266teu集裝箱船畢業(yè)論文_參考

1、<p><b>　　?</b></p><p><b>　　目??錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　目??錄- 1 -</p><p><b&g

2、t;　　第一章?緒論1</b></p><p><b>　　????概述1</b></p><p>　　????集裝箱船設(shè)計研究的背景和意義2</p><p>　　????設(shè)計工作方法2</p><p>　　第二章?主尺度確定4</p><p><b>　　????

3、概?述4</b></p><p>　　????主尺度估算4</p><p>　　????空船重量??估算6</p><p>　　????重力與浮力的平衡7</p><p>　　????新船所需艙容估算8</p><p>　　????艙容的計算與校核10</p><p>　

4、　????快速性估算10</p><p>　　????初穩(wěn)性估算10</p><p>　　????確定新船總體設(shè)計方案11</p><p>　　第三章??型線設(shè)計12</p><p><b>　　????概述12</b></p><p>　　????新船型線生成16</p>

5、<p>　　第四章??靜水力及穩(wěn)性橫截曲線計算19</p><p>　　????計算機輔助設(shè)計19</p><p>　　????邦戎曲線19</p><p>　　???靜水力計算26</p><p>　　????穩(wěn)性橫截曲線28</p><p>　　第五章??干舷計算和校核34</p&g

6、t;<p><b>　　????概述34</b></p><p>　　????主尺度34</p><p>　　????最小干舷的計算34</p><p>　　????干舷校核36</p><p>　　????最小船首高度36</p><p>　　第六章??總布置設(shè)計37&

7、lt;/p><p><b>　　????概述37</b></p><p>　　????總體布局的區(qū)劃37</p><p>　　????上層建筑的劃分39</p><p>　　????艙室和通道的布置39</p><p>　　????主要舾裝設(shè)備41</p><p>　

8、　????繪制總布置圖44</p><p>　　第七章??螺旋槳設(shè)計45</p><p><b>　　???概述45</b></p><p>　　????阻力近似估算46</p><p>　　????螺旋槳設(shè)計48</p><p>　　????繪制螺旋槳圖56</p>&

9、lt;p>　　第八章??各種裝載狀態(tài)下浮態(tài)及穩(wěn)性計算57</p><p><b>　　????概述57</b></p><p>　　????排水量和重心位置計算58</p><p>　　????自由液面對船舶初穩(wěn)性的修正計算59</p><p>　　????各種載況的浮態(tài)及初穩(wěn)性計算表59</p&g

10、t;<p>　　????大傾角穩(wěn)性計算59</p><p>　　????穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)?的計算61</p><p>　　????穩(wěn)性總結(jié)63</p><p>　　第九章??結(jié)構(gòu)規(guī)范計算64</p><p><b>　　????概述64</b></p><p>　　????貨艙區(qū)

11、域的基本結(jié)構(gòu)計算65</p><p>　　第十章?畢業(yè)設(shè)計總結(jié)78</p><p><b>　　參考文獻80</b></p><p>　　本科畢業(yè)設(shè)計（論文）翻譯81</p><p><b>　　致謝111</b></p><p><b>　　第一章?緒論

12、</b></p><p><b>　　????概述</b></p><p>　　船舶是由相應(yīng)功能設(shè)備的各種部件、設(shè)備組成的完整的工程系統(tǒng)，也是一座極其復(fù)雜的水中工程建筑物。現(xiàn)代船一般有以下部分：船體與結(jié)構(gòu)、主機與控制、舵裝置、電站、助航和通信、船體開口的關(guān)閉裝置、消防、救生、錨泊與系泊、生活設(shè)施等，許多不同功能的部分組成，具有：浮性、穩(wěn)性、抗沉性、快速性、

13、耐波性、操縱性。</p><p>　　集裝箱船又稱貨箱船。集裝箱最早用于陸上運輸，最運輸史上一大技術(shù)革命，很快便成為船運的一種有效形式。</p><p>　　第一艘集裝箱船是美國于1957年用一艘貨船改裝而成的。它的裝卸效率比常規(guī)雜貨船大10倍，停港時間大為縮短，并減少了運貨裝卸中的貨損量。從此，集裝箱船得到迅速發(fā)展，到70年代已成熟定型。</p><p>　　集裝

14、箱船可分為全集裝箱船和半集裝箱船兩種，它的結(jié)構(gòu)和形狀跟常規(guī)貨船有明顯不同。它外形狹長，單甲板，上甲板平直，貨艙口達船寬的70％--80％，上層建筑位于船尾或中部靠后，以讓出更多的甲板堆放集裝箱，甲板一船堆放2—4層，艙內(nèi)可堆放3—9層集裝箱。集裝箱船裝卸速度高，停港時間短，大多采用高航速，通常為每小時20—23海里。近年來為了節(jié)能，一般采用經(jīng)濟航速，每小時18海里左右。在沿海短途航行的集裝箱船，航速每小時僅10海里左右。近年來，美國，英

15、國，日本等國進出口的雜貨約有70％--90％使用集裝箱運輸。</p><p>　　集裝箱輪完全是一種新型的船。它沒有內(nèi)部甲板，機艙設(shè)在船尾，船體其實就是一座龐大的倉庫，可達300米長，再用垂直導(dǎo)軌分為小艙。當(dāng)集裝箱下艙時，這些集裝箱裝置起著定位作用，船在海上遇到惡劣天氣時，它們又可以牢牢地固定住集裝箱。因為集裝箱都是金屬制成，而且是密封的，里面的貨物不會受雨水或海水的侵蝕。集裝箱船一般?？繉Ｓ玫呢涍\碼頭，用碼頭上

16、專門的大型吊車裝卸，其效率可達每小時1000—2400噸，比普通雜貨船高30—70倍。因此為現(xiàn)代船運業(yè)所普遍采用。</p><p>　　????集裝箱船設(shè)計研究的背景和意義</p><p>　　我國的集裝箱運輸起步于1973年，是從港口接卸集裝箱開始的。</p><p>　　我國港口集裝箱運輸?shù)钠鸩诫m然很晚，但自20世紀90年代后，增長勢頭卻很迅猛。這種迅猛勢頭表現(xiàn)

