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Modeling formability of multiaxial warp knitted fabrics on a hemisphere卢明星选

Modeling formability of multiaxial warp knitted fabrics on a hemisphere卢明星选
Modeling formability of multiaxial warp knitted fabrics on a hemisphere卢明星选

Modeling formability of multiaxial warp knitted fabrics

on a hemisphere

Jinlian Hu *,Yaming Jiang

Institute of Textiles and Clothing,The Hong Kong Polytechnic University,Hong Kong

Received 14April 2001;revised 20November 2001;accepted 3January 2002

Abstract

The aim of this paper is to describe a model for the prediction of the formability of a multiaxial warp knitted (MWK)fabric to a 3D surface.For this purpose,we ?rst characterized in detail the forming behavior of MWK fabrics containing two bias inserting yarns (TBMWK fabric).Through experimental observation,it was found that the two bias inserting yarns always tend to gather along the weft direction.The angle between the two bias yarns has a linear relationship with the perpendicular distance from the measured points to the longitudinal axis of the hemisphere during forming process.The slope of this linear relationship is also linear with the magnitude of radius of the pressing hemi-sphere provided that the radius is larger than 7cm.

Based on the above ?nding,a mathematical model is established for predicting the deformations of TBMWK fabrics during the hemi-sphere-forming process.The shape of ˉat TBMWK fabric that can yield the corresponding hemisphere during the forming process as well as local deformations can be calculated through this model.The hemisphere-forming experiments show that the present model is workable and accurate.The results from both the model and experiments suggest that the shape of ˉat TBMWK fabric that can yield the corresponding hemisphere which is close to a rectangular,not to a square as presented by woven fabric.

The method developed in the paper has laid a foundation for further modeling of the forming behavior of MWK fabrics onto other 3D surfaces.More importantly,it is of great value to ?nd that the two bias inserting yarns always tend to gather along the weft direction of the fabric which is a starting point for modeling of the forming behavior of MWK fabrics.q 2002Elsevier Science Ltd.All rights reserved.

Keywords :A.Yarn;B.Strength;E.Preform;Multiaxial warp knitted fabric

1.Introduction

Textile composite materials offer an attractive alternative to metals in the automotive and aerospace industries.However,?ber and yarn movement during fabric forming can cause adverse effects such as wrinkling and thinning,which will lead to a decrease of the mechanical properties of the ?nished composite.In addition,high level of waste generated by subsequent trimming operation is unaccept-able.Accordingly,the aim of this paper is to establish a model to predict the deformation and possible wrinkles of TBMWK fabric during forming process in order to make the waste-free design and defect-predictability possible.Before doing this,we ?rst characterized in detail the forming beha-vior of multiaxial warp knitted (MWK)fabrics containing two bias inserting yarns (TBMWK fabric).

1.1.Structure of MWK fabrics

MWK fabrics are a family of high technical textiles,which were developed in early 1980s and widely used for structural composites in 1990s.Now MWK fabrics have applications ranging from geotextiles,pneumatic materials,construction to automobile and aerospace quality compo-nents as well as vessel-body parts due to its desired mechan-ical properties,ˉexibility in design and low production cost [1,2].Typical structure of an MWK fabric is shown in Fig.1.A variation of this structure contains two bias inserting yarn systems,hereafter we call it TBMWK fabric,which is our main concern of this paper and will be introduced in later stage.

1.2.Current situation of study on 2D fabric forming MWK fabrics may still be categorized as 2D reinforce-ments even though there is a stitching system (chain or tricot loops)which partly orients along the thickness direction and accordingly improves the through-the-thickness strength as well as the interlaminar shear resistance.This kind of fabric

Composites:Part A 33(2002)725±734

1359-835X/02/$-see front matter q 2002Elsevier Science Ltd.All rights reserved.PII:S1359-835X(02)00008-8

https://www.wendangku.net/doc/8b17529501.html,/locate/compositesa

*Corresponding author.Address:Institute of Textiles and Clothing,The Hong Kong Polytechnic University,Hong Kong.Fax:1852-2773-1432.

E-mail address:tchujl@https://www.wendangku.net/doc/8b17529501.html,.hk (J.L.Hu).

thus can be applied for conforming to a 3D surface,which is called forming process.There have been many papers [3±14]published on the forming behavior of woven fabrics,most of which are based on the main and important assump-tion that the two interlaced yarn systems in a plain weave are pin-jointed together at crossovers.As far as MWK fabrics are concerned,however,the detailed research on deforma-tions during forming process as well as the subsequent simulation is still unavailable in the literature.

In 2D fabric forming process,the main deformation modes usually include in-plane tension,transverse compres-sion,in-plane shear and out-of-plane bending,of which the in-plane shear is the most important.The in-plane shear can be regarded as the dominant factor which dictates whether the desired 3D surface can be formed or not.

1.3.Deformation characteristics of woven fabrics during forming process

For woven fabrics,the in-plane shear deformation directly determines the magnitude of the locking angle [8],which determines the jamming state during forming.It can be seen according to experiments that woven fabrics are formed into a 3D surface just through the changes of the original right angle between the warps and wefts,as shown in Fig.2(a woven fabric with yarns of glass ?lament

bundles).This has also been shown by many other authors [3±5].This means that,under the assumption of inextensi-bility of the constituent yarns,the in-plane shear deforma-tion (trellis effect)plays the leading role in the forming process of woven fabrics.If the fabric can be sheared to a great degree,which means the locking angle is suf?ciently small,a better forming will be resulted and more complex 3D surface may be formed.Once the locking angle is exceeded,wrinkles or buckling will occur.

1.4.Deformation characteristics of MWK fabrics during forming process

As far as MWK fabrics are concerned,the situation is quite different due to the different geometrical structures.Our earlier study [14]suggests that the typical structure of an MWK fabric (Fig.1)presents an isotropy in the in-plane tensile properties,which is the unique mechanical advan-tage of this kind of fabrics.However,this is at the same time a disadvantage as far as the deformation possibility during forming process is concerned.As the dotted square marked in Fig.1(a),represents a unit cell,which can never be sheared easily no matter how the in-plane shear force is exerted since there will be,in all situations,one or more systems of inserting yarns stretched by the shear force.This means the typical structure of the MWK fabric is very dif?-cult to deform,i.e.to conform to a 3D surface.As shown in Fig.3(a),the hemisphere-pressing experiment gives a proof to this analysis in which wrinkles occur.However,a varia-tion of the typical structure of MWK fabrics (as shown in Fig.4)shows quite good conformability,as suggested by Fig.3(b),in which the inserting yarns come gathered together along the weft direction.

It can be inferred from Fig.3that the typical structure of MWK fabrics is more suitable for plate or low-curvature-shell composite material,and the structure as shown in Fig.4(hereafter in this paper called TBMWK fabric)has great potential in forming 3D complex preforms.In the

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726Fig.1.Typical structure of an MWK fabric.(a)Chain structure;(b)tricot

structure.

Fig.2.Trellis effect of the woven fabric.(a)Undeformed state;(b)deformed state.

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Fig.3.Hemisphere-pressing experiments on MWK fabrics.(a)Typical structure(as shown in Fig.1,inserting yarn are glass?ber bundles);(b)MWK fabric with only two bias inserting systems(as shown in Fig.4).

Fig.4.A variation of the typical structure of MWK fabrics.(Containing only two bias(^458to the warp direction)inserting yarn systems).(a)Tricot structure;

(b)chain structure.

subsequent sections of this paper,discussions will be concentrated on deformations of TBMWK fabrics.

2.Deformation behavior of TBMWK fabric

2.1.Relative movement of two bias inserting yarn systems As shown in Fig.4,the TBMWK fabric contains only two

bias inserting yarn systems.Since the inserting yarns systems are not interlaced as in the woven fabric but over-lapped together,there are obviously less frictional constraints at the contact area.This means that the relative movement between the two inserting systems will be easier.Actually,the angle between the two systems can nearly approach 08after deformation,as shown in Fig.5(a),in which both of the two inserting yarn systems become nearly parallel to the weft direction.However,analogous

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728Fig.5.Deformations of a TBMWK fabric with tricot

loops.

Fig.6.Deformations of a TBMWK fabric with chain loops.

phenomenon does not appear as expected that both of the two inserting yarn systems become nearly parallel to the warp direction when the exerted forces change directions as denoted in Fig.5(b).

Fig.5gives the deformations of the TBMWK fabric with tricot loops (Fig.4(a)).The other structure,TBMWK fabric with chain loops (Fig.4(b)),presents just similar deforma-tion,as shown in Fig.6.

