PAGEPAGE21基本概念：綠色設(shè)計(jì)思想：減少物質(zhì)和能源的消耗，減少有害物質(zhì)的排放，又要使產(chǎn)品及零部件能夠方便的分類(lèi)回收并再生循環(huán)或重新利用。船舶綠色設(shè)計(jì)：利用綠色設(shè)計(jì)基本思想，設(shè)計(jì)出資源省，能耗低，無(wú)污染，效益高的綠色船型。能效設(shè)計(jì)指數(shù)試航速度：是指滿(mǎn)載時(shí)主機(jī)在最大持續(xù)功率前提下，新船于靜，深水中測(cè)得的速度。服務(wù)速度：是指船在一定的功率儲(chǔ)備下新船滿(mǎn)載所能達(dá)到的速度。續(xù)航力：一般是指在規(guī)定的航速和主機(jī)功率情況下，船一次所帶的燃油可供連續(xù)航行的距離。自持力：是指船上所帶的淡水和食品所能維持的天數(shù)。全新設(shè)計(jì)法：在沒(méi)有合適母型船的情況下，往往采用邊研究、邊試驗(yàn)、邊設(shè)計(jì)的方法母型設(shè)計(jì)法：在現(xiàn)有船舶中選取與設(shè)計(jì)船技術(shù)性能相近的優(yōu)秀船舶作為母型船，并在其基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)船的特點(diǎn)，運(yùn)用基本設(shè)計(jì)原理有所改進(jìn)和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方法。四新：新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝最小干舷船：對(duì)載運(yùn)積載因數(shù)小的重貨船，其干舷可為最小干舷，并據(jù)此來(lái)確定型深D，這類(lèi)船稱(chēng)為最小干舷船。富裕干舷船：對(duì)載運(yùn)積載因數(shù)大的輕貨船，按最小干舷所確定的D，其艙容往往不能滿(mǎn)足貨艙容積的要求，因而D需根據(jù)艙容來(lái)定，從而實(shí)際干舷大于最小干舷，這類(lèi)船稱(chēng)為富裕干舷船。結(jié)構(gòu)吃水：如結(jié)構(gòu)按最大裝載吃水設(shè)計(jì)，則此時(shí)的吃水稱(chēng)為結(jié)構(gòu)吃水。出港：到港：載重型船：運(yùn)輸船舶中，載重量占排水量較大的船舶，如散貨船、油船等。這類(lèi)船對(duì)載重量和艙容的要求是確定船舶主尺度是考慮的主要因素。布置型船：船舶主尺度由所需的布置地位決定，而載重量不作為主要因素考慮的一類(lèi)船舶。如客船等。艙容要素曲線：是指液體艙的容積、容積形心垂向和縱向坐標(biāo)、自由液面對(duì)通過(guò)其中心縱軸的慣性矩等隨液面不同而變化的曲線。容量方程：噸位：船舶登記噸位（RT）：是指國(guó)際船舶噸位丈量公約或船籍國(guó)政府制定的噸位丈量規(guī)則核定的噸位，包括總噸位和凈噸位。⒈總噸位（GT）：是以全船圍蔽處所的總?cè)莘e（除去免除處所）來(lái)量計(jì)，它表征船的大小。⒉凈噸位（NT）：是按船舶能用于營(yíng)利部分的有效容積來(lái)量計(jì)，它表征船舶的營(yíng)利能力。船舶登記噸RT為與船的載重噸位DW是完全不同的概念。對(duì)于同樣載重量的船舶，其登記噸位小者經(jīng)濟(jì)性要好些。最佳船長(zhǎng)：對(duì)應(yīng)于阻力最小的船長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)船長(zhǎng)：從造價(jià)和營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，對(duì)應(yīng)于阻力稍有增加的較短船長(zhǎng)。臨界船長(zhǎng)：對(duì)應(yīng)于阻力開(kāi)始顯著增加的最短船長(zhǎng)。耐波性：是指船舶在風(fēng)浪中遭受外力干擾產(chǎn)生各種搖擺運(yùn)動(dòng)以及砰擊、上浪、失速等情況下，仍能維持一定航速在水面上航行的性能。