17、在以下方面：</p><p>　?。?）集裝箱港口數(shù)量增長很快，各地投資熱情高漲。20世紀90年代后，沿海大連、青島、煙臺、寧波、廈門、深圳等紛紛投資建立集裝碼頭；上海、天津等最早形成集裝箱接卸能力的港口更是不斷追加投資，擴大集裝箱吞吐能力。長江沿線，也出現(xiàn)了張家港、南京、南通等集裝箱碼頭。</p><p>　?。?）吞吐量迅速上升，在世界集裝箱港口中逐漸處于前列。90年代以后，我國沿海集

18、裝箱港口吞吐量上升很快，有些港口的吞吐量已處于世界前列。如上海港的集裝箱吞吐量，1995年只有152萬TEU，居世界第十九位，到2005年已達世界第三。從1973年上?？诎堕_始接卸集裝箱至今，吞吐量平均以每年30%以上的速度增長，勢頭十分驚人。</p><p>　?。?）集裝箱碼頭的裝備發(fā)展迅速。我國主要集裝箱港口，如上海、深圳、寧波、大連、天津、青島等，裝備水平的發(fā)展速度很快。在泊位配機量、集裝箱橋吊的大型化程

19、度、集裝箱碼頭的管理現(xiàn)代化程度、裝卸工藝的水平等方面，與世界先進港口的水平迅速接近。在一些新建的設(shè)施最先進的碼頭，其硬件的現(xiàn)代化程度，與國外最好的集裝箱碼頭相差無幾。當(dāng)然，在管理水平方面、裝卸效率方面、管理的規(guī)范化方面，與世界先進集裝箱港口，還有相當(dāng)距離。</p><p>　　????設(shè)計工作方法</p><p>　　??????調(diào)查研究、搜集資料</p><p>

20、　　船舶設(shè)計如果沒有足夠的技術(shù)資料，工作將很難開展，即使勉強地去做了，也很難設(shè)計出一艘成功的好船。因此深入地調(diào)查研究，全面地搜集資料，是做好設(shè)計工作的基礎(chǔ)。</p><p>　　調(diào)查研究的主要內(nèi)容：</p><p>　?。ㄒ唬┯么块T的意圖以及要求。船東從決定建造一艘新船到制定出設(shè)計技術(shù)任務(wù)書常常有一個很長的反復(fù)過程。設(shè)計人員從接到設(shè)計任務(wù)書起，首先應(yīng)該詳細地了解用船部門對新船的任務(wù)、使用

21、的具體要求、設(shè)計的原則以及各種客觀因素對新船的限制等情況。</p><p>　　型船資料：型船的主要要素、載重量、艙容、航速、主機參數(shù)、重量中心、總布置圖、型線圖，以及與設(shè)計船的新技術(shù)成果、船用設(shè)備等。</p><p>　　（二）相關(guān)方面的情況。東南沿海地區(qū)屬亞熱帶或熱帶海洋性季風(fēng)氣候，夏季盛行從西太平洋或南海吹來的東南季風(fēng)，冬季盛行從中國內(nèi)陸吹來的西北季風(fēng)，雨季長多臺風(fēng)幾乎沒有冰期。東南

22、沿海港口深水岸線資源極為豐富，大多擁有深水泊位和航道，配有集裝箱碼頭提供專業(yè)接卸裝備。</p><p>　　中國東南沿海經(jīng)濟高速發(fā)展，商品進出品量增加，運輸?shù)娜蝿?wù)繁重和舊船老齡化嚴重，急需增加新船。</p><p>　　??????母型改造、推陳出新</p><p>　　????????現(xiàn)有船舶是人們造船和用船經(jīng)驗的結(jié)晶，也是科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的成果。一類型船舶的發(fā)展

23、和演變過程，存在著由它們決定的使用任務(wù)和要求所決定的共性問題，這就決定了這類船舶必然具有許多相近的技術(shù)特征和內(nèi)在規(guī)律，這些特征和規(guī)律也是人們合理解決船舶技術(shù)中眾多矛盾的結(jié)果。合理地吸取和利用這些經(jīng)驗和規(guī)律，可以減少盲目性，使新船設(shè)計有較可靠的基礎(chǔ)。</p><p>　　???????母型改造設(shè)計方法中，母型的概念是廣泛的。一方面，與新船在主要技術(shù)性能方面相近的優(yōu)秀實船，是最直接的母型；此外，經(jīng)過模型試驗研究的優(yōu)良

24、船摸資料也是母型。另一方面，與新船同一類型船的統(tǒng)計資料是設(shè)計中常用的資料。這些資料雖然代表的是統(tǒng)計船的平均值，但反映了這類船的一般規(guī)律和趨勢，因此可作為設(shè)計新船的一般指導(dǎo)。</p><p>　　???????用母型改造法設(shè)計新船要突出一個改造，即在參考母型的過程中要有所改進和創(chuàng)新。沒有創(chuàng)新和改進也不可能產(chǎn)生優(yōu)良的新船，因此，設(shè)計者必須結(jié)合新船的要求和特點，考慮新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、新材料在新船上的應(yīng)用，做到在設(shè)

25、計中有所創(chuàng)新、有所前進。</p><p>　　船體設(shè)計必須貫徹系統(tǒng)工程的思想，考慮問題要全面，決策時要統(tǒng)籌兼顧，處理好主要矛盾與次要矛盾的關(guān)系，既要使船舶的各部分充分發(fā)揮自身功能，又要使相互關(guān)系達到最佳的配合；設(shè)計工作由粗到細，逐步近似，反復(fù)迭代完成。</p><p>　　本文的主要工作，是深入分析和調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，從全局出發(fā)，提出一個船體總體設(shè)計的可行性方案，進行分析比較，得出一個能滿

26、足設(shè)計任務(wù)書要求的合理的設(shè)計方案。船體總體設(shè)計需要對船舶主要要素的決定、總布置、主機選型、船體型線、主要性能等方面進行分析，通過計算、制圖、論證等技術(shù)手段，得出全船技術(shù)形態(tài)的總體方案。</p><p><b>　　??</b></p><p><b>　　第二章?主尺度確定</b></p><p><b>　　?

