研究船舶周圍流場的方法

❶ 船舶結構設計

一 概述
船舶結構設計是在滿足船舶功能及總體性能要求的前提下，通過結構設計使船舶在壽命期間強度、剛度、穩定性等均能滿足使用的要求。船舶結構設計的內容決定了其設計計算任務的繁重。隨著世界船舶市場對高技術含量、高附加值船舶需求的加大，各國船舶業間的能力競爭日趨激烈。現代造船技術正朝著高度機械化、自動化、集成化、模塊化、計算機化方向發展。為了縮短船舶產品研製開發周期、降低開發費用，提高船舶結構設計計算效率已提上日程。
技術的推動和需求的牽引使計算數值模擬技術得以迅速發展，在船舶結構設計中，以有限元為核心的CAE（Computer Aid Engineering）技術——計算輔助工程技術，越來越受到重視，各種各樣的模擬方法和模擬工具正逐步得到應用。CAE技術已成為船舶結構設計中不可或缺的有力工具，是解決大量工程優化問題的基礎。為適應船舶工業的迅速發展，解決實際工程問題，迫切需要開展CAE在船舶結構設計中的應用及開發。
二 船舶結構設計的特點及CAE發展的現狀
船舶經常運營於高速、強水流、強氣流等環境條件下，船舶設計結構不僅要考慮船舶總縱強度、局部強度、結構穩定性，還需要考慮振動、沖擊、雜訊等。由此可見，船舶結構設計是一門技術含量高、設計難度大的學科領域。船舶結構設計的困難的另一個重要方面是由於船舶體積龐大，在很多場合下無法象汽車、飛機等一樣做整體試驗。傳統船舶結構設計是通過母型船改進，結合經驗開展簡化結構的定性分析計算完成，其結構設計、計算和分析包含大量的經驗成分。船舶結構試驗開展的困難，加大了船舶結構設計對數值模擬技術的依賴性，CAE技術成為船舶結構設計的重要工具。
CAE從字面上講是計算機輔助工程，其概念很廣，可以包括工程和製造業信息化的所有方面。但傳統的CAE主要是指工程設計中的分析計算和分析模擬，其核心是基於現代計算力學的有限單元分析技術。CAE起始於20世紀50年代中期，而真正的CAE軟體誕生於70年代初期，到80年代中期，逐步形成了商品化的通用和專用CAE軟體。近40年來，CAE技術結合迅速發展中的計算力學、計算數學、相關的工程科學、工程管理學與現代計算技術，從低效檢驗到高效模擬，從線性靜力求解到非線性、動力模擬分析、多物理場耦合，取得了巨大的發展與成就。在日趨全球化的市場氛圍中，企業間的競爭將表現為產品性能和製造成本的競爭。而CAE在產品研發及創新設計中所顯示出的無與倫比的優越性，使其成為現代化工業企業在日趨激烈的市場競爭中取勝的重要條件。利用CAE軟體，可以對工程和產品進行性能與安全可靠性分析，並對其未來的工作狀態和運行行為進行虛擬運行模擬，及早發現設計缺陷，實現優化設計；在實現創新的同時，提高設計質量，降低研究開發成本，縮短研究開發周期。CAE與CAD／CAM等軟體一起，已經成為支持工程行業和製造企業信息化的主要信息技術之一。
CAE軟體技術的發展，促使CAE在各行各業得到了極為廣泛的應用。目前，CAE軟體已在國外廣泛應用於核工業、鐵道、石油化工、機械製造、汽車交通、電子、土木工程、生物醫學、輕工、日用家電等工業和科學研究領域。CAE在船舶行業也正迅速發展，目前各大艦船科研院所均引進CAE軟體開展日常設計研究工作、各大船級社均採用CAE有限元軟體進行自行規范計算的設計與研究。
三 CAE技術在船舶結構設計中的應用
目前CAE技術在船舶結構設計中已使用非常廣泛，已滲透到船舶結構設計計算中的每一個領域，下面分別介紹CAE在船舶結構各計算領域中的應用。
3.1 強度
強度是船舶結構設計首先要考慮的問題。船舶結構強度計算主要包含全船總縱強度計算和局部強度計算。總縱強度是校核船體的縱彎曲計算波浪條件下船體各橫剖面內縱向結構構件的應力,並將它與許用應力進行比較以判定船體的強度。傳統的船舶總縱強度計算常常僅對典型橫剖面進行計算,通常需要進行多次近似計算才可以得到最終結果,而採用全船有限元建模的方式,船舶總縱強度的計算變得較為容易。圖1是某船在六級海況總縱強度中垂狀態計算結果。在全船有限元模型CAE計算下，全船的每一個模剖面任意構件的應力情況都可以在計算結果中反映。目前由於全船總縱強度有限元計算需要耗費大量機時進行三維模型的建立,要開展全船總縱強度CAE計算需要較長周期，但如果全船三維CAD模型已經存在,船舶CAE計算將變得十分方便。
船體結構局部強度計算主要包括對底部結構強度計算、舷部結構強度計算、球鼻首結構強度計算、甲板結構強度計算、艙壁結構強度計算、主要設備基座強度計算等。傳統計算方法對船舶局部結構的計算通常建立在簡化的梁系結構和板架結構來計算，計算模型也通常是平面模型，空間復雜結構常常無法完成計算。而運用CAE技術任意復雜的船舶局部結構，其強度問題都能迎刃而解，並且計算結果非常詳實。圖2為船舶底部結構局部強度有限元計算結果。

