关规范规则及公约的要求便于建造检查维修及设备的更换船上任何处所具有良好的可达性舱室布置时要努力改善船员与旅客的生活和工作条件在经济适用的情况下注意外部造型与内部装潢给人以美感。尾机型船舶的优缺点及改善措施优点:使中部方整船体用于装载货物便于装货理货装载散装货物时易于清舱且有利于货舱口的布置与船体空间的利用还可以提高装卸效率这对货船的经济性非常有利缩短轴系长度提高轴系效率降低造价且不需要设置轴隧而使舱容增加有利于结构的连续性与经济性。对于油船尾机型的轴隧可不通过货油舱使货油舱都相毗邻设置便于管路的布置有利于防火安全。缺点:浮态调整比较困难因机舱的单位体积重量比货物轻船满载时重心偏前易出现首倾而在压载航行时易出现尾倾。此外适居性差因为上建在机舱的上面,尾部的振动纵摇与升沉运动幅值及加速度大使船员易感到不舒适。措施:与轮机人员协商尽量缩短机舱长度将船体型线的浮心纵向位置前移不得以在船首防撞舱设置隔离空舱协调主机缸数与螺旋桨叶数之间的关系注意主机减振优化尾部线型以减小尾部振动尾部横剖面去接近U型适当增大尾舷弧或采用尾升高甲板以改善机舱布置。设计双层底考虑的因素及双层底的作用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舱容上的需要。作用:保障船底触礁时的不沉性同时作为燃油淡水存储舱或压载水舱。顶边舱与舷边舱的应用范围及各自的作用矿砂船运木船集装箱船及多用途船设置舷边舱而散货船设置顶边舱。舷边舱的作用:形成箱型结构对总纵强度及扭转强度有利空载航行时用作压载舱可提高重心改善压载航行时的耐波性甲板间的货舱宽度减小有利于载运谷物改善谷物装载的稳性使船体结构重量较轻大舱舱容大经济性较好。顶边舱的作用:能使装货较满实谷物因摇荡下沉的距离小下沉后谷物的顶面仍保持在缩小了的船宽范围内所以大大减小了谷物移动的距离如果不设置顶边舱则很难满足国际海上人命公约中关于谷物的下沉和移动引起的船舶静横倾角不大于度的规定。此外占据舱容不多的顶边舱用来装压载水可以提高船舶压载时的重心高度改善了船舶的横摇性能。油水舱柜布置时应注意哪些问题充分利用不变装货的狭窄处所装载液态的油和水在满足使用要求的同时力求缩短船舶管路以提高船舶的经济性注意油水要分离尽可能将燃油淡水舱的公共重心布置于船中以免油水分离后产生较大的纵倾注意防火安全避免燃油舱与居住舱相邻布置燃油舱的出气管不要通过生活舱室。草图布置后为什么要进行纵倾调整与计算保证适宜的浮态。因为装载情况变化船舶的浮态也随之发生变化。如船舶产生较大首倾则阻力增加同时尾吃水减少螺旋桨推进效率可能降低并可能发生空泡现象严重时导致飞车:反之如产生较大的尾倾则首部船体可能出水并产生砰击在限制河道中行驶可能搁浅或触礁。因此船舶在各种装载状态下应有适宜的浮态。节能船型的研究主要在哪些方面节能船型与节能技术的研究旨在降低船型阻力提高推进效率和回收螺旋桨后尾流的能量从主机与动力装置入手提高热效率降低单位功的油耗量以及预热利用等。平头涡尾的船型特征节能机理及特点是什么船型特征:平头纵流压浪首与涡尾的有机结合。节能机理:平头纵流压浪首线型可使阻力与消波性能获得很好的改善平坦的船底横剖型线和平顺的纵剖线使船的来流沿船底以纵流方式经较短路径流向船后同时由于船底纵剖线与水线面成相当小的角且船首又有一段压浪长从而制约了来流水面在船首附近的升高并压迫水流向船底流动起到压浪消波的作用。从实船航行情况看平头涡尾船船首波波高大大降低首散波几乎消失。因此根据阻力理论船首段的兴波阻力和总阻力将大幅度减少。特点:阻力低推进效率高振动小此外还有稳性好使用方便可触坡上下等优点。双尾和双尾鳍船型特征节能机理特征:在船体尾部形成两个尾体的型线。节能机理:当Fr>时双尾之间形成的隧道为纵流线型对减小阻力有利。另外尾部线型的纵向梯度减小可避免界层分离从而降低粘压阻力。Fr<时船的总阻力中绝大部分是摩擦阻力该阻力与船的湿体面积成正比而双尾船型的湿表面积大所以摩擦阻力大。双尾船型为降低螺旋桨转速提供了条件在双桨效率较高的基础上通过降低转数可进一步提高螺旋桨的工作效率。不对称尾型船的船型特征节能机理及特点是什么船型特征:将常规单尾左右舷对称型线向一侧加以扭曲即生成不对称尾型船。节能机理:采用不对称尾型将螺旋桨上方船尾中线向左扭曲以减小螺旋桨左侧的去流角桨左上前方船体表面沿水线面向尾方向的纵向梯度减小因而在该区域的分离流动减弱分离区缩小减小了能耗从而降低了船舶阻力。桨前分离的明显减弱使得螺旋桨进流均匀化有利于推进效率的提高。同时扭曲的线型使得螺旋桨上方的进流叠加了一个向左的分量桨轴下方的进流叠加了一个向右的分量上下合成的结果使螺旋桨产生了一个与桨旋转方向相反的预旋流。这样使得螺旋桨尾流中的切向分量减弱即尾流切向能力损失减少推进效率提高。特点:成功的改善了桨前后的流畅降低了船舶阻力回收了部分船后尾流旋转能量的损失同时由于桨前预旋流的产生获得反桨效率使得螺旋桨推进效率提高取得了较好的节能效果。前置导管节能机理前置导管能起到桨前导流作用使桨的进流趋于均匀稳定。从而减小阻力提高推荐你效率在尾流流场中产生附加推力使螺旋桨的负荷减小也使推进效率提高使螺旋桨叶片的空泡面积减小云状空泡完全消失这样可使前置导管螺旋桨采用比常规桨更小的盘面比因而获得较高的推进效率。进流补偿导管的节能机理能使桨前不均匀的来流起到整流作用并使伴流均匀化。进流越不均匀进流补偿导管的作用就越显著加快螺旋桨上部的水流速度使实效伴流分数和推力减额均减小但推力减额比伴流分数减小的更多故船身效率提高分别调整左右半环的中心线与船舶轴线的夹角可调整桨前进流的预旋转程度和左右舷不均匀的螺旋桨负荷改善船尾流场回收部分尾流旋转能量损失提高螺旋桨效率。特别声明::资料来源于互联网版权归属原作者:资料内容属于网络意见与本账号立场无关:如有侵权请告知立即删除。

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/12

转 船舶设计原理知识点

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利