27、???概?述</b></p><p>　　???????船舶主尺度是描繪船舶幾何特征的最基本參數(shù)，指船長?，型寬?，型深?，和設(shè)計水深?，通常把方形系數(shù)及主尺度比參數(shù)也歸到主尺度范圍。主尺度對船舶的運載能力、航海性能、操作使用和船舶的經(jīng)濟性等都有重要影響。合理地選擇和確定主尺度是船舶總體設(shè)計中最重要的工作之一，也是開展各項具體設(shè)計工作的基礎(chǔ)。</p><p>　　???????

28、?在選擇主尺度時，必須全面地考慮船舶的各項技術(shù)性能、經(jīng)濟性、與主尺度之間的關(guān)系，還要注意到各個主尺度對技術(shù)、經(jīng)濟性指標(biāo)的影響，還有一些客觀條件的限制，需要考慮的因素很多，關(guān)系也比較復(fù)雜。</p><p><b>　　????主尺度估算</b></p><p>　　????????在設(shè)計初始階段，盡管需要考慮的因素很多，但確定的條件很少，一般采取估算，逐步近似，估算主尺

29、度通常采用的設(shè)計方法有：母型船換算法、統(tǒng)計資料公式換算法、經(jīng)驗公式換算法。估算出船的排水量以后，對于載重型船舶，一般從快速性出發(fā)，結(jié)合經(jīng)濟性，初步選擇船舶主尺度。參考資料：</p><p>　　盛安達12-230TEU集裝箱母型船主尺度及主要要素</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　本船是航行于近海航區(qū)的鋼質(zhì)雙殼散集裝

30、箱。雙底雙殼、單甲板，球型艏，艉機型，單機、單槳、單舵，鋼質(zhì)全焊接結(jié)構(gòu)，帶風(fēng)雨密艙口蓋的貨船。</p><p>　　二、主尺度及主要要素</p><p>　　船長LOA 93.80m </p><p>　　設(shè)計水線長LWL 89.2m</p><p>　　垂線間長LPP

31、 86.80m</p><p>　　型寬B 15.6m </p><p>　　型深D 7.5m </p><p>　　設(shè)計吃水d 5.8m </p><p>　　型排水體積 5866.102t

32、 </p><p>　　設(shè)計排水量△ 6018.093t</p><p>　　設(shè)計航速 12kn</p><p>　　方型系數(shù) CB=0.7736</p><p><b>　　三、主機</b></p><p>　　型 號

33、 G8300ZC18BH型柴油機</p><p>　　額定功率 2000HP</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速 600轉(zhuǎn)/分</p><p>　　齒輪箱減速比 1：3.4</p><p>　　??????載箱量和載重量</p><p><b>　　載箱量</b>&l

34、t;/p><p>　　集裝箱船通常不以載重量???為主要衡量指標(biāo)，而是以裝載????標(biāo)準(zhǔn)箱（???）?的載箱量??為主要衡量指標(biāo)。</p><p>　　載箱量的多少是由集裝箱布置的行數(shù)、列數(shù)及層數(shù)而定。通常以?????集裝箱沿船長（??軸）?方向布置稱之為行，沿船寬（??軸）方向布置稱之為列，沿型深（??軸）?方向布置稱之為層。</p><p>　　集裝箱船在貨艙內(nèi)及甲

35、板上（含艙口蓋上）均可載箱，且可以有不同數(shù)目的行、列及層。一般?只?????標(biāo)準(zhǔn)箱（???）可換?只????標(biāo)準(zhǔn)箱，即?????????。</p><p>　　全船的載箱量??是艙內(nèi)載箱量??和甲板上載箱量??之和，即????????。隨著集裝箱船技術(shù)和綁扎技術(shù)的不斷提高，甲板上載箱量越來越多，??占??的比例也越來越大。</p><p><b>　　載重量</b>&

36、lt;/p><p>　　集裝箱船的載重量除了包括集裝箱、船員及備品、燃油、滑油和淡水等重量外，還包括壓載水的重量。在大多數(shù)情況下，由于穩(wěn)性的需要，即使是滿載出港情況，壓載水也是必不可少的。</p><p>　　集裝箱船的主尺度及系數(shù)的選擇不以載重量為主要因素，同等載箱量的船，因航線、貨種及航速其載重量也會有較大的差別，而且逐年有變化。據(jù)統(tǒng)計，載箱量Nc，與載重量DW 之間的關(guān)系如下圖所示。&l

37、t;/p><p>　　用圖線b粗略估算：DW=4865.6(t)</p><p>　　??????船長的初步估算</p><p>　　集裝箱船的船長通常是由甲板上載箱的行數(shù)"’為基礎(chǔ)來確定，</p><p><b>　　即：,</b></p><p>　　式中: ———尾垂線以前系泊所需長度

38、（m）；</p><p>　　———上層建筑（甲板室）長度（m）；</p><p>　　———每行集裝箱所需長度（8個~9個肋距）（m）；</p><p>　　———中心克令吊所需長度（m）；</p><p>　　———首垂線以后錨泊所需長度（m）；</p><p>　　———縱向必要的間隙總和（m）。</p&g

39、t;<p>　　與之間的統(tǒng)計關(guān)系如下圖所示：</p><p>　　2500TEU以下的中小型集裝箱船由于船寬和型深均有較大的變化，因此</p><p>　　和之間的關(guān)系根據(jù)90年代初期統(tǒng)計資料呈曲線a，即：</p><p><b>　　86.8(m)</b></p><p>　　??????船寬?的初步估算