圖1 全船總縱強度計算 圖2 底部結構強度有限元計算

運用CAE技術進行船舶結構強度計算目前應用非常廣泛，CAE已成為實際船舶結構強度計算的不可缺少的工具。
3.2 剛度
在船舶結構強度滿足的條件下,船舶結構設計的另一個重要指標就是剛度，即在預定的載荷下船舶結構的變形必須在許用的范圍內。如規范規定全船在波浪下的靜變形不大於船長的五百分之一。圖3是對典型船舶雙臂尾軸架結構剛度CAE計算結果。
利用先進CAE計算軟體,可以真實的反映結構的實際承載情況,能考慮傳統方法不能計算的復雜結構的變形問題,而且結果更准確可靠。

圖3雙臂尾軸架結構剛度計算 圖4 甲板板架板架結構穩定計算

3.3 穩定性
船舶結構的穩定性分析，即船舶結構的失穩計算,屬於船舶結構計算的重要組成部分。船舶結構穩定性計算常常包括對支柱結構的失穩歐拉力的校核計算、甲板縱骨帶板結構失穩歐拉應力計算和甲板板架、底部板架結構失穩計算。圖4是對典型甲板架板架結構穩定計算結果。傳統計算方法對結構失穩計算通常僅能對支柱、簡單板架結構進行計算。運用CAE方法可以快捷的計算復雜結構的失穩問題。
3.4 振動
船舶結構的振動計算對於船舶結構設計十分重要。規范要求，船舶總振動固有頻率應避開主機頻率、軸頻、螺旋漿葉頻等,尾部板及板架結構振動固有頻率要避開螺旋漿激勵頻率；機艙區板及板架要避開主機頻率。

