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船舶设计原理名词解释

1. 试航航速Vt：一般指满载试航速度，即主机在最大持续功率的情况下，静止在水中（不超过三级风二级浪）的新船满载试航所测得的速度。服务航速VS是指船平时营运时所使用的速度，一般是平均值。
2. 续航力：一般指在规定的航速或主机功率情下，船上一次装足的燃料可供船连续航行的距离。
3. 自持力：亦称自给力，指船上所带淡水和食品在海上所能维持的天数。
4. 船级（船舶入级）：是指新船准备入哪个船级社，要求取得什么船级标志，确定设计满足的规范。
5. 积载因数C：对于干货船，通常用其表征货物所需的容积，即每吨货所要求的货舱容积数，单位是T/m3。
6. 船型：是指船的建筑特征，包括上层建筑形式，机舱位置，货舱划分，甲板层数，甲板间高等。
7. 载重量系数ηDW=DW0/Δ0：它表示DW0占Δ0的百分数，对同样Δ的船来说，ηDW大者，LW小，表示其载重多。而对同一使用任务要求，即DW和其他要求相同时，ηDW 大者，说明Δ小些也能满足要求。
8. 平方模数法：假定Wh比例于船体结构部件的总面积（用L,B,D的某种组合）如Wh=ChL(aB+bD)。该方法对总纵强度问题不突出的的船，计算结果比较准确，适用于小船尤其是内河船。
9. 立方模数法：假定Wh比例于船的内部总体积（用LBD反映）则有Wh=ChLBD。该方法以船主体的内部体积为模数进行换算，Ch值随L增加而减少的趋势比较稳定。对大、中型船较为适用。缺点：没有考虑船体的肥瘦程度，把LBD各要素对Wh的影响看成是等同的。
10. 诺曼系数N:,表示的是增加1Tdw时船所要增加的浮力。
11. 载重型船：指船的载重量占船的排水量比例较大的船舶。
12. 布置地位型船：又称容积型船，是指为布置各种用途的舱室，设备等需要较大的舱容及甲板面积的一类船舶。
13. 失速：风浪失速是指船舶在海上航行，由于受风和浪的扰动，航行的速度较静水条件时的减少量，这种速度损失有时是相当大的。
14. 甲板淹湿性：是指在波浪中的纵摇和垂荡异常激烈时，在船首柱处，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。
15. 最小干舷：对海船来说，就是根据《海船载重线规范》的有关规定计算得的Fmin值，它是从保证船的安全性出发，为限制船舶在营运过程中的最大吃水而提出的要求，是从减小甲板上浪和保证储备浮力两方面考虑的。
16. A型船舶：载运液体货物的船舶（如油船）。这类船舶具有货舱口小且封闭性好，露天甲板的完整性高，再如油船甲板上设备少，较易排水，货物的渗透率低，抗沉的安全程度较高的特点等，称为A型船。B型船舶：不符合A型船舶特点的其他船舶，他们的干舷应大些。
17. 载重线标志：表示船在不同航区，不同季节，允许的最小干舷，以此规定船舶安全航行的最大吃水，便于港监部门监督。
18. 登记吨位Rt：是指按《船舶吨位丈量规范》的有关规定计算得到的船内部容积，1登记吨位=2.832m3=100立方英尺
19. 总吨位Gt：登记吨位的一种，是计量除“免除处所”以外的全船所有“围蔽处所”而得到的登记吨位。
20. 结构吃水T：对于富裕干舷船，在设计时根据规范核算最小干弦，求得最大装载吃水Tmax，并使船体结构实际符合Tmax的要求，此时Tmax又称结构吃水。
21. 最小干舷船：对于货船，如运载积载因数小（C小于1.3）的重货（煤、矿石等），可按《载重线规范》来决定最小干舷，从而可确定船的型深D，这种船称为最小干舷船，其D即符合最小干弦的要求，也满足容积的要求。
22. 富裕干舷船：当设计C较大的货船时，按载重线规范求得的最小干舷Fx所决定的D，不能满足货舱容积的要求。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。
23. 变吃水船：在一般情况下，装载至满载吃水（设计吃水）；又可在载重货物时，吃水达到Tmax，根据这种要求设计的船就称变吃水船。
24载重线标志 :表示船在不同航区，不同季节允许的最小干舷，以此规定船舶安全航行的最大吃水，便于港监部门监督。

船舶设计原理简答题
第三章
4、我国船舶的航区、航线是如何划分的？
答： 海船航区常分为沿海，近洋，远洋等。按海船稳定性规范分为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ三类航区,其中Ⅰ类航区称为无限航区。内河船常按水系名称来分,如我国长江水域根据风浪及水流情况分为A,B,C级航段。不固定航线的船通常提出主要航行的航线或航区。定航线船通常给出停靠的港口等等。
