船舶原理（上冊）

前言

　　根據(jù)上海交通大學(xué)船舶與海洋工程專業(yè)《面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革計(jì)劃》，重新組合了整個(gè)專業(yè)的課程體系，以利于拓寬專業(yè)面和培養(yǎng)創(chuàng)新人才，將原先的“船舶靜力學(xué)”、“船舶阻力”、“船舶推進(jìn)”及“船舶操縱與搖蕩”等四門課程整合為“船舶原理”。整合后的“船舶原理”是船舶與海洋工程專業(yè)一門主要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本書是根據(jù)高等學(xué)校船舶與海洋工程專業(yè)本科生的教學(xué)要求編寫的。　　船舶原理是以流體力學(xué)為基礎(chǔ)探討船舶航行性能的一門科學(xué)。主要包括船舶的浮性、穩(wěn)性、抗沉性、快速性（船舶阻力、船舶推進(jìn)）、操縱性及耐波性。根據(jù)當(dāng)今國內(nèi)外對船舶原理包含內(nèi)容的學(xué)科體系，本書分為五篇：第一篇船舶靜力學(xué)；第二篇船舶阻力；第三篇船舶推進(jìn)；第四篇船舶操縱；第五篇船舶耐波性。上海交通大學(xué)船舶流體力學(xué)研究所歷來重視教材的編著，曾出版過《船舶靜力學(xué)》、《船舶阻力》、《船舶推進(jìn)》及《船舶操縱與搖蕩》等全國高校統(tǒng)編教材，并經(jīng)過多次修訂再版。這些教材的優(yōu)點(diǎn)是：敘述上力求概念清晰、層次分明、重點(diǎn)突出，密切結(jié)合船舶設(shè)計(jì)的需要；內(nèi)容上反映本學(xué)科領(lǐng)域的基本內(nèi)容及國內(nèi)外的最新發(fā)展。因此上述教材曾多次獲得過省部級(jí)優(yōu)秀教材獎(jiǎng)。為了使本書既能繼承過去教材的優(yōu)點(diǎn)，又能貫徹教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革精神，由盛振邦和劉應(yīng)中擔(dān)任本書的總主編，曾編著以上教材的教授們擔(dān)任各篇的分主編，目前擔(dān)任本課程教學(xué)任務(wù)的教師也一起參加了編寫工作?！　”緯稚舷聝蓛?，上冊包括船舶靜力學(xué)和船舶阻力；下冊包括船舶推進(jìn)、船舶操縱和船舶耐波性。船舶靜力學(xué)由盛振邦、胡鐵牛負(fù)責(zé)修訂編寫；船舶阻力由邵世明、張懷新負(fù)責(zé)修訂編寫；船舶推進(jìn)由王國強(qiáng)負(fù)責(zé)修訂編寫；船舶操縱由黃國梁負(fù)責(zé)修訂編寫；船舶耐波性由馮鐵城負(fù)責(zé)修訂編寫?！　?ldquo;船舶原理”課程的主要任務(wù)是：通過各教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生以流體力學(xué)為基礎(chǔ)，分析和解決船舶航行性能中有關(guān)問題的方法。為此需要特別注重創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步具有從事本領(lǐng)域?qū)嶋H工作和研究工作的能力，并為學(xué)習(xí)后續(xù)課程——船舶設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以往教學(xué)中單純重視知識(shí)傳授的教學(xué)思想要轉(zhuǎn)變，除加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)外，還應(yīng)重視個(gè)性教育。因此，要在總體上考慮課程建設(shè)，除編寫出版教材外，對于其他教學(xué)環(huán)節(jié)都應(yīng)編寫出版與之配套的指導(dǎo)性教學(xué)文件，在教學(xué)過程中還應(yīng)精心組織，諸如：編著本課程中各大型作業(yè)、課程設(shè)計(jì)及有關(guān)教學(xué)試驗(yàn)的指導(dǎo)書。由于本課程中實(shí)踐環(huán)節(jié)多，計(jì)算工作量大，除為學(xué)生掌握基本理論進(jìn)行少量的手工計(jì)算外，系統(tǒng)地編制各種計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件，供學(xué)生進(jìn)行大型作業(yè)、課程設(shè)計(jì)及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理的實(shí)際操作使用，以便了解和掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決船舶原理中有關(guān)問題的能力。此外，結(jié)合本課程的教學(xué)內(nèi)容，有計(jì)劃、有目的地組織安排學(xué)生參加部分科研或?qū)嶋H試驗(yàn)工作；開設(shè)選修的教學(xué)試驗(yàn)和開放性試驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生利用相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行探索性的試驗(yàn)研究等。　　……

