船舶原理

船舶原理介绍
船舶原理是研究船舶航行性能的一门科学，其中包括：
（1）浮性——船舶在一定装载情况下浮于一定水平位置的能力。

（2）稳性——在外力作用下船舶发生倾斜而不致倾覆，当外力的作用消失后仍能回复到原来平衡位置的能力。

（3）抗沉性——当船体破损，海水进入舱室时，船舶仍能保持一定的浮性和稳性而不致沉没或倾覆的能力，即船舶在在破损以后的浮性和稳性。

（4）快速行——船舶在主机额定功率下，以一定速度航行的能力。

通常包括船舶阻力和船舶推进两大部分，前者研究船舶航行时所遭受的阻力，后者研究克服阻力的推进器及其与船体和主机之间的相互协调一致。

（5）耐波形（或称适航性）——船舶在风浪海况下航行时的运动性能。

主要研究船舶的横摇、纵摇及升沉（垂荡）等，习惯上统称为摇摆运动。

（6）操纵性——船舶在航行中按照驾驶者的意图保持既定航向的能力（即航向稳定性）或改变航行方向的能力（即回转性）。

因此，船舶操纵性包括航向稳定性和回转性两部分内容。

船舶货运符号1、船舶形状2、船型系数3、常用位置点3．其它4．稳性参数基本公式：第二章：近似算法梯形法 )2(00nni i y y y l A +-=∑= 辛一法 )4(31321y y y l A ++=辛二法 )33(834321y y y y l A +++=第三章：浮性1．重量、重心计算：i P D D ∑+=1 11)(1D M D X P X D X xp i g g i =⋅∑+⋅= 1)(1D Y P Y D Y i p i g g ⋅∑+⋅=11)(1D M D Z P Z D Z Zp i g g i =⋅∑+⋅=注意：利用合力矩定理，∑==n1i (力矩）分力对该轴或支点取的的力矩合力对某一支点或轴取其中：11g g 1g 1Z ,Y ,X ,∆为装卸后重量、重心。

g g g Z ,Y ,X ,∆为装卸前重量、重心，Pi Pi i P iZ ,Y ,X ,P ，为装卸货物重量、重心，装货为+，卸货为—x M ：全船重量纵向力矩； Z M ：全船重量的垂向力矩；2．少量装卸对吃水影响TPC100Pd P =δ W A TPC ρ01.0=其中：TPC -当前水域密度下的每厘米吃水吨数。

P -装卸货物重量，装货为+，卸货为—3．舷外水密度变化对船舶吃水的影响⎰=b aydxA⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=1100211ρρδρTPC Dd 其中： 1ρ-先前的水域密度；2ρ-后来的水域密度第四章 稳性1．初稳性高度定义式：g M Z Z GM -= M Z 根据型吃水查静水力资料，g Z 利用公式计算 2．船内垂移货物（初始正浮）： Dpl GM M G z-=1 3．船内横移货物（初始正浮）：GMD P tg y ⋅=θ4．自由液面的影响 Di GM M G xii ∑-=ρ1其中：自由液面修正量为 DiGMix i f∑=ρδx i -水线面的自由液面惯矩，对于矩形液面 3x lb 121i =对于等腰梯形液面)b b )(b b (481i 222121x ++=注意：GM 是指船舶装载与液体同重的固体时的初稳性高度，即没有考虑液体的流动性。