7、何谓船舶入级？
答：航行于国际航线的船舶依照国际惯例办理船舶入级业务，应按《海船入级章程》申请入级，经检验合格后，发给相应的船级证书后，才能进行国际航行。
8、试航速度Vt与服务航速Vs有什么不同？
答：试航速度一般指满载试航速度，即主机在最大持续功率情况下，静止深水中的新船满载试航所测得的航速。而服务航速是指船平时营运所使用的速度，一般是一个平均值。通常Vs较Vt慢0.5—1.0kn。
9、什么叫船的续航力和自持力？
续航力一般是指在规定航速或主机功率下，船上一次装足的燃料可供船连续航行的距离。
自持力有时也叫自给力，指船上所带淡水、食品等能在海上维持的天数。
10、任务书中对建筑特征、结构、性能等的要求主要包括那些内容？
答：建筑特征：包括上层建筑形式、机舱位置、货舱划分、甲板层数、甲板间高等；
结构：指船体与上层建筑的材料、船体结构形式、甲板负载、特殊加强等的要求；
性能：稳性指采用什么规范、哪类航区；浮性指首尾吃水的要求；抗沉性明确能满足几舱破损进水的要求；耐波性、抗沉性等等。
11、举例说明设计船的尺度受限制的原因
船长L，因泊位短，港域小，河道曲折而调头困难及通过船闸、船坞等原因，而使船长或最大长度有所限制。
吃水T，如上海港不赶潮水只能是6m；而赶潮水，则船的最大吃水也只能是9.0~9.5m。世界上不少港口限制船的吃水在9.14m以下。内河船吃水受限制的情况更为突出。
船宽B，如美国的圣劳伦斯海港要求B不大于23.16m。
船的水上高度部分，如南京长江大桥为28m，珠江大桥为8m等。
12、船舶主要要素一般是指哪些？
通常是指排水量△，载重量DW，船厂L，船型B，吃水T，型深D，方形系数Cb，航速V及主机功率P等。
13、什么是设计螺旋线？
设计螺旋线表示的意思是:如任务书已给定载重量DW及主机类型（包括功率及转速），此时可首先参考型船及有关资料，初估得一个排水量，并据此初估船长、型宽、吃水及型深，初选一个方形系数，并使其满足浮性方程，即△=ρKa LBTC b 。然后，根据这套主尺度，参考型船及有关资料，估计空船重量，求出船的排水量，看其是否与第一步初估得的排水量相吻合，如有差别，再进行主尺度及系数调整，直至排水量符合要求为止。这就是船的重量与浮力平衡的过程。
根据已满足重量与浮力平衡后的一套主尺度进行航速估算、总布置、容量估算、干舷检验、稳性及其他性能校检等，即校核船的各个主要性能是否满足使用要求。在校核中，如发现某一项或几项性能不符合要求，则必须调整船的主尺度及系数，再重复一次上述的循环，直至设计者认为满意为止。
14、船舶设计分为几个阶段？各阶段的作用、内容如何？
(1)、初步设计
作用：初步设计有进一步论证新船设计任务书合理程度的作用。
内容：这阶段只要求提供新船方案的主要技术文件，船体方面包括：船体说明书；型线图；总布置草图；中剖面结构图及结构强度计算书；航速、稳性、舱容等估算书；主要设备、材料规格明细表等。
(2)、技术设计
作用：作为施工设计或签订合同的依据。
内容：在这阶段要求船体方面完成的技术文件有：①船体设计说明书；②较详细的总布置图；③正式的型线图；④中横剖面结构图，基本结构图，外板展开图，肋骨型线图，首、尾部及舱壁等结构图；⑤锚泊、起货、操舵等结构图；⑥各系统的原理图；⑦重量及重心计算书；⑧各项性能的详细计算及有关说明书；⑨详细的设备、材料规格明细表等。
(3)、施工设计
内容：在船体方面主要为分段结构的施工图和工艺规程，以及设备、舾装的零件图等
(4)、完工文件
内容：应根据建造期间对原设计图纸所作的改动，绘出完工图纸，根据实船倾斜试验结果，修改原来的有关计算书，完成各项试验并写出报告书。

15船舶设计中要遵循哪些基本原则？
1) 要密切结合我国的国情；
2) 遵守国家和国际上的有关规范和法规；
3) 要树立系统工程的思想；
4) 要满足安全、适用、经济与美观的要求。
5) 要有正确的工作态度。

16船舶主要要素一般是指哪些？各涉及到哪些基本问题？
船舶主要要素一般是指排水量△、载重量DW、船长L、型宽B、吃水T、型深D、方形系数Cb，航速V及主机功率P等。
选择与确定船舶主要要素所涉及的基本问题，可归纳为以下四个方面：
ü 重量与浮力的平衡；
ü 满足船对容量与甲板面积的需要；
ü 保证船的各种技术及经济性能；
ü 考虑使用、工艺等条件。