2.2.Roles of stitching loops on the deformation of TBMWK fabrics

The inserting yarns always gathered along the weft direc-tion is the unique deformation characteristic of TBMWK fabric,which is quite different from woven fabrics.As far as woven fabrics are concerned,the deformation of fabric should be similar under the exerted force conditions of Fig.5(a)and (b)(or Fig.6(a)and (b)),i.e.the yarns will tend to orient along the ^458directions (measured from the warp or weft direction).This has been proved by Robertson et al.'s experiment [4]of shaping the cotton cheesecloth around a bowling ball.

Apparently,this special deformation behavior of TBMWK fabric must be resulted from the stitching system-tricot loops or chains.The microphotographs of deformations of these two kinds of stitches under stretching force can clearly explain this deformation characteristic,as

shown in Fig.7.Although the tricot fabric can extend in both the weft and warp directions,the fabric elongation along the warp direction is much smaller than that along the weft direction (Fig.7(a)).The extensibility of the chain loops (Fig.7(b))is also much smaller (3%or so for polyester ?lament yarn of 15Tex).As shown in Figs.5(b)and 6(b),when the inserting yarns in the TBMWK fabric tend to orient along the warp direction,the stitching system (just being stretched in the same direction)constrains their movement.From this point of view,when the TBMWK fabric conforms to a 3D surface,the quick and easy response of the inserting yarns is to orient along the weft direction,as justi?ed by Fig.3(b).This deformation behavior of

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Fig.7.Deformations of tricot loops and chains.(a)Deformation of tricot loops;(b)deformation of

chain.

Fig.8.Illustration of measurement.

TBMWK fabric is of great importance as far as the design of forming process is concerned.2.3.Hemisphere-pressing experiments

Hemisphere-pressing experiments are made to three sample fabrics in order to study the forming behavior of TBMWK fabric.Speci?cations of the samples are listed below.Sample 1#:TBMWK fabric,consisting of two bias (^458to the warp direction)inserting yarn systems (glass ?lament bundles,count of 300Tex,density of 6.8yarns per cm,yarn width of 0.98mm),held by tricot loops (polyester ?laments,count of 15Tex).

Sample 2#:TBMWK fabric,consisting of two bias (^458to the warp direction)inserting yarn systems (glass ?lament bundles,count of 250Tex,density of 10.3yarns per cm,yarn width of 0.96mm),held by chain loops (polyester ?laments,count of 15Tex).

Sample 3#:plain-woven fabric,consisting of two

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730Fig.9.Relation between D and b for hemisphere with radii of 7.5and 11cm.

interlaced yarn systems(glass?lament bundles,count of 300Tex,density of11yarns per cm,yarn width of 0.86mm).

A series of hemispheres in different radii ranging from5 to15cm are chosen in order to study the effect of the magnitude of radius on the forming results.The angle changes between yarns are measured along the weft direc-tion for TBMWK fabrics and along the^458directions for the plain-woven fabric.In addition,comparisons are also made between the patterns ofˉat TBMWK fabric and plain-woven fabric that can yield the corresponding hemi-sphere surface.

2.4.Theoretical analysis

As shown in Fig.8,we assume that the center point O (assumed to be some crossover point)of the originalˉat sample fabric happen to touch the pole of the pressing-hemisphere after forming.Measurements are made to angles (denoted as b in degree)as well as the corresponding distances(denoted as D in cm).b s are between the two bias inserting yarn systems along the weft direction for Sample1#and Sample2#,and between warps and wefts along the^458(measured from the warp direction)direc-tions for Sample3#.D is the distance from the measured point(such as P)to longitudinal axis of the hemisphere. In Fig.9,the relation between D and b is presented for hemisphere with radii of7.5and11cm.

In order to consider comprehensively the effect of radius magnitude of the pressing-hemisphere on the relation between D and b,more pressing experiments(the radius of the pressing-hemisphere ranges from5to15cm)were carried out on Sample1#.In Fig.10,the relation between the slope of the trendline for the plot of D versus b and the radius of the pressing-hemisphere as well as the relation between the correlation coef?cient of the trendline for the plot of D versus b and the radius of the pressing-hemisphere are presented.

It can be inferred from Figs.9and10that:

1.The plot between D and b basically possesses good

linearity,and the larger the radius of the pressing-hemisphere,the higher the linearity;

2.The slope of the trendline for the plot of D versus b is linear with the radius of the pressing-hemisphere,and the larger the radius,the smaller the absolute value of the slope;

3.The correlation coef?cient of the trendline for the plot of

D versus b is also linear with the radius of the pressing-hemisphere,and the larger the radius,the larger the correlation coef?cient(close to unity);

4.The inserting yarns of TBMWK fabrics tend to become gathered always along the weft direction since the slope for the plot of D versus b is always minus;

5.The plot of D versus b for Sample3#along the245and 1458direction are just analogous.

Other hemisphere-pressing experiments show that the plot of D versus b is nonlinear and the correlation coef?cient of the trendline decreases below0.8when the radius of the pressing-hemisphere is less than7cm.It is also impossible to represent the relationship between D and b by a simple equation under this condition.

Figs.9and10just provide proofs to the foregoing analy-sis of the deformation behavior of TBMWK fabrics and woven fabrics.In addition,it can also be seen from the schematic diagram in Fig.11that the two inserting yarn systems of a TBMWK fabric tend to become gathered along the weft direction during hemisphere-pressing process.Fig.11gives the schematicˉat patterns of both TBMWK fabric and woven fabric that can yield a hemi-sphere in diameter of7.5cm,in which pattern(a)is close to a rectangular while pattern(b)is close to a square.

3.Modeling the formability of TBMWK fabrics

As suggested by Fig.9,the relation between D and b presents very good linearity and the slope of the trendline is linear to the radius of the pressing hemisphere provided that the radius of the pressing-hemisphere is more than 7cm.Accordingly,it is reasonable to use one linear equation to represent the relation between D and b for a

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Fig.10.Effect of the radius magnitude of a pressing-hemisphere on the relation between D and b.

speci?ed radius (more than 7cm)of pressing hemisphere.Based on this point of view,a model for predicting the deformation of TBMWK fabrics during the hemisphere-forming process is established.

The model concerns two main assumptions:(1)the distance between any two adjacent crossovers along any single inserting yarn remains unchanged;and (2)the relative

slippage between the two inserting yarn systems is ignored in consideration of the constraints of the stitching system.

3.1.Modeling forming process of TBMWK fabrics Illustration of the vertical view of the sample fabric after deformation is given in Fig.12,in which the coordinate systemDxoy just corresponds to that in Fig.8.

If we use equation a Kx 1a 0to represent the relation between D and b (Fig.9),the coordinates of point A (1,1)in the 3D Cartesian coordinate system (Fig.12)are A x 1;1 L 0 cos 2 a 0=2 2L 20=4R 2 q A y 1;1 2L 0sin a 0=2 A z 1;1 L 20=2R

8>>><

>>>:

in which a 0corresponds to angle A O A 0:Then the coordi-nates of the symmetrical point A 0of A about plane x o z can be obtained.To locate the node point E (1,0),we consider the points of intersection of three spheres:one centered at A (1,1)of radius L 0,another centered at A 0(1,1)of radius L 0,and the third the hemisphere of radius R .These three sphere will intersect at two points:O(0,0)and E (1,0).Here and in each subsequent step we will choose the point furthest from the pole.According to the angle BEB 0 E x 1;0 K 1a 0 and the coordinates of point E ,the location of B and B 0can be determined.Following these steps,the locations of all node points O ;E ;F ;G ;?and A ;B ;C ;D ;?can be calculated.The coordinates of all the other points can also be obtained through the same method,i.e.solving the group of equations of three spheres.For example,to locate the node point H (0,2),we consider the points of intersection of three spheres:one centered at A (1,1)of radius L 0,another centered at A 00(1,1)of radius L 0(A 00is the symmetrical point of A about the plane y o z ),and the third the hemisphere of radius R .To locate the node point P (3,2),we consider the

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732Fig.11.Schematic diagram of the ˉat patterns of both TBMWK fabric and

woven fabric that can yield a hemisphere in diameter of 7.5cm.(a)Sample 1#R 7:5cm;(b)Sample 3#R 7:5cm

:

Fig.12.Illustration of the vertical view of the sample fabric after

deformation.

Fig.13.Calculated vertical view and side view of Sample 1#after deformation in the hemisphere-pressing experiment (Sample 1#,R 7:5cm).(a)Vertical view;(b)side view.

points of intersection of three spheres:one centered at C(3,1)of radius L0,another centered at D(4,1)of radius L0,and the third the hemisphere of radius R.

Since the angles between the two inserting yarn systems along the weft direction can nearly become08(as shown in Figs.5(a)and6(a)),we have the reason to use the distances (d C)between the pairs of symmetrical points AA0;BB0;CC0;DD0;? as criteria to determine whether wrinkles occur or not.If d C becomes less than the width of a single inserting yarn during theoretical calculation, we assume that wrinkles occur.