圖5 某艦總振動計算

圖6 船舶尾部振動計算

船舶結構總振動傳統計算方法是將全船簡化為二十站變截面的空心梁，然後用經驗公式計算得附連水質量附加到總船質量上進行振動計算。這樣計算方法能在相當簡化的程度上得出計算結果，但會把實船會遇到的橫向總振動、擴張收縮等的振動形態給忽略掉。全船CAE振動計算能精確的建立全船有限元模型，並根據船體外板的空間形狀考慮水對總振動的影響，而不必用人工經驗公式計算的方式加附連水質量。全船CAE計算的結果可以全面的模擬全船在水中振動的情況。圖5為某船總振動模態。
船舶尾部結構振動是船舶結構振動的一個難題，該問題不但涉及到船舶結構本身的固有頻率，還涉及到船體結構與周圍流場的流固耦合振動，要詳細研究船舶尾部結構振動問題，傳統方法僅能做定性分析，CAE技術為其提供技術解決方案。圖8為某船尾部振動計算結果。文獻[4]也利用SESAM有限元程序船舶尾部振動進行響應預報。
尾軸架結構的振動問題也是船舶局部振動經常要面對的問題，傳統計算方法也只能對其做相當的簡化求出近似的結果。文獻[5]運用有限元法建立尾軸架結構的真實實體模型,並進行了詳細的干濕模態計算。
3.5 沖擊
船舶抗沖擊性是目前越來越受相關專業人員重視的學科領域，對於軍艦來說尤為重要，因為艦船結構抗沖擊性是艦船生命力的重要保障。設計軍艦結構時，艦船結構不但要經受強大的風浪載荷，還需要考慮艦船結構承受炸葯爆炸的沖擊載荷。該領域分兩大類研究范疇：艦船結構抗水下非接觸爆炸計算研究和艦船結構抵禦接觸爆炸穿甲研究，統稱艦船結構抗沖擊研究。艦船抗沖擊性在傳統方法中無法計算。近些年來,隨著計算硬體的發展及CAE技術的發展，從船局部結構到整艦的CAE抗沖擊評估計算逐步可以在微機上開展。文獻[6]運用MSC.DYTRAN對加筋板架爆炸載荷下動態響應進行了數值分析，文獻[7]對某型水面艦船全船結構在水下爆炸沖擊波載荷作用下的動態響應進行了MSC.DYTRAN數值模擬。圖7為某艦整艦水下爆炸沖擊計算有限元模型。圖8為某柴油機基座抗沖擊計算結果。

圖7整艦水下爆炸沖擊計算

圖8 某柴油機基座抗沖擊性計算

整艦結構抗沖擊CAE計算規模一般較大，有限元模型的網格質量、單元選擇、材料選擇、外載荷的施加方法及計算演算法的選擇對計算結果有重要影響。整艦CAE計算仍是技術含量很高的領域，亟需投入大量力量去研究和開發。
3.6 雜訊
艦船結構的雜訊主要包含艦船艙室內雜訊研究和艦船結構水下雜訊研究。船舶雜訊的治理一直以來和艦船結構振動密不可分，但又與船舶結構振動很不相同。船舶結構振動常常只需要解決低頻問題，而船舶結構雜訊問題常常頻段范圍很寬，從幾赫茲到幾十萬赫茲。CAE技術中的有限元法顯得力不從心，因為聲學問題如果要用有限元的方法來進行計算，隨著頻率的加大，網格的密度要非常之大，就算是簡單的結構其計算模型也非常巨大，以致於現有的計算機無法完成計算。故在雜訊領域有限元法常用於低頻、中低頻的計算，中高頻以上問題需要採用其它CAE技術，包括統計能量法、邊界元技術、無限元技術等。圖9為運用AUTOSEA軟體，對簡化的全艦船結構進行聲幅射計算的例子。