第四章
1、船舶平浮在预定吃水的条件是什么？
根据浮性原理，船舶平衡于静水中的条件是：浮力等于重量，重力与浮力的作用线在同一铅垂线上。
2、 船的典型排水量与载况有几种？为什么说他们是典型的？
民船的典型排水量通常称为空船排水量和满载排水量；对于货船，设计中通常取四种典型载况：满载出港，满载到港，空载出港，空载到港。
船舶在营运及航行过程中，载重量如货，油，水等都是变化的。随着载重量的变化，排水量也不同，因而船的各种性能也就不同，在这变化的无数排水量中，取出若干个典型的排水量，掌握了这些典型情况就掌握了船在使用过程中各种载况的性能。
3、 如何理解准确估算空船重量的重要性？民船空船重量有哪几个部分组成？
重量估算是影响后续设计的基本工作，从某种意义上讲，空船重量的准确与否是船舶设计能否成功的关键之一。这是因为空船重量LW占整个排水量△的很大一部分，且影响因素多，不容易估算准确。
民船的空船重量LW分成船体钢料重量Wh，木料西装重量Wt和机电设备重量Wm三大部分。
4、 估算Wb选取船型时应注意哪些问题？设计某海船时，找到各方面都相近的内河船，能 不能直接用作型船估算Wh值，为什么？
影响船体钢料重量的因素较多，大致有以下几个方面：1)主尺度及系数；2）布置特征3）船级，规范，航区4）结构材料
不能 航区不同
5.船体钢料Wh与哪些因素有关？同样排水量△的甲乙两艘船，B、T基本相同，甲船的L大Cb小，乙船L小Cb大，问哪艘船的Wh大，为什么？
船体钢料Wh与以下因素有关：主尺度系数，包括L、B、D、T、Cb等，布置特征，包括甲板数、舱壁数、上层建筑大小，船级、规范、航区，结构材料等。甲船的Wh大，因为船长L比Cb对Wh影响大。
7、 Wh=ChLBD的估算方法有什么不足，是如何改进的？
立方模数法的缺点是：没有考虑船体的肥瘦程度，把L、B、D、各要素对Wh的影响看成是同等的。为了提高估算的准确性，将此式改为
Wh=ChLBD1（L/D）1/2（1+1/2CbD） ——————式1
式（1）中 增加（1+1/2CbD）项是考虑船体肥瘦的影响，其中C bD 为计算到型深处的方形系数，可近似的按下式估算： C b D= C b+（1—C b）（D-T）/3T
式（1）中 增加（L/D）1/2项，是从强度出发考虑的修正，反映L、D对Wh的不同影响。
此外，新船与型船的甲板层数不同，估算时也要对Ch值进行修正，通常认为增加一层甲板，Ch值增大5～6%。
8、 木作舾装部分重量Wt的特点是什么？与船的△和主尺度有关的是哪些重量？与船上人员有关的有哪些重量？
木作西装部分重量Wt的特点是：名目繁多，各自独立，规律性差。在设计船舶时最难 估准的就是这部分重量。特别是有舾装件，如家具、防火隔热材料等随着时代的前进变化很大：且同一类船要求标准不同，该项重量差别也往往很大。因此对Wt来说，按型船估算的相似性差，造成估算工作难度大。
与船的△和主尺度有关的重量——如船舶设备与系统，包括锚、舵、系泊、消防、管系、油漆等。
与船上人员有关的重量——如舱室木作（里子板即内围壁、天花板、地板敷料）家具、卫生设备、救生设备等。
11、 船舶设计初始阶段为什么通常都要加排水量裕度？在什么情况下有的船需要加固定压载？在一般货船上加固定压载是否合理？
设计时在估算的重量中，通常要加一定的排水量裕度，其原因大致有以下这3个方面
1：估算误差 从前面讲的 Wh Wt Wm的估算公式可以知道，方法是近似的，其结果有误差往往是不能避免的。
2：设备增加 在设计过程中船东提出增加设备是常有的事。
3：采用代用品 在建造过程中，常常由于材料和设备规格的短缺，需采用代用品而造成的重量增加。
在设计过程中加固定压载有时是不可避免的，有时则是由设计失误造成。如通常在渔船、拖船、客船、集装箱船等船上要加一定数量的固定压载，对一般货船来说设计成加固定压载是极不合理的。
12、载重量包括哪些部分？它们分别是怎样估算的？
（1） 人员及行李、食品、淡水
人员重量：65kg/人；船员行李40~65kg，人员携带的行李：长途旅客40~65kg，短途旅客15~35kg；食品、淡水分别根据人数、自给力天数及有关定量标准按下式计算：总储备量=自给力(天)×人员数×定量(kg/人)，自给力(天)= R/(Vs•24)，R——续航力，Vs——服务航速，人员数为船员和旅客——两者标准不同，应分别计算，食品定量2.5~4.5kg/人•天，淡水在全带足情况下50~100kg/人•天，内河船可以少些。
（2） 燃油
