1、1操纵性简答题以下选择的作业题目，最具有代表意义，最能反馈作业的实际情况，现分析如下：，线性操纵运动数学模型中八个水动力导数，说明其含义，并分析数量级大小。答：略 【分析】：此题所有答案都可在课本上面找到，但是要答得完全并非易事。需要指出的是，大多数同学都答得并不完全，少部分同学的答案显得对本题的解答不够耐心，态度不够端正，这是需要改进的地方。，某传经实验表明不具备直线稳定性，试问采取什么措施能使稳定性改善？答：与 ， ， ， 相关vYNr） ， 越大，航向稳定性就越好） ， 为正，保证了航向稳定性rv） 升力面设置在尾部可使 负值增大，而使 值变化，故尾部设置比首部rvN要好具体措施：增大船
2、长使 负值增大增大纵中剖面侧面积使 ， 负rvY值增大增大纵中剖面尾部面积使 增大（增加呆木，安装尾鳍，削去前踵等）v【分析】：大体上来讲回答情况较好，但是一些要点并没有完全的答出来，说明对概念的理解还需要更进一步的斟酌，回答得不是很仔细。，如何粗略估算回转初期转首时间？答：近似认为，阶跃操舵后，初始阶段船舶的回转是等角加速度运动的，首向角 的变化为： ，则 （221tCtrp pC1.，C p 为初始回转有因次角加速度参数） ，当.rzNI经验表明， 相当于操舵角 时，首向角pot,5,10po152改变 所需的时间o5【分析】：学生普遍做得良好，对定义的理解比较深刻。，从受力角度来分析船舶
3、回转过程的横倾情况？（图形见课本 P27，请与水滴型潜艇做比较）答：图一 内倾：转舵， 0rv图二外倾：过渡图三外倾： （，为定值）rv（图形见课本 P27）【分析】：此题解答情况不错，大部分同学都回答得很好。课本上面有原题和原图，解答应该也不是难事。尽管如此，学生的理解还是不够深刻，回答的内容只是对课本的机械模仿，要从水动力导数的概念来理解该问题。特别指出：请与水滴型潜艇做比较。正是对水滴型潜艇的回转过程的分析的不恰当才体现出同学们在该方面的问题。1.已知 ， ， ，求 D?t1503kn1解: 在船舶运动过程中, .定常回转时,dtRVtdto0dt得到 ,可以推出 ,RV mtV1476
4、/5*.0/.294*RD2.已知 , , , ,求航行 100m 首向角变化?mL105.K0.2T03解:诺宾提出的转首性系数 p, ,由定义得 推出81Kpp025.16*83p33. , , , , ,求稳定回转时的外转角?mp20kn5.1md2.4h7.0mg5.4解:根据公式(4-20),得 .000 1329.)(radRzvG4. ，受外界干扰 8 秒后, 衰减一半,求 T?0r解:根据一阶操纵运动方程得: ,当 , ,KT0TTtecr*当 时, ;当 时, ,推出 ,即 ,得 .tcr0t021r08021re218Te)(54s【分析】：这次作业的解答情况良好。说明上课
5、的时候效果较好，学生普遍对基本概念和公式的理解应用已经足够的了解。解答得不够好的同学，说明其对课本教材的具体内容不是很熟悉，对概念的意义还有待进一步的加深理解。【分析】：此题为课本上面的题目，比较好解答。作业上反应的也是如此。大多数同学都很好地解答了这个题目。说明对于课本上定义类的题目，学生都比较了解。也说明，老师对课本内容的讲解效果不错。 6.水滴型潜艇潜入水中,重心总是较浮心为低.问其做水平面回转运动过程中,艇之横倾方向将如何变化?4解:【分析】：对于此题的回答需要对课本上面的内容有足够的理解，需要有融会贯通的能力。大部分同学回答的结果正确，但是表述的过程不得要领，说明对课本的概念事记住了
6、，但是要说到理解，实在是要下功夫的。7.船舶回转时,如何测定其枢心轨迹,若回转轨迹求得后,则由此可以确定什么特征参数,实船回转实验中是如何通过枢心轨迹求得船回转轨迹?解:根据枢心点 p 的特性,其枢心点处横向速度为 0,p 处的合速度方向与船舶纵中剖面相一致,并与该点的运动轨迹相切.该点速度在固定坐标系中的分量及 为:px1ycos*1Vxp积分上式,可得 p 点在固定坐标系中的坐标 和 ,即px1ytt dtVx001costtpyin据上式可以得到枢心轨迹.在各时刻的 p 点作轨迹切线,在纵中剖面位置量取 求得LXGPG4.0回转轨迹.【分析】：此题作业情况较好，体现了教学中所侧重的知识掌
7、握较好。该问题课堂上老师论述比较详细，不容赘述。5解：（1）列出线性操纵运动方程：将水动力系数代入上述横漂和回转运动方程即得。 （课本 P12）（2）判断直线稳定性（课本 P17）：即具有直线稳定性。代如水动力导数可计算得 C=0.00270，具有直线稳定性。（3） （课本 P22）将下面的公式进行无因次化并代入舵角：求得：r=-0.135（4） （课本 P22）求 R0：64.7135.01; 00100 rruRrVRLRG其 中 ：即回转半径为 7.4 倍船长。（5）求 K（课本 P35）定常阶段：87.3100RKVR求 T（课本 P31） 09.765.4.7321 T【分析】：对于
