船舶静力学专业知识资料汇总

1、船舶静力学简答题1、简述表示船体长度的三个参数并说明其应用场合？答：船长L Length船长包括：总长，垂线间长，设计水线长。总长 Loa ( Length overall )自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大水平距离。垂线间长 Lpp ( Length Between perpendiculars)首垂线(F.P.)与尾垂线(A.P.)之间的水平距离。首垂线：是通过设计水线与首柱前缘的交点可作的垂线(丄设计水线面)尾垂线：一般舵柱的后缘，如无舵柱，取舵杆的中心线。军舰：通过尾轮郭和设计水线的交点的垂线。水线长Lwl (Length on the waterline):平行于设计水线

2、面的任一水线面与船体型表面首尾端交点间的距离。设计水线长：设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。应用场合：静水力性能计算用：Lpp分析阻力性能用：Lwl船进坞、靠码头或通过船闸时用：Loa2、简述船型系数的表达式和物理含义。答：船型系数是表示船体水下部分面积或体积肥瘦程度的无因次系数，它包括水线面系数Cwp、中横剖面系数Cm、方形系数Cb、棱形系数Cp(纵向棱形系数)、垂向棱形系数Cvp。 船型系数对船舶性能影响很大。(1) 水线面系数Cwp()与基平面平行的任一水线面的面积与由船长L、型宽B所)构成的长方形面积之比。(waterpla ne coefficie nt表达式：Cwp bl

3、物理含义：表示是水线面的肥瘦程度。(2) 中横剖面系数Cm【中横剖面在水线以下的面积Am与由型宽B吃水所构成的长方形面积之比。(Midship sectio n coefficie nt)表达式：CAMCmB d物理含义：反映中横剖面的饱满程度。(3) 方形系数Cb船体水线以下的型排水体积与由船长L、型宽B吃水d所构成的长方体体积之比。(Block coefficient )表达式：C bL B d物理含义：表示的船体水下体积的肥瘦程度，又称排水量系数(displacecoefficie nt)。(4)棱形系数Cp 纵向棱形系数(prismatic coefficient)船体水线以下的型排水

4、体积与相对应的中横剖面面积Am、船长L所构成的棱柱体积之比。表达式：C p AmLCmCpAMB d CMB dCBcm B d L cm物理含义：棱形系数表示排水体积沿船长方向的分布情况。5、垂向棱形系数Cvp、v （Vertical prismatic coefficient）船体水线以下的型体积与相对应的水线面面积 Aw，吃水d可构成的棱柱体积之比。表达式：C vpAwdCwpL B dCBCwp物理含义：表示排水体积沿吃水方向的分布情况。（具体说明，U, V型剖面）3、简述船体近似计算方法的基本原理并说明其精度关系答：（1）梯形法（最简便的数值积分法）即：以若干个梯形面积之和代替基本原

5、理：用若干直线段组成的折线近似地代替曲线。曲线下的面积。（2）辛氏法梯形法假设曲线为折线，若假设计算曲线为抛物线，则称抛物线法，即辛氏法。基本原理，采用等分间距以若干段二次或三次抛物线近似地代替实际曲线，计算各段抛物线下面积的数值积分法。（3）乞贝雪夫法基本原理：应用不等间距的各纵坐标值之和，再乘以一个共同的系数来得到曲线下的面积。用n次抛物线代替实际曲线，采用不等间距的几个纵坐标计算抛物线下的面积。LL na （yi yyn） wnn i 1（4）采用不等间距的纵坐标和不同的乘数nA ydxL（Pi yiP22Pn yn ） L Pi yii 1精度关系：梯形法辛浦生法乞贝雪夫法高斯法4、简

6、述提高船体近似计算精度的方法答：（1）选择合适的近似计算方法（2）增加中间坐标（3）端点坐标修正（以半宽水线图为例）5、简述船舶的平衡条件答：船舶平衡条件：（1）重力=浮力=；（2）重心G和浮心B在同一条铅垂线上。6、简述船舶的浮态并说明其表示参数船舶浮于静水的平衡状态称为浮态；船舶的浮态有 正浮、横倾、纵倾、任意状态（横倾 +纵倾）四种，表示参数分别为吃水、 横倾角，纵倾角 ；（1）正浮：船舶漂浮于静水面，船体中纵剖面和中横剖面都垂直于水面的一种浮态，ox,oy 轴水平，无横倾和纵倾;正浮浮态表示参数：吃水d（2）横倾状态船舶自正浮状态向左舷或右舷方向倾斜的一种浮态。ox轴是水平的，中纵剖面