燃油储备量W0=0.001g0P*R*k/Vs。g0——油耗率，通常为主机常用持续功率P时耗油率gr的1.10~1.15倍；k——考虑风浪影响所增加系数；通常取1.15~1.20；R——续航力，Vs——服务航速，P——主机持续常用功率。
（3）滑油
取燃油总储量某一百分数W1=εW0 ，一般柴油机 ε≈3~5%，汽轮机 ε≈1%。
（4）炉水
炉水储备主要考虑蒸汽漏失量，具体数量为：W=每小时蒸汽耗量G×漏失率ε×连续航行时间t。G——据主机要求和辅锅炉参数；ε——汽轮机2~3%，辅锅炉5~6%；t=R/Vs。远洋船有制淡水装置补充淡水，故只需少量炉水储备。
（5）备品、供应品
备品：备用零部件、设备与装置。供应品即零星物品，国外又是放在空船重量内，我国归在载重量内，通常取0.5~1%LW。
13、 选取主要要素涉及哪些基本问题？
选择与确定船舶主要要素所涉及的基本问题，可归纳为以下四个方面。
1 重量与浮力的平衡
2 满足船对容量与甲板面积的需要
3 保证船的各种技术和经济性能
4 考虑使用、工艺等条件
14在什么情况下有的船需加固定压载？在一般货船上加固定压载是否合理？
加固定压载的情况是，需要降低重心以提高稳性，增加重量以加大吃水，或者需要调整浮态时。
不合理，货船加固定压载会影响船的载货量，影响经济效益。

15、 载重型船舶与容积型船舶各自的特点是什么？
载重型船的载重量占排水量比例较大，设计时确定主尺度首先要从重力与浮力平衡入手。
容积型船需要较大的仓容以及甲板面积。设计时主尺度主要取决于船主体容积及甲板面积的需要。
16、载重量系数ηdw的物理意义是什么，为什么可用公式△=来粗估载重型船的△，而容积型船则不适用？
统计资料表明，排水量大的船，ηdw要大些，因为△大的船，Ch、Ct、Cm的值相对较小。也就是LW在排水量中所占的比例要小些，DW所占的比例大些。对一般货船或油船等，ηdw随△变化有相对稳定的范围，因此可用ηdw来粗估△。
17、诺曼系数N的物理意义是什么？它有什么特点？
概括的说诺曼系数N的物理意义是增加1tDW时船舶要增加的浮力。诺曼系数N的特点
1 必有N>1 载重量每增加1t排水量必须增加1t以上
2 N的大小取决于LW/△的大小。
3 N的数值还随Wh、Wt和Wm估算公式中△的指数不同而变化。
4对设计船来说，为达到平衡所改变的主尺度不同，N也是不同的。
18船舶重量重心估算的重要性？它们与船的哪些性能有关？
（1）保证船舶重量与重心相等。（2）纵向重心坐标Xg影响船沿船长方向的布置，且影响船的纵倾；横向重心坐标Yg影响船的横倾；垂向重心坐标影响稳性，横摇周期Td。
19为什么设计时对▽及重心高度要留有储备？设计时如何考虑？
加排水量裕度原因有三个：估算误差，设备增加，采用代用品。
重心高度影响船的稳性。一般是将储备排水量的重心高度取在空船的重心处。有时考虑到重心估算的误差及将来可能发生的重量变化，从提高船的安全性考虑，往往将整个空船的重心提高0.05~0.15m，作为新船重心高度的储备，也可以根据Wh、Wf及Wm重心估算的结果，分别取各自的重心储备。
第五章
1. 载重型船与容积型船所需的布置地位有什么区别？
载重型船通常第一步是解决重量与浮心平衡问题，第二步就是校核舱容。所谓校核舱容，一方面是估算按任务要求所需容积，另一方面是估算出新船所能提供的容积，通过比较来校核原先选择的船主尺度及系数等是否合适。
容积型船往往是从舱容与甲板面积入手，即参考型船大体确定一组尺度后，从核算是否满足舱容与甲板面积的需要出发，确定合适的主尺度，继而进行重量与浮心的平衡，并确定有关系数和排水量，在核算各项性能。
2. 载重型船的主尺度确定以后如何校核其是否满足舱容的需要？
在初步确定出主尺度，并参考相近的型船定出lm、lf、la及lc以后，可用式Vc=kclcB(D-hd)=kc[Lpp-(la+lf+lm)]B(D-hd)估算出主船体所能提供的货舱容积Vc值，与用式Vc=Wc·C/ kc计算得的Vc进行比较，则能判断出所选主尺度的合适程度。
3、为什么说设计要求的积载因数C>1.4的新船时，应特别注意舱容问题？
轻质货物的积载因数大，对船舶的货舱舱容要求高，对船舶主要要素起控制的因素是容积，此类船的型深按最小干舷确定对其货舱舱容不能满足货物对容积的要求。轻质货物船的干舷要大于最小干舷，属于“容积型”的富裕干舷船。
4、新船载货所需的舱容Vc如何估算？