抗沉性：操縱性：：是指船舶利用其控制裝置來(lái)改變或保持其運(yùn)動(dòng)速率、姿態(tài)和方向的能力。它關(guān)系到船的安全性和經(jīng)濟(jì)性快速性：就是航行速度與所需主機(jī)功率之間的問(wèn)題，一是達(dá)到規(guī)定的航速指標(biāo)，所需的主機(jī)功率小：二是當(dāng)主機(jī)功率給定時(shí)，船的航速比較高。資金時(shí)間價(jià)值：是指資金隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的資金增值和效益，其計(jì)算方法分單利法和復(fù)利法。總現(xiàn)值：船舶（設(shè)備）使用期內(nèi)個(gè)年總費(fèi)用與殘值的折現(xiàn)，其值越小越好。平均年度費(fèi)用（AAC）：是指將船舶或設(shè)備的初投資在營(yíng)運(yùn)期內(nèi)每年的等額資金會(huì)收費(fèi)用與年?duì)I運(yùn)費(fèi)用之和，其值越小越好。必要費(fèi)率：是指為達(dá)到預(yù)訂的投資收益率單位運(yùn)量（周轉(zhuǎn)量）所需的收入。凈現(xiàn)值（NPV）：在船舶建造和營(yíng)運(yùn)期內(nèi)，把各年度的收入和支出按投資收益率折現(xiàn)后相減之差值。內(nèi)部收益率：船舶使用期（或還本付息期）內(nèi)使NPV=0的投資收益率。諾曼系數(shù)1）恒大于12）值的大小取決于空船重量所占排水量比例3）其值隨α、β、γ的大小而變，如α=β=γ=1，其值就是載重系數(shù)的倒數(shù)4）為調(diào)整排水量而修改不同的主尺度時(shí)，其值也應(yīng)不同橫剖面面積曲線：自行設(shè)繪法：是根據(jù)不同類(lèi)型船舶不同的使用特點(diǎn)，運(yùn)用所掌握的船體主要形狀特征和參數(shù)對(duì)船的性能、布置的影響規(guī)律，分清主次，統(tǒng)籌兼顧，合理地加以處理母型改造法；參照優(yōu)秀的母型船型線或系列型線，根據(jù)新船的具體要求，用適當(dāng)?shù)姆椒右孕薷亩伞?解答題：為什么要留排水量和重心高度裕度留排水量裕度的原因：設(shè)計(jì)中重量估算誤差未預(yù)計(jì)重量可增加建造中難免會(huì)采用一些代用品（包括材料和設(shè)備等）導(dǎo)致空船重量增加。留重心高度裕度的原因：重心估算的誤差船舶在建造過(guò)程中重量的變化及位置的改變提高船舶安全性。進(jìn)行完工設(shè)計(jì)的必要性對(duì)變動(dòng)的圖紙作相應(yīng)修改、根據(jù)試驗(yàn)和檢驗(yàn)項(xiàng)目重新或增編報(bào)告和使用手冊(cè)。這是因?yàn)椋孩俪醪皆O(shè)計(jì)時(shí)重量重心的估算；②建造時(shí)型線的修改、布置的局部變動(dòng)；③設(shè)備的變換和材料的代用。④為船舶營(yíng)運(yùn)維修改裝提供依據(jù)、為船舶設(shè)計(jì)和研究積累現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)一般分為：初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、完工設(shè)計(jì)四個(gè)階段3)影響鋼料重量因素有哪些1）主尺度2）布置特征3）使用要求4）其他因素見(jiàn)作業(yè)5)設(shè)置壓載水艙的必要性及其考慮為了保證船在非滿(mǎn)載航行時(shí)的浮態(tài)、穩(wěn)性和適航性，常在船上設(shè)置專(zhuān)用壓載水艙，其理由：1）空載返航過(guò)程中，由于油水和備品的消耗，船舶重心提高，致使初穩(wěn)性高度降低；2）空載返航時(shí)，吃水太小，槳葉不能充分浸在水中，螺旋槳的推進(jìn)效率和推力就會(huì)減小，且由于槳葉交替變化而引起槳葉的嚴(yán)重振動(dòng)；3）空載時(shí)，首吃水太小，船舶在海浪中易引起拍擊和砰擊，以致?lián)p壞首部結(jié)構(gòu)；4）同時(shí)極度的尾傾會(huì)縮小駕駛的視野，在橫向風(fēng)浪中會(huì)給操舵增加困難。