7、与铝垂面成一角度，即正浮时水线面与横倾后的水线面的夹角（横倾角）船舶横倾的大小以横倾角表示有正负：正值，右舷方向横倾；负值，左舷方向横倾。浮态表示参数吃水 d ，横倾角（3）纵倾状态船舶自正浮位置向船尾方向或船首方向倾斜的一种浮态。oy轴是水平的，船体中纵剖面垂直于水面中横剖面与铝垂平面相交成一角度，即正浮时水线面与纵倾后水线面相交的角度 “纵倾角”，船舶纵倾大小用首尾吃水差和纵倾角表示。正负：首倾为正值；尾倾为负值。-J浮态表示参数：平衡吃水 d F A，纵倾角2（4）任意状态（横倾+纵倾）浮态表示参数：平衡吃水ddd-FA，纵倾角，横倾角27、简述船舶重量的分类。答：（1）固定重量：（Wh

8、 Wf Wm）包括船体钢料，木作舾装、机电设备火及Light Ship Weight ）或武器等，它们的重量在使用过程中是固定不变的，也称空船重量（ 船舶自重的重量。空船重量LWWh Wf Wm（2）变动重量：包括货物、船员、行李、旅客、淡水、粮食、燃油、润滑油以及弹约，这类重量的总和就是船的载重量。（Displaceme nt Weight ）船舶排水量=空船重量LW载重量DW&简述排水量和浮心坐标计算的方法。答：计算方法有两种：O 1水下体积沿oz轴垂向分割；水下体积沿ox轴纵向分割。即根据：O水线面计算排水体积；横剖面计算排水体积。9、简述每厘米吃水吨数的含义并说明其用途。答：船舶吃水平

9、行于水线面增加（或减小）1cm时引起排水量增加（或减小）的吨数称每厘米吃水吨数。TPCAw100 600mm。首防撞舱壁至距首垂线0.2Lbp区域内，S 700mm;离尾垂线0.15Lbp至尾尖舱壁之间的间距 S 850mm。10、在船舶设计中，纵倾调整可采用哪几种方法？答：改变油舱和淡水舱的布局，但须注意油水消耗后浮态的变化。 可适当移动机舱的位置，或压缩机舱的长度。 改变浮心的位置：不单从快速性来考虑，而要结合总布置的合理性。 设置首部平衡空舱或深压载舱。11、横剖面面积曲线的形状特征和参数包括哪些？答：横剖面面积曲线下的面积相当于船的型排水体积； 曲线面积的丰满系数等于棱形系数； 面积形

10、心的纵向坐标表示船的浮心纵向位置； 曲线的最大纵坐标值代表最大横剖面面积（船丰满时通常是中剖面面积）； 丰满船的横剖面面积曲线中部水平段长度即船舶的平行中体长度； 平行中体前后两段分别称为进流段和去流段； 无平行中体船的最大横剖面位置； 曲线两端端部形状。12、船体钢料与哪些因素有关？答：船舶尺度及系数：从构件数量和强度条件两个方面来分析，船长对空船重量的影 响最大；船宽的影响次于船长。从构件数量和几何尺度傻瓜看，对于大船，增加型深， 其钢料不一定增加；对于小船，会造成钢料增加。增加吃水和增大方形系数都会不同程 度引起钢料增加。布置特征船级、规范、航区船体强度与结构设计部分问答题1. 在船体总