40、</p><p>　　集裝箱船船寬的確定取決于甲板上或艙內(nèi)裝載集裝箱的列數(shù)，即或，并需考慮船舶穩(wěn)性的要求，視何者為大而定。</p><p>　　由甲板上集裝箱列數(shù)確定船寬：</p><p>　　式中：——集裝箱寬度，通常取標(biāo)準(zhǔn)箱寬2.438m，有時還須考慮歐洲箱的寬度2.5m；</p><p>　　——甲板上集裝箱列數(shù)</p>

41、<p>　　——集裝箱列與列的間隙，考慮到緊固件的操作和標(biāo)準(zhǔn)，通常為0.025m,0.038或0.08m,</p><p>　　根據(jù)統(tǒng)計，B和的關(guān)系見圖所示（超巴拿馬型船除外）。</p><p><b>　　B=17.96m</b></p><p><b>　　實取B=18.0m</b></p>&

42、lt;p>　　??????型深?的初步估算</p><p>　　型深的確定，主要取決于艙內(nèi)集裝箱的種類和層數(shù)。此外還必須考慮貨艙雙層底高度、艙口圍板高度及甲板梁拱 等因素。在吃水一定的情況下，還必須根據(jù)《載重線公約》的要求具有足夠的干舷，則：</p><p>　　——貨艙雙層底高，一般應(yīng)大于（中小型集裝箱船）或大于等于（）</p><p>　　t——內(nèi)底板與集

43、裝箱墊板厚度之和，通常取為0.05m；</p><p>　　——艙內(nèi)集裝箱層數(shù);</p><p><b>　　——集裝箱高度;</b></p><p>　　f——艙口圍板在中心線處的高度，至少為0.60m，其高度還應(yīng)考慮到兩舷集裝下人員可以正常通行和操作；</p><p>　　C——甲板梁拱，一般小于。</p>

44、;<p>　　用下列關(guān)系進行估算：</p><p>　　D=0.4+3*2.36=7.5m</p><p>　　??????吃水?的初步估算</p><p>　　?????????若未受港口的航道和泊位水深的限制，吃水和載重量的統(tǒng)計關(guān)系較為密切，初步估算時可用：</p><p><b>　　式中：——系數(shù)，</b

45、></p><p>　　DW——載重量（t）.</p><p><b>　?。╩）</b></p><p>　　??????方形系數(shù)??的初步估算</p><p>　　方形系數(shù)的選擇通常首先是考慮阻力性能上與傅汝德數(shù)??的有利配合。</p><p>　　母型船方形系數(shù)0.7736、航速???

46、???；</p><p>　　亞力山大公式估算方形系數(shù)??：</p><p>　　方形系數(shù)主要根據(jù)浮力和快速性兩個基本要素選擇，由于母型船與新設(shè)計船的航速基本相等，所以參考母型船的方型系數(shù)，并結(jié)合前面估算主尺度的調(diào)整，選擇新船的方型系數(shù)???????。</p><p>　　??????主尺度的初始取值</p><p>　　綜合上面主尺度估算分

47、析，擬定新設(shè)計船主尺度的初始值，取：</p><p>　　船長????????????????????</p><p>　　船寬???????????????????</p><p>　　吃水?????????????????</p><p>　　型深????????????????????</p><p>　　方形系

48、數(shù)?????????</p><p>　　????空船重量??估算</p><p>　　空船重量??通常分為船體鋼料重量??、舾裝重量??、和機電設(shè)備重量??三部分，即???????????。</p><p>　　??????船體鋼料重量的估算</p><p>　　影響船體鋼料重量的主要因素?船長?、船寬?、型深?、吃水?、方形系數(shù)??、及布

49、置特征。</p><p><b>　　統(tǒng)計公式估算???</b></p><p>　　??????舾裝重量??估算</p><p>　　舾裝重量可分為三大類。第一類是與船的尺度直接相關(guān)的船舶設(shè)備、船舶系統(tǒng)及船舶管系、油漆等。第二類是與生活設(shè)備有關(guān)的木作舾裝及設(shè)備。第三類是起貨設(shè)備、艙口蓋、拖船的拖曳設(shè)備等。</p><p&g

50、t;<b>　　統(tǒng)計公式估算：</b></p><p>　　??????機電設(shè)備重量??的估算</p><p>　　機電重量主要取決于主機功率和類型，其中主機的功率為??????，主機重量???????。</p><p><b>　　統(tǒng)計公式估算??：</b></p><p>　　??????排水量

51、裕度</p><p>　　排水量裕度也叫排水量儲備。在估算空船重量時，通常要考慮加一定的排水量裕度，其原因大致有以下三個方面：</p><p><b>　　設(shè)計重量估算誤差</b></p><p><b>　　未預(yù)計重量的增加</b></p><p>　　建造中時常難免會采用替代品而導(dǎo)致空船重量增加

52、</p><p>　　由于新設(shè)計船是運輸貨船，排水量裕度去空船重量??的??。空船重量??????????????????????????????????????????????，</p><p><b>　　則排水量裕度為：</b></p><p>　　?????????????????????????????????????????<

53、/p><p>　　船舶重量排水量就是空船重量和載重量之和：</p><p>　　????重力與浮力的平衡</p><p>　　???????根據(jù)浮性方程式，根據(jù)初步選取的?、?、?、?、及??計算出新船的排水量：?</p><p><b>　　?</b></p><p>　　根據(jù)初步估算的空船重量??