对船舶原理的认识船舶原理是研究船舶在水中运行的力学原理和流体力学原理的学科。

船舶的设计和运行涉及到许多力学和物理学原理，掌握船舶原理对于船舶设计与运营非常重要。

船舶的浮力原理是船舶原理的基础。

根据阿基米德原理，当物体浸入液体中时，受到的浮力等于它排除的液体的重量。

船舶由于形状的原因，会排除掉一定重量的水，而这个排除的水的重量正好等于船舶的重量，从而使船舶能够浮在水面上。

船舶在行进时，需要克服水的阻力。

水的阻力与船舶的速度、船体的形状以及船舶在水中的作用面积有关。

船舶在行进过程中，前部受到的水的阻力较大，而船尾则受到的较小。

这就是一艘船舶在水中运行时造成的波浪现象。

除了浮力和阻力外，船舶还需要考虑船舶的稳性和操纵性。

船舶的稳性是指船舶在静态和动态条件下保持平衡的能力。

船舶的稳性与船体的形状、重心的位置和上下重心之间的距离有关。

船舶的操纵性是指船舶在航行时如何保持适当的航向和速度。

船舶的操纵性与舵的设计、发动机功率以及船舶的造型等因素有关。

船舶的推进原理是船舶原理中的重要内容。

船舶通常通过螺旋桨进行推进。

螺旋桨通过推力将水向后抛出，产生与推力相反的反作用力，从而推动船舶向前运动。

螺旋桨的叶片的形状和旋转的方向会影响到推进效能。

同时，船舶的推进系统还涉及到发动机的功率和传动装置的设计。

在船舶原理中，还有其他一些重要的概念需要考虑。

比如船舶的水动力学特性、船舶的结构设计、船舶在海洋环境中的响应等。

水动力学特性包括船舶在不同速度下的阻力和推进力的关系以及船舶在不同波浪条件下的航行性能。

船舶的结构设计主要包括船体的刚度、舱室的布局以及船舶的载重能力。

海洋环境对船舶的影响包括海浪、海流、海冰以及海水腐蚀等。

船舶原理的研究对于船舶工程师和船舶操作者来说十分重要。

掌握船舶原理可以帮助他们设计更加高效、稳定和安全的船舶，提高船舶的运营效率和降低能源消耗。

此外，船舶原理还可以帮助研究船舶的运行特性和海洋环境的相互关系，促进海洋工程的发展。

船舶原理教学大纲引言：船舶原理是船舶工程的基础课程之一，它涵盖了船舶的结构、浮力、稳性、阻力、推进力以及操纵等方面的知识。

本教学大纲旨在为船舶原理课程的教学工作提供一个基本框架，帮助教师和学生理解课程的主要内容和学习目标。

一、课程目标：本课程的主要目标是使学生掌握以下知识和能力：1. 理解船舶结构和浮力的基本原理；2. 学习船舶稳性的相关理论和计算方法；3. 掌握船舶阻力的计算和降低方法；4. 了解船舶推进力的产生原理和推进装置的基本构造；5. 理解船舶操纵的基本原理和技术；6. 能够应用所学知识解决实际船舶工程问题。

二、课程内容：1. 船舶结构和浮力1.1 船舶基本结构和组成部分1.2 钢船和非钢船的结构特点1.3 船舶浮力和浮力中心的计算方法1.4 影响船舶浮力的因素及其应用2. 船舶稳性2.1 船舶稳性的基本概念和原理2.2 船舶的静态稳性和动态稳性2.3 船舶倾覆和稳性保证措施2.4 船舶稳性计算方法及实际案例分析3. 船舶阻力3.1 船舶阻力的分类和计算方法3.2 影响船舶阻力的因素及其降低方法3.3 船舶推进效率和推进装置的选择3.4 实际船舶阻力计算和优化措施4. 船舶推进力4.1 介绍船舶推进力的产生原理4.2 不同类型船舶的推进方式及特点4.3 推进螺旋桨和水动力推进器的结构和工作原理4.4 推进性能计算和分析5. 船舶操纵5.1 舵的类型和安装位置5.2 船舶操纵原理和操纵设备5.3 船舶操纵性能和操纵响应5.4 不同操纵方式和应急操纵技术6. 实践案例分析根据学生学习进度和实际情况，选择一些实际船舶案例进行分析和讨论，加强学生的动手能力和实际问题解决能力。

三、教学方法与评估：1. 教学方法：本课程将采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、实验和实地考察等。