3.2.Veri?cation of the model

In Fig.13,the calculated vertical view(x o y plane)and side view(y o z plane)of Sample1#after deformation in the hemisphere-pressing experiment R 7:5cm are given. As far as Sample1#TBMWK fabric is concerned,no wrinkles occur even at the equator area of the hemisphere. In Fig.14(a),the calculatedˉat shape of the fabric (Sample1#)which can yield the hemisphere R 7:5cm is shown.It?ts the experimental result(Fig.14(b))very well since the differences between them are around2and 4%along the length and width directions.The results for Sample2#are just similar to those of Sample1#. According to the model established before,all crossover points on the2D fabric can be transformed to3D coordi-nates.Therefore,the local deformations,i.e.the local angle changes between the two bias inserting yarn systems,can also be predicted.In Fig.15,comparisons between the calculated and measured local deformations are illustrated, in which the radius of the pressing-hemisphere is11cm.As shown in Fig.8,if the Z-axis minus is described as the north direction,then Fig.15(a)represents latitude608N,and Fig.15(b)represents latitude308N.All calculated or measured angles are from1458inserting yarn system to 2458inserting yarn system.It can be noted that the calcu-lated local deformations?t the experimental ones very well.4.Concluding remarks

Based on the characterization of deformation behavior of TBMWK fabrics during hemisphere-pressing process,a model for predicting possible wrinkles,local deformations as well as theˉat shape of fabric that can yield the hemi-sphere was established.The comparison between the theory and experimental suggested that the model?t the experi-mental results very well.

It was found that the typical structure of MWK fabric does not possess satisfactory conformability,which is suitable for plate or low-curvature shell materials.The TBMWK fabrics,however,possess much better conform-ability.It was noticed that the two bias inserting yarn systems tend to become gathered together always along the weft direction during hemisphere-forming process, which is quite different from that of woven fabricsDthe yarns tend to orient along the^458directions.In addition, the angle between the two bias inserting yarn systems can reach nearly08during deformation;the woven fabrics, however,possess a locking angle,which is usually much larger than08.

An important phenomenon was found that the angles between the two bias inserting yarn systems in a TBMWK fabric along weft direction during hemisphere-forming process are basically linear to the perpendicular distances from the measured points to the longitudinal axis of the hemisphere provided that the radius of the pressing-hemisphere is larger than7cm.The larger the radius is, larger is the correlation coef?cient(close to unity).The slope of the trendline is also linear to the magnitude of radii of pressing hemispheres,and the larger the radius, smaller the absolute value of the slope.In addition,the shape of aˉat TBMWK fabric that can yield the correspond-ing hemisphere is close to a rectangular,not to a square as presented by the woven fabric.In addition,the predicted local deformations of a TBMWK fabric during hemisphere-pressing process also meet the experimental results very well.

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https://www.wendangku.net/doc/8b17529501.html,parison between the calculatedˉat shape and the experimental one.(a)Calculated results;(b)experimental results.

Acknowledgements

The authors of this paper would like to acknowledge the ?nancial support of the Hong Kong Polytechnic University for the project.Acknowledgements are also sent to the Karl Mayer Machinery Company of Germany for providing the sample fabrics.References

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https://www.wendangku.net/doc/8b17529501.html,parisons between the calculated and measured local deformations.(a)Angle changes on latitude 608N (08on the horizontal axis represents weft direction);(b)angle changes on latitude 308N (08on the horizontal axis represents weft direction).

船舶原理

1.什么是船舶的浮性? 船舶在各种装载情况下具有漂浮在水面上保持平衡位置的能力 2.什么是静水力曲线?其使用条件是什么?包括哪些曲线?怎样用静水力曲线查某一吃水时的排水量和浮心位置? 船舶设计单位或船厂将这些参数预先计算出并按一定比例关系绘制在同一张图中;漂心坐标曲线、排水体积曲线;当已知船舶正浮或可视为正浮状态下的吃水时,便可在静水力曲线图中查得该吃水下的船舶的排水量、漂心坐标及浮心坐标等 3.什么是漂心?有何作用?平行沉浮的条件是什么? 船舶水线面积的几何中心称为漂心;根据漂心的位置,可以计算船舶在小角度纵倾时的首尾吃水;船舶在原水线面漂心的铅垂线上少量装卸重量时,船舶会平行沉浮;(1)必须为少量装卸重物(2)装卸重物p的重心必须位于原水线面漂心的铅垂线上 4.什么是TPC?其使用条件如何?有何用途? 每厘米吃水吨数是指船在任意吃水时,船舶水线面平行下沉或上浮1cm时所引起的排水量变化的吨数;已知船舶在吃水d时的tpc数值,便可迅速地求出装卸少量重物p之后的平均吃水变化量,或根据吃水的改变量求船舶装卸重物的重量 5.什么是船舶的稳性? 船舶在使其倾斜的外力消除后能自行回到原来平衡位置的性能。 6.船舶的稳性分几类? 横稳性、纵稳性、初稳性、大倾角稳性、静稳性、动稳性、完整稳性、破损稳性 7.船舶的平衡状态有哪几种?船舶处于稳定平衡状态、随遇平衡状态、不稳定平衡状态的条件是什么? 稳定平衡、不稳定平衡、随遇平衡 当外界干扰消失后,船舶能够自行恢复到初始平衡位置,该初始平衡状态称为稳定平衡当外界干扰消失后,船舶没有自行恢复到初始平衡位置的能力,该初始平衡状态称为不稳定平衡 当外界干扰消失后,船舶依然保持在当前倾斜状态,该初始平衡状态称为随遇平衡8.什么是初稳性?其稳心特点是什么?浮心运动轨迹如何? 指船舶倾斜角度较小时的稳性;稳心原点不动;浮心是以稳心为圆心,以稳心半径为半径做圆弧运动 9.什么是稳心半径?与吃水关系如何? 船舶在小角度倾斜过程中,倾斜前、后的浮力作用线的交点,与倾斜前的浮心位置的线段长,称为横稳性半径!随吃水的增加而逐渐减少 10.什么是初稳性高度GM?有何意义?影响GM的因素有哪些?从出发港到目的港整个航行过程中有多少个GM? 重心至稳心间的距离;吃水和重心高度;许多个 11.什么是大倾角稳性?其稳心有何特点? 船舶作倾角为10°-15以上倾斜或大于甲板边缘入水角时点的稳性 12.什么是静稳性曲线?有哪些特征参数? 描述复原力臂随横倾角变化的曲线称为静稳性曲线;初稳性高度、甲板浸水角、最大静复原力臂或力矩、静稳性曲线下的面积、稳性消失角 13.什么是动稳性、静稳性? 船舶在外力矩突然作用下的稳性。船舶在外力矩逐渐作用下的稳性。 14.什么是自由液面?其对稳性有何影响?减小其影响采取的措施有哪些? 可自由流动的液面称为自由液面;使初稳性高度减少;()减小液舱宽度(2)液舱应

船舶原理及结构课程教学大纲

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 《船舶原理与结构》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程代码:NA325 2、课程名称(中/英文):船舶原理与结构/Principles of Naval Architecture and Structures 3、学时/学分:60/3.5 4、先修课程:《高等数学》《大学物理》《理论力学》 5、面向对象:轮机工程、交通运输工程 6、开课院(系)、教研室:船舶海洋与建筑工程学院船舶与海洋工程系 7、教材、教学参考书: 《船舶原理》,刘红编,上海交通大学出版社,2009.11。 《船舶原理》(上、下册),盛振邦、刘应中主编,上海交通大学出版社,2003、2004。 《船舶原理与结构》,陈雪深、裘泳铭、张永编,上海交通大学出版社,1990.6。 《船舶原理》,蒋维清等著,大连海事大学出版社,1998.8。 相关法规和船级社入级规范。 二、课程性质和任务 《船舶原理与结构》是轮机工程和交通运输工程专业的一门必修课。它的主要任务是通过讲课、作业和实验环节,使学生掌握船舶静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶操纵性与耐波性和船体结构的基本概念、基本原理、基本计算方法,培养学生分析、解决问题的基本能力,为今后从事工程技术和航运管理工作,打下基础。 本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。

三、教学内容和基本要求 课程教学内容共54学时,对不同的教学内容,其要求如下。 1、船舶类型 了解民用船舶、军用舰船、高速舰船的种类、用途和特征。 2、船体几何要素 了解船舶外形和船体型线力的一般特征,掌握船体主尺度、尺度比和船型系数。 3、船舶浮性 掌握船舶的平衡条件、船舶浮态的概念;掌握船舶重量、重心位置、排水量和浮心位置的计算方法;掌握近似数值计算方法—梯形法和辛普森法。 2