54、和設(shè)計任務(wù)書給出的載重量??計算出船舶的重力：</p><p>　　比較重力?與浮力△：</p><p>　　可以看出浮力略大于重力，差值比例：，差值??????可以作為船舶浮力儲備，基本滿足重力與浮力平衡。</p><p>　　????新船所需艙容估算</p><p>　　選取決定主尺度時，除了滿足重力與浮力平衡之外，滿足容量與甲板面積的要

55、求也是設(shè)計中必須考慮的又一基本問題。對于載重型船舶，載重量和艙容的要求是確定船舶主尺度時考慮的主要要素。新船滿足艙容的要求是通過選擇適宜的主尺度和合理的布置來保證。</p><p>　　載重型船舶容積校核，通過估算按設(shè)計任務(wù)書所需的容積與新船所能提供的容積，通過比較來校核原先選擇的船主尺度幾系數(shù)是否合適。艙容主要指貨艙、壓載水艙、淡水艙以及燃油、滑油、污油水艙等艙室容積。</p><p>

56、　　??????載貨量估算</p><p>　　為了考慮各種艙室容積的要求，必須對組成載重量的各部分重量進行估算，根據(jù)新船的設(shè)計任務(wù)書，??已作為已知條件給出，估算出??除外的各部分重量，有，即可求得各部分重量。</p><p>　　????????人員、淡水、行李及食品的重量</p><p>　　人員重量是指旅客和船員的重量，通常按每人平均????加行李每人???

57、?計算：</p><p>　　食品及淡水重量根據(jù)人數(shù)、自持力天數(shù)及有關(guān)定量標(biāo)準(zhǔn)按下式計算：</p><p><b>　　自持力?</b></p><p>　　總儲備量?自持力?人員數(shù)?定量</p><p>　　???????????????????????????????</p><p>　　??

58、??????????????????????</p><p>　　???????燃油、滑油及爐水的重量</p><p>　　燃油儲備量??，根據(jù)主機功率、續(xù)航力、航速、主機耗油率等計算確定，對于一般運輸船（已經(jīng)考慮輔機和鍋爐等因素）：</p><p>　　潤滑油的儲量??，近似地取燃油儲量的??，即</p><p>　　????????備品、

59、供應(yīng)品重量</p><p>　　我國一般將這部分重量放在載重量內(nèi)，通常取為??????????????。</p><p>　　???????載貨量估算</p><p><b>　　?</b></p><p>　　??????貨艙所需的容積??</p><p>　　由于集裝箱船裝載的是集裝箱這個特殊

60、性，所以，不需在這里計算貨艙容積，只要在總布置中能合理布置設(shè)計要求的集裝箱數(shù)量即可。這已在總布置草圖中已考慮。</p><p>　　??????壓載水艙容積??</p><p>　　??????船舶航運中，有不少情況是無貨航行，為保證船舶空放航行時的適航性能，船舶必須具有一定的吃水，所以空放航行時通常需要壓載。</p><p>　　初步壓載水艙容積??可用下式估算：

61、??取????：</p><p>　　??????機艙容積??</p><p>　　機艙所需容積實際上由機電設(shè)備布置地位所需的機艙長度??和機艙位置所決定，已知機艙位置和所需長度??時，可以按下式估算機艙容積：</p><p>　　根據(jù)資料取主機長度?</p><p><b>　　機艙所需長度：</b></p>

62、;<p><b>　　機艙容積：</b></p><p>　　??????油水艙容積???</p><p>　　船上油水艙包括燃油艙、淡水艙、滑油艙、污油水艙等。這些艙室所需容積可按儲存量來計算：</p><p>　　??????其他艙室的容積</p><p>　　主船體的其他艙室還有首尖艙、尾尖艙、隔離空

63、艙、軸隧室等，這些艙室的容積約占總?cè)莘e的?????，這里取??。</p><p>　　????艙容的計算與校核</p><p>　　艙容校核就是對新船所能提供的各部分艙容進行估算，然后與估算出來的所需艙容作比較，需要時對設(shè)計進行調(diào)整，以滿足艙容的平衡要求。新船所能提供的艙容估算，應(yīng)根據(jù)已知條件選用適當(dāng)?shù)姆椒ā?lt;/p><p>　　在總布置草圖上量得的結(jié)果基本符合以上

64、估算結(jié)果的要求。</p><p><b>　　????快速性估算</b></p><p>　　快速性估算在初步階段，一般采用簡單、粗略的方法，這里采用海軍系數(shù)法估算：</p><p>　　根據(jù)母型船求海軍系數(shù)：</p><p>　　求新船需要的主機功率：</p><p>　　選取功率最接近的船用柴

65、油機G8300ZC20BH，額定功率為2206KW，轉(zhuǎn)速????????。</p><p><b>　　????初穩(wěn)性估算</b></p><p>　　在方案構(gòu)思和主尺度選擇階段有許多因素尚未決定，初穩(wěn)性高可以按以下方法估算。</p><p>　　根據(jù)船舶靜力學(xué)，初穩(wěn)性高：</p><p>　　GM=KB+BM-KG&l

66、t;/p><p>　　式中各參數(shù)與主尺度的關(guān)系為：浮心高度，橫穩(wěn)心半徑，</p><p><b>　　重心高度，所以有：</b></p><p>　　??、??可以按近似公式估算：</p><p>　　??按母型船資料換算：</p><p><b>　　橫搖周期估算：</b>&l

67、t;/p><p>　　根據(jù)我國沿海和近海的波浪情況，大的波長約為??????，對應(yīng)的橫搖周期??，應(yīng)不小于???秒，新設(shè)計船符合要求，方案可行。</p><p>　　????確定新船總體設(shè)計方案</p><p>　　新船采用球型艏，艉機型，單機、單槳、單舵，不設(shè)起貨設(shè)備，雙殼體集裝箱船、貨艙設(shè)有頂邊艙和底邊艙，僅設(shè)一層連續(xù)露天甲板和甲板室、無首樓。選擇技術(shù)經(jīng)濟性可行的新

68、船主尺度。</p><p><b>　　新船的主尺度方案：</b></p><p>　　船長?─???????????????船寬─???????????吃水─?????</p><p>　　型深??─????????????方形系數(shù)?─?????</p><p><b>　　新船選用主機：</b>

