上海交通大学网络学院船舶海洋工程专升本朱文蔚主讲

上海交通大学网络学院船舶海洋工程专升本朱文蔚主讲内容摘要：

上 ,取相邻两次幅值的平均值 φAm为横坐标 ,取相邻两次幅值之差△ φA为纵坐标 ,△ φA=f(φAm)即所绘制成的横摇消灭曲线 ,它表示了不同横摇幅值时的衰减情况 . —减摇装置的作用在于提供一个额外的稳定力矩 ,起抵消部分扰动力矩的作用 ,达到减小横摇的目的 .把减摇装置的作用看成是对波倾的减小 ,这种对波倾的减小量就称为减摇装置的容量或相当波倾量 ,记作 φs(176。 ). —表征谱密度的分布范围 ,用 ε表示 ,定义为 :ε=[1m₂178。 /m₀m₄]189。 . 当 ε=0或接近 0时 ,谱密度曲线窄而高 ,谱密度只分布在很窄的频率范围内 ,存在明显的主频率 ,称为窄带谱 .当 ε=1或接近 1时 ,谱密度曲线宽而低 ,称为宽带谱 .一般情况下 ,ε介于 0与 1之间 .为了应用瑞利分布 (ε=0)的理论结果 ,需对随机过程的标准差进行修正 .若 ζζ代表符合瑞利分布的风浪标准差 ,则 ζζ₁=[1189。 ε178。 ]189。 ζζ便为考虑谱宽影响的风浪标准差 .但当 ε＜ ,可以不考虑谱宽的影响 ,而直接应用瑞利分布的理论结果 . . 21 —记作 Kφ,它是表面波倾 α₀与有效波倾 αm₀ 的比例系数 ,它是船体形状、船宽波长比、吃水和重心位置 (与横摇瞬时轴位置有关 )等因素的函数 ,同时也是波浪频率 ω的函数 .但对于风浪中的横摇 ,其响应主要集中在谐摇区的狭窄频带内 ,通常用谐摇时的 Kφ代替整个频率区间内的 Kφ不会引起太大的误差 .我国海船稳性规范中对一般重心位置适中的民船 ,用以下近似公式计算谐摇附近规则波中的 Kφ:Kφ=+:即zg/d值超过 ,小于 . . 22 二，需要思考回答和计算的问题 ㈠ 船舶静力学 ⒈当船舶从海水区驶入淡水区 (或反过来航行 )时 ,船舶的浮态将如何变化。 ⒉试述船上小量货物移动时 ,船舶浮态和稳性变化的计算程序 . ⒊ 试述船舶装卸小量货物时 ,船舶浮态和稳性变化的计算程序 . ⒋ 为了减小自由液面对稳性的不利影响 ,可采取哪些有效措施。 ⒌试述静稳性曲线的特征 ,有几种典型的形状 ,较为理想的是哪一种。 为什么。 ⒍我国 [海船法定检验技术规则 ]对非国际航行海船规定哪 3条稳性校核要求。 ⒎试述提高船舶最小倾覆力矩的有效措施 . ⒏ 试述上层建筑及自由液舱对静稳性曲线的影响 . ⒐ 试述动稳性曲线和静稳性曲线之间的关系和区别 . ⒑ 如何利用动稳性曲线作图求得最小倾覆力矩 (或力臂 )和极限动倾角。 . 23 ㈡ 船舶阻力 ⒒试述减小摩擦阻力的 7条措施 . ⒓ 试述降低粘压阻力的 4条具体措施 . ⒔ 为何深水波波能传播速度是波速之半。 ⒕试述减小常规船兴波阻力的 4项措施 . ⒖ 试述破波阻力的特性 ,为什么压载状态时破波阻力比满载时高 ? ⒗ 试述选择船舶长度的原则 . ⒘ 船舶设计时如何合理选取 Cp。 ⒙球鼻首可减小那些阻力成分。 ⒚几何相似船模组试验研究可得出那些结论性意见。 ⒛何谓尺度作用。 举例说明尺度效应修正的方法 . 、波长、船的航态将如何变化。 为何在工程上仍能沿用至今。 . 24 ㈢ 船舶推进 ,实际仅满足哪些条件 ,如何进行尺度修正 ?。 有几种确定实效伴流的试验分析方法。 的方法。 .。 具体说明获得推进特性曲线的计算方法 . 主机 螺旋桨不匹配时会发生 〝 重载 〞 ,〝 轻载 〞现象。 如何辨别。 主机 螺旋桨得到良好的配合，应如何选取螺旋桨的设计工况点。 ,各国水池采用备用桨做自航试验的理由是什么 ,如何选用备用桨。 . 25 船模相关分析。 为何各国水池分析所得相关因子相当离散。 . ㈣ 船舶操纵性。 IMO通过的 《 船舶操纵性暂行标准 》 的4点内容 . 、简便地鉴别船舶直线稳定性的是什么试验方法。 e的原则是什么。 如何能证明所选的平衡比e是恰当的 ? 出的普兰特换算公式。 试简要说明使用的步骤 . K180。 T180。 相关图 ,据母型船的舵面积比决定设计船的舵面积比。 41,试说明船舶中纵剖面艉部面积应如何按操纵性的具体要求来设计。 . 