2020年研究生入学考试考纲

武汉理工大学交通学院2020年研究生入学考试大纲 2020年研究生入学考试考纲 《船舶流体力学》考试说明 一、考试目的 掌握船舶流体力学相关知识是研究船舶水动力学问题的基础。本门考试的目的是考察考生掌握船舶流体力学相关知识的水平,以保证被录取者掌握必要的基础知识,为从事相关领域的研究工作打下基础。 考试对象:2020年报考武汉理工大学交通学院船舶与海洋工程船舶性能方向学术型和专业型研究生的考生。 二、考试要点 (1)流体的基本性质和研究方法 连续介质概念;流体的基本属性;作用在流体上的力的特点和表述方法。 (2)流体静力学 作用在流体上的力;流体静压强及特性;压力体的概念,及静止流体对壁面作用力计算。 (3)流体运动学 研究流体运动的两种方法;流体流动的分类;流线、流管等基本概念。 (4)流体动力学 动量定理;伯努利方程及应用。 (5)船舶静力学 船型系数;浮性;稳性分类;移动物体和液舱内自由液面对船舶稳性的影响;初稳性高计算。 (6)船舶快速性 边界层概念;船舶阻力分类;尺度效应,及船模阻力换算为实船阻力;方尾和球鼻艏对阻力的影响;伴流和推力减额的概念;空泡现象对螺旋桨性能的影响;浅水对船舶性能的影响。 三、考试形式与试卷结构 1. 答卷方式:闭卷,笔试。 2. 答题时间:180分钟。 3. 试卷分数:总分为150分。 4. 题型:填空题(20×1分=20分);名词解释(10×3分=30分);简述题(4×10分=40分);计算题(4×15分=60分)。 四、参考书目 1. 熊鳌魁等编著,《流体力学》,科学出版社,2016。 2. 盛振邦、刘应中,《船舶原理》(上、下册)中的船舶静力学、船舶阻力、船舶推进部分,上海交通大学出版社,2003。 1

《船舶原理与结构》课程教学提纲

《船舶原理与结构》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程代码: 2、课程名称(中/英文):船舶原理与结构/Principles of Naval Architecture and Structures 3、学时/学分:60/3.5 4、先修课程:《高等数学》《大学物理》《理论力学》 5、面向对象:轮机工程、交通运输工程 6、开课院(系)、教研室:船舶海洋与建筑工程学院船舶与海洋工程系 7、教材、教学参考书: 《船舶原理》,刘红编,上海交通大学出版社,2009.11。 《船舶原理》(上、下册),盛振邦、刘应中主编,上海交通大学出版社,2003、2004。 《船舶原理与结构》,陈雪深、裘泳铭、张永编,上海交通大学出版社,1990.6。 《船舶原理》,蒋维清等著,大连海事大学出版社,1998.8。 相关法规和船级社入级规范。 二、课程性质和任务 《船舶原理与结构》是轮机工程和交通运输工程专业的一门必修课。它的主要任务是通过讲课、作业和实验环节,使学生掌握船舶静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶操纵性与耐波性和船体结构的基本概念、基本原理、基本计算方法,培养学生分析、解决问题的基本能力,为今后从事工程技术和航运管理工作,打下基础。 本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。

三、教学内容和基本要求 课程教学内容共54学时,对不同的教学内容,其要求如下。 1、船舶类型 了解民用船舶、军用舰船、高速舰船的种类、用途和特征。 2、船体几何要素 了解船舶外形和船体型线力的一般特征,掌握船体主尺度、尺度比和船型系数。 3、船舶浮性 掌握船舶的平衡条件、船舶浮态的概念;掌握船舶重量、重心位置、排水量和浮心位置的计算方法;掌握近似数值计算方法—梯形法和辛普森法。

2019年上海交通大学船舶与海洋工程考研良心经验

2019年上海交通大学船舶与海洋工程考研良心经验 我本科是武汉理工大学的,学的也是船舶与海洋工程,成绩属于中等偏上吧,也拿过两次校三等奖学金,六级第二次才考过。 由于种种原因,我到了8月份才终于下定决心考交大船海并开始准备,只有4个多月,时间比较紧迫。但只要你下定决心,什么时候开始都不算晚,也不要因为复习得不好,开始的晚了就降低学校的要求,放弃了自己的名校梦。每个人情况不一样,自己好好做决定,即使暂时难以决定,也要早点开始复习。决定是在可以在学习过程中做的,学习计划也是可以根据自己的情况更改的。所以即使不知道考哪,每天学习多久,怎样安排学习计划,那也要先开始,这样你才能更清楚学习的难度和量。万事开头难,千万不要拖。由于准备的晚怕靠个人来不及,于是在朋友推荐下我报了新祥旭专业课的一对一,个人觉得一对一比班课好,新祥旭刚好之专门做一对一比较专业,所以果断选择了新祥旭,如果有同学需要可以加卫:chentaoge123 上交船海考研学硕和专硕的科目是一样的,英语一、数学一、政治、船舶与海洋工程专业基础(801)。英语主要是背单词和刷真题,我复习的时间不多,背单词太花时间,就慢慢放弃了,就只是刷真题,真题中出现的陌生单词,都抄到笔记本上背,作文要背一下,准备一下套路,最好自己准备。英语考时感觉着超级简单,但只考了65分,还是很郁闷的。数学是重中之重,我八月份开时复习,直接上手复习全书,我觉得没有必要看课本,毕竟太基础,而且和考研重点不一样,看了课本或许也觉得很难,但是和考研不沾边。计划的是两个月复习一遍,开始刷题,然后一边复习其他的,可是计划跟不上变化,数学基础稍差,复习的较慢,我又不想为了赶进度而应付,某些地方掌握多少自己心里有数,若是只掌握个大概,也不利于后面的学习。所以自打复习开始,我就没放下过数学,期间也听一些网课,高数听张宇、武忠祥的,线代肯定是李永乐,概率论听王式安,课可以听,但最主要还是自己做题,我只听了一些强化班,感觉自己复习不好的地方听了一下。我真题到了11月中旬才开始做,实在是太晚,我8月开始复习时网上就有人说真题刷两遍了,能不慌吗,但再慌也要淡定,不要因此为了赶进度而自欺欺人,做什么事外界的声音是一回事,自己的节奏要自己把握好,不然

船舶原理整理资料,名词解释,简答题,武汉理工大学

第一章 船体形状 三个基准面(1)中线面(xoz 面)横剖线图(2)中站面(yoz 面)总剖线图(3) 基平面 (xoy 面)半宽水线图 型线图:用来描述(绘)船体外表面的几何形状。 船体主尺度 船长 L 、船宽(型宽)B 、吃水d 、吃水差t 、 t = dF – dA 、首吃水dF 、尾吃水dA 、平均吃水dM 、dM = (dF + dA )/ 2 } 、型深 D 、干舷 F 、(F = D – d ) 主尺度比 L / B 、B / d 、D / d 、B / D 、L / D 船体的三个主要剖面:设计水线面、中纵剖面、中横剖面 1.水线面系数Cw :船舶的水线面积Aw 与船长L,型宽B 的乘积之比。 2.中横剖面系数Cm :船舶的中横剖面积Am 与型宽B 、吃水d 二者的乘积之比值。 3.方型系数Cb :船舶的排水体积V,与船长L,型宽B 、吃水d 三者的乘积之比值。 4. 棱形系数(纵向)Cp :船舶排水体积V 与中横剖面积Am 、船长L 两者的乘积之比值。 5. 垂向棱形系数 Cvp :船舶排水体积V 与水线面积Aw 、吃水d 两者的乘积之比值。 船型系数的变化区域为:∈( 0 ,1 ] 第二章 船体计算的近似积分法 梯形法则约束条件(限制条件):(1) 等间距 辛氏一法则通项公式 约束条件(限制条件):(1)等间距 (2)等份数为偶数 (纵坐标数为奇数 )2m+1 辛氏二法则 约束条件(限制条件)(1)等间距 (2)等份数为3 3m+1 梯形法:(1)公式简明、直观、易记 ;(2)分割份数较少时和曲率变化较大时误差偏大。 辛氏法:(1)公式较复杂、计算过程多; (2)分割份数较少时和曲率变化较大时误差相对较小。 第三章 浮性 船舶(浮体)的漂浮状态:(1 )正浮(2)横倾(3)纵倾(4)纵横倾 排水量:指船舶在水中所排开的同体积水的重量。 平行沉浮条件:少量装卸货物P ≤ 10 ℅D 每厘米吃水吨数: TPC = 0.01×ρ×Aw {指使船舶吃水垂向(水平)改变1厘米应在船上施加的力(或重量) }{或指使船舶吃水垂向(水平)改变1厘米时,所引起的排水量的改变量 } (1)船型系数曲线 (2)浮性曲线 (3)稳性曲线 (4)邦金曲线 静水力曲线图:表示船舶正浮状态时的浮性要素、初稳性要素和船型系数等与吃水的关系曲线的总称,它是由船舶设计部门绘制,供驾驶员使用的一种重要的船舶资料。 第四章 稳性 稳性:是指船受外力作用离开平衡位置而倾斜,当外力消失后,船能回复到原平衡位置的能力。 稳心:船舶正浮时浮力作用线与微倾后浮力作用线的交点。 稳性的分类:(1)初稳性;(2)大倾角稳性;(3)横稳性;(4)纵稳性;(5)静稳性;(6)动稳性;(7)完整稳性;(8)非完整稳性(破舱稳性) 判断浮体的平衡状态:(1)根据倾斜力矩与稳性力矩的方向来判断;(2)根据重心与稳心的 相对位置来判断 浮态、稳性、初稳心高度、倾角 B L A C w w ?=d B A C m m ?=d V C ??=B L b L A V C m p ?=d A V C w vp ?=b b p vp m w C C C C C C ==, 002n n i i y y A l y =+??=-????∑[]012142...43n n l A y y y y y -=+++++[]0123213332...338n n n l A y y y y y y y --=++++++P D ?= P f P f x = x y = y = 0 ()P P d= cm TPC q ?= m g b g b g GM = z z = z BM z = z r z -+-+-