69、</p><p>　　船用主機：柴油機G8300ZC20BH（額定功率為2206KW，轉(zhuǎn)速????????）</p><p><b>　　第三章??型線設(shè)計</b></p><p><b>　　????概述</b></p><p>　　在船舶設(shè)計的實際工作中，通常利用優(yōu)秀船型的型線或者優(yōu)良的系列船型

70、資料經(jīng)過分析、變換后換成所需要的的型線。</p><p>　　船舶主要參數(shù)和標(biāo)志型線主要特征的橫剖面積曲線形狀、平行中體長度、設(shè)計水線形狀等均對阻力產(chǎn)生一定的影響。</p><p>　　此外在型線設(shè)計中還必須考慮船體制造的工藝性，特殊的貨物裝載要求，船體的外觀以及航道的限制條件等因素。</p><p>　　由于有母型船資料，故在設(shè)計書中運用母型船改造法生成型線圖，這

71、樣可以保持優(yōu)秀母型船的型線特征，因而對新船的性能也較容易把握。</p><p>　　型線設(shè)計是船舶總體設(shè)計的一項重要內(nèi)容。初步設(shè)計階段中的型線設(shè)計通常在船舶主尺度確定后與總布置設(shè)計配合進行的，但在設(shè)計方案構(gòu)思和選擇主尺度時，就要對船體型線有所考慮，并在型線設(shè)計中加以體現(xiàn)和檢驗。正式的型線圖是性能計算，結(jié)構(gòu)計算，各種布置和建造放樣的依據(jù)，必須認真對待。</p><p>　　型線設(shè)計考慮是否周

72、到，設(shè)計出的型線是否優(yōu)秀，對船舶的航海性能、使用以及建造等方面有很大的影響。首先，型線與阻力性能關(guān)系重大，尾部型線與螺旋槳的配合對推進效率和震動有很大的影響。此外，型線對船舶的穩(wěn)性、操縱性、橫搖阻尼、船在波浪上的運動特性、砰擊等都有關(guān)系。在使用方面，型線影響布置和艙容等，例如機艙內(nèi)的布置條件、貨艙和壓載艙的容積、甲板的布置地位等。在建造方面，型線的平直部分，可展曲面部分可以簡化施工的工藝，而復(fù)雜曲面增加了施工難度和工作量。由此可見，型線

73、設(shè)計需要考慮許多方面的要求，有些要求還會相互抵觸，設(shè)計者必須加以權(quán)衡。綜合起來，型線設(shè)計應(yīng)注意以下幾個方面。</p><p>　　第一，保證良好的航海性能。型線設(shè)計時，除了某些有特殊要求的情況以外，通常把快速性（阻力與推進）放在主要地位來考慮，同時兼顧耐波形、操縱性和穩(wěn)性。一般來說，船體水下部分的形狀特征和參數(shù)主要從快速性、耐波形、操縱性和穩(wěn)性方面來考慮，水上部分的形狀特征主要從耐波形、穩(wěn)性以及砰擊等方面來考慮，

74、并與水下部分在幾何上合理地配合。型線設(shè)計中把握船體型線與流體動力性能之間的關(guān)系，目前還不能完全按理論的方法來進行，型線設(shè)計通常采用優(yōu)良的母型船或系列船型資料，根據(jù)型線設(shè)計的原理與方法加以修改而成。在這方面，設(shè)計者的經(jīng)驗具有重要的作用。型線設(shè)計的經(jīng)驗除了在設(shè)計工作中積累以外，設(shè)計者多參加船模試驗工作是非常有益的。</p><p>　　第二，考慮總布置的要求。總布置所需要的甲板面積，貨艙大開口的尺寸、縱傾的調(diào)整等對型

75、線設(shè)計都有一定的要求，型線設(shè)計中應(yīng)加以考慮和滿足。有些情況下，當(dāng)布置與性能對型線的要求發(fā)生矛盾時，通常是適當(dāng)降低對性能方面的要求來滿足布置和使用的要求。例如，裝載特殊貨物（如集裝箱、車輛、大件設(shè)備等）的船舶對甲板和艙內(nèi)的尺寸以及形狀有要求；機艙在尾部的小型船舶的船尾型線與主機和齒輪箱的布置關(guān)系較大。這些都必須加以注意，目的是使船舶能以比較緊湊的尺寸滿足布置和裝載的要求。這一點對于布置地位型船舶尤為重要。</p><p

76、>　　第三，考慮船體結(jié)構(gòu)的合理性和工藝性。例如，不必要的復(fù)雜曲面的船體形狀，不僅增加建造工時，多耗材料，而且不易保證施工質(zhì)量，影響結(jié)構(gòu)強度；過長過淺的尾懸體影響船尾部的強度和剛度；過度的外飄、船首平坦的底部增加了波浪的沖擊。這些都是型線設(shè)計中應(yīng)注意的問題。</p><p>　　第四，外觀造型。水線以上的艏艉輪廓線、甲板邊線以及外露的折角線應(yīng)考慮美觀和造型方面的要求。對于客船、游船等更應(yīng)考慮型線與上層建筑等相

77、互的協(xié)調(diào)，使之成為一個優(yōu)美的整體。</p><p>　　本船采用球首球尾型式，由于本船為肥大低速船，采用球鼻艏能減少興波阻力、破波阻力和舭渦阻力等。</p><p>　　和母型船一樣，新船也采用球首球尾型式，球首的作用主要是減少阻力，提高船的快速性，對于新船此類低速肥大船，船艏舭部型線曲率半徑比較小，船側(cè)水流向下流動經(jīng)舭部后與船尾水流相遇，產(chǎn)生大量渦流，這種形狀阻力占總阻力的比例不小，安裝

78、具有整流作用的球首，可以改善首部流場和首柱附近的水壓力分布，降低形狀阻力和減少埋首現(xiàn)象，合適的球首還可以使艏端水線消瘦，減少艏波阻力，緩和凸肩現(xiàn)象從而改善前肩渦流，提高推進效率。</p><p>　　球尾的使用可以均勻船尾伴流，減少螺旋槳激振力，從而減少船舶所需的主機功率。在船舶采用服務(wù)航速航行時，這一點非常有利。這里選擇湯姆遜型球尾，它與較V型剖面配合可以顯示初阻力小的優(yōu)良性能，并且主機功率收益可以達到3％～5

79、％。</p><p>　　??????母型船資料</p><p>　　母型船的型值表，如表?????。</p><p>　　通過母型船的型值表可以繪制出母型船的設(shè)計水線以下橫剖面圖和半寬水線圖，如下：</p><p>　　設(shè)計水線以下的橫剖面圖（圖???）：???????????????????????????????????????????