4)影響貨艙容量的因素有哪些，為什么說(shuō)增加型深D是增大貨艙容積最有效的措施根據(jù)貨艙容量方程，可以分析出影響容量的因素：①增加船長(zhǎng)，可以增大艙容，但也相應(yīng)增加船體鋼料，提高造價(jià)。②增加船寬，雖能增加艙容，但對(duì)穩(wěn)性有較大影響，應(yīng)慎重。如果Δ、L、δ都不變，此時(shí)增大B，勢(shì)必要減小T，這將對(duì)快速性有影響。③縮小首尾艙及雙層底高度似乎能增加艙容，但“規(guī)范”對(duì)其都有一定的規(guī)定，更何況首尾尖瘦，對(duì)容量影響不大。因此都不能作為解決容量的有效措施。④最大限度地縮短機(jī)艙長(zhǎng)度無(wú)疑是提高船舶經(jīng)濟(jì)性的措施之一。盡管選擇好了主機(jī)后，其變化范圍不大，但機(jī)艙應(yīng)盡量采用立體布置，以利于機(jī)艙長(zhǎng)度的縮短。⑤增加D和D/T是增大貨艙容積最有效的措施。因?yàn)閷?duì)大船來(lái)說(shuō)，加大D對(duì)強(qiáng)度有利，對(duì)鋼料影響不大。當(dāng)然，D增大，船的重心升高，受風(fēng)面積也加大，對(duì)穩(wěn)性有影響，但一般情況比較好解決。7)試根據(jù)海軍系數(shù)公式來(lái)推斷排水量增加時(shí)，主機(jī)功率需要增加及的關(guān)系相等8)初穩(wěn)性高度滿(mǎn)足上下限的必要性船舶適宜的初穩(wěn)性高度必須從上限和下限兩方面來(lái)考慮。上限：是從橫搖緩和性方面來(lái)考慮的。下限：是從保證安全和使用要求來(lái)考慮的，其最低限度必須滿(mǎn)足法規(guī)對(duì)各種載況的要求初穩(wěn)性上限是從橫搖緩和角度上考慮的。根據(jù)CCS規(guī)范橫搖周期公式，橫搖周期隨初穩(wěn)性高度的增大而減小。為使橫搖周期不太低和搖幅不過(guò)大，希望船與航區(qū)較常見(jiàn)的波浪不發(fā)生諧搖，即橫搖周期大于波浪周期的1.3倍。從橫搖緩和性考慮初穩(wěn)性高度越大，船的橫搖周期就越短，橫搖加速度越大，這對(duì)船的安全性也不利，并使船上作業(yè)困難、設(shè)備易產(chǎn)生故障、貨物受損，更是人員易暈船或感到不適，因此初穩(wěn)性高度的控制要求保證下限的條件下力求是橫搖周期長(zhǎng)一些。初穩(wěn)性下限是保證船舶安全和使用所需的最低初穩(wěn)性高度值，為此規(guī)范針對(duì)各種船的最低初穩(wěn)性高度都有明確的規(guī)定，如CCS對(duì)海船規(guī)定如下：客船、貨船、油船等：≥0.15米集裝箱船、挖泥船:≥0.30米起重船:≥0.16B米從安全角度考慮初穩(wěn)性高太低常導(dǎo)致大傾角回復(fù)力矩偏??；船在不大的橫傾力矩作用下就會(huì)產(chǎn)生較大的傾斜且回復(fù)緩慢，使人有驚慌不安全感；當(dāng)船隨浪航行船中處于波峰時(shí)，因水線面慣性矩減小，引起橫穩(wěn)心半徑變小，從而降低初穩(wěn)性高度，特別是波長(zhǎng)接近船長(zhǎng)、且首尾型線呈V時(shí)，其下降量更大。從使用角度考慮當(dāng)排水量和橫傾力矩一定時(shí)，初穩(wěn)性高度大，橫傾角??；反之橫傾角大。橫傾角過(guò)大，將影響船舶的使用。如集裝箱船在裝卸貨時(shí)、旅客集中一舷時(shí)、漁船舷側(cè)起網(wǎng)時(shí)等。9)如船寬B與吃水T之積為常數(shù)，試根據(jù)初穩(wěn)性計(jì)算公式推導(dǎo)和的關(guān)系，并說(shuō)明船寬B如何對(duì)穩(wěn)性的影響P128對(duì)初穩(wěn)性，船寬B增加，初穩(wěn)性高h(yuǎn)隨之增大，有利于船舶的初穩(wěn)性。增加船寬除可有效地增大初穩(wěn)性高度外，還對(duì)增加大傾角時(shí)的復(fù)原力臂有較大作用。