內(nèi)容概要

船舶原理是以流體力學(xué)為基礎(chǔ)探討船舶航行性能的一門科學(xué)。全書上、下兩冊，共分五篇，第一篇為船舶靜力學(xué)，第二篇為船舶阻力，第三篇為船舶推進(jìn)，第四篇為船舶操縱，第五篇為船舶耐波性。上冊包括第一，二兩篇；下冊由第三、四、五篇組成。?    本書為上冊，第一篇主要介紹船體形狀及近似計(jì)算方法、船舶浮性、初穩(wěn)性、大傾角穩(wěn)性、抗沉性及船舶縱向下水。對于船舶設(shè)計(jì)中所需要計(jì)算的專門問題，如：船舶靜水力計(jì)算、船舶在各種裝載情況下的浮態(tài)和初穩(wěn)性計(jì)算、穩(wěn)性校核計(jì)算、抗沉性計(jì)算及船舶縱向下水計(jì)算等都有比較詳盡的闡述；第二篇主要介紹船舶在等速直線航行時(shí)各種阻力成分的成因、特性和變化規(guī)律、船型對阻力的影響、船舶阻力的估算方法等。對于船舶在淺水狹航道中的阻力問題以及快艇、水翼艇、氣墊船、雙體船、小水線面船和地效應(yīng)船等的阻力特性也分別作了適當(dāng)?shù)慕榻B。?本書是高等院校船舶與海洋工程專業(yè)本科生的教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

目錄?第一篇 船舶靜力學(xué)?第1章 船體形狀及近似計(jì)算 　1.1 主尺度、船形系數(shù)和尺度比 　1.2 船體型線圖　1.3 船體計(jì)算的數(shù)值積分法第2章 浮性　2.1 浮性概述　2.2 船舶重量和重心位置的計(jì)算 　2.3 排水量和浮心位置的計(jì)算　2.4 船舶在縱傾狀態(tài)下排水體積和浮心位置的計(jì)算 　2.5 船舶在縱傾和橫傾狀態(tài)下排水體積和浮心位置的計(jì)算　2.6 水的密度改變時(shí)船 　2.7  儲(chǔ)備浮力及載重線標(biāo)志第3章 初穩(wěn)性　3.1  概述　3.2  浮心的移動(dòng)和穩(wěn)心及穩(wěn)心半徑　3.3  初穩(wěn)性公式和穩(wěn)性高　3.4  船舶靜水力曲線圖　3.5  重量移動(dòng)對船舶浮太及初穩(wěn)性的影響　3.6  裝御載荷對船舶浮態(tài)及初穩(wěn)性的影響　3.7  自由液面對船舶初穩(wěn)性的影響　3.8  懸掛重量對船舶初穩(wěn)性的影響　3.9  船舶進(jìn)塢及擱淺時(shí)的穩(wěn)性　3.10  船舶在各種裝載情況下浮態(tài)及初穩(wěn)性的計(jì)算　3.11  船舶傾斜試驗(yàn)第4章 大傾角穩(wěn)性　4.1  概述　4.2  船舶靜穩(wěn)性曲線的變排水量計(jì)算法　4.3  船舶靜穩(wěn)性曲線的等排水量計(jì)算法　4.4  上層建筑及自由液面對靜穩(wěn)性曲線的影響　4.5  靜穩(wěn)性曲線的特征　4.6  動(dòng)穩(wěn)性　4.7  船舶在各種墳載情況下的穩(wěn)性校核計(jì)算　4.8  極限（許用）重心高度曲線　4.9  船體幾何要素等對穩(wěn)性的影響　4.10  移動(dòng)式鉆井平臺(tái)穩(wěn)性概述第5章 抗沉性　……第6章 船舶下水計(jì)算主篇參考文獻(xiàn)第1章 總論第2章 粘性阻力第3章 興波阻力第4章 附加阻力第5章 船模阻力試驗(yàn)第6章 船型對阻力的影響第7章 阻力的近似估算方法第8章 船在限制航道中的阻力第9章 商速船的阻力特性附錄本篇參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 船體形狀及近似計(jì)算　　船體形狀對于船舶的性能（特別是航行性能）有很大的影響。在研究船舶性能之前，首先要了解船體形狀（船體外形曲面）的定義和表示方法，即船體主要要素的定義及船體外形的圖形表示方法?！　∮捎诖w形狀通常為雙向曲面，難以直接用數(shù)學(xué)解析式表達(dá)和計(jì)算，因此本章還將討論船體計(jì)算中常用的近似計(jì)算方法。　　1—1 主尺度、船形系數(shù)和尺度比　　船體主要要素——主尺度、船形系數(shù)和尺度比，是表示船體大小、形狀、肥瘦程度的幾何參數(shù)，這些參數(shù)對于船舶設(shè)計(jì)、建造、使用和分析性能十分有用?！　〈w外形可用投影到三個(gè)相互垂直的基本平面來表示。這三個(gè)基本投影平面稱為主坐標(biāo)平面，如圖1—1（a）所示。它們分別是：　　（1）中線面——通過船寬中央的縱向垂直平面，它把船體分為左右兩部分，在極大多數(shù)情況下中線面也是船體的對稱面?！　。?）中站面——通過船長（垂線間長或設(shè)計(jì)水線長）中點(diǎn)（常用符號(hào)表示）的橫向垂直平面，它把船體分為首尾兩部分?！　。?）基平面——通過中線面和中站面交線上的船底板上緣平行于設(shè)計(jì)水線面的平面。它與中線面、中站面相互垂直?；矫媾c中線面的交線稱為基線?！　?hellip;…

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