80、???????????圖????母型船橫剖面圖</p><p>　　半寬水線圖（圖???）：</p><p>　　圖????母型船半寬水線圖</p><p>　　表????母型船型值表</p><p>　　??????母型船橫剖面面積曲線</p><p>　　根據(jù)母型船各站的橫剖面面積值繪制出母型船的橫剖面面積曲線，如

81、圖（圖???）：</p><p>　　圖????母型船橫剖面面積曲線</p><p>　　??????新船橫剖面面積曲線生成</p><p>　　母型改造法利用優(yōu)良母型船的橫剖面面積曲線，將母型船的橫剖面面積曲線作為新船初始得到的橫剖面面積曲線，根據(jù)新船的使用和性能要求??－??法?或者?遷移法?修改而成。</p><p>　　繪制新船橫剖面

82、面積曲線，如下圖（圖???）：</p><p><b>　　圖???</b></p><p>　　????新船型線生成</p><p>　　???????利用母型改造法設(shè)計型線，為了保持母型船的優(yōu)良性能，橫剖面形狀和中剖面系數(shù)不作修改。根據(jù)新船的橫剖面面積曲線和母型船的橫剖面面積曲線產(chǎn)生新船型線。</p><p>　　?

83、?????新船半寬值產(chǎn)生</p><p>　　???????在橫剖面面積曲線圖和半寬水線圖上，量出各站處新船與母型船橫剖面面積百分數(shù)相同的距離δxi，實際上就是將母型船相同剖面積的橫剖面移作新船的橫剖面，如圖（圖???）：</p><p>　　圖????計算半寬水線</p><p>　　然后在半寬水線圖上距對應(yīng)站δxi處量取各水線半寬值yi，水線半寬值????乘上?

84、???，即可以得到新船各站半寬型值??。</p><p><b>　　?</b></p><p>　　??????型線圖繪制</p><p>　　???????繪制型線圖，新船橫剖面的水線先按母型船比例劃分，即式??????????確定各水線高。</p><p>　　???????參考母型船的甲板邊線和首尾輪廓線，根據(jù)新

85、船使用要求和型值表繪制出新船的橫剖面圖，通過橫剖面圖、甲板邊線和首尾輪廓線繪制出新船的半寬水線圖和縱剖線圖。新船型值表如下：</p><p>　　表??????新船型值表</p><p>　　見附錄????型線圖</p><p>　　第四章??靜水力及穩(wěn)性橫截曲線計算</p><p>　　????計算機輔助設(shè)計</p><

86、p>　　??一條船的建成需要經(jīng)過設(shè)計人員的精心設(shè)計和工程巨大、工藝復(fù)雜的生產(chǎn)過程，它不僅要投入大量的人力、物力，而且需要很高的技術(shù)水平，生產(chǎn)周期也較長。應(yīng)用計算機輔助船舶設(shè)計，主要目的就是為了提高設(shè)計質(zhì)量、縮短設(shè)計周期和降低造船成本。</p><p>　　自從計算機應(yīng)用于船舶設(shè)計以來，由于計算機的容量大、計算速度快，因此能輕而易舉地完成繁瑣的船舶靜力學(xué)和船舶動力學(xué)的各種計算。新的計算方法和優(yōu)化技術(shù)在船舶設(shè)計

87、中得到綜合應(yīng)用，用數(shù)學(xué)方法生成船體型線的設(shè)想也得到實現(xiàn)。</p><p>　　本節(jié)應(yīng)用中國船級社研制的COMPASS軟件系統(tǒng)進行靜水及穩(wěn)性橫截曲線計算。</p><p>　　?????????????軟件系統(tǒng)簡介</p><p>　　COMPASS軟件系統(tǒng)是CCS在20世紀80年代初自主研發(fā)的、關(guān)于船舶規(guī)范校核和審圖計算方面的專用軟件系統(tǒng)，先后用于上千艘船舶的分析計

88、算和安全評估工作，在國內(nèi)具有很高知名度和權(quán)威性。隨著規(guī)范的不斷更新與完善，1995年COMPASS軟件系統(tǒng)進行了更新。更新后的軟件系統(tǒng)，在船舶審圖、輔助設(shè)計工作中得到了更為廣泛的應(yīng)用，計算結(jié)果達到國外同類軟件的先進水平，獲得了用戶的信賴和肯定。  　　COMPASS軟件系統(tǒng)由CCS海船規(guī)范計算系統(tǒng)和內(nèi)河船舶規(guī)范計算系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)構(gòu)成。 海船規(guī)范計算系統(tǒng)是CCS為了適應(yīng)造船業(yè)和航運業(yè)的高速發(fā)展，根據(jù)CCS《鋼質(zhì)海船入

89、級與建造規(guī)范》、國際船級社協(xié)會統(tǒng)一要求、海事局《船舶與海上設(shè)施法定檢驗規(guī)則》、IMO相關(guān)公約、規(guī)則等最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而開發(fā)的一個高起點、高技術(shù)含量的軟件系統(tǒng)。包括四個具體的計算系統(tǒng)功能模塊：集成船舶性能計算子系統(tǒng)、船舶結(jié)構(gòu)計算子系統(tǒng)、船舶軸系計算子系統(tǒng)、船舶電氣計算子系統(tǒng)。曾先后成功用于大型油船、集裝箱船、散貨船的直接技術(shù)和各種新型船舶、新型結(jié)構(gòu)的分析評估及軸系振動與校中事故分析，解決了大量的設(shè)計技術(shù)問題和船舶營運中產(chǎn)生的技術(shù)問題。