8、此题的解答，学生多在第一第二问上面回答得比较轻松。但是后面的解答却很少有人能够完全解出。从整体的答题情况来看，此题在课本上面都有对照的解题公式和方法。要解答此题，基本概念的建立是必须的，重难点的知识理解还需要进一步的掌握。实际计算中的具体公式并不是很难，这个从答案中就可以知道。解：1） 先求各分值 145)()(2 320 12132 temdtttmdt tte 245)()(45534200 54 tmdttttt eteetteet 725)“()(2457463“0“0 76 tmdttmdttmdt etetetete 0)(32342 ttt ette 6)(53 544 tdtd
9、t etttte 0)“(74“766 tmtt ette2） 975.016132)25(487“0 )8(6“0 rkrkrtekmdkttetet tte k01得 k =0.106 (k +k )=0.141975.r 23） ： k =0.106，et2 )()()( 220 2 trmdtTetee.0r得 T =15.812)03(975.16.)4(16.)1( k =0.1564et 40 4( et ee trkdT=0.975 代入“6 “6666 )“()“()etmr得 T =23.8037589.015.125()1. 得 T =20.509)1203()(040
10、TT = ( T + T )=22.1562T= ( T + T )=18.984 又 k =0.1411【分析】：尽管计算量颇大，但是作业情况反应得良好，说明学生普遍对这类题目的物理意义理解得比较深刻。而此题又是教学的重点，说明上课的效果比较里此较理想。需要说明的是，此题的大部分作业错在一些小的计算误差，说明学生比较粗心。总体上来说还是不错的。8作业解答三、已知某船船长 L=147.18 米，船宽 B=20.40 米，排水量 D=16739吨，型深 H=12.40 米，重心高度 zg=8.02 米，初稳性高度 h=1.2 米，阻尼系数 2=0.12 。（1） 求横摇固有周期；（2） 横摇的放
11、大因数为 ，2241moA请按下列波浪频率计算横摇放大因数，=0，0.1， 0.3，0.4，0.458，0.5，0.6，0.7，0.9，1.1，1.3， 。解：（1） 9.578)4(122gxzBDI sDhITx7.132（2） 1.0N 610.INX45.1xIDhn 61253.xI0 0.1 0.3 0.4 0.458 0.50 0.218 0.655 0.873 1 1.092moA1 1.05 1.75 4.21 5.1960.6 0.7 0.9 1.1 1.31.31 1.528 1.719 2.102 1.4849【分析】：本题的计算量并不大，在物理意义的理解上面并不是很难
12、，学生作业情况普遍反应的良好。 五、已知某货船的船宽 B=20.40 米，吃水 T=8.04 米，重心高度zg=8.02 米，初稳性高度 h=1.20 米，舭龙骨比 Ab/LB=0.033,航行 I 类航区。试计算该船的横摇角。解：（课本 P156） (d 为吃水 T)；dZCga /216.05.87321B/d=2.54;；查表 f=1.03,可得hZBfTg2458.0 15.4TC1 代表波浪对横摇的影响，查图：C 1=0.22C2 代表船型和舭龙骨相对尺度对阻尼的影响，查表：C 2=0.68C3 代表 B/d 对阻尼的影响，查表： C3=0.90即： （度）98.12/216.05.
13、87321 dZCga【分析】：该题目是焦点问题，只有 2%的同学正确解答，问题出在同学们利用上学期的船舶原理课本给出的经验公式来解答我们这个学期的耐波性问题，本身应用公式的外部环境都不符合，作业中指出参考课本 P156 的解答流程。七、某船的排水量为 3000 吨，h=0.8,横摇周期 9 秒。与其相似的另moA1.392 0.749 0.512 0.293 0.194 010一艘船排水量 D 为 4000 吨，h=0.85 米，问该船的横摇固有周期应为多少？解：横摇固有周期决定于排水量、惯性矩和初稳性高。设两船的尺度比为 ，则 ； ；而 ；可得：213D214xIDhITx22121/hITx计算可得 s6.9【分析】：对于此题有很重要的一点要说明的是：很多人在公式的选取上面违背了此题的初衷，即，不是选择公式 DhITx2而是公式 （C 为常数 0.40） ，后者掺杂了太多经验的效.01B果，所以用在此题并不合适，但也不是大错。所以，在此题的批改上面，本人也酌情作了考虑。耐波性作业习题解答1. 某海面上记录的波高如下表：