船舶原理题库

船舶原理试题库 第一部分船舶基础知识 (一)单项选择题 1.采用中机型船的是 A. 普通货船 C.集装箱船D.油船 2.油船设置纵向水密舱壁的目的是 A.提高纵向强度B.分隔舱室 C.提高局部强度 3. 油船结构中,应在 A.货油舱、机舱B.货油舱、炉舱 C. 货油舱、居住舱室 4.集装箱船的机舱一般设在 A. 中部B.中尾部C.尾部 5.需设置上下边舱的船是 B.客船C.油船D.液化气体船 6 B.杂货船C.散货船D.矿砂船 7 A. 散货船B.集装箱船C.液化气体船 8.在下列船舶中,哪一种船舶的货舱的双层底要求高度大 A.杂货船B.集装箱船C.客货船 9.矿砂船设置大容量压载边舱,其主要作用是 A.提高总纵强度B.提高局部强度 C.减轻摇摆程度 10 B.淡水舱C.深舱D.杂物舱 11.新型油船设置双层底的主要目的有 A.提高抗沉性B.提高强度 C.作压载舱用 12.抗沉性最差的船是 A.客船B.杂货船C散货船 13.横舱壁最少和纵舱壁最多的船分别是 B.矿砂船,集装箱船 C.油船,散货船D.客船,液化气体船 14.单甲板船有 A. 集装箱船,客货船,滚装船B.干散货船,油船,客货船 C.油船,普通货船,滚装船 15.根据《SOLASl974 A.20 B.15 D.10 16 A. 普通货船C.集装箱船D.散货船17.关于球鼻首作用的正确论述是 A. 增加船首强度

C.便于靠离码头D.建造方便 18.集装箱船通常用______表示其载重能力 A.总载重量B.满载排水量 C.总吨位 19. 油船的______ A. 杂物舱C.压载舱D.淡水舱 20 A. 集装箱船B,油船C滚装船 21.常用的两种集装箱型号和标准箱分别是 B.40ft集装箱、30ft集装箱 C.40ft集装箱、10ft集装箱 D.30ft集装箱、20ft集装箱 22.集装箱船设置双层船壳的主要原因是 A.提高抗沉性 C.作为压载舱 D. 作为货舱 23.结构简单,成本低,装卸轻杂货物作业效率高,调运过程中货物摇晃小的起货设备是 B.双联回转式 C.单个回转式D.双吊杆式 24. 具有操作与维修保养方便、劳动强度小、作业的准备和收尾工作少,并且可以遥控操 作的起货设备是 B.双联回转式 D.双吊杆式 25.加强船舶首尾端的结构,是为了提高船舶的 A.总纵强B.扭转强度 C.横向强度 26. 肋板属于 A. 纵向骨材 C.连接件D.A十B 27. 在船体结构的构件中,属于主要构件的是:Ⅰ.强横梁;Ⅱ.肋骨;Ⅲ.主肋板;Ⅳ. 甲板纵桁;Ⅴ.纵骨;Ⅵ.舷侧纵桁 A.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,ⅣB.I,Ⅱ,Ⅲ,Ⅴ D.I,Ⅲ,Ⅳ, Ⅴ 28.船体受到最大总纵弯矩的部位是 A.主甲板B.船底板 D.离首或尾为1/4的船长处 29. ______则其扭转强度越差 A.船越长B.船越宽 C.船越大 30 A.便于检修机器B.增加燃料舱 D.B+C 31

考试大纲-重庆交通大学知识交流

硕士生入学复试考试《船舶原理与结构》 考试大纲 1考试性质 《船舶原理》和《船舶结构设计》均是船舶与海洋工程专业学生重要的专业基础课。它的评价标准是优秀本科毕业生能达到的水平,以保证被录取者具有较好的船舶原理和结构设计理论基础。 2考试形式与试卷结构 (1)答卷方式:闭卷,笔试 (2)答题时间:180分钟 (3)题型:计算题50%;简答题35%;名词解释15% (4)参考数目: 《船舶原理》,盛振邦、刘应中,上海交通大学出版社,2003 《船舶结构设计》,谢永和、吴剑国、李俊来,上海交通大学出版社,2011年 3考试要点 3.1 《船舶原理》 (1)浮性 浮性的一般概念;浮态种类;浮性曲线的计算与应用;邦戎曲线的计算与应用;储备浮力与载重线标志。 (2)船舶初稳性 稳性的一般概念与分类;初稳性公式的建立与应用;重物移动、

增减对稳性的影响;自由液面对稳性的影响;浮态及初稳性的计算;倾斜试验方法。 (3)船舶大倾角稳性 大倾角稳性、静稳性与动稳性的概念;静、动稳性曲线的计算及其特性;稳性的衡准;极限重心高度曲线;IMO建议的稳性衡准原则;提高稳性的措施。 (4)抗沉性 抗沉性的概念;安全限界线、渗透率、可浸长度、分舱因数的概念;可浸长度计算方法;船舶分舱制;提高抗沉性的方法。 (5)船舶阻力的基本概念与特点 船舶阻力的分类;阻力相似定律;阻力(摩擦阻力、粘压阻力、兴波阻力)产生的机理和特性。 (6)船舶阻力的确定方法 船模阻力试验方法;阻力换算方法;阻力近似计算的概念及方法;艾尔法、海军系数法等。 (7)船型对阻力的影响 船型变化及船型参数,主尺度及船型系数的影响,横剖面面积曲线形状的影响,满载水线形状的影响,首尾端形状的影响。 (8)浅水阻力特性 浅水对阻力影响的特点;浅窄航道对船舶阻力的影响。 (9)船舶推进器一般概念 推进器的种类、传送效率及推进效率;螺旋桨的几何特性。

计算机辅助船舶制造(考试大纲)

课程名称:计算机辅助船舶制造课程代码:01234(理论) 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 《计算机辅助船体建造》是船舶与海洋工程专业的一门专业必修课程,通过本课程各章节不同教学环节的学习,帮助学生建立良好的空间概念,培养其逻辑推理和判断能力、抽象思维能力、综合分析问题和解决问题的能力,以及计算机工程应用能力。 我国社会主义现代化建设所需要的高质量专门人才服务的。 在传授知识的同时,要通过各个教学环节逐步培养学生具有抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力,还要特别注意培养学生具有比较熟练的计算机运用能力和综合运用所学知识去分析和解决问题的能力。 二、课程目标与基本要求 通过本课程学习,使学生对船舶计算机集成制造系统有较全面的了解,掌握计算机辅助船体建造的数学模型建模的思路和方法,培养计算机的应用能力,为今后进行相关领域的研究和开发工作打下良好的基础。 本课程基本要求: 1.正确理解下列基本概念: 计算机辅助制造,计算机辅助船体建造,造船计算机集成制造系统,船体型线光顺性准则,船体型线的三向光顺。 2.正确理解下列基本方法和公式: 三次样条函数,三次参数样条,三次B样条,回弹法光顺船体型线,船体构件展开计算的数学基础,测地线法展开船体外板的数值表示,数控切割的数值计算,型材数控冷弯的数值计算。 3.运用基本概念和方法解决下列问题: 分段装配胎架的型值计算,分段重量重心及起吊参数计算。 三、与本专业其他课程的关系 本课程是船舶与海洋工程专业的一门专业课,该课程应在修完本专业的基础课和专业基础课后进行学习。 先修课程:船舶原理、船体强度与结构设计、船舶建造工艺学 第二部分考核内容与考核目标 第1章计算机辅助船体建造概论 一、学习目的与要求 本章概述计算机辅助船体建造的主要体系及技术发展。通过对本章的学习,掌握计算机辅助制造的基本概念,了解计算机辅助船体建造的特点、造船计算机集成制造系统的基本含义和主要造船集成系统及其发展概况。 二、考核知识点与考核目标 (一)计算机辅助制造的基本概念(重点)(P1~P5) 识记:计算机在工业生产中的应用,计算机在产品设计中的应用,计算机在企业管理中的应用,计算机应用一体化。 理解:CIM和CIMS概念,计算机辅助制造的概念和组成 (二)造船CAM技术的特点(重点)P6~P8 识记:船舶产品和船舶生产过程的特点,造船CAM技术的特点 理解:船舶产品和船舶生产过程的特点与造船CAM技术之间的联系 应用:造船CAM技术应用范围 (三)计算机集成船舶制造系统概述(次重点)(P8~P11)