通过理论和实践相结合的方式，提高学生的学习兴趣和应用能力。

2. 评估方式：考核方式将以课堂作业、实验报告、期末考试等形式进行综合评估。

船舶原理知识点总结一、船舶基本概念1. 船舶与船体：船船是指所有的船只，船体是指船的物理结构。

2. 船舶分类：按用途分为货船、客船、渔船、军舰等；按船体结构分为平底船、V型船、双体船等。

3. 船舶主要组成部分：船体、船尾、船头、甲板、船底、船舱、推进系统、操纵系统等。

二、船舶浮力原理1. 阿基米德原理：任何浸泡在液体中的物体，受浮力的作用力等于其置于液体中排开的液体的重量。

2. 船舶浮力计算：船舶的浮力大小取决于船体形状、排水量、浸没深度等因素。

3. 浮力对船舶的作用：浮力使船舶获得浮起并支撑船体，是船舶能够悬浮在水面上的主要力量。

三、船舶稳性原理1. 船舶的稳性概念：船舶的稳性是指船体在受到外部干扰或载货作用时，能够恢复平衡状态的能力。

2. 影响船舶稳性的因素：船体形状、上层建筑、货物装载位置、载重量等因素均会影响船舶的稳性。

3. 稳性计算方法：稳性曲线法、GZ曲线法、倾覆角计算法等。

四、船舶设计原理1. 船体设计原理：船体形状、长度、宽度、吃水线等均是构成船体设计的基本要素。

2. 推进系统设计原理：船舶的推进系统包括主机、螺旋桨、舵机等，其设计应考虑功率、效率、可靠性和安全性等。

3. 操纵系统设计原理：船舶的操纵系统包括舵机、操纵台、转向装置等，应根据船舶的尺寸和用途进行设计。

五、船舶动力学原理1. 船舶的推进方式：螺旋桨推进、水动力推进、风帆推进、滑行推进等。

2. 船舶动力系统：主机、发电机、燃料系统、冷却系统、润滑系统等。

3. 动力系统的性能指标：功率、效率、稳定性、环保性等。

4. 燃料消耗与船舶速度：船舶的速度与推进功率和船舶阻力有关，通常通过燃料消耗与船速的关系来评估船舶的经济性。

六、船舶安全原理1. 船舶结构安全：船体、甲板、船底、舱室应具有足够的强度和刚度来承受外部载荷。

2. 船舶操纵安全：舵机、操纵台、转向装置等应具有灵活可靠、精准的操作性。

3. 船舶防火与逃生系统：船舶内部应具备有效的防火系统和逃生设备。

1.什么是船舶的浮性？船舶在各种装载情况下具有漂浮在水面上保持平衡位置的能力2.什么是静水力曲线？其使用条件是什么？包括哪些曲线？怎样用静水力曲线查某一吃水时的排水量和浮心位置？船舶设计单位或船厂将这些参数预先计算出并按一定比例关系绘制在同一张图中；漂心坐标曲线、排水体积曲线；当已知船舶正浮或可视为正浮状态下的吃水时，便可在静水力曲线图中查得该吃水下的船舶的排水量、漂心坐标及浮心坐标等3.什么是漂心？有何作用？平行沉浮的条件是什么？船舶水线面积的几何中心称为漂心；根据漂心的位置，可以计算船舶在小角度纵倾时的首尾吃水；船舶在原水线面漂心的铅垂线上少量装卸重量时，船舶会平行沉浮；（1）必须为少量装卸重物（2）装卸重物p的重心必须位于原水线面漂心的铅垂线上4.什么是TPC？其使用条件如何？有何用途？每厘米吃水吨数是指船在任意吃水时，船舶水线面平行下沉或上浮1cm时所引起的排水量变化的吨数；已知船舶在吃水d时的tpc数值，便可迅速地求出装卸少量重物p之后的平均吃水变化量，或根据吃水的改变量求船舶装卸重物的重量5.什么是船舶的稳性？船舶在使其倾斜的外力消除后能自行回到原来平衡位置的性能。