货舱型容积 Vc=Wc·C/Kc。Wc——载货量，任务书给出，有时给DW，则计算出DW中各项重量后 可得Wc=DW-∑Wi ；C——积载因数，具体数字参见表3-2及设计手册。如果C>1.4，则对容积问题特别注意。对液货，常用密度ρc,此时C改为1/ ρc； Kc——型容积利用系数，表示舱容利用率的高低。
5.载重型船的主尺度确定以后如何校核其是否满足舱容的需要？
在初步确定出主尺度，并参考相近的型船定出lm、lf、la及lc以后，可用式Vc=kclcB(D-hd)=kc[Lpp-(la+lf+lm)]B(D-hd)估算出主船体所能提供的货舱容积Vc值，与用式Vc=Wc·C/ kc计算得的Vc进行比较，则能判断出所选主尺度的合适程度。
9、初步确定主要要素后，如何估算船主体所能提供的总型容积？
主尺度确定后，可用下式估算出船主体所能提供的型Vh=CbDLppBD1。Lpp——垂线间长，B ——型宽，D1 ——只记入首尾船弧积梁拱影响的相当型深D1=D+A/Lpp，CbD ——计算到型深D的方型系数CbD=Cb+（1-Cb）（D-T）/（3T）。根据Vh=V，其中V=Vc+Vow+Vb+Vm+Va-Vu，核算新船所需舱容，其结果应是Vh=V 或Vh略大于V。如果Vh<V或Vh比V大得过多，则需调整主尺度 。改变主尺度，则重量与浮力平衡破坏，要重新调整主尺度及系数，使之达到平衡。后续的性能计算不满足要求时改变主尺度，也需重新计算舱容。
10、两种不同形式的容量方程（5—8）及（5—9）说明了哪些问题？
由式（5-8）新船主尺度和Cb与DW，积载因数C，压载水比值kb及机舱容积等有关。由货舱容量方程式（5-9）分析主尺度与货舱容有内在联系：从保证货舱容积Vc看据式（5-9）可见，要使Vc↑就↑L、B、D或↓lf、la、lm、ld 。从控制D/T看，如果新船与型船△和Cb相近，则要保证Vc，可以控制比值D/T； 如果新船容积比型船要求大，则D/T值也应比型船取略大些。
11、为什么舱容不足时一般是采取增大型深D的办法？
因为增大型深是最有效而对其他方面影响最小的办法。对大船来说，因加大D对强度有利，从而对船体钢料重量影响很小。
14什么是容量图，它是如何作出来的？有什么用处？
为了得到全船主体内各舱的容积及其形心位置，为核算抗沉性、稳性、浮态等使用方便起见，通常要绘制容量图，有时也称为舱容图，该图根据总布置图及邦戎曲线图来做，图中各舱室的名称与总布置图相对应，并注出型容积V（m3），形心距船中位置x及该舱的积载因子μ（即渗透率，为该舱内浸水的体积与型容积之比）。
15什么是舱容要素曲线，有什么用处？
对油舱（包括货物油舱）、清水舱及舱顶高于营运最低水线的压载水舱应计算出各舱在个液面深度处的体积V及型心xv、zv及边舱的yv，以及自由液面的面积A，型心坐标xa,ya以及对通过其形心的纵轴的惯性矩ix,iy,并绘出这些要素与液面深度的关系曲线。

第六章
1. 影响阻力估算准确性的因素有哪些？
剩余阻力系数Cr,湿面积系数S和附体阻力
3、为什么设计低速运输船时不选用对应于阻力性能最佳的船长？
实际设计中，选取不同的L值，船的Δ将是不同的。大的L将使船体钢料Wh等重量增加，即空船重量加大，船的Δ也大，阻力也将略有增加，更重要的是这时船的造价（因Wh等增加）和相应的营运开支将增加，对经济性不利。因此通常低速运输船从经济观点出发，存在一个经济船长 。
5、如何初选Cb ？经济方形系数的含义是什么？
（1）赛氏公式 Cb=1.216-2.40Fn
（2）亚历山大公式（Fn≤0.30） Cb=C-1.68Fn
（3）瓦特生统计曲线
经济方形系数Cbe是综合经济性和阻力性能等各方面因素而选择的使船的经济性最好的方形系数
6、船宽B和吃水T对船的快速性有什么影响，设计初始阶段选择B和T时应考虑哪些因素？
就剩余阻力来说，一般认为加大B，船体的散波波高增加，而吃水T增大时，横波波高有所增加。
对于Fn>0.30的高速船，在 Δ、L基本不变的情况下，结合减小Cb以增加B，对阻力性能是有利的，特别是原设计的Cb偏大时更是这样。如果是保持一定的B，减小Cb并增加T，则不仅对减小剩余阻力有利，且对增大螺旋桨直径、提高推进效率也有好处
通常设计中，选取B主要是从稳性、总布置的需要出发考虑。而吃水T的数值则希望能取大些。但T的选取往往受到航道、港口水深的限制；同时T的过分加大又要影响到L、B、Cb等值的大小，使舱容、浮力、稳性等都会发生变化，这就要求权衡考虑加以确定。设计开始阶段，一般可以参考相近的船型，初定B/T值，或者根据T及B的限制条件，结合Δ、L、Cb值，把B与T初步确定下来。
7船长与阻力的关系怎样?