因?yàn)锽增加時(shí)出水及入水楔體積靜矩也增大。但B增加，甲板邊緣的入水角減小，因此靜穩(wěn)性曲線的最大靜穩(wěn)性力臂所對(duì)應(yīng)的橫傾角減小。10)試分析說(shuō)明:對(duì)載重型船舶,從浮力的要求考慮,適當(dāng)增加吃水而減小其它尺度,對(duì)快速性和減輕空船重量可能有利從浮性方程可知，T增大，L，B和方形系數(shù)可適當(dāng)減小。1）從快速性分析a）載重型船大多數(shù)為中低速船，總阻力隨L減小而降低：b）B/T的減小，可適當(dāng)減小排水量在水面的分布，降低興波阻力和摩擦阻力：c）T增加有利于提高推進(jìn)效率：d）方形系數(shù)的減小，對(duì)降低剩余阻力有利。2）對(duì)空船重量的分析a）載重型船舶鋼料占空船重量的大部分，減小L，B對(duì)降低鋼材重量有利：b）T僅對(duì)船體局部強(qiáng)度有影響，增加T對(duì)鋼料的影響很?。篶）在排水量不變的情況下,其舾裝重量隨L，B,T的變化有增有減，總的影響不大。所以，對(duì)載重型船舶，從滿(mǎn)足浮力的要求來(lái)考慮，適當(dāng)增加吃水而減小其他尺度，對(duì)快速性和減輕空船重量很可能有利。11)總體設(shè)計(jì)方案構(gòu)思的任務(wù) ⒈分析設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)要求；⒉分析同類(lèi)型船的資料，確定各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)可能的選擇范圍，設(shè)立一個(gè)初步的新船總體設(shè)計(jì)方案；⒊估算并分析新船的主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，考慮并解決可能存在的主要矛盾12)確定主要要素應(yīng)滿(mǎn)足哪些約束條件①滿(mǎn)足重力與浮力相平衡條件，即空船重量加載重量應(yīng)等于船在設(shè)計(jì)吃水時(shí)的排水量；②滿(mǎn)足設(shè)計(jì)船所需的容量和建筑地位；③滿(mǎn)足設(shè)計(jì)船各項(xiàng)技術(shù)性能要求；④滿(mǎn)足航線環(huán)境和建造修理對(duì)主要要素的限制；⑤滿(mǎn)足用船部門(mén)對(duì)設(shè)計(jì)船的使用要求；⑥優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性能。13)試闡述確定新船主要要素的一般步驟①在分析設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的基礎(chǔ)上，確立設(shè)計(jì)思想，并就其認(rèn)真調(diào)查研究，尋找與設(shè)計(jì)船要求相近的母型船或分析同類(lèi)船的規(guī)律。②根據(jù)已知的母型船或已得的近似規(guī)律，粗略估算出主要要素的第一次近似值。③根據(jù)第一次近似值粗略地核算相應(yīng)的技術(shù)性能，然后根據(jù)核算結(jié)果對(duì)第一次近似的主要要素進(jìn)行調(diào)整，得出第二次近似的主要要素。如調(diào)整的幅度較大，還需對(duì)第二次近似的主要要素作性能核算和調(diào)整。④根據(jù)前一步的主要要素繪制總布置草圖、型線草圖、中橫剖面結(jié)構(gòu)圖等，并選定主機(jī)型號(hào)（如任務(wù)書(shū)中未規(guī)定時(shí)），然后根據(jù)這些資料及有關(guān)參考資料，對(duì)船舶的技術(shù)性能作進(jìn)一步的較詳細(xì)的核算，并再次根據(jù)核算結(jié)果調(diào)整主要要素。⑤根據(jù)設(shè)計(jì)船的特點(diǎn)，選取合適的優(yōu)選衡準(zhǔn)，利用優(yōu)化方法，進(jìn)行多方案的比較分析，選取最佳方案。