船舶维修技术实用手册

船舶维修技术实用手册》出版社:吉林科学技术出版社 出版日期:2005年 作者:张剑 开本:16开 册数:全四卷+1CD 定价:998.00元 详细介绍: 第一篇船舶原理与结构 第一章船舶概述 第二章船体结构与船舶管系 第三章锚设备 第四章系泊设备 第五章舵设备 第六章起重设备 第七章船舶系固设备 第八章船舶抗沉结构与堵漏 第九章船舶修理 第十章船舶人级与检验 第二篇现代船舶维修技术 第一章故障诊断与失效分析 第二章油液监控技术 第三章新材料、新工艺与新技术 第三篇船舶柴油机检修 第一章柴油机概述 第二章柴油机主要机件检修 第三章配气系统检修 第四章燃油系统检修 第五章润滑系统检修 第六章冷却系统检修 第七章柴油机操纵系统检修 第八章实际工作循环 第九章柴油机主要工作指标及其测定 第十章柴油机增压 第十一章柴油机常见故障及其应急处理

第四篇船舶电气设备检修 第一章船舶电气设备概述 第二章船舶常用电工材料 第三章船舶电工仪表及测量 第四章船舶常用低压电器及其检修 第五章船舶电机维护检修 第六章船舶电站维护检修 第七章船舶辅机电气控制装置维护检修第八章船舶内部通信及其信号装置检修第九章船舶照明系统维护检修 第五篇船舶轴舵系装置检修 第一章船舶轴系检修 第二章船舶舵系检修 第三章液压舵机检修 第四章轴舵系主要设备与要求 第五章轴舵系检测与试验 第六篇船舶辅机检修 第一章船用泵概述 第二章往复泵检修 第三章回转泵检修 第四章离心泵和旋涡泵 第五章喷射泵检修 第六章船用活塞空气压缩机检修 第七章通风机检修 第八章船舶制冷装置检修 第九章船舶空气调节装置检修 第十章船用燃油辅机锅炉和废气锅炉检修第十一章船舶油分离机检修 第十二章船舶防污染装置检修 第十三章海水淡化装置检修 第十四章操舵装置检修 第十五章锚机系缆机和起货机检修 第七篇船舶静电安全检修技术 第一章船舶静电起电机理 第二章舱内静电场计算 第三章船舶静电安全技术研究 第四章静电放电点燃估算 第五章船舶静电综合分析防治对策

船舶原理 名词解释啊

1长宽比L/B 快速性、操纵性 宽吃水比B/d 稳性、摇荡性、快速性、操纵性 深吃水比D/d 稳性、抗沉性、船体强度 宽深比B/D 船体强度、稳性 长深比L/D 船体强度、稳性 2船长:船舶的垂线间长代表船长,即沿设计夏季载重水线,由首柱前缘至舵柱后缘或舵杆中心线的长度 3型宽:在船体最宽处,沿设计水线自一舷的肋骨外缘量至另一舷的肋骨外缘之间的水平距离 4型表面:不包括船壳板和甲板板厚度在内的船体表面 5型深:在船长中的处,由平板龙骨上缘量至上甲板边线下缘的垂直距离 6型吃水:在船长中点处由平板龙骨上缘量至夏季载重水线的垂直距离 7型线图是表示船体型表面形状的图谱,由纵剖线图、横剖线图、半宽水线图和型值表组成; 8浮性:船舶在给定载重条件下,能保持一定的浮态的性能; 9平衡条件:作用在浮体上的重力与浮力大小相等、方向相反并作用于同一铅垂线上; 10净载重量NDW:指船舶在具体航次中所能装载货物质量的最大值 11漂浮条件:满足平衡条件,且船体体积大于排水体积; 12浮心:浮心是船舶所受浮力的作用中心,也是排水体积的几何中心; 13漂心:船舶水线面积的几何中心; 14平行沉浮:船舶装卸货物前后水线面保持平行的现象; 15每厘米吃水吨数(TPC):船舶吃水d每变化1cm,排水量变化的吨数,称为TPC。 16储备浮力:满载吃水以上的船体水密容积所具有的浮力 17干舷:在船长中点处由夏季载重水线量至上甲板边线上缘的垂直距离 18船舶稳性:船舶在外力(矩)作用下偏离其初始平衡位置,当外力(矩)消失后船舶能自行恢复到初始平衡状态的能力 19静稳性曲线:稳性力臂GZ或稳性力矩Ms随横倾角?变化曲线 20动稳性曲线:稳性力矩所做的功Ws或动稳性力臂I d随横倾角?变化的曲线 21吃水差比尺:是一种少量载荷变动时核算船舶纵向浮态变化的简易图表,它表示在船上任意位置加载100t后,船舶首、尾吃水该变量的图表 22最小倾覆力矩(力臂):船舶所能承受动横倾力矩(力臂)的极限 23进水角:船舶横倾至最低非水密度开口开始进水时的横倾角 24可浸长度:船舶进水后的水线恰与限界线相切时的货仓最大许可舱长称为可浸长度 25稳性衡准数K是指船舶最小倾覆力矩(臂)与风压倾侧力矩(臂)之比 26稳性的调整方法:船内载荷的垂向移动及载荷横向对称增减 27静稳性力臂的表达式:1)基点法2)假定重心法3)初稳心点法 28船体强度:为保证船舶安全,船体结构必须具有抵抗各种内外作用力使之发生极度形变和破坏的能力 29局部强度表示方法:①均布载荷;②集中载荷;③车辆甲板载荷;④堆积载荷 30MTC为每形成1cm吃水差所需的纵倾力矩值,称为每厘米纵倾力矩 31载荷纵向移动包括配载计划编制时不同货舱货物的调整及压载水、淡水或燃油的调拨等情况 32重量增减包括中途港货物装卸、加排压载水、油水消耗和补给、破舱进水等情况 33抗沉性:是指船舶在一舱或数舱破损进水后,仍能保持一定浮性和稳性,使船舶不致沉没或延缓沉没时间,以确保人命和财产安全的性能

船舶概论课程总结

《船舶概论》课程总结 本学期安管1101班的《船舶原理》课程已经考试结束,现将教学及考试情况小结如下: 一、教学情况。 本门课程采用多媒体课件进行教学,通过大量图片和视频,结合适度的现场教学,有利于学生对理论知识、设备和工艺的理解。本门课程使用的教材为人民交通出版社出版、邓召庭主编的《船舶概论》,内容涉及船舶类型、基本性能、船体结构、设备与系统和建造工艺。课程内容涉及面广,但内容深度不大,没有难以理解的理论和复杂的计算,但需要学生认真听讲、认真复习。教学评价采用形成性评价,因此在教学过程中注重对学生作业、测验等日常学习的把握,抓好课堂出勤和课堂控制,努力使学生掌握相关知识要点。 在教学过程当中,教师发现本门课程内容涉及面很广,但学生之前缺乏相关的知识基础,加之本门课程教学时数不多、进度较快,因此学生在学习的时候对知识的消化有一定的困难,也在一定程度上影响了同学们学习的兴趣和对知识的掌握。 二、考试分析。 此次考试是由任课教师统一出题,试卷标准符合学院要求。 试卷难易程度中等,题目范围涉及教材的全部内容,有船舶分类与用途、船舶几何形状、船舶航行性能、船体结构、船舶舱室设计、船舶设备与系统和船舶建造工艺。试题内容结合学生专业特点及日后工作的实际情况,题型有选择、判断题、名词解释、简答题和识图体,分值分别为:1,1,2,5和1分。 安管1101班共有29名学生中参加期末考试,其中卷面分数90~100分无;80~89分7人,占24.1%;70~79分11人,占37.9%;60~69分8人,占到27.6%;60分以下3人,占10.3%,最高分85,最低分24分。结合平日的各项考核成绩,形成性评价的总评平均分为75分。 三、改进教学及考核方法的建议。 安全管理专业的学生缺少船舶专业相关知识的积累,因此提高教学质量应该从研究教学方法和提高学生学习积极性两方面入手,进一步增加教学用实图、实物设备,尽量多的通过现场教学的方法展开教学;认真研究学生的学习心理,适当增加船舶方面专业知识的了解,激发他们的学习兴趣。 船体教研室:卢永然 2012.12.10