由于船体摩擦阻力Rf与湿面积S成正比关系，而S与L也是正比关系，增大L将使S增大，这一影响将比增加L导致摩擦阻力系数Cf的下降更明显，因此增加L 将使Rf增加。对兴波阻抗里Rw来说，增加L ,将使整个船变得瘦长RwRv都将减小，因而剩余阻力随船长L增加而减小。增加L的结果对Rf和Rr产生相反的效果，因此一般Fn较低的运输船，通常对应于最小总阻力Rtmin的最佳船长Lopt,，同时一般也可以找到对应于总阻力并不过高时的最短船长Lk,即当L<Lk,总阻力显著增大，Lk为船长临界值。
同时随着航速的提高，摩擦阻力比重减小，总阻力Rt随船长L增大而减小。但当L增大到某一数值时，总阻力的减小将会不显著。
12、船舶设计中通常遇到的快速性计算的情况有哪两种？怎样使船的快速性符合要求？
（1）载重量DW与主机已定，初估排水量 ，选择主尺度与系数，校核航速
1、v<vk，vk为要求达到的航速，这时应采取更换主机或其他措施以提高航速，使其达到要求的指标。
2、v≥vk，及新船航速等于或略大于vk，这是最一般的情况，因为任务书要求的vk，与规定的主机机型通常是相当的。
3、v>vk较多，如果船东不需要这么高的航速，则V过高意义不大，说明主机的功率选大了。这是要根据具体情况进行分析加以处理，如果限于种种条件或者选用该主机不只是船的造价过分增加，则可考虑在实际使用时减速航行，使用小于主机最大持续功率的某一工矿运行，这样对油耗的降低和主机寿命的增加，以及在大风浪中保持所要求的航速都是有好处的。当然，这样处理也是迫不得已。最理想的情况还是选择更合适的主机，以便使得航速符合设计要求。
（2）载重量DW及航速v已定，出估 ，选择主尺度，估算所需的主机功率，选择主机
从设计角度看，这样作比较合理。但条件是主机的系列齐全，对达到要求航速所需的主机功率，有合适的主机机型可选，及主机的功率、转速、重量、尺度、价格等方面都比较合适。
13. 影响航速的因素有哪些？设计中通常是如何考虑的？
a 排水量：由于排水量减少可以使船的阻力降低，所以船舶设计中应尽量降低排水量，这样做对于高速小船的快速性更为明显和有利。
b 主尺度及船型系数：一般来说， L较大，Cb较小，对减小阻力有明显作用，而T较大，对减小Cb或其它尺度，提高推进效率等都有好处。
C 船体型线：选择型线（特别是首尾形状）不仅要看其静水快速性能，还应顾及到在波浪中的失速及其他运动性能，尤其是对客船和其他对耐波性要求较高的船。
D 动力装置：对于中、高速船舶，通常选用中高速机，由于管理要求高，寿命短、价格贵等，需要征求使用者的意见，但在主机的重量、外形尺寸等方面，一般对船体尺度及布置有利。
E 纵倾：中低速运输船设计排水量时通常为正浮状态，其他的装载情况设计成略有尾倾是合理的，而拖船等为了取得更大的推力，常有较大的设计尾倾。
F 浅水影响：试航时不产生浅水影响的水深h为：h>3或h>2.75v2/g。
G 污底：一般可近似地按每年增加总阻力的2%计算。
H 风及汹涛阻力：对于一般的中低速船，风阻力可用下式估算：Raa=k*Caa*0.5*pgAvVt*9.8；航行中为了保持航向稳定性进行操舵引起的阻力增加一般为水阻力的1%左右。
第七章
1. 什么是船舶稳性？船舶设计中的稳性问题包括哪些方面？
船舶稳性是指船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜，当外力消除后能自行回复到原来平衡位置的能力。
A外力和内力，以及它们的计算方法；
B稳性衡准，即判断船舶安全与否的一种度量；
C影响稳性的因素分析，如何保证船舶有足够的稳性。
3. 选取应考虑的因素有哪些？为什么值不能太小，也不宜过大？
A初稳性的下限值G---安全性与使用要求
B初稳性上限值---缓和摇摆
从安全角度考虑，太小很可能使大倾角稳性不符合规范的要求，而且，船受外力作用后回复很慢，小船稍遇外力便倾斜；从使用要求考虑，太小将影响船的正常使用，如浮吊起吊时倾斜角要求不大于3。