6.船舶的稳性分几类？横稳性、纵稳性、初稳性、大倾角稳性、静稳性、动稳性、完整稳性、破损稳性7.船舶的平衡状态有哪几种？船舶处于稳定平衡状态、随遇平衡状态、不稳定平衡状态的条件是什么？稳定平衡、不稳定平衡、随遇平衡当外界干扰消失后，船舶能够自行恢复到初始平衡位置，该初始平衡状态称为稳定平衡当外界干扰消失后，船舶没有自行恢复到初始平衡位置的能力，该初始平衡状态称为不稳定平衡当外界干扰消失后，船舶依然保持在当前倾斜状态，该初始平衡状态称为随遇平衡8.什么是初稳性？其稳心特点是什么？浮心运动轨迹如何？指船舶倾斜角度较小时的稳性；稳心原点不动；浮心是以稳心为圆心，以稳心半径为半径做圆弧运动9.什么是稳心半径？与吃水关系如何？船舶在小角度倾斜过程中，倾斜前、后的浮力作用线的交点，与倾斜前的浮心位置的线段长，称为横稳性半径！随吃水的增加而逐渐减少10.什么是初稳性高度GM？有何意义？影响GM的因素有哪些？从出发港到目的港整个航行过程中有多少个GM？重心至稳心间的距离；吃水和重心高度；许多个11.什么是大倾角稳性？其稳心有何特点？船舶作倾角为10°-15以上倾斜或大于甲板边缘入水角时点的稳性12.什么是静稳性曲线？有哪些特征参数？描述复原力臂随横倾角变化的曲线称为静稳性曲线；初稳性高度、甲板浸水角、最大静复原力臂或力矩、静稳性曲线下的面积、稳性消失角13.什么是动稳性、静稳性？船舶在外力矩突然作用下的稳性。

船舶原理课程报告一、引言船舶原理是船舶工程和海洋工程领域的重要课程，它涉及到船舶的设计、建造、运营和维护等方面的知识。

本报告将重点介绍船舶原理的基本概念、船舶静力学、船舶动力学、船舶阻力、船舶推进以及船舶操纵与摇摆等方面的内容。

通过对这些内容的探讨，我们将更深入地了解船舶的工作原理和性能特点，为今后的学习和职业生涯打下坚实的基础。

二、船舶原理概述船舶原理是研究船舶在实际运动过程中各种现象的规律和特点的一门科学，它包括船舶静力学、船舶动力学、船舶阻力、船舶推进以及船舶操纵与摇摆等方面的内容。

通过学习这门课程，我们可以更深入地了解船舶的设计、建造、运营和维护等方面的知识，提高对船舶工程和海洋工程领域的认识和理解。

三、船舶静力学船舶静力学是研究船舶在静水中的平衡和稳定性的学科。

它涉及到船体几何形状、浮态分析、重量分布以及静水力等方面的内容。

通过对这些内容的探讨，我们可以了解如何设计一个在静水中平衡稳定的船舶。

四、船舶动力学船舶动力学是研究船舶在实际运动过程中的动态特性的学科。

它涉及到流体动力、推进器性能、操纵性、稳定性以及振动等方面的内容。

通过对这些内容的探讨，我们可以了解如何设计一个在实际运动过程中具有良好性能的船舶。

五、船舶阻力船舶阻力是研究船舶在实际运动过程中受到的阻力的学科。

它涉及到摩擦阻力、兴波阻力、形状阻力以及总阻力等方面的内容。

通过对这些内容的探讨，我们可以了解如何降低船舶的阻力，提高其航速和效率。

六、船舶推进船舶推进是研究如何将动力传递给船舶，使其产生运动的一门技术。

它涉及到推进器种类、性能特点、安装位置以及推进系统设计等方面的内容。

通过对这些内容的探讨，我们可以了解如何设计一个适合特定需求的推进系统。

七、船舶操纵与摇摆船舶操纵与摇摆是研究船舶在实际运动过程中如何进行操纵和保持稳定的一门技术。

它涉及到操纵系统、舵设计、稳定性以及抗风浪等方面的内容。

通过对这些内容的探讨，我们可以了解如何设计一个具有良好操纵性和稳定性的船舶。