14)在進(jìn)行排水量校核時(shí)，浮力和重力不平衡時(shí)如何通過(guò)主要要素來(lái)調(diào)整當(dāng)浮力小于重力時(shí)，如干舷有余或吃水允許增加，則以增大T最有利；如T已限定，則可根據(jù)具體情況調(diào)整L、B、δ：穩(wěn)性嫌差時(shí)增大B；快速性嫌差但穩(wěn)性充分時(shí)增大L；快速性有保證且穩(wěn)性充分時(shí)增大δ；快速性和穩(wěn)性都嫌差時(shí)同時(shí)增大L和B，或增大L和B的同時(shí)適當(dāng)減小δ。15)在進(jìn)行容量校核時(shí)艙容不足或偏大過(guò)多時(shí)應(yīng)分別如何通過(guò)主要要素來(lái)調(diào)整在艙容不足時(shí)：如穩(wěn)性充分，首先應(yīng)考慮加大D或同時(shí)增大D和B；如快速性也嫌差，可考慮同時(shí)增大D、L和B。在艙容偏大過(guò)多時(shí)：如干舷充分，首先可考慮降低D。16)自行設(shè)計(jì)船體型線的大致步驟17)橫剖面面積曲線和設(shè)計(jì)水線各包含的形狀特征和參數(shù)①橫剖面面積曲線下的面積相當(dāng)于船的型排水體積；②曲線面積的豐滿(mǎn)系數(shù)等于棱形系數(shù)；③面積形心的縱向坐標(biāo)表示船的浮心縱向位置；④曲線的最大縱坐標(biāo)值代表最大橫剖面面積（船豐滿(mǎn)時(shí)通常是中剖面面積）；⑤豐滿(mǎn)船的橫剖面面積曲線中部水平段長(zhǎng)度即船舶的平行中體長(zhǎng)度；⑥平行中體前后兩段分別稱(chēng)為進(jìn)流段和去流段；⑦無(wú)平行中體船的最大橫剖面位置；⑧曲線兩端端部形狀。18)棱形系數(shù)選擇應(yīng)考慮的因素①對(duì)阻力（主要是剩余阻力）的影響②對(duì)總布置和建造工藝的要求③與其它參數(shù)和船體型線的協(xié)調(diào)配合選擇浮心縱向位置時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)因素：①對(duì)阻力的影響②有利于縱傾調(diào)整③船體型線的協(xié)調(diào)配合20)船舶主體劃分應(yīng)考慮的因素21)貨船縱傾調(diào)整時(shí)有哪些方法22）確定雙層底高度應(yīng)考慮的因素23）船舶設(shè)計(jì)的先進(jìn)性體現(xiàn)24）總布置設(shè)計(jì)時(shí)通道的類(lèi)型25）尾機(jī)型船的優(yōu)點(diǎn)和不足書(shū)P1883計(jì)算題：◆某最小干舷船同母型船相比，船長(zhǎng)增加5%，船寬減少10%，型深增加2.5%。如，試估算新船的Wh比母型船增加或減少的百分?jǐn)?shù)。◆某船方形系數(shù)，每增減0.01時(shí),將增減0.3%。如，求的指數(shù)是多少？=0.24◆某直壁式多用途船排水量為10000噸，吃水為5米，設(shè)計(jì)航速為15節(jié)?，F(xiàn)有一批貨裝船后，發(fā)現(xiàn)吃水增加了0.05米，如此時(shí)方形系數(shù)和水線長(zhǎng)認(rèn)為不變，試求該船超載噸數(shù)及可能達(dá)到的航速？◆某貨輪造價(jià)2000萬(wàn)元，營(yíng)運(yùn)期25年，年收入850萬(wàn)元，年燃料費(fèi)140萬(wàn)元，船員年工資150萬(wàn)元，年保險(xiǎn)及維修費(fèi)率為船價(jià)的4%，年港口及裝卸費(fèi)120萬(wàn)元，其他費(fèi)用150萬(wàn)元，殘值取船價(jià)的10%。試計(jì)算內(nèi)部收益率IRR。4選擇題和填空題：1）船舶設(shè)計(jì)特點(diǎn)、船舶設(shè)計(jì)基本要求、總體設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)工作方法、設(shè)計(jì)階段的劃分；2）船舶平衡條件、船舶設(shè)計(jì)工況、空船重量的分類(lèi)；排水量裕度、重心高度裕度、備