过大，会使船在波浪中的自摇周期短，摇摆大，不仅影响船的安全性；也使船上作业困难，仪表易出故障，货物易受损，更易使乘员晕船或感到不舒服。
5. 影响的主要因素有哪些？各自的作用如何？
A型宽B及比值B/T：随B及B/T的加大而迅速增加。
B方形系数Cb：减小Cb对增加有一定好处。
C水线面系数Cwp：加大Cwp对提高Zb和都有好处。
D型深D：减少D对增加有好处
8、如何初估船的大倾角稳性？
一般船舶稳性衡准数：K=Me/Mw≥1。K ——稳性衡准数，Mc——最小倾覆力矩，Mw——风压侧倾力矩。其中风压倾侧力矩的计算公式为：Mw=0.001PAvZ(kN•m),式中Av为船侧向受风面积，Z为受风面积中心距实际水线的垂直距离，Av包括的满实面积和非满实面积对实际水线的静距处以Av则得Z，P为单位计算风压，根据Z和航区查得。最小倾覆力矩Mc的计算，Mc表示船本身所能抵抗的最大风压倾侧力矩，可用作图的方法求的。校核结果，在任一装载情况下，K值都不小于1.0，则船的大倾角稳性符合要求。
10. 设计中控制的主要措施是什么？
选取合适的型宽B及比值B/T，方形系数Cb，水线面系数Cwp和型深D等参数。在设计初始阶段，GM值主要参考相近的型船选取B/T，或者把GM值作为选取B的主要参考因素。
11.船的静稳性曲线有些什么特征？它们与哪些要素有关？
静稳性曲线全面反映了静水中船在不同倾角下具有的复原力臂。保证静稳性曲线包围的面积并使其有良好的形状特征，是提高船抗风能力的关键所在。在面积相同时，GM值适中（静稳性曲线原点处的斜率较小）、最大静稳性力臂Gzmax所对应的角度较大，以及消失角φv较大的稳性曲线有较好的动稳性，抗风能力也较强。
因素：型宽B、吃水T、干舷F、脊弧h、外飘、重心高Zg 。
12为什么B/T特别大的船较难满足我国海船稳性规范关于稳性曲线特征要素的要求？
B/T特别大的船舶，甲板边缘入水角减小，因而lmax对应横倾角Φmax减小。
13在设计初始阶段初稳性不满足要求如何解决？
l 适当增加压在水数量
l 调整各舱装载重量
l 调整总布置
l 调整B或B/T
第八章
1.什么是船舶抗沉性？船舶破损进水后是否会沉没或倾覆取决于哪些因素？
抗沉性是指船舶在一舱或数舱破损浸水后仍能保持一定浮性和稳性的能力，它是船舶的一项重要技术性能。
船舶破损进水后是否会沉没或倾覆取决于以下因素：船舶设计时对抗沉性问题考虑的合理、周密程度；船舱破损的位置、尺寸和进水量；发生海损时的环境条件——海况；海损后船员所采取的损管措施。
3.分舱载重线、最深分舱载重线各自的含义是什么？
分舱载重线：决定船舶分舱时所用的水线，对具有连续舱壁甲板且无交替装载旅客或货物舱室的船舶，通常为相应于设计（满载）吃水的水线。
最深分舱载重线：相当于分舱要求所允许的最大吃水的水线，对具有连续舱壁甲板的船舶，通常为相当于最大设计吃水（如结构吃水）的水线。
5.什么是限界线？
限界线是指在船侧该甲板上表面以下不小于76mm处所绘的线。
7.为什么说分舱因数F体现了对船舶抗沉性要求的高低？通常所说的一舱制、二舱制、三舱制是指什么？
许可舱长=可浸长度×分舱因数F
0.5 ＜F≤1 称为一舱制船
0.33＜F≤0.5 称为二舱制船
0.25＜F≤0.33 称为三舱制船
11，船舶主要要素于抗沉性的关系如何？
答：1，船长L 。一般说船长的增加对抗沉性是有利的。然而通常船长是从全局考虑，而不从抗沉性角度来选取。
2，船宽B。随着B的增大，初稳心高GM增大。如GM一定时从破舱稳性角度出发，随着B的增加，破舱稳性的损失也随之增加，因此对B大的船，破舱稳性要特别注意。
3，型深D。型深决定了储备浮力的大小，因此增加型深D（吃水不变）是提高船舶抗沉能力最有效 但也应考虑到D的过分增加将导致重心高度Zg有较大提高，使GM下降，影响破舱稳性的满足。
4，吃水T。当型深一定时，减少吃水可增加储备浮力而有利于抗沉性，但对船舶的其他尺度影响大因而在设计中并不采取改变吃水的措施。
5，方型系数Cb 。方型系数虽然于抗沉性又关（小则有利），但影响不大，而且也不是选取Cb时所考虑的主要因素。