圖9 全艦聲幅射計算

四 船舶結構CAE技術應用的特點
CAE技術正應用到船舶結構設計算的每一個領域。CAE在船舶結構設計中有如下幾個優點：
1. 可視性 採用CAE進行船舶結構計算，可以從圖像上看到分析結構的大小、材料、邊界條件、載荷條件等，大多數CAE軟體均提供了良好的人機交互環境。
2. 真實性 運用CAE技術對船舶結構建模能反映船舶結構的真實幾何情況。無論是板架結構還是實體結構，無論是簡單平面結構還是復雜空間結構，CAE的建模功能都能根據問題的需要，作適當簡化，建模反映結構的真實情況，為精確計算打下基礎。
3. 詳實性 運用CAE工具進行船舶結構計算，可以根據模型參數情況、載入的條件及計算參數的設定，詳實求得計算結果。根據設計人員的需要求得任意部位需要的計算結果，可根據設計人員提供參數的准確程度,詳實反映結構物理情況。
4. 強數值運算能力 目前通用的CAE軟體，都採用多種高效的數值計算方法，大量線性、非線性問題均有解決方案。不同CAE軟體常常是功能側重點不一樣,如MSC.NASTRAN和ANSYS在有限元線性力學領域十分成熟；ABAQUS軟體則在有限元非線性接觸、摩擦領域有特長；ANSYS-LSDYNA、MSC.DYTRAN由於採用顯示動力學演算法，強於沖擊穿甲相關計算；SYSNOISE則是聲-振分析專業工程軟體，它擁有聲場有限元、無限元、直接 /間接邊界元法等多種聲學解決方案；AUTOSEA軟體是基於統計能量分析方法的結構振動、聲學設計工具；HYPERMESH強於網格劃分，並是目前很適合於做結構力學優化設計的軟體。
盡管運用CAE技術開展船舶結構設計計算有上述優點,但目前仍有以下問題:
1. 如何快速建模是船舶結構CAE設計的一個重要任務。由於船舶行業自身特點,船舶結構二維CAD設計在相當長一段時內還將存在,並在工程中發揮重要作用。目前從二維CAD圖紙設計到三維CAE模型的生成,需要花費大量時間。
2. CAE目前使用難度仍然較大。由於有大量CAE軟體的存在，並且各CAE軟體均有很強的專業背景，要想使用好特定的CAE軟體，設計使用人員必須具備相當的相關領域的專業知識。CAE軟體目前仍停留在少數專業人員的使用范疇內。
3. 修改設計CAE計算工作量較大。由於CAE的計算過程復雜，做一次設計修改相當於重新開始做一次CAE計算。很多情況下網格劃分、邊界條件的定義等都要重新進行。對於一個小規模問題，重新計算工作量增加不明顯，如果對一個大規模計算，則需要耗費大量機時。
4. 目前船舶結構CAE計算尚不存在質量控制標准。雖然CAE在船舶行業的應用已有很長時間，並且大量任務已採用CAE分析計算，但CAE建模的簡化程度、網格的質量、邊界條件的設定、外載荷載入方式都和具體分析計算的人員的經驗有很大關系，其計算結果的准確程度也很不一樣。常常出現不同人員對同一問題進行計算而得到不同結果的現象。
五 總結及展望
隨著船舶結構設計技術的深入開展船舶強度、剛度、穩定性、振動、沖擊和雜訊各領域的CAE應用將越來越廣泛和深入。CAE不僅可以解決船舶結構傳統經典力學問題，新興的學科領域如爆炸沖擊領域問題也有解決方案；CAE不僅在現有結構的力學計算上發揮巨大作用,在船舶結構設計創新,新材料、新結構形式的使用上也將發揮不可替代的作用。
展望未來船舶結構設計中CAE技術將有如下特點：
1. 船舶結構CAE計算領域更加擴大。在船舶結構CAE計算將在更加精確的基礎上擴大計算的學科領域，如流體與固體的耦合計算、振動與聲學的耦合計算、高速沖擊下的結構力學與熱力學計算等。
2. CAD設計與CAE計算更緊密結合。由船舶結構二維、三維圖紙設計方案均能方便的轉化為CAE分析的幾何模型。
3. CAE軟體操作的更簡便實用化。CAE技術將成為更大范圍內工程技術人員的實用工具，而不僅僅停留在少數專業人員手中。更人性化、智能化的CAE工具將幫助大多數船舶結構設計技術人員解決日常設計問題。
4. 特定問題CAE計算參數化。產品的型號系列化一直以來是設計人員的工作內容，在船舶結構設計中有很多領域都需要對結構相似的類似問題進行計算,特定問題CAE參數化將大大方便設計人員的結構優化設計工作。
5. 船舶結構CAE計算的規范化。針對不同的船舶結構設計計算領域，將制定規范標准化CAE計算過程，使CAE船舶結構設計計算的正確性有保障。