11、纵强度计算时，船体梁总纵弯矩和剪力的计算步骤是什么？答：总纵弯矩和剪力的计算步骤是：（1）计算重量分布曲线；（2）计算静水浮力曲线；（3）计算静水载荷曲线；（4）计算静水剪力及弯矩；（5）计算静波浪剪力及弯矩；（6）将静水剪力及弯矩和静波浪剪力及弯矩叠加，即得总纵弯矩和剪力。2. 简单叙述一下在进行绘制重量曲线时所遵循的静力等效原则的主要内容。答：静力等效原则的内容主要有三点：（1）保持重量大小不变，使近似分布曲线所围的面积等于该项实际重量；（2）保持重量重心的纵向坐标不变，使近似分布曲线所围的面积形心纵坐标与该项重量的重心纵坐标相等；（3）近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体

12、相同。3增加不对称工字剖面最小剖面模数最有效的方法是什么？答：方法是增加腹板高度或者小翼板的剖面积。4. 解释一下什么叫极限弯矩？答：是指在船体剖面内离中和轴最远点的刚性构件中引起的应力达到结构材料屈服极限 或构件的临界应力时的总纵弯曲力矩。5什么叫剖面利用系数？答：在实际所用的型材中，其最小剖面模数仅为理想剖面模数的一部分，即WiWo，Wo为理想剖面模数，则即为剖面利用系数。6.弓I起船体扭转外力的三种成因是什么?答：三种成因是：(i)船舶在斜浪中航行时引起的扭转力矩;(2)船舶倾斜时引起的扭矩;(3)船舶横摇时引起的扭矩。7.如何判断船体构件是否需要折减？如何计算折减系数？答：在经过总纵强

13、度的第一次近似计算后，求得的某些板的压应力如果大于相应构件的临界应力，表明该构件失稳，这时，应该对这种构件进行折减。折减的方法是：将纵向强力构件分为刚性构件和柔性构件两类，然后将柔性构件用某个为虚拟的刚性构件的剖面积。则折减系数，折减系数小于1,利用折减刚性构件代替，但要保持剖面上承受的压力值保持不变，也就是 cr A i A,其中，A系数可以将柔性构件的剖面积化为相当的刚性构件的剖面积，从而保证可以运用简单梁的公式来计算总纵弯曲应力。8何谓船体计算状态？试说出四种计算状态的名称。答：计算状态是指：在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态；主要工况包括：满载出港，满载到港，空载出

14、港，空载到港。9. 在船体中剖面设计过程中，相当厚度的概念是什么？答：相当厚度是船体板厚度与所有的纵骨剖面积平铺在其宽度上的假想厚度相加所得之 值。10. 试说出四个目前国际上比较著名的船级社的名称，中国船级社的简称是什么？答：英国劳氏LR美国ABS德国GL 挪威DNV中国CCS11 .解释一下骨架带板的概念。答：船体结构中绝大多数骨架都是焊接在钢板上的，当骨架受力发生变形时， 与它连接的板也一起参加骨架抵抗变形，因此，在估算骨架的承载能力时， 也应当把一定宽度的板计算在骨架剖面中，即作为它的组成部分来计算骨架梁的剖面积、惯性矩和剖面模数等几何要素，这部分板称为带板或翼板。12. 按照纵向强力

15、构件在传递载荷过程中所产生的应力数目，船体的 纵向强力构件分为哪四类？答：纵向强力构件共分为四类：(1) 只承受总纵弯曲的纵向强力构件；(2) 同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向强力构件；(3) 同时承受总纵弯曲、板架弯曲及纵骨弯曲的纵向强力构件；(4) 同时承受总纵弯曲、 板架弯曲、纵骨弯曲及板的弯曲的纵向强力构件。13. 计算船体梁的静水弯矩所需要的资料主要有哪些？答：主要资料有邦戎曲线、重量重心资料(重量分布曲线)、静水力曲线等。14 .船体总纵弯曲的挠度分为哪几部分？其中最重要的部分是哪一个？答：船体的挠度主要分为弯曲挠度和剪切挠度，主要是弯曲挠度。船体结构简答题1、旁内龙骨在横舱壁处间