26 ㈤ 船舶摇荡。 在风浪中限制船舶航速的主要因素是什么。 .它采用哪些基本假定 ?可解决哪些实际工程问题 ? . 海 ,沿海的海况级别高于广海。 μ 是表征横摇性能的重要参数 . ,可采取哪些措施使船进入超临界状态。 试据船模试验得到的摇荡频率响应函数写出相应实船的频率响应函数 . . 27 “软”、“硬”程度 .。 φ s。 已知横摇放大因数和波倾角 ,如何估算减摇后的谐摇幅值。 义及公式的适用范围 .分析提高横摇固有周期的有效措施 . ,如何计算顶浪航行时的遭遇周期和谐摇波长。 何划分的。 试分析扩大亚临界区域的有效措施和改善临界区域纵摇垂荡运动特性的重要措施以及使船舶难以达到超临界区域的理由 . ,但在遇到涌浪时选择首斜浪还是尾斜浪更有利的判断方法是什么。 、垂荡的频率响应函数来估算斜浪中的横摇运动和纵摇、垂荡运动。 . . 28 三，计算题举例 ⒈ 巡洋舰的尺度为 L=,B=,d=,CB=, 满载水线面积 Aw=2510m178。 ,求驶入淡水域后平均吃水的变化 . 答： 驶入淡水域后平均吃水减少 ㎝ =. 解： 驶入淡水域后排水量减少 δ△ =LBdCB(ρ海水 ρ淡水 )g = (10251000)g = 25 = = = . TPC= Aw/100= /㎝ . δd=δ△ /TPC=㎝ =. . 29 ⒉ 某船 L=110m,B=,dF=,dA=,△ =2360t,GM=,xF=, GML= 将船上 p=50t的 载 荷自位置 1处 (x₁=25m,y₁=3m,z₁=) 移到位置 2处 (x₂=10m,y₂=,z₂=6m),无初横 倾 ,求船的浮 态 和初 稳 性 . 答：吃水不 变 ,增加尾 倾 176。 后首吃水 ,尾吃水 ，吃水差 t=,向左 倾 176。 ,忽略 纵稳 性高的 变 化 ,新初 稳 性高 . 解： G₁M=GMp(z₂z₁)/△ =[50 ()/2360]= G₁ML≈GML=115m, tanφ = p(y₂y₁)/△ G₁M=[50 ()]/(2360 )= φ =tanˉ185。 ()=176。 .即左 倾 tanθ = p(x₂x₁)/△ GML=[50 (1025)]/(2360 115)= θ =tanˉ185。 ()=176。 .即尾 倾 ( ) dF₁=dF+(189。 LxF)tanθ =+(55+) ()= dA₁=dA+(189。 L+xF)tanθ =() ()= 校 验 ： t₁=dF₁dA₁==， t=dFdA== △ t=t₁t== =L tanθ =110 ()=. 得 证 . . 30 ⒊ 某船 L=,B=,dF=,dA=,dM=,海水重度 w= t/m179。 ,△ =3340t,Aw=178。 ,xF=,GM=,GML=101m. 现将重量为 p=150t的载荷装在坐标为 x=6m,y=,z=7m处 ,求安装载荷后船的浮态和初稳性。 答： 平均吃水增量 δ d=,最后首、尾左右平均吃水为： dF₁=,dA₁=,向右横倾约 2度 ,向首纵倾约 . 新初稳性高 G₁M₁=,新纵稳性高 G₁M₁L约 . 解： δ d=p/(w Aw)=150/( )= G₁M₁=GM+[p/(△ +p)][d+189。 δ dzGM] =+[150/(3340+150)][+]= G₁M₁L≈[△ /(△ +p)]GML=[3340/(3340+150)] 101= tanφ =py/[(△ +p)G₁M₁]=(150 )/[(3340+150) ]= φ≈ 2度（右 倾 ） tanθ =p(xxF)/[(△ +p)G₁M₁L] =[(150 (6+)]/[(3340+150) ]=.0043， θ≈ ゜ (首 倾 ) . 31 δ dF=(189。 LxF)tanθ =(+) = δ dA=(189。 L+xF)tanθ =() = dF₁=dF+δ d+δ dF=++= dA₁=dA+δ d+δ dA=+= 校 验 ： t=dFdA==， t₁=dF₁dA₁== △ t=t₁t=+=， 又△ t=L tanθ = =，得 证 . ⒋ 船模试验时，测得船模速度为 Vm=，剩余阻力 系数 Cr=103, 模型缩尺比为 =40，实船湿面积。