❷ 有船舶快速性論文嗎

船舶快速性 - 正文
船舶快速性是船舶航海性能中的一項重要內容,也是船舶的一個重要性能指標,是指船舶在主機輸出功率一定的條件下，盡量提高船速的能力.通常是指船舶航行速度的快慢, 船舶航速高, 船舶快速性好; 航速慢, 快速性不好. 船舶快速性包含節能和速度兩層意義，船舶快速性取決於兩個因素：船舶前進時受到的阻力和船舶推進裝置的效率。所以提高船舶快速性也應從這兩方面入手，即盡量提高推進器的推力和減小船舶航行的阻力。
為了提高船舶快速性就要千方百計地減小船舶航行的阻力,這就需要研究船舶航行時的阻力 .船舶航行時，船體的水線下部分浸入水中，其餘部分則處在空氣中。因此，船舶運動時受的總阻力包括水阻力和空氣阻力。由於水的密度遠大於空氣的密度，因此水阻力是主要阻力。水阻力按產生的原因，可分為粘性阻力和興波阻力。
粘性阻力 由於水的粘性作用引起的阻力，包括摩擦阻力和旋渦阻力。摩擦阻力產生於水對於船體表面的粘附作用,在船舶總阻力中所佔比重最大。摩擦阻力對低速船可占總阻力的80％；對高速船也要佔50％左右。減小摩擦阻力的途徑是縮短船長、減小浸水表面積和提高船體的表面光潔度。旋渦阻力又稱形狀阻力或粘性壓差阻力，它是水流經船體表面時因粘性引起首尾的壓力差而形成的，其值同船體尤其是船體尾部的形狀有關。如尾部線型過於豐滿，就容易產生旋渦，增加旋渦阻力。減小旋渦阻力的途徑是加大船舶長寬比和採用流線形船體。
興波阻力 是船舶航行時興起的重力波引起的阻力，對高速船特別重要，其大小取決於船的航速及長度。它們的關系可用弗勞德數Fr表示：

式中v為航速(米/秒)；g為重力加速度(米/秒)；L為船長（米）。如果Fr大於0.35，興波阻力即超過摩擦阻力而居主要地位，但一般運輸船舶的弗勞德數都在0.35以下。減小興波阻力的主要途徑是改進船型及改變航行方式。通過系列船模試驗研究，現在可以得到興波阻力較小的船型及合理的船舶主尺度比和船型系數。船舶航行時興起的波浪一般有首波和尾波二個波系。如果船型選擇適當，可以使二個波系產生有利干擾，而使興波阻力減少，如在船首設一球鼻也可產生附加波系；使波的干擾有利興波阻力減小。船舶若能脫離水面騰空航行或潛水航行，則可避免波浪的產生及不產生興波阻力。
船舶的推進效率 為了使船舶能以一定的速度向前行進，必須有一個與阻力大小相等、方向相反的推力。這個推力通常是依靠推進器推水向後而產生的。最常見的推進器是裝在船尾部水下的螺旋槳。由於螺旋槳工作時會使一部分水流產生向後和旋轉的運動，因而要耗去一部分功率，使螺旋槳的效率在理論上不可能接近1,同時由於螺旋槳是在船尾復雜的流場中工作，受到不均勻水流的影響，使效率更低。螺旋槳高速運轉時，槳葉上水流壓力下降，當下降到水的汽化壓力時，水就變成汽，形成氣泡,效率進一步下降，使推進效率很低。因此,對船舶推進的研究很為迫切。既要對螺旋槳本身的工作情況進行理論探討和科學實驗，又要分析螺旋槳在船尾水流中的具體工作條件，研究船體對螺旋槳的影響，這樣才能設計出接近於理想的螺旋槳，使船舶獲得盡可能高的推進效率。
快速性良好的船舶，除應具有優秀的船型使航行時產生的阻力最小以外，還必須具有良好的推進性能，使主機的功率得到充分利用。研究船舶快速性的方法有理論分析、船模試驗和實船測試等三種。其中船模試驗仍是目前獲得船舶快速性資料的主要手段。