16、断后，与横舱壁之间有哪几种连接方式？各有何优缺点答：旁内龙骨在横舱壁处间断后，与横舱壁之间有三种连接方式：（1）单独加肘板；（2）纵桁腹板升高；（3）腹板不升高而面板加宽。各自的优缺点分别是：第一种工艺性好，影响舱容；第二种强度较好，也影响舱容；第三种不影响舱容，但工艺性较差。2、尾尖舱内的结构采用哪些加强措施？答：尾尖舱内的加强措施有：（1）肋骨间距W 600mm，且板厚增加；（2）底部设升高肋板；（3）设强胸横梁和舷侧纵桁；（4）中线面处设制荡舱壁。3、中型货船货舱区的结构一般采用混合骨架式，请问哪些部位采用纵骨架式，哪些部位采用横骨架式？答：中型货船货舱区一般采用混合骨架式结构。船底和上

17、甲板采用纵骨架式结构，舷侧和下甲板采用横骨架式结构4、油船油舱区为什么设高腹板的纵向桁材？答：油船油舱内都设高腹板的纵向桁材（底纵桁，甲板纵桁），这是因为：加强纵向强度；当船舶横摇时，高复板对舱内液体起制荡作用，减少液体摇荡，从而减少船舶横摇；对于液舱而言，高腹板不影响舱容。5、舷墙的作用有哪些？海船的舷墙高度不小于多少？答：舷墙的作用是：保障人员安全，减少甲板上浪，防止甲板上的物品滚落海中。海船 的舷墙高度不小于 1.0m。6、试述船体静水总纵弯曲的产生。答：船舶在静水中受到的外力有船舶及其装载的重力和水的浮力。重力包括船体本身结 构的重量和机器、装备、燃料、水、供应品、船上人员及行李和载货

18、的重量等。重力的方向 向下，浮力的方向向上。当重力和浮力的大小相等、重心和浮心作用在同一条铅垂线上时，船舶处于平衡状态。但由于船体的各段重力和浮力的大小并不相等。船舶装载情况及船体浸水部分形状总是变化， 因而船体各段重力和浮力的不平衡总是存在。重力大的一段有下移的趋势，浮力大的一段有上移的趋势。然而，船体是一整体结构，各段不可能让它们自由上下 移动，在船体结构内部必然有内力产生，这就使船体发生弯曲变形，即总纵弯曲。7、集装箱船在结构上常采取哪些加强措施，为什么？答：集装箱船的货舱口宽度几乎与货舱宽度一样大，对船体的抗弯、抗扭和横向强度很不利，在结构上应采取补偿措施。A 采用双层底和双层舷侧结构

19、，且在双层舷侧的顶部设置抗扭箱结构；B 在船的顶部和底部的强力部分采用纵骨架式；C 增加甲板边板和舷顶列板的厚度；D 加强两个货舱口之间的舱口端梁和甲板横梁等。&大型集装箱船的货舱区的舷侧采用什么结构形式？为什么？答：大型集装箱船的货舱区的舷侧采用双壳结构。采用双壳结构的目的是由于大型集装箱船甲板开口很大，占舱室的80%左右，甲板面积损失太大，用双壳结构一是可以增加总纵强度；二是补偿甲板强度；三是增加甲板部位的抗扭强度； 同时采用双壳结构增加了船舶 航行安全性。9、双层底内底边板的形状有哪几种？各有何优缺点？答：双层底内底边板的形状有三种：水平形、下倾形、上斜形。水平形制造工艺简单，不影响舱容

20、；下倾形便于排水，但航行安全性较差，工艺复杂；上斜形航行安全性较好，但 工艺性较差，占舱容较多。10、双层底向单底过渡采用什么方式？为什么？答：双层底向单底过渡采用舌形面板，将双层底逐渐过渡到单底结构。这样过渡的目的是减少应力集中的影响。11、船体底部结构中参与总纵弯曲的构件有哪些？仲内答：船体底部结构中参与总纵弯曲的构件主要有：单底船主要有外底板，底纵桁龙骨、旁内龙骨），纵舱壁以及底纵骨（纵骨架式结构）。双层底船主要有：内外底板，底纵桁，纵舱壁以及内外底纵骨（纵骨架式船舶）。12、简述船体外板厚度沿船长方向的变化情况，为什么这样变化？答：船体外板沿船长方向的变化，一般说来，在船中 0.4L区