6，水线面系数Cwp 。水线面系数增加时，可浸长度增加而破舱稳性损失也增大。
7，舷弧。舷弧增加时首、尾端的可浸长度于破损后的残余干舷增加，因而往往称为提高抗沉性的有力措施。
14，初始设计阶段对船舶抗沉性问题应考虑哪些问题？
答：1，D或D/T 。型深对船舶的抗沉性有重大影响，因此对有抗沉性要求的船舶，特别是客船在初始设计阶段可参照船长L和旅客数相近的型船选取D/T值（D为至分舱甲板型深），
然后结合总布置草图对可浸长度及破舱稳性进行计算。
2，GM 。在确定GM值时就应顾及到破舱稳性的要求，对客船，GM的最低值要考虑到破舱稳性的要求，小型客船常因破舱稳性的要求而使横摇性能大大恶化。为保证必要的破舱稳性，通过增大船宽B，而或得最够的GM值时，应注意B不宜过大，否则引起破舱稳性损失
的增加，反而不利；最有效的措施是降低重心高度Zg 。
3，注意合理布置。 在总布置设计中应注意合理分舱，且减少不对称淹水舱的布置。在确定机舱长度（特别是中机型船）时要注意对称浸水后的破舱稳性。为减少破舱后水线面惯性矩的损失，有时可将机舱分为主机舱和辅机舱。
第九章
1，什么是船舶耐波性？设计中对耐波性通常是从哪几方面进行考虑的？
答：船舶耐波性是指船舶在风浪中遭受外力扰动而产生各种摇摆运动以及抨击、上浪、失速、飞车、和波浪弯矩等，仍能维持一定航速在水面上安全航行的性能。
船舶耐波性，一般可从适居性、使用性及安全性三个方面加以考虑。
2，船舶横摇性能于哪些因素有关？设计中应如何考虑于控制？
答：初稳性。船舶的GM值应在满足稳性要求时尽可能取得小些。
船宽B、吃水T、垂向菱形系数Cvp 。随着Cvp ,T/λ,B/λ的增加，修正系数kT ,kB将减小，因而波浪的扰动力矩亦将减 小，从而可减小船舶摇摆的摆幅。但应注意，B的增大虽有利于扰动力矩之减小，但B的增大将导致GM的提高，从而使横摇周期减小而摇摆加大。
横剖面形状及附体。船舶横剖面的舭部愈尖，则横摇阻尼愈大，在一定的Cm值时，通常把舭部升高加大而使舭部半径减小。但应注意，过分尖的舭部会使船舶的横摇不均匀。
船宽B增大，从横摇阻尼来看有利，但B的确定常不从这方面来入手的。
附体如竖龙骨、舭龙骨、呆木等的存在都会增加横摇阻尼。
双螺旋桨及附加的轴、轴包架（或轴支架）都有增加横摇阻尼的作用。
减摇装置。重力式减摇装置——如U型、平面-槽型及可控被动式减摇水舱等等；
流体动力式减摇装置——如舭龙骨、主动式减摇鳍等等。
6，什么是甲板淹湿性？它与哪些因素有关？设计中应如何加以考虑？
答：甲板淹湿性是指当船舶在波浪中的纵摇和垂荡异常激烈时，在船首柱处，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。
当船首干舷一定时，甲板淹湿概率随船厂的增加而减小；随航速的增加而增加；随方型系数Cb的增大而减小。
为了减小甲板淹湿，对F/L（干舷船长比）值提出如下一些最小建议值。
①首柱处水线到首楼甲板的距离不应小于……
［有表格和公式，见课本第117页］
7、自然失速与被迫减速有什么不同？设计中应如何减少船舶在波浪中的失速？
答：自然减速是指推进动力装置的功率调定后，船在风浪中航行时，由于船的摇摆等运动引起的阻力增加，风引起的附加阻力和推进效率降低等所造成的减速。被迫减速则指在恶劣的气候条件下，船舶不仅会因为激烈运动使阻力与推进性能变坏而造成很大的失速，还会因为出现甲板严重上浪、抨击及螺旋桨飞车等现象时，被迫人为地降低其航速。
在设计中，除了改善船舶的运动性能外，通常在满载时考虑有充分的干舷，在空载时保持有必要的首尾吃水以减少船在波浪中的失速。
第十章
1、什么是船舶的操纵性？船舶设计中操纵性通常包括那几方面的内容？
答：船舶操纵性是指船舶能保持或改变航向、航速、位置的性能。即船舶按驾驶员的指令要求改变或保持其运动的性能。
根据船舶运动的特点，操纵性可分为下述三方面的内容：1.航向稳定性，2.回转性，3.应舵性。
7、影响船舶操纵性的主要内容有哪些？设计中应如何根据不同类型船舶的特点