船舶原理（上册）

章节摘录

　　第1章 船体形状及近似计算　　船体形状对于船舶的性能（特别是航行性能）有很大的影响。在研究船舶性能之前，首先要了解船体形状（船体外形曲面）的定义和表示方法，即船体主要要素的定义及船体外形的图形表示方法。　　由于船体形状通常为双向曲面，难以直接用数学解析式表达和计算，因此本章还将讨论船体计算中常用的近似计算方法。　　1—1 主尺度、船形系数和尺度比　　船体主要要素——主尺度、船形系数和尺度比，是表示船体大小、形状、肥瘦程度的几何参数，这些参数对于船舶设计、建造、使用和分析性能十分有用。　　船体外形可用投影到三个相互垂直的基本平面来表示。这三个基本投影平面称为主坐标平面，如图1—1（a）所示。它们分别是：　　（1）中线面——通过船宽中央的纵向垂直平面，它把船体分为左右两部分，在极大多数情况下中线面也是船体的对称面。　　（2）中站面——通过船长（垂线间长或设计水线长）中点（常用符号表示）的横向垂直平面，它把船体分为首尾两部分。　　（3）基平面——通过中线面和中站面交线上的船底板上缘平行于设计水线面的平面。它与中线面、中站面相互垂直。基平面与中线面的交线称为基线。　　……

前言

　　根据上海交通大学船舶与海洋工程专业《面向21世纪教学内容和课程体系的改革计划》，重新组合了整个专业的课程体系，以利于拓宽专业面和培养创新人才，将原先的“船舶静力学”、“船舶阻力”、“船舶推进”及“船舶操纵与摇荡”等四门课程整合为“船舶原理”。整合后的“船舶原理”是船舶与海洋工程专业一门主要的专业基础课程。本书是根据高等学校船舶与海洋工程专业本科生的教学要求编写的。　　船舶原理是以流体力学为基础探讨船舶航行性能的一门科学。主要包括船舶的浮性、稳性、抗沉性、快速性（船舶阻力、船舶推进）、操纵性及耐波性。根据当今国内外对船舶原理包含内容的学科体系，本书分为五篇：第一篇船舶静力学；第二篇船舶阻力；第三篇船舶推进；第四篇船舶操纵；第五篇船舶耐波性。上海交通大学船舶流体力学研究所历来重视教材的编著，曾出版过《船舶静力学》、《船舶阻力》、《船舶推进》及《船舶操纵与摇荡》等全国高校统编教材，并经过多次修订再版。这些教材的优点是：叙述上力求概念清晰、层次分明、重点突出，密切结合船舶设计的需要；内容上反映本学科领域的基本内容及国内外的最新发展。因此上述教材曾多次获得过省部级优秀教材奖。为了使本书既能继承过去教材的优点，又能贯彻教学内容和课程体系的改革精神，由盛振邦和刘应中担任本书的总主编，曾编著以上教材的教授们担任各篇的分主编，目前担任本课程教学任务的教师也一起参加了编写工作。　　本书分上下两册，上册包括船舶静力学和船舶阻力；下册包括船舶推进、船舶操纵和船舶耐波性。船舶静力学由盛振邦、胡铁牛负责修订编写；船舶阻力由邵世明、张怀新负责修订编写；船舶推进由王国强负责修订编写；船舶操纵由黄国梁负责修订编写；船舶耐波性由冯铁城负责修订编写。　　“船舶原理”课程的主要任务是：通过各教学环节，培养学生以流体力学为基础，分析和解决船舶航行性能中有关问题的方法。为此需要特别注重创新精神和实践能力的培养。通过本课程的学习，使学生初步具有从事本领域实际工作和研究工作的能力，并为学习后续课程——船舶设计打下坚实的基础。以往教学中单纯重视知识传授的教学思想要转变，除加强对学生创新精神和实践能力的培养外，还应重视个性教育。因此，要在总体上考虑课程建设，除编写出版教材外，对于其他教学环节都应编写出版与之配套的指导性教学文件，在教学过程中还应精心组织，诸如：编著本课程中各大型作业、课程设计及有关教学试验的指导书。由于本课程中实践环节多，计算工作量大，除为学生掌握基本理论进行少量的手工计算外，系统地编制各种计算机辅助教学软件，供学生进行大型作业、课程设计及试验数据分析处理的实际操作使用，以便了解和掌握应用计算机解决船舶原理中有关问题的能力。此外，结合本课程的教学内容，有计划、有目的地组织安排学生参加部分科研或实际试验工作；开设选修的教学试验和开放性试验，鼓励学生利用相关的设备进行探索性的试验研究等。　　……

