2025年船舶與海洋工程考研船舶原理經(jīng)典（附答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.船舶漂浮時(shí)，其浮心B、漂心M和重心G在垂直于水面線上的相對(duì)位置關(guān)系，對(duì)于瘦長船體，通常滿足（）。A.G高于B，B高于MB.B高于G，G高于MC.M高于G，G高于BD.G與B重合，B與M重合2.船舶在靜水中微小傾斜時(shí)，使其回復(fù)到正浮位置的主要力矩是（）。A.船舶的重力矩B.船舶的浮力矩C.穩(wěn)性力矩D.摩擦阻力矩3.當(dāng)船舶裝載后的重心G位于船舶的浮心B之上時(shí)，船舶具有（）。A.正穩(wěn)性B.負(fù)穩(wěn)性C.零穩(wěn)性D.不確定穩(wěn)性4.下列哪一項(xiàng)不屬于船舶阻力的主要組成部分？（）A.摩擦阻力B.興波阻力C.干舷阻力D.壓差阻力5.螺旋槳的推力系數(shù)CT是指（）。A.螺旋槳產(chǎn)生的推力與船體所受阻力之比B.螺旋槳產(chǎn)生的推力與螺旋槳功率之比C.螺旋槳產(chǎn)生的推力與螺旋槳轉(zhuǎn)矩之比D.螺旋槳產(chǎn)生的推力與螺旋槳直徑平方及流速平方乘積之比6.船舶的初穩(wěn)性高GM值越大，表示船舶的（）。A.穩(wěn)性越好，越容易傾覆B.穩(wěn)性越好，越不容易傾覆C.穩(wěn)性越差，越容易傾覆D.穩(wěn)性越差，越不容易傾覆7.船舶在傾斜過程中，其穩(wěn)性力臂GZ最大值對(duì)應(yīng)的傾斜角通常發(fā)生在（）。A.小于10°B.10°至20°之間C.20°至30°之間D.大于30°8.船舶的空船排水量是指（）。A.船舶本身結(jié)構(gòu)、機(jī)器、設(shè)備等的重量B.船舶滿載時(shí)的排水量C.船舶本身結(jié)構(gòu)、機(jī)器、設(shè)備以及壓載水等的重量D.船舶本身結(jié)構(gòu)、機(jī)器、設(shè)備以及燃油、淡水、備品等重量9.在其他條件相同的情況下，船舶的船長L越長，其興波阻力通常越（）。A.小B.大C.不變D.無法確定10.船舶推進(jìn)系統(tǒng)中的傳動(dòng)效率ηt是指（）。A.螺旋槳效率與船身效率之比B.發(fā)電機(jī)效率與螺旋槳效率之比C.傳動(dòng)裝置輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率之比D.發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與主機(jī)輸出功率之比二、填空題1.船舶的浮性是指船舶在水中______的能力。2.船舶的穩(wěn)性是指船舶在受外力作用傾斜后，能夠______到原正浮位置的性質(zhì)。3.船舶的摩擦阻力是由海水與船體表面之間的______產(chǎn)生的。4.船舶的壓差阻力是由于船體表面壓力分布不均勻，導(dǎo)致船體兩側(cè)壓力差產(chǎn)生的。5.螺旋槳的螺距是指螺旋槳旋轉(zhuǎn)一周，其______沿軸線方向前進(jìn)的距離。6.船舶的型排水量是指船舶浸水部分體積所排開水的______。7.船舶的空船重量是指船舶______時(shí)的重量。8.船舶的吃水是指船舶底部最下緣至水面的______。9.船舶的穩(wěn)心是船舶在傾斜后，其浮力的作用點(diǎn)______的幾何中心。10.船舶的傅汝德數(shù)Fr是表征船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的無量綱數(shù)，定義為______。三、判斷題1.船舶的重心G位置固定不變。（）2.船舶的浮心B位置隨船舶裝載狀態(tài)的變化而變化。（）3.當(dāng)船舶傾斜時(shí)，其穩(wěn)性力臂GZ始終為正值。（）4.船舶的滿載排水量等于空船排水量加上貨物重量。（）5.船舶的摩擦阻力與船速的平方成正比。（）6.船舶的興波阻力與船速的平方成正比。（）7.螺旋槳的盤面比A/D越大，其產(chǎn)生的推力通常越大。（）8.船舶的總縱強(qiáng)度是指船體抵抗彎曲的能力。（）9.船舶的初穩(wěn)性高GM值越大，船舶的穩(wěn)性越好。（）10.船舶的動(dòng)穩(wěn)性是指船舶在傾斜過程中具有的回復(fù)能力。（）四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述船舶浮性的基本原理。2.簡(jiǎn)述船舶穩(wěn)性的影響因素。3.簡(jiǎn)述船舶阻力的主要組成部分及其產(chǎn)生原因。4.簡(jiǎn)述螺旋槳推進(jìn)效率的組成。五、計(jì)算題1.某船滿載時(shí)的排水量為20000噸，重心G位于水面以下8.0米處，浮心B位于水面以下7.5米處。求該船的初穩(wěn)性高GM。2.某船在靜水中以10節(jié)的速度航行，受到的阻力為100千牛。求該船的阻力系數(shù)CD（水的密度為1025千克/立方米，重力加速度為9.81米/秒2）。3.某船舶主機(jī)輸出功率為10000馬力，傳動(dòng)效率ηt為95%，螺旋槳效率ηp為60%。求該船舶的推進(jìn)功率和有效推進(jìn)功率。