21、域内的外板厚度较大，离 首尾端0.075L区域内的外板较薄，在两者之间的过渡区域，其板厚可由中部逐渐向两端过 渡。这是因为当船舶总纵弯曲时，弯曲力矩的最大值通常在船中0.4L的区域内，向首、尾两端的弯矩逐渐减小而趋于零。为了保证船舶进坞或搁浅时的局部强度，以及考虑锈蚀、磨损等因素，平板龙骨的宽 度和厚度从首至尾应保持不变。13、说说杂货船、散货船，各自的特点。答：杂货船的特点：杂货船是干货船的一种， 用来载运包装、袋装、桶装和箱装的货物。 国际上杂货船的载货量，通常在1000020000t。杂货船一般都有两层或两层以上甲板，46个货舱，为了缩短装卸时间，杂货船甲板上的货舱口特别大，并配备如吊货

22、杆、起重绞车或回转式起重机等起货设备。散货船的特点：散货船是专门用来运送煤炭、矿砂、谷物、化肥、水泥等散装货物的 船舶。散装船都是单甲板和双层船底，货舱口较大，装卸速度快。内底边板上倾与舷侧下部 构成底边舱。舷顶设顶边舱，可以限制货物在航行时向两边移动，提高船的稳性。14、 中小型油船的油舱区一般采用混合骨架式，请问什么部位用纵骨 架式？什么部位用横骨架式？答：中小型油船油舱区域一般采用混合骨架式结构，采用纵骨架式结构的部位主要有船底部和上甲板及纵舱壁。舷侧采用横骨架式结构。15、首尖舱内的结构采用哪些加强措施？答：首尖舱内的结构采用下列加强措施：（1）肋骨间距w 600mm，且钢板加厚2-4

23、mm ;（2 ）底部设升高肋板与肋骨连接； （3）设强胸横梁和舷侧纵桁；（4 ）中线面处设制荡舱壁。16、简述外板厚度沿肋骨围长的变化是什么？答：船体外板厚度沿肋骨围长分布规律是：平板龙骨最厚，依次是舷顶列板，船底板，舭列板及舷侧外板（从下向上）。17、船体甲板结构中参与总纵弯曲的有哪些构件？答：船体甲板结构中参与总纵弯曲的构件主要有：甲板边板、甲板纵桁（含舱口纵桁）甲板纵骨以及较长的舱口围板等构件。18、散货船设有顶边舱和底边舱，为什么？答：散货船的甲板下面的两舷设有顶边舱和底边舱，其作用是：a防止散货向一侧移动使船倾斜，影响船的稳性；b、使散货堆放于货舱中央，便于用抓斗卸货；c、顶边舱和底

24、边舱可作为压载水舱以改善船的适航性；d、上倾的底边舱对船舶的安全比其它的双层底更可靠。19、 舷边的舷顶列板与甲板边板的连接形式一般有三类，请说说其各 自的优缺点。答：舷边的舷顶列板与甲板边板的连接形式一般有：舷边角钢铆接、圆弧舷板连接和舷边直接焊接三类。舷边角钢铆接的优点：a、 舷边位于高应力区域，用铆钉连接具有重新分布高应力，减少产生结构损坏的危险。b、铆接有止裂作用，一旦甲板板发生裂缝时，可防止裂缝向舷侧板继续扩展。缺点：铆接的工作量大，劳动强度大，形式陈旧，不适于现代化工艺要求，现已逐渐淘汰。圆弧舷板连接：优点：a舷侧顶列板与甲板边板构成一个整体，能使甲板和舷侧的应力顺序过渡；b、弯曲

25、的圆弧板比平板的刚性大，舷边不易变形。缺点：a、减少了甲板面积；b、甲板上流下来的水会弄脏舷侧外板；c、施工较麻烦。舷边直接焊接：施工简便，但舷边应力大。船海学院毕业设计题库（船舶制造基础1）1、船用钢材良好的工艺性能包括哪些？答：切削加工性、冷弯性和热加工性、焊接性、不淬硬性。2、对于同一种材料，影响材料的抗脆性破坏能力的两个主要因素是什么？答：环境温度和材料的板厚。3、简述船用低碳钢和船用低合金钢的主要区别。答：造船规范中将船用碳素结构钢称为“一般强度船体结构钢”。船用低碳钢是指含C0.25 %以下的碳素钢，钢中除含有一定量为了脱氧而加入的硅（一般不超过0.4 %）和锰（一般不超过0.8