船舶原理习题20151116

《船舶原理》习题 船体形状 1.名词解释:垂线间长;设计水线长;型宽;型深;型吃水;干舷;水线面系数;中横剖面系数;方形系数;棱形系数。 2.已知某船船长L=100m;吃水d=5.0m;排水体积V=7500m3,方形系数C b=0.6;中横剖面系数 C m=0.9,试求:①中横剖面面积A M;②纵向棱形系数C p。 近似计算方法 1.已知某船吃水为4.2m的水线分为10等分,其纵坐标间距l=3.5m,自首向尾的纵坐标值(半宽,m)分别为: 站号012345678910 半宽值0 3.3 5.3 5.9 5.9 5.9 5.9 5.85 5.22 3.66 1.03 用梯形法则计算其水线面积? 浮性 1.名词解释:浮性,排水量,正浮,横倾,纵倾,每厘米吃水吨数,水线面面积曲线。 2.简述浮体的平衡条件。 3.简述水的密度变化对浮态的影响。 稳性 1.名词解释:稳性,静稳性,初稳性,稳心,初稳性高度,纵倾1cm力矩。 2.简述稳性分类 3.简述根据初稳性公式判断船舶的平衡状态? 4.三心(浮心、重心、稳性)之间的关系 5.静稳性图的特征 6.提高船舶稳性的措施 7.某船正浮时初稳性高GM=0.6m,排水量△=10000t,把船内100t货物向上移动3m,再向右舷横向移动10m,求货物移动后船的横倾角φ。 8.某船排水量D=17000t,稳性高GM=0.76m。若要GM达到1m,需从甲板间舱向底舱移动货物,设垂向移动距离l z=8m,问应移动多少吨货物? 抗沉性 1.名词解释:抗沉性,渗透率,限界线,可浸长度 2.根据船舱进水情况可将船舱分为三类舱,分别作出简略介绍 快速性 1.名词解释:船舶阻力,推进器,螺旋桨直径,螺距比,盘面比 2.简述阻力分类及其产生原因 3.简述螺旋桨产生推力的原因 4.简述船体伴流产生原因及分类 5.简述螺旋桨产生空泡原因 6.简述空泡对螺旋桨的影响 7.某船装有功率为2000马力的主机,正常航速为12节,因锅炉故障,使主机功率下降10%,试估算航速将下降多少? 操纵性与耐波性 1.名词解释:船舶操纵性,船舶耐波性,航向稳定性,回转性,反横距,正横距,纵距,战术直径,定常回转直径。

船舶结构力学+流体力学+专业英语+船舶原理与结构回忆版

2011 上海交通大学 船舶结构力学+流体力学+专业英语+船舶原理与结构回忆版 必选题(45’) 一、填空题(每空1分,共20分) 1,已知某船L, B, T,▽, 求Cb= 。 2,已知海水比重,船的▽,求△= 。 3,已知L, L/B, L/d, L/T, Cb,Aw,求▽= ,Cwp= 干舷= 4,船舶按用途分类, 5,(英语)写出高性能船舶的英语单词:气垫船、水翼艇、多体船、远洋渡船、豪华班船 6,三种船长的用法:静水力性能计算一般采用,分析阻力性能时常用,而在船进坞、靠码头或通过船闸时应该注意它的。 7,民船的两种载重量、。 8,三种平衡状态:,,。浮心在重心一下对应什么平衡状态 二、多选题(共20分,每题2分,回忆的不全) 1,一般货船包括哪几种(散货船、干货船等等) 2,B/d影响船舶的哪几种性能 3,(英语)船舶的几种运动:3种平动,3种转动的单词(首摇、垂荡等)4,(英语)船舶阻力的分类 5,提高稳定性的几种方法 6,静稳性曲线的特征量有哪几个 …… 三、简答(5分) 解释中拱中垂的概念 船舶结构力学(52.5’) 一、(1)随着高强度钢的应用,为什么要更重视船舶稳定性问题,需要校核稳性的构件有哪些?(5分) (2)矩阵位移法为什么要进行约束处理?如果是外力平衡体也需要约束处理吗?(5分)

二、用力法或位移法(任选1种)解图示结构,求2点挠度,画出2-3杆弯矩图,各杆长度均为L (22.5分) 三、李兹法求2处转角(基函数自取) (20分) 水动力学(52.5’) 四、小题每题2.5分:(选择、填空) 1,动力粘性系数的量纲 2,波长相同的深水波与浅水波比较波速 3,涡量输运与什么有关,速度、涡量 4,圆柱体的附加质量 5,势函数、流函数存在的条件 6,边界层分离发生在逆压区还是顺压区 7,欧拉方程运用的条件 8,速度水头、压力水头的公式 9,记不清了 五、参见《工程流体力学习题解析》P2旋转锥那题,原题(6分)

阻力名词解释

A相当平板假定,即船体的摩擦阻力与同速度、同长度、同湿面积的平板摩擦阻力相等。忽略了船体外表面弯曲度和粗糙度。 B由于船体弯曲表面影响使其摩擦阻力与相当平板计算所得结果的差别称为形状效应。 C长度(尺度)效应:模型与实船之间的绝对尺度不同,不可能做完全相似试验。引起力、力矩、等系数的差别称为尺度效应。 D粘压阻力与摩擦阻力系数之比为一常数k。K为形状系数。(k+1) 为形状因子。 E相当速度:是指形似船之间,为了保证傅汝德数Fr相等,它们的速度必须满足一定的对应关系,对船模与实船—— F不利干扰:首尾横波波谷叠加,使合成波波幅增大,导致波能增大,使兴波阻力增大,产生不利干扰。 G有利干扰:首波波峰在船尾与尾波波谷叠加,使合成波波幅减小,导致波能减小,使兴波阻力减小,产生有利干扰。 H破波阻力:低速丰满船型,在船首附近观察到破浪,使阻力有所增加,增加的阻力称为破波阻力。 I兴波长度:船首横波的第一个波峰和船尾横波第一个波峰之间的距离称为兴波长度。 J附体阻力的主要成分是摩擦阻力和粘压阻力 K由于波浪阻力增值的存在,如保持静水中相同功率时,航速必然会有所下降,这种航速的减小称为速度损失或简称失速。 L考虑到波浪中的阻力增值,如要维持静水中的相同航速,则必须较原静水功率有所增加,所增加的功率称为储备功率。 M汹涛阻力:船舶在风浪中的阻力将较静水中的为大,所增加的阻力称为波浪中阻力的增值,为。。。与风浪的大小、方向、船型及航速有关。 N回流速度:当流体流经船体时,由于船体曲率的影响,除首尾两端外,船体周围水的流速将比原来的流速有所增大,平均增量与船速的方向相反,所以称为回流速度。 O孤立波:高于船速向前传的波 R平行中体:指在船体中部附近与横剖面完全相同的一段船体。 S海军系数 总的摩擦阻力系数可取为光滑平板摩擦阻力系数Cf再加上一个与雷诺数无关的粗糙度补贴系数ΔCf 。我国取ΔCf = 0.4×10-3。

船舶与海洋工程专业综合

《船舶与海洋工程专业综合》 2015年研究生入学考试考纲 第一部分考试说明 一、考试性质 《船舶与海洋工程专业综合》是2013年武汉理工大学船舶与海洋工程专业硕士研究生入学考试科目。通过本科目综合考查考生是否熟练地掌握了《船舶与海洋工程专业综合》所涵盖的基本理论和基本知识,以满足硕士生阶段专业学习的需要。 考试对象为报考武汉理工大学船舶与海洋工程专业的2013年全国硕士研究生入学考试的准考考生。 二、考试学科范围及考试中所占比例 考试范围:船舶静力学、船舶设计原理、船体强度与结构设计、船舶建造工艺学 以上考试范围包含的四部分在《船舶与海洋工程专业综合》考试中均占25%的比例。 三、评价标准 1.掌握船体近似计算的方法,定积分及变上限积分的实际应用; 2.掌握船舶静水力曲线的计算原理及方法; 3.掌握船舶浮性、稳性的基本概念、稳性衡准值的计算方法及浮态计算方法; 4.掌握动稳性的基本概念及评价方法;掌握船舶稳性的基本衡准的基本原理及方法; 5.掌握非完整稳性的概念及破舱稳性的计算方法; 6.掌握船舶设计基本原理,并能用基本原理及技术方法,分析和解决有关船舶设计中的实际问题; 7.能对一般排水型船舶进行总强度计算; 8.掌握船体结构设计的一般方法; 9.掌握船舶建造的基本理论、工艺原则、工艺装备和工艺方法,分析和解决船舶建造工艺问题。 四、考试形式与试卷结构 1.答卷方式:闭卷,笔试; 2.答题时间:180分钟; 3.试卷分数:总分为150分;其中,船舶静力学、船舶设计原理、船体强度与结构设计、船舶建造工 艺学各部分试题的分数均占总分的25%左右。 4.题型比例: (1)名词解释题约16%;