书籍目录

第一篇 船舶静力学  第1章 船体形状及近似计算    1-1 主尺度、船形系数和尺度比    1-2 船体型线图    1-3 船体计算的数值积分法  第2章 浮性    2-1 浮性概述    2-2 船舶重量和重心位置的计算    2-3 排水量和浮心位置的计算    2-4 船舶在纵倾状态下排水体积和浮心位置的计算    2-5 船舶在纵倾和横倾状态下排水体积和浮心位置的计算    2-6 水的密度改变时船    2-7 储备浮力及载重线标志  第3章 初稳性    3-1 概述    3-2 浮心的移动和稳心及稳心半径    3-3 初稳性公式和稳性高    3-4 船舶静水力曲线图    3-5 重量移动对船舶浮太及初稳性的影响    3-6 装御载荷对船舶浮态及初稳性的影响    3-7 自由液面对船舶初稳性的影响    3-8 悬挂重量对船舶初稳性的影响    3-9 船舶进坞及搁浅时的稳性    3-10 船舶在各种装载情况下浮态及初稳性的计算    3-11 船舶倾斜试验  第4章 大倾角稳性    4-1 概述    4-2 船舶静稳性曲线的变排水量计算法    4-3 船舶静稳性曲线的等排水量计算法    4-4 上层建筑及自由液面对静稳性曲线的影响    4-5 静稳性曲线的特征    4-6 动稳性    4-7 船舶在各种坟载情况下的稳性校核计算    4-8 极限（许用）重心高度曲线    4-9 船体几何要素等对稳性的影响    4-10 移动式钻井平台稳性概述  第5章 抗沉性    5-1 进水舱的分类及渗透率    5-2 舱室进水后船舶浮态及稳性的计算    5-3 可浸长度的计算    5-4 分舱因数及许用舱长    5-5 客船分舱和破舱稳性计算    5-6 货船分舱和破舱稳性计算    5-7 船舶分舱和破舱稳性的有关公约和规则  第6章 船舶下水计算    6-1 纵向下水布置概述    6-2 下水阶段的划分    6-3 下水曲线计算    6-4 滑道压力的计算    6-5 下水计算实例    6-6 下水动力学概述    本篇参考文献第二篇 船舶阻力  第1章 总论    1-1 船舶快速性及其在船舶设计中的地位    1-2 船舶阻力的成因及分类    1-3 阻力相似定律  第2章 粘性阻力    2-1 边界层和摩擦阻力    2-2 平板摩擦阻力系数计算公式    2-3 船体表面弯曲度对摩擦阻力的影响    2-4 船体表面粗糙度对摩擦阻力的影响    2-5 减小摩擦阻力的方法    2-6 船体摩擦阻力的计算步骤    2-7 粘压阻力的成因及特性    2-8 确定粘性阻力的尾流测量法    2-9 船舶粘性阻力理论计算概述  第3章 兴波阻力    3-1 船行波的形成和凯尔文波系    3-2 船的首尾波系及其干扰    3-3 兴波阻力特性    3-4 兴波阻力与船型关系及干扰预测    3-5 确定兴波阻力的方法    3-6 减小兴波阻力的方法    3-7 破波阻力    3-8 阻力分类的补充说明  第4章 附加阻力    4-1 附体阻力    4-2 空气阻力    4-3 波浪中的阻力增值  第5章 船模阻力试验    5-1 船模阻力试验的目的、试验设备概述    5-2 船模和实船的阻力换算    5-3 几何相似船模组试验    5-4 船模阻力数据表达法  第6章 船型对阻力的影响    6-1 船型对阻力影响的基本概念    6-2 船体主尺度的影响    6-3 主要船型系数的影响    6-4 横剖面面积曲线形状的影响    6-5 满载水线形状的影响    6-6 首尾端形状的影响  第7章 阻力的近似估算方法    7-1 根据船模系列试验资料估算阻力    7-2 根据经验公式估算    7-3 根据母型船数据估算  第8章 船在限制航道中的阻力    8-1 浅水对阻力的影响    8-2 狭水道对阻力的影响    8-3 确定浅水阻力的方法  第9章 高速船的阻力特性    9-1 船舶航行中的航态和高速船的种类    9-2 高速排水型艇的艇型和阻力性能    9-3 高速双体船船型和阻力特性    9-4 滑行艇的艇型和阻力性能    9-5 水翼艇的阻力特性    9-6 气垫船的阻力特性    9-7 小水线面双体船    9-8 地效应船附录本篇参考文献

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作者简介

《船舶原理(上册)》为上册，第一篇主要介绍船体形状及近似计算方法、船舶浮性、初稳性、大倾角稳性、抗沉性及船舶纵向下水。对于船舶设计中所需要计算的专门问题，如：船舶静水力计算、船舶在各种装载情况下的浮态和初稳性计算、稳性校核计算、抗沉性计算及船舶纵向下水计算等都有比较详尽的阐述；第二篇主要介绍船舶在等速直线航行时各种阻力成分的成因、特性和变化规律、船型对阻力的影响、船舶阻力的估算方法等。对于船舶在浅水狭航道中的阻力问题以及快艇、水翼艇、气垫船、双体船、小水线面船和地效应船等的阻力特性也分别作了适当的介绍。船舶原理是以流体力学为基础探讨船舶航行性能的一门科学。全书上、下两册，共分五篇，第一篇为船舶静力学，第二篇为船舶阻力，第三篇为船舶推进，第四篇为船舶操纵，第五篇为船舶耐波性。上册包括第一，二两篇；下册由第三、四、五篇组成。

《船舶原理(上册)》是高等院校船舶与海洋工程专业本科生的教材，也可供有关工程技术人员参考。



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