90、0; 　　內(nèi)河</p><p><b>　　????邦戎曲線</b></p><p>　　計算船體各站號處橫剖面自船底到最高一層連續(xù)甲板在不同吃水的橫剖面面積??，根據(jù)??繪制邦戎曲線圖，通過邦戎曲線可以知道船舶縱傾狀態(tài)下的排水量和浮心位置。</p><p>　　??????應(yīng)用???????軟件系統(tǒng)進行邦戎曲線計算</p>&

91、lt;p>　　在COMPASS軟件系統(tǒng)，SRH10 船舶幾何形體輸入、邦金曲線計算(INPUT OF GEOMETRY) 中輸入船體及其附體的幾何數(shù)據(jù)，并計算船舶邦戎曲線。</p><p>　　?????邦戎曲線計算結(jié)果</p><p>　　COMPASS邦戎曲線計算輸出數(shù)如下。</p><p>　　??????繪制邦戎曲線圖</p><p

92、><b>　　附錄?</b></p><p>　　COMPASS 船舶幾何形體輸入、邦金曲線計算 (Ver.0201) - 16981982 第 1 頁</p><p><b>　　甲板數(shù)據(jù) [m]</b></p><p>　　=================================

93、==================</p><p>　　| | 縱 向 | 甲板邊線 (右舷) | 甲板中心線高度 | 甲板邊線 (左舷) |</p><p>　　| 臺階 | 位 置 | 垂向 橫向 | | 垂向 橫向 |</p><p>　　| | (

94、m) | (m) (m) | (m) | (m) (m) |</p><p>　　___________________________________________________________________________</p><p>　　-2.395 7.574 6.403

95、 7.650 7.574 -6.403</p><p>　　-2.395 7.574 6.403 7.650 7.574 -6.403</p><p>　　0.000 7.561 6.923 7.650 7.561 -6.923</p>

96、<p>　　2.170 7.549 7.373 7.650 7.549 -7.373</p><p>　　4.340 7.537 7.817 7.650 7.537 -7.817</p><p>　　6.510 7.527 8.129

97、 7.650 7.527 -8.129</p><p>　　8.680 7.519 8.388 7.650 7.519 -8.388</p><p>　　10.850 7.513 8.601 7.650 7.513 -8.601</p>

98、<p>　　13.020 7.508 8.753 7.650 7.508 -8.753</p><p>　　15.190 7.505 8.856 7.650 7.505 -8.856</p><p>　　17.360 7.502 8.921

99、 7.650 7.502 -8.921</p><p>　　19.530 7.500 8.997 7.650 7.500 -8.997</p><p>　　21.700 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.000</

100、p><p>　　26.040 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.000</p><p>　　30.380 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.000</p><p>　　34.720 7.500 9.

101、000 7.650 7.500 -9.000</p><p>　　39.060 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.000</p><p>　　43.400 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.000

102、</p><p>　　47.740 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.000</p><p>　　52.080 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.000</p><p>　　56.420 7.500

103、 9.000 7.650 7.500 -9.000</p><p>　　60.760 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.000</p><p>　　65.100 7.500 9.000 7.650 7.500 -

104、9.000</p><p>　　69.440 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.000</p><p>　　71.610 7.500 8.997 7.650 7.500 -8.997</p><p>　　73.780 7.5

105、05 8.849 7.650 7.505 -8.849</p><p>　　75.950 7.511 8.657 7.650 7.511 -8.657</p><p>　　78.120 7.533 7.960 7.650 7.533

106、 -7.960</p><p>　　80.290 7.563 6.840 7.650 7.563 -6.840</p><p>　　80.400 7.563 6.837 10.250 7.563 -6.837</p><p>　　80.400

107、 10.129 8.079 10.290 10.129 -8.079</p><p>　　82.460 10.183 7.560 10.331 10.183 -7.560</p><p>　　84.630 10.248 6.682 10.373 10

108、.248 -6.682</p><p>　　86.800 10.315 5.551 10.390 10.315 -5.551</p><p>　　87.712 10.351 4.608 10.408 10.351 -4.608</p><p>　　89.8

109、66 10.432 0.024 0.000 10.432 -0.024</p><p>　　COMPASS 船舶幾何形體輸入、邦金曲線計算 (Ver.0201) - 16981982 第 2 頁</p><p>　　橫剖面面積 [m^2]</p><p>　　===============

110、====================================</p><p>　　縱向位置 | 距基線高度 [m]</p><p>　　[m] | 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000</p><p>　　-----------------------------

111、------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　-2.395 | 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0</p><p>　　-2.395 | 0.0 0.0

112、 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0</p><p>　　0.000 | 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0</p><p>　　2.170 | 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

113、 0.0 0.0</p><p>　　4.340 | 0.1 0.4 1.0 1.7 2.6 3.5 4.6 6.2</p><p>　　6.510 | 0.5 1.4 2.8 4.3 6.2 8.3 10.7 13.6</p><

114、p>　　8.680 | 0.8 2.6 4.9 7.5 10.4 13.6 17.2 21.2</p><p>　　10.850 | 1.3 3.9 7.1 10.8 14.8 19.2 24.0 29.2</p><p>　　13.020 | 1.8 5.4

115、 9.7 14.6 19.8 25.5 31.5 37.8</p><p>　　15.190 | 2.3 7.1 12.6 18.6 25.1 31.8 38.9 46.2</p><p>　　17.360 | 3.0 8.9 15.6 22.8 30.3 38

116、.1 46.1 54.2</p><p>　　19.530 | 3.7 10.7 18.4 26.5 34.8 43.3 51.9 60.7</p><p>　　21.700 | 4.1 12.0 20.4 29.2 38.0 46.9 55.8 64.8</p>