❸ 船舶測深定位方法及特點

咨詢記錄 · 回答於2021-10-16

❹ 船在海上如何解決搖晃問題

耐波性是指船舶在波浪上克服搖擺等運動的性能。為改善船舶的耐波性，以達到減小搖晃幅度和改變搖晃周期是達到船舶舒適度的關鍵目的，通常在船上裝設減搖設備：
1. 雙體船設計

雙體船設計
大家看到的很多高速游輪很多才有雙體船設計，通俗來講即是將兩個船體連接起來，一般裝有雙槳雙舵，操控性能良好。雙體船設計大大提高了船舶浮心，降低了重心，前文述浮心和重心間的距離決定船舶的穩性，因此該類船舶穩定性大大提高，搖擺性比單體船少，進而增加了整體船員的乘坐舒適度及減少了暈船的機率。同時還不需要安裝「平穩器」類的設備，也減少了購置成本。
2. 裝設舭龍骨

船舶舭龍骨
舭龍骨是應用最廣泛，最簡單的減搖裝置，它沿著船長方向安裝在船的舭部，在橫搖時擾動船體周圍的流場，使船產生附加阻尼，藉以增加橫搖阻尼從而達到減搖目的的被動式減搖裝置，在任何海況情況下都有效，尤其是當船舶的周期性搖擺與波浪的周期性作用發生共振搖擺時效果最顯著。唯一的缺點是裝上舭龍骨會使船舶阻力略有增加。由於它結構簡單，建造成本低和對航速影響小等優點，幾乎在所有海船上都毫無例外地裝有舭龍骨，它已成為海船船體的一部分。所以，在一般情況下，所謂減搖裝置是指舭龍骨以外的減搖措施和設備。
3. 裝設減搖鰭

減搖鰭
減搖鰭裝置是目前世界各國裝船最多的一種減搖裝置，船舶在搖擺過程中，通過控制機構自動調整減搖鰭機翼相對於水流的角度，使左右兩個減搖鰭產生最大的與搖擺方向相反的力矩，達到減搖的效果。這種減搖裝置效果較好，對航速較高的客船尤為顯著。它是一種主動式減搖裝置，減搖效果高，使用廣泛，減搖鰭最早出現在1889年，被JohnI.Thomeyeroft申請了專利。1923年，日本的元良信太郎設計了第一套減搖鰭，經裝船試驗得到了良好的減搖效果。1935年，英國的布朗兄弟公司設計的減搖鰭成功應用於一艘2200噸的海峽渡輪，從此，減搖鰭得到了廣泛的應用。

❺ 當一艘船遇到風浪時哪裡最安全

回港避風最安全。

大家都知道無風不起浪，波浪的產生主要是風力的作用，風吹海面，使海面發生周期性的運動，造成了波浪起伏，在一個大風大浪的天氣中，每平方米面積上受到幾噸甚至幾十噸力量的沖擊。遇到狂風暴雨的時候，一些船隻很容易被大浪推翻，所以遇到大風大浪的天氣，船隻都要回港避風。

如果風浪有可能超過船的承受能力，停船拋錨，等風浪過去後再走。如果一定要走，順風浪自然安全一點。切忌船的側面迎向風浪，易翻。

基本信息

《惡劣天氣條件下船舶開航安全性評估》對船舶安全航行研究理論進行了分析，總結了船舶安全評估方法，闡述了對船舶開航安全性評估的必要性；全面分析了世界范圍內海損事故現狀，利用灰色系統理論對在惡劣天氣條件下海損事故的致因進行關聯分析。

對船舶檢查缺陷及滯留原因進行了統計分析，結合《海船安全開航技術要求》及相關的一些規范對惡劣天氣條件下船舶適航性進行探討，從人、船及環境角度分析各個要素對船舶開航安全的影響，建立了科學、系統的惡劣天氣條件下船舶開航安全性評價指標體系。

