船舶原理I课程教学大纲

中国海洋大学本科生课程大纲课程名称船舶原理I课程代码082903101255课程属性专业知识课时/学分80/5课程性质必修实践学时0责任教师桑松、马维林课外学时0课程属性公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质必修、选修

一、课程介绍

1.课程描述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（船舶阻力和推进）、耐波性和操纵性，其中前三种性能合称船舶静力学，而后三种性能合称船舶动力学船舶原理中所讨论的问题是船舶设计、建造、营运乃至新船型研发所需要的专门基础知识本课程《船舶原理I》主要讲授船舶静力学和阻力，在船舶静力学中，主要讨论船舶的浮性、初稳性和大倾角稳性、抗沉性等；在船舶阻力中，依次讨论阻力（主要包括摩擦阻力、兴波阻力、粘压阻力）的成因、主要特性、确定方法和减小途径，对阻力相似定律、船模阻力试验、船型对阻力的影响等重要问题也要进行讲授通过本课程的学习，可以使学生初步具有从事本专业实际工作和研究工作的能力，并为船舶设计奠定重要的理论基础

2.设计思路本课程是船舶与海洋工程专业的主干课程之一，包含内容较为广泛，且具有很强的实践性，计算工作量大，学生除了根据基本理论进行较多的手工计算之外，还应进行一定的大型作业和试验数据分析处理工作；本课程的教学中也应注意贯彻加强实践能力和创新精神的培养其中，船舶静力学方面的内容主要包括六个模块，船舶阻力方面的内容主要包括八个模块1）船舶静力学

（1）船体形状及近似计算主要介绍船体形状的定义和表示方法，即船体主要要素的定义及船体外形的图形表示方法；由于船体形状难以直接用数学解析式表达和计算，还要介绍船体计算中常用的近似计算方法2浮性主要讲授船舶在静水中的平衡条件、各种浮态，以及各种浮态下的排水体积和浮心位置的计算方法等3初稳性讲授船舶初稳性公式、稳性高的计算方法和表征船舶在静止正浮状态下浮性和稳性随吃水变化的综合性曲线图一一静水力曲线图，对影响船舶初稳性的各种因素也要进行详细介绍4大倾角稳性主要讲授静稳性曲线的计算原理和方法，船舶在静力作用下的静稳性和动力作用下的动稳性问题以及稳性的衡准，进而校核船舶在各种装载情况下的稳性，此外还要简要介绍船体几何要素对稳性的影响5抗沉性主要包括船舶在一舱或数舱进水后的浮性和稳性计算，抗沉性中可浸长度的计算,以及客船和货船分舱和破舱稳性的计算2船舶阻力1总论主要讲授船舶快速性的概念、船舶阻力的成因和分类，以及阻力相似定律2粘性阻力讲授粘性阻力摩擦阻力和粘压阻力的成因、特征以及计算和处理方法，对粘性阻力的理论计算也做简要介绍3兴波阻力针对兴波阻力问题，介绍船行波的形成、兴波阻力的特性及其与船型的关系，对确定兴波阻力和减小兴波阻力的方法也作简要介绍4附加阻力讲授附加阻力附体阻力、空气阻力、汹涛阻力的确定方法及设计时应注意的事项5船模阻力试验主要讲授船舶阻力试验的目的、设备，船舶和实船阻力的换算方法等6船型对阻力的影响主要讲授船型船体主尺度、主要船型系数、横剖面面积曲线形状、满载水线形状、首尾端形状对阻力的影响7阻力的近似估算方法讲授阻力近似估算的三种方法根据船模系列试验资料估算阻力、根据经验公式估算阻力、根据母型船数据估算阻力8船在限制航道中的阻力主要讲授浅水和狭窄水道对阻力的影响，以及确定浅水阻力的方法

3.课程与其他课程的关系本课程包含内容较为广泛，涉及专业知识较多，先修课程主要有《流体力学》、《船体制图》；本课程的学习可以为后续课程《船舶设计基础》奠定理论基础

二、课程目标《船舶原理》是一门综合性和实践性很强的专业必修主干课通过本课程《船舶原理I》的学习，可以培养学生以流体力学为基础，分析和解决船舶航行性能浮性、稳性、抗沉性、阻力性能中有关问题的方法，使学生初步具备从事本专业设计工作和研究工作的理论基础1掌握船舶浮性、稳性、抗沉性的基本概念和计算方法；2理解船舶粘性阻力和兴波阻力的概念和计算方法，以及船模阻力试验中船模和实船阻力的换算方法3了解船舶相关法规和规范中的相关内容