26、%，较高含量可到1.2 %）等合金元素外，不含其他合金元素的钢材。造船规范中将船用低合金高强度钢称为“高强度船体结构钢”。船用低合金钢是指合金元素总含量在5%以下的合金钢，钢中除含Si和Mn作为合金元素或脱氧元素外， 还含有其 他合金元素（如铬、镍、钼、钒、钛、铜、钨、铝、钻等其他元素），有的还含有某些非金属元素（如硼、氮等）的钢材。4、直流焊机的正接和反接的含义？当被焊接的材料较厚时可采用直流正接还是 直流反接？答：在直流电焊接时，若焊件接电源的正极， 焊条接负极，则称其为直流正接法，如图（a）所示；反之，称为直流反接法，如图（b）所示。 当被焊接的材料较厚时可采用直流正接。5、焊缝有几种形

27、式？它们在船体结构中各用在哪些部位？答：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝三种形式。（1）在船体结构中，甲板板、外板、双层底板、舱壁板、上层建筑甲板室围壁板等， 一般用对接焊缝连接。（2）龙骨板、肋板与外壳板的连接，横梁、纵桁与甲板的连接，以及纵横骨架间的连 接，一般用角焊缝连接。（3）塞焊缝应用于两块钢板的重叠连接中，如大型设备底座腹板与甲板的连接。6、埋弧自动焊有哪些优点和不足之处？答：优点：（1）焊接生产率高；（2）焊接质量好；（3）减轻焊工劳动强度。缺点：（1）只适用于水平（俯位）焊缝焊接；（2）难以用于焊接铝、钛等易氧化的金属及其合金；（3）设备比手工焊复杂，灵活性差，用长焊缝焊接才能显示较大

28、的优越性；（4）适用于中厚板焊接。7、CO2气体保护焊的优缺点？答：优点：（1）成本低（2）效率高（3）抗锈能力强（4）焊接变形小（5）操作性能 好缺点：（1）金属飞溅较多，焊缝表面成形不美观（2）很难用交流电焊接，焊接辅助设备多（3）在有风的地方施焊需要有遮挡，否则容易出现气孔（4）不能焊接易氧化的金属材料。8优质焊接接头包含哪两方面含义？答：（1）在经受焊接加工时金属材料对缺陷的敏感性；（2）焊完后，焊接接头在使用条件下的可靠性。9、常见的焊接变形有哪几类？答：1）纵向和横向收缩变形2）弯曲变形3）角变形4）波浪变形5）扭曲变形10、在焊接封闭焊缝时，需要注意什么问题？答：需要注意焊接时应

29、力较大， 易引起开裂现象，并且封闭焊缝尺寸越小， 内应力越大, 焊接时越易开裂。在焊接船体人孔、窗孔、补板、管路接头等部位都要注意减小焊接应力。11、为避免母材重复或多次受焊接热影响而使性能降低，造船规范规定：相邻对接焊缝的距离不小于100mm ，角焊缝和对接焊缝距离不小于50mm 。12、矫正焊接变形的方法有哪些？答：机械矫正、火焰矫正、机械和火焰矫正三种方法。13、造船中检查焊缝内部缺陷的方法主要有哪两种？并对这两种检验方法进行比 较。答：主要有射线检验和超声波探伤检验两种方法。射线检验：成本高、设备笨重、结果慢，但反映缺陷性质，结果可保留。超声波检验：成本低、灵活、结果快，但对人员的技术水平要求高。14、判断下图所示焊件，其焊缝布置是否合理？并简要说明理由1）图1图2图3答：图1:（a）不合理，（b）合理。理由：焊缝布置应避免三向交叉，以减小焊接应力。图2:（ a）不合理，（b）合理。理由：焊缝要避免重叠，以减少过热和其他缺陷。图3:（ a）不合理，（b）合理。理由：焊缝要避免密集，以减少过热和其他缺陷。15、解释下图焊缝尺寸标注代表的