---試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.C5.D6.B7.C8.A9.B10.C二、填空題1.漂浮2.回復(fù)3.粘性4.空氣5.螺旋線6.重量7.自重8.距離9.垂直10.船速與船長平方根之比三、判斷題1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.×8.√9.√10.√四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：船舶浮性原理基于阿基米德原理。船舶漂浮時(shí)，其所受的浮力Fb等于其自身的重力G，即Fb=G。浮力的大小等于船舶浸水部分排開液體的重量。浮力的作用點(diǎn)即為浮心B。船舶能夠漂浮，是因?yàn)楦×εc重力大小相等、方向相反，并且作用線在同一直線上，滿足力矩平衡條件。船舶的重心G位置由船舶自身結(jié)構(gòu)和裝載決定，而浮心B位置則隨船舶形狀和裝載狀態(tài)的變化而變化。船舶的形狀和裝載狀態(tài)決定了浸水面積和體積，從而決定了浮力的大小和作用點(diǎn)。2.解析思路：船舶穩(wěn)性的影響因素主要包括：重心G的位置（越低越好）、初穩(wěn)性高GM的大?。ㄔ酱笤胶茫?、船舶的形狀（如船寬、船深、船體線型等）、裝載狀態(tài)（如貨物分布、液艙自由液面等）。具體來說，重心越低，船舶的抗傾覆能力越強(qiáng)；初穩(wěn)性高GM越大，船舶的復(fù)原力矩越大，穩(wěn)性越好；船寬、船深較大的船舶通常具有更好的穩(wěn)性；貨物集中裝載、液艙內(nèi)無自由液面或有有效抑制自由液面影響的措施，都有利于提高船舶穩(wěn)性。3.解析思路：船舶阻力主要由摩擦阻力、壓差阻力、興波阻力和空氣阻力組成。摩擦阻力是船體表面與水流之間的粘性剪切應(yīng)力產(chǎn)生的阻力，與船體濕面積、船速平方和流體粘性有關(guān)。壓差阻力是由于船體表面壓力分布不均勻，導(dǎo)致船體兩側(cè)壓力差產(chǎn)生的阻力，與船體形狀、船速平方有關(guān)。興波阻力是船舶航行時(shí)興波消耗的能量產(chǎn)生的阻力，與船速平方成正比，是高速船舶的主要阻力成分?？諝庾枇κ强諝鈩?dòng)力作用在船體上層建筑等部分產(chǎn)生的阻力，在高速或上層建筑較大的船舶中不容忽視。4.解析思路：螺旋槳推進(jìn)效率是指螺旋槳將發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給它的功率轉(zhuǎn)化為有效推力的效率。它由船身效率ηh、螺旋槳效率ηp和傳動(dòng)效率ηt三部分組成。船身效率ηh是指螺旋槳工作時(shí)，由于船體尾流場(chǎng)的影響，螺旋槳實(shí)際能利用到的流速與自由流速度之比，反映了船體對(duì)螺旋槳工作的影響。螺旋槳效率ηp是指螺旋槳將旋轉(zhuǎn)功率轉(zhuǎn)化為推力的效率，與螺旋槳的幾何參數(shù)、工作狀態(tài)有關(guān)。傳動(dòng)效率ηt是指?jìng)鲃?dòng)裝置（如軸系、齒輪箱等）將發(fā)動(dòng)機(jī)功率傳遞到螺旋槳軸功率的效率，反映了傳動(dòng)過程中的能量損失。推進(jìn)效率=ηh×ηp×ηt。五、計(jì)算題1.解析思路：初穩(wěn)性高GM等于穩(wěn)心高度KGM減去重心深度KG。穩(wěn)心高度KGM等于浮心高度KB減去重心高度KG。根據(jù)題意，KB=7.5米，KG=8.0米，代入計(jì)算KGM=KB-KG=7.5-8.0=-0.5米。再代入計(jì)算GM=KGM-KG=-0.5-8.0=-8.5米。注意單位統(tǒng)一，此處均使用米。結(jié)果為負(fù)值，表示船舶處于負(fù)穩(wěn)性狀態(tài)。GM=KB-KG=7.5m-8.0m=-0.5mGM=KGM-KG=-0.5m-8.0m=-8.5m答案：-8.5米2.解析思路：根據(jù)阻力系數(shù)的定義式CD=Fd/(0.5*ρ*v2*A)，其中Fd為阻力，ρ為流體密度，v為船速，A為參考面積（通常取船舶濕面積或水線面面積，此處未明確，可假設(shè)為濕面積或根據(jù)題意選擇），代入數(shù)值計(jì)算。假設(shè)A為船舶濕面積，題目未給出，無法計(jì)算具體數(shù)值，只能給出公式推導(dǎo)過程。若題目意圖為水線面面積，則需知道水線面面積才能計(jì)算。此處按公式推導(dǎo)思路。正確答案應(yīng)包含公式和單位。CD=Fd/(0.5*ρ*v2*A)CD=100kN/(0.5*1025kg/m3*(10*0.51444m/s)2*A)CD=100000N/(0.5*1025kg/m3*(5.1444m/s)2*A)CD=100000N/(0.5*1025kg/m3*26.47m2/s2*A)CD=100000N/(1328.6kg/m*A)CD=75.1N/(kg·m2)*(1/A)(若A取單位面積，則為75.1)答案：CD=Fd/(0.5*ρ*v2*A)(具體數(shù)值需A確定)3.解析思路：推進(jìn)功率Pe等于主機(jī)輸出功率Pm乘以傳動(dòng)效率ηt。有效推進(jìn)功率Pef等于推進(jìn)功率Pe乘以螺旋槳效率ηp。根據(jù)題意，Pm=10000馬力，ηt=0.95，ηp=0.60。首先將馬力轉(zhuǎn)換為瓦特（1馬力=735.5瓦特），然后