三、学习要求作为从事船舶与海洋工程专业的工程师，在校期间不仅要有扎实的理论基础知识,而且还应培养利用理论知识解决实际问题的思想和能力，做到理论联系实践，实践检验理论要达到以上学习要求，学生应做到以下几点1按时上课，上课认真听讲，积极参与老师提问和课堂讨论由于本课程理论性和实践性都很强，教学内容中有大量的理论公式推导和计算分析2本课程还包含较多的课下小作业和一个船模阻力试验数据换算的大作业，学生通过认真完成课下作业才能加深对理论知识的理解

四、教学内容计划内容顺主题主要内容概述课时序主尺度、船形系数和尺度比，船体型线图，船体船体形状及近似计算14计算的数值积分法船舶重量和重心位置的计算，排水量和浮心位置的计算，船舶在纵倾状态下排水体积和浮心浮性210位置的计算，船舶在纵倾和横倾状态下排水体积和浮心位置的计算，水的密度改变时船舶浮态的变化浮心的移动和稳心及稳心半径，初稳性公式和稳性高，船舶静水力曲线图，重量移动对船舶浮态及初稳性的影响，装卸载荷对船舶浮态及初初稳性310稳性的影响，自由液面对船舶初稳性的影响，悬挂重量对船舶初稳性的影响，船舶进坞及搁浅时的稳性，船舶在各种装卸情况下浮态及初稳性的计算船舶静稳性曲线的变排水量计算法，船舶静稳性曲线的等排水量计算法，上层建筑及自由液面对静稳性曲线的影响，静稳性曲线的特征，动大倾角稳性410稳性,船舶在各种装卸情况下的稳性校核计算，极限许用重心高度曲线，船体几何要素等对稳性的影响，移动式钻井平台稳性概述进水舱的分类及渗透率，舱室进水后船舶浮态及稳性的计算，可浸长度的计算，分舱因数及许抗沉性56用舱长，客船分舱和破舱稳性计算，货船分舱和破舱稳性计算，船舶分舱和破舱稳性的有关公约和规则船舶阻力概述船舶快速性的概念，船舶阻力的成因及分类，62阻力相似定律边界层和摩擦阻力，平板摩擦阻力系数计算公式，船体表面弯曲度对摩擦阻力的影响，船体表粘性阻力78面粗糙度对摩擦阻力的影响，减小摩擦阻力的方法，船体摩擦阻力的计算步骤，粘压阻力的成因及特性，船舶粘性阻力理论计算概述船行波的形成和凯尔文波系，船的首尾波系及其干扰，兴波阻力特性，兴波阻力与船型关系及兴波阻力88干扰预测，确定兴波阻力的方法，减小兴波阻力的方法，破波阻力附加阻力附加阻力，空气阻力，波浪中的阻力增值92船模阻力试验的目的、试验设备概述，船模和实船模阻力试验106船的阻力换算，几何相似船模组试验，船模阻力数据表达法船型对阻力影响的基本概念，船体主尺度的影响，主要船型系数的影响，横剖面面积曲线形状船型对阻力的影响116的影响，满载水线形状的影响，首尾端形状的影响根据船模系列试验资料估算阻力，根据经验公阻力近似估算方法126式估算，根据母型船数据估算浅水对阻力的影响，狭水道对阻力的影响，确定船在限制航道中的阻力132浅水阻力的方法

五、参考教材与主要参考书盛振邦，刘应中.船舶原理上.上海上海交通大学出版社，

[1]2003杨樵，刘静.船舶静力学.北京北京科学教育出版社，

[2]1963邵世明，赵连恩，朱念昌.船舶阻力.北京国防工业出版社，

[3]1995刘应中.船舶兴波阻力埋论.北京国防工业出版社，

[4]2003中国船级社.钢质海船入级规范北京人民交通出版社，

2015.2015

六、成绩评定

（一）考核方式A.闭卷考试A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他

（二）成绩综合评分体系成绩综合评分体系比例%

1.期末考试成绩80%

2.课堂表现和课下作业完成情况20%总计

七、学术诚信学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果等，均属造假行为他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩

八、大纲审核教学院长:院学术委员会签章:。