分別應用模糊綜合評價方法、概率影響圖方法和BP神經網路方法對惡劣天氣條件下船舶開航安全性進行評估。最後利用粗糙集理論對三種方法的評估結果進行數據挖掘，通過對數據挖掘結果的分析與驗證，得出最終結論。結果表明，模糊綜合評價方法和概率影響圖方法較適宜於惡劣天氣條件下船舶開航安全性評估。

❻ 楊建民的主要成就

長期從事海洋工程流體力學、船舶推進、船舶操縱等方面的教學與科研工作，主持和承擔完成了40多項基礎研究和國內外重大工程研究項目。其中，參與激烈的國際競爭，主持承接了10多項國外重大工程項目，為提高實驗室在國際技術市場中的競爭能力和在國際海洋工程界的聲譽作出了貢獻。
在科研方面主要取得如下成果：
（1）對FPSO系統進行了深入系統的研究。主持了5個美國項目，4個挪威項目和多個國內項目，有些項目已經在國內外實際工程中得到應用。與企業合作主持國家「863計劃」重大專項課題「淺水超大型浮式生產儲油卸載系統關鍵技術研究」，首次提出了大型FPSO「淺水效應」概念。
（2）對海洋深水平台進行了深入的研究，如主持了與美國Novellent公司合作研究項目「GSpar研究」，國內首次進行這類平台的研究。
（3）提出了任意三維物體繞流的三角元源匯法、三維機翼分離流的理論計算方法、計算斜航及回轉時船體周圍流場和流體力的面元方法等。
（4）研製了非接觸式六自由度運動測量系統，該系統通過了國家教育部鑒定，2000年獲上海市優秀發明選拔賽一等獎。
（5） 獲1996年中船總科技進步二等獎和1997年中船總科技進步二等獎。

❼ 對航海技術的認識有哪些

如下：

1、船舶大型化

在20世紀60年代，1萬載重噸的船就可稱為「萬噸巨輪」，2000年末世界上擁有10萬載重噸的超大型油輪（VLCC）數百艘，其中包括3艘50萬載重噸的特大型（ULCC）油輪。

目前最大的散貨船為36萬載重噸。集裝箱船近年來也越來越大，5000TEU、6000TEU、7000TEU和8000TEU的集裝箱船相繼投入使用，9000TEU和10000TEU的集裝箱船正在建造和開發中。90年代後半期，歐美船東不斷建造大型豪華郵輪，1998年至2002年，年均建造13艘，其中多數是14萬總噸級。

2、船舶專業化

過去的海洋運輸船舶主要是客船、貨船和油船。近20年來，集裝箱船、滾裝船（Roll—Roll）、液化氣船（LNG、LPG）等專業化特種船舶迅速增多。

3、船舶高速化

為了與高速公路、高速鐵路運輸競爭，近20年來，速度30節以上的小型高速氣墊船、水翼船、水動力船、噴氣推進船快速研製並大量投入使用。當前的集裝箱船速度為25—30節，大約比過去的普通貨船快一倍。

4、船舶自動化

20世紀70年代計算機在船上廣泛應用，從船舶在機艙設置集中控制室到出現無人值班機艙和駕駛台對主機遙控遙測，船舶機艙自動化成為趨勢。1970年日本「星光丸」竣工開創駕機合一的新時代，在當時被稱為是「超自動化船」。

船舶自動化使船舶定員大約減半，降低了營運成本。近10年來建造的新型船舶基本上都可稱之為自動化船舶，其中一部分自動化程度高的船舶被稱之為「高技術船舶」。船舶自動化從機艙自動化走向了駕駛自動化。

5、導航定位電子化

當前，傳統的陸標定位、天文定位方法已成為特殊情況下的補充手段，無線電導航定位方法經過了無線電測向儀（1921）、雷達（1935）、羅蘭A（1943）、台卡（1944）、羅蘭C（1958）、衛星導航系統（1964）、全球定位系統（1993）的發展歷程，進入高精度衛星導航定位時代。