船舶原理第一、五~十章整理

一.船舶类型 1.船舶类型: 按用途分:军用舰艇和民用船舶 商船: 1)集装箱船:以运载集装箱为主的专门运输船舶,可分为全集装箱船和半集装箱船。 2)散货船:专门用于载运粉末状、颗粒状、块状等废包装类大宗货物的运输船舶。主要有普通散货船、专用散货船、兼用散货船及特种散货船等。 (轻便型:20000~35000载重t;灵便型:40000~47000载重t;巴拿马型:5~8万t; 好望角型:10~18万t) 3)油船:专门用于载运散装石油及成品油的液货船。(分为原油船和成品油船) 4)滚装船:把装有集装箱及其他拣货的半挂车或装有货物的带轮子的托盘作为货运单元,由牵引车或叉车直接进出货舱进行装卸的船舶。 5)载驳船:用来运送装载驳船的运输船舶,又名子母船。 6)冷藏船:使易腐货物处于冻结状态或某种低温条件下进行载运的专用船舶。 2.运输船舶的发展趋势:大型化(限制:航程长,航道、港口限制,货源充沛,码头作业效率)、高速化、自动化、专用化。 3.军用船舶与民用船舶的界定: 1)吨位概念不同,商船所说的吨位是载货量非本身自重,而军舰所指的是排水量就是本身的自重。 2)技术含量不同。 3)速度不同。 五.船舶抗沉性 1.抗沉性:船舶在一舱或数舱破损进水后,仍能漂浮于水面,并保持一定浮态和稳性的能力。 2.抗沉性的保证方法:使船舶具有足够的储备浮力和稳性、船舶分舱。 3.安全界限线:在船侧由舱壁甲板上表面向下量76mm处画一条与舱壁甲板边线平行的线。 4.渗透率:船舱内实际进水体积与空舱的型体积之比。 5.可浸长度:公约和规范规定的两水密横舱壁间的极限长度,意味着对应干舷最小。(即船舱破损后,海损水线恰好与安全限界线相切的进水舱的舱长) 6.许可舱长:可浸长度与分舱因数的乘积。 7.分舱因数F:由船长和船舶的业务衡准数决定的,用以确定许可舱长的因数。 8.1.00>=F>0.5为一舱制船舶,任一舱破损都不致沉没;0.5>=F.0.33为两舱制船舶,任何相邻两舱破损不沉没;0.33>=F>0.25为三舱制船舶。 9.增加重量法:将破舱进水后的进水看作是故意加载的液体。 10.损失浮力法:将破舱进水的那部分舱内体积看成是脱离船体的一部分,即该部分的浮力已经损失,将他从排水量中扣除,使船舶浮力减少。 六.船舶阻力 1.船舶航速由阻力大小、主机功率大小、螺旋桨(推进器)效率高低三个因素决定。 2.快速性:一:对一定排水量的船舶,在给定主机功率消耗的条件下能达到的航速高低。航速高,快速性好。二:对一定排水量的船舶,为维持一定的航速所需的主机功率大小。功率小,快速性好。可以说快速性的优劣取决于船舶阻力和推进性能。

船舶原理名词解释

1.舷弧:船舶的甲板边线自船中向首尾逐渐升高,称为“舷弧”。 2.梁拱:甲板中线比其左右舷的甲板边线高,其高度差称为梁拱。 3.舷弧和梁拱作用:有利于甲板上浪, 上浪后使甲板积水自首尾向船中,且自甲板中线流向船尾。 4.型线图:表示船体几何形状的图。 5.型表面:钢船型表面为外板的内表面,水泥船和木质船的型表面为船壳的外表面。 6.型线图的三个基准面:中线面,中站面,基平面 7.中线面:将船体分为左右舷两个对称部分的纵向垂直平面。 8.中站面:在船长中点处垂直于中线面和基平面的横向平面。 9.基平面:过龙骨线和中站面的交点O,并平行于设计水线面的平面。 10.平行中体:在船中前后有一段横剖面形状和中横剖面相同的船体,称为平行中体 11.船型系数:表示船体水下部分面积和体积肥瘦程度的无因次系数,这些系数的大小对分析船型和船舶性能等有很大作用。 12主尺度:根据《钢制海船入籍规范》定义的船型尺度。它位于吨位证上 13.最大尺度:包括各种附体结构在内的,从一端点到另一端点的总尺度。 14.登记尺度:根据《1966年国际船舶吨位丈量公约》中定义的,是主管机关在登记和计算船舶总吨位,净吨时所用的尺度。位于吨位证书上 15.主要剖面:中纵剖面,中横剖面,设计水线面这三个大致反映出船体几何形状特征 11.船长:首尾垂线间长 12.附体:桨、舵、舭龙骨、轴支架。 13.型长:沿设计水线,由首柱前缘量至舵柱后缘的水平间距,无舵柱的量至舵杆中心线。 14.型宽:在船舶最宽处,由一舷的肋骨外缘至另一舷外缘之间的水平间距。 15.型吃水:在船长中点处,由平板龙骨上缘量至夏季满载水线的垂直距离。 16.型深:在船的中横剖面处,沿船舷自平板龙骨上缘至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离。 17.吃水差:首尾吃水的差值。 18.船体系数:水线面Aw,船中剖面面积Am,水线面系数Cw,中

武汉理工大学船舶推进期末考试习题

名词解释: 1. 进程、滑脱、滑脱比、伴流、推力减额、标称伴流、实效伴流、推进特性 曲线、螺旋桨有效推力曲线、结构效率、实效螺距等。 2. 空泡问题 3. 尾部形状对快速性的影响 4. 叶元体速度三角形及力的多边形,叶元体的效率表达式及提高效率的措施 5. 等推力法测量实效伴流 6. 船桨机平衡配合问题 计算问题 已知某沿海高速客船当航速kn V S =,船体有效功率kW P E =,螺旋桨直径m D 84.0=,主 机额定功率为kW ?2?,额定转速xxxrpm N =,齿轮箱减速比为x i =,轴系效率和减速箱效率均为?,螺旋桨的敞水性征曲线为 J D C K J B A K Q T ?-=?-=10 若取相对旋转效率0.1=ηR ,水密度3 1025m kg =ρ,试求: 1,敞水收到功率和敞水转矩? 2,该船的伴流分数? 3,该船的推力减额分数 ? 4,螺旋桨敞水效率,推进效率 ? 5 该桨的实效螺距比和零转矩螺距比 ? 解答: 已知条件: s m kn V S 861.1225==, kN V P R S E 806.53861.12/692/=== rps n 1515.1560/2.2/2000== 1,求0 0Q P D 和?(4分) kW P P R G S S D 35.5320.1975.0975.05600=???=???=ηηη m kN n P Q D ?=??= = 592.51515 .15235.532200ππ 2,求 w ?(4分)

9604 .0096.0149.00568.084 .01515 .15025.1592 .55 2 5 20 =??-==??= = J J D n Q K Q ρ 0496 .0861 .1284 .01515.159604.011=??- =- =S V JnD w 3,求 t ?(4分) KN D n D n K T J K T T 33.28025.12418.02418.05.0722.04 24 2 =???===?-=ρ 0504 .033 .28903.2612/1=- =- =T R t 4,6507 .020== Q T K K J πη 650.035.532/2/692==D η 5, 444 .10 1===T K J D P , 552 .10 2===Q K J D P 已知内河双桨推轮的螺旋桨直径D=2.0米,主机额定功率kW P DB 736=,额定转速 rpm N 240=,直接传动,该船的推进因子为05.0,1.0==t w ,0.1=R η,轴系效率 取1.0, 该系列螺旋桨的敞水性征曲线如下 J D P K J D P K Q T ?-+-=?-?+-=494.0/35.010382.0/448.000361.0 请解答下列问题: 1,在设计拖速h km V T /18=时,充分吸收主机功率条件下确定螺距比。(5分) 2,该船的系柱拖力及所需的主机功率。(5分) 3,若船体阻力为 2 209.0)(V kN R =,船速单位为h km /,求该船的自由航速及所需的主 机功率。(5分) 解答: 已知条件: s m h km V S 0.5/18==, kW P P S D 7360==,rps n 460/240== m D 0.2=,水密度 3 1000m kg =ρ 1,在设计拖速下有

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