船舶操縱與搖蕩

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1、船舶操縱與搖蕩期末總復(fù)習(xí)考試題目類型：1.名詞解釋（5題）2.填空（10題左右，空不限）3.畫圖題（1~2題左右）4.簡答題（5~6題左右）5.計算分析題（2題）考試內(nèi)容（操縱性）：第一章緒論1.操縱性的定義？操縱性包括哪些方面的內(nèi)容？答：所謂操縱性是指船舶按照駕駛者的意圖保持或改變其運動狀態(tài)的性能，即船舶能保持或改變航速、航向和位置的性能。船舶操縱性包括以下四方面內(nèi)容：A、航向穩(wěn)定性：它是指船舶在水平面內(nèi)的運動受擾動而偏離平衡位置，當(dāng)擾動完全消除后，保持原有航向運動的性能；B、回轉(zhuǎn)性:它是指船舶應(yīng)舵作圓弧運動的性能；C、轉(zhuǎn)首性及跟從性：它是指船舶應(yīng)舵轉(zhuǎn)首及迅速進(jìn)入新的

2、穩(wěn)定運動狀態(tài)的性能。前者稱為轉(zhuǎn)首性，后者稱為跟從性；D、停船性能：它是指船舶對慣性停船和倒車停船的響應(yīng)性能。第2章船舶操縱1、描述船舶運動的坐標(biāo)系？什么是首向角、漂角以及航速角（定義及正負(fù)號）？答：為了描述船舶的運動，我們常采用一下兩種右手坐標(biāo)系:a、固定坐標(biāo)系Oxyz，它是固定在地球表面的右手坐標(biāo)系，其原點O可以任意選擇，通常與t=0時船舶重心G的位置相一致。Xy平面位于靜水面內(nèi)，z軸垂直向下為正。b、運動坐標(biāo)系Gxyz，它是以船舶重心位置G為原點而固定于船體上的直角坐標(biāo)系。x、y和z軸分別是經(jīng)過G的水線面、橫剖面和中縱剖面的郊縣，x軸向首為正，z軸向下為正。首向角：

3、船舶的重心位置和船舶中縱剖面與x軸交角，稱為首向角。由x軸轉(zhuǎn)到中縱剖面順時針為正。漂角：船舶重心處的速度矢量V與x軸正方向的交角稱為漂角，規(guī)定由速度矢量轉(zhuǎn)到x軸順時針方向為正。航速角：Xo軸到V的夾角，順時針為正。2、水動力導(dǎo)數(shù)（回答要全面）？水動力模型？水動力導(dǎo)數(shù)的物理意義（位置導(dǎo)數(shù)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)數(shù)、角加速度導(dǎo)數(shù)以及舵導(dǎo)數(shù)，要求會分析其正負(fù)號）答：水動力導(dǎo)數(shù):水動力模型:3.船舶運動穩(wěn)定性包含哪三部分？（直線、方向、位置，其相互之間的關(guān)系）答：直線穩(wěn)定性：船舶受瞬時擾動后，最終能恢復(fù)直線航行狀態(tài)，但航向發(fā)生變化；方向穩(wěn)定性：船舶受擾后，新航線為與原航線平行的另一直線；位置穩(wěn)

4、定性：船舶受擾后，最終仍按原航線的延長線航行。8/8顯然，具有位置穩(wěn)定性必同時具有方向和直線穩(wěn)定性，具有方向穩(wěn)定性必同時具有直線穩(wěn)定性。反之，若不具有直線穩(wěn)定性，也不可能具有方向和位置穩(wěn)定性。4.穩(wěn)定性橫準(zhǔn)數(shù)C（直線穩(wěn)定性的判斷條件）？（試從穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)C的表達(dá)式分析影響穩(wěn)定性的因素，并分析如何改善船舶的直線穩(wěn)定性。）答：直線穩(wěn)定性的條件歸結(jié)為：C=YvNr-Nv(Yr-mu1)>0，該式為穩(wěn)定性橫準(zhǔn)式，系數(shù)C稱為穩(wěn)定性橫準(zhǔn)數(shù)。C>0表示船舶具有直線穩(wěn)定性，C<0表示不具有直線穩(wěn)定性。如只要判斷船舶是否具有直線穩(wěn)定性，不必去求、，只要判斷C的正負(fù)即可。在深水中，Yrr小于

5、mu1r（離心力），故原式可以改寫成：Nv/Yv

6、Nr

7、增大，即lr增大，對穩(wěn)定性有利。但首部面積增大，使側(cè)面積中心向前移動，

8、Nv

9、增啊，lv也增大，對穩(wěn)定性不利。只有增大尾部面積，如采用增加尾傾，增大呆木或尾鰭面積，既可使

10、Nr

11、增大，也可使

12、Nv

13、，減小，可改善穩(wěn)定性。反之，若為了改善其他性能，必須損失一些穩(wěn)定性時，可采用削小呆木，呆木開孔，

14、增加首踵等措施。5.船舶回轉(zhuǎn)運動的基本概念（回轉(zhuǎn)圈、回轉(zhuǎn)運動的三個階段、定?；剞D(zhuǎn)直徑、反橫距、回轉(zhuǎn)樞心）？答：直線航行的船舶，將舵轉(zhuǎn)至某一舵角，并保持此舵角，船將做曲線運動，稱為回轉(zhuǎn)運動。船舶重心的運動軌跡稱為回轉(zhuǎn)圈?；剞D(zhuǎn)運動的三個階段：（1）轉(zhuǎn)舵階段：船舶從開始執(zhí)行轉(zhuǎn)舵命令起到實現(xiàn)命令舵角止的階段（大約8—15秒時間），稱為轉(zhuǎn)舵階段；（2）過渡階段：從轉(zhuǎn)舵終止到船舶進(jìn)入定?；剞D(zhuǎn)的中間階段，稱為過渡階段；（3）定常階段：在回轉(zhuǎn)運動中，過渡階段終了，船舶運動參數(shù)開始穩(wěn)定，達(dá)到新的平衡階段，稱為定常階段。定?；剞D(zhuǎn)直徑：在回轉(zhuǎn)運動中，船舶進(jìn)入定常階段后的回轉(zhuǎn)圈的直徑稱為定?；?/p>

15、轉(zhuǎn)直徑。滿舵條件下的定?；剞D(zhuǎn)直徑稱為最小回轉(zhuǎn)直徑。定?；剞D(zhuǎn)直徑與船長的比值稱為相對回轉(zhuǎn)直徑。反橫距K：船舶離開初始直線航線向回轉(zhuǎn)中心的反側(cè)橫移的最大距離稱為反橫距。通常K=（0-0.1）D?；剞D(zhuǎn)樞心：船舶做回轉(zhuǎn)運動時，在某一瞬時，船舶中縱剖面上各點的速度大小和方向是不同的，中縱剖面上漂角為零的點，即在該點上速度的方向與中縱剖面相一致，橫向速度為零，稱為回轉(zhuǎn)樞心。6.回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生速降的原因？（阻力和推進(jìn)兩方面）答：船舶在小舵角回轉(zhuǎn)時，漂角很小，航速變化也不大。但在滿舵回轉(zhuǎn)時，漂角增大，因而使船舶前進(jìn)阻力增大，離心力的前進(jìn)方向分量也大大消耗了槳