美國開發的全球定位系統（Navigation Satelite Timing and Ranging/Global Positing System，GPS）可在全球范圍內全天候為海上、陸上、空中和空間用戶提供連續的、高精度的三維定位、速度和時間信息，使船舶、飛機和汽車等運載工具的導航與定位發生了劃時代的變革。

採取差分技術的GPS技術可把定位精度提高到幾米。GPS現已普遍裝在船上，成為最主要、最常用、最簡便、最准確的導航定位手段。為擺脫對美國GPS的依賴，俄羅斯開發了GLONASS全球導航系統，中國開發了北斗衛星定位系統，歐盟正開發伽里略衛星導航定位系統（中國將參與合作開發）。

航海技術簡介：

航海科學技術主要研究船舶如何在一條理想的航線上，從某一地點安全而經濟地航行到另一地點的理論、方法和藝術。航海技術是具有悠久歷史、內容豐富且有很強的實踐性的綜合性應用科學。

現代科學技術的發展成就，使航海技術取得了長足的進步，信息科學、計算機技術、電子技術、通訊技術及空間衛星技術在航海上得到了成功的應用。航海技術主要包括船舶航行與導航定位、船舶操縱與避讓、船舶種類與性能結構、船舶設備與屬具、助航儀器及設施、海洋水文地理與氣象、港口與航道工程等內容。

❽ 船舶在水中航行時,流場中會產生哪些重要物理現象它們與阻力有何關系

對於船體,主要有三種阻力,一是迎面分流水產生沖擊阻力,二是側面產生磨擦阻力,三是尾部產生空吸阻力。另外，高速旋轉的螺旋槳除產生推力外，還產生渦流、湍流，也有阻力。

❾ 怎樣減小船舶阻力~方法有什麼（大型船舶）

減小船舶阻力方法節能 影響船舶阻力的因素很多, 其中主要的是航速、船型和船舶航行時的外界條件。對於大量使用的中、低速船舶而言, 粘性阻力比興波阻力要大得多; 對於高速船舶, 則主要應減少興波阻力。在減少阻力方面的主要措施有: (1) 優化船舶的主要尺度和線型。目前採用較多的船型與線型有: ① 球鼻艏船型(國外已發展可變球鼻艏, 其鼻可上下移動, 或自由擺動, 或按吃水與航速變化改變球體形狀) ; ② 艉端球船型; ③ 球艉及雙艉鰭船型; ④ 縱流船型; ⑤ 雙體船及小水線面雙體船; ⑥ 不對稱艉部線型; ⑦ 淺吃水肥大船型; ⑧ 雙艉船和平頭渦艉。 很多情況下應研究油耗率可以降低的程度以及是否有必要重新確定螺旋槳設計點。不應忽略通過提高轉速改變設計點對螺旋槳的影響,否則由改變設計點得到的改進與對螺旋槳本身產生的影響可能會相互抵消。 (2) 減少船體的粗糙度。船舶使用一段時間後,船殼由於被腐蝕等, 其粗糙度就會增加。同時, 海生物對船殼的污底與附著也日益嚴重。這些都是節能的大敵。據粗略統計, 由於粗糙度的增加, 每年要多耗燃袖30% 左右。防止污底的對策有: ① 採用先進的防污塗料系統, 用以防止海生物的附長, 如採用自拋光船殼漆; ② 電解海水防污, 通過電解裝置將海水分解出氯氣, 殺滅海生物; ③ 定期進塢清底; ④ 水下清洗(刮船底) ; ⑤ 水面刮刷和補塗技術。 防止粗糙化的對策有: ① 正確選擇合理的塗料系統; ② 提高油漆施工的質量; ③ 對船殼水下部分實行陰極保護等; ④ 對船殼板進行打砂。 (3) 採用船艉附體(如加鰭、導流管等)。採用船艉附體, 不僅能改善艉部流場, 從而降低粘壓阻力,而且可使螺旋槳的推進效率提高。目前採用的附體有: ① 反作用力鰭; ② 前置導管; ③ 附加推力鰭; ④ 艉端球及整流舵加鰭; ⑤ 槳後固定葉輪。