拖網(wǎng)漁船穩(wěn)性校核【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要III</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　

2、　1.1 選題的目的和意義1</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外拖網(wǎng)漁船穩(wěn)性的研究狀況1</p><p>　　1.3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容5</p><p>　　2. 設(shè)計(jì)船主尺度及排水量的確定6</p><p>　　2.1 分析任務(wù)書與母型船資料6</p><p>　　2.2 確定設(shè)計(jì)船主尺度及排水量7

3、</p><p>　　2.3設(shè)計(jì)船重量估算7</p><p>　　2.3.1空船重量估算7</p><p>　　2.3.2 載重量估算8</p><p>　　3 設(shè)計(jì)船型線設(shè)計(jì)9</p><p>　　4 設(shè)計(jì)船總布置設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)船重量重心計(jì)算13&l

4、t;/p><p>　　5 設(shè)計(jì)船初穩(wěn)性校核19</p><p>　　5.1 設(shè)計(jì)船靜水力計(jì)算20</p><p>　　5.2繪制設(shè)計(jì)船靜水力曲線35</p><p>　　5.3 設(shè)計(jì)船初穩(wěn)性和浮態(tài)計(jì)算36</p><p>　　6 總結(jié)部分38</p><p><b>　　

5、致謝39</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　附錄：附圖41</b></p><p><b>　　拖網(wǎng)漁船穩(wěn)性校核</b></p><p><b>　　摘 要</b></p>

6、<p>　　穩(wěn)性是指船舶在受外力作用發(fā)生傾斜而不致傾覆，當(dāng)外力作用消失后，船舶仍能回復(fù)到原來平衡位置的能力。本次設(shè)計(jì)為7.0m拖網(wǎng)漁船穩(wěn)性校核。整個(gè)設(shè)計(jì)過程中首先分析母船資料，然后確定設(shè)計(jì)船的主尺度，進(jìn)行設(shè)計(jì)船總布置設(shè)計(jì)和重量重心計(jì)算，最后進(jìn)行設(shè)計(jì)船的初穩(wěn)性計(jì)算和穩(wěn)性校核。繪圖包括通過仿氏變換繪制設(shè)計(jì)船型線圖、設(shè)計(jì)船總布置圖和靜水力曲線圖。</p><p>　　關(guān)鍵字：拖網(wǎng)漁船 穩(wěn)性校核 型線

7、圖 總布置圖 靜水力曲線圖</p><p>　　The stability check f 7.0m dory trawler</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Stability is that a ship was skewed by external force without overtur

8、ning, when the external force disappears, the ship is able to return to the original position of equilibrium.This design is the stability check of 7.0 m fishing ship. The whole design process is required to analysis the

9、mother-ship data,to determine the main dimension of the design ship ,to design the general arrangement and estimate the ship’s weight and the centre of weight, at last do the calculation of stability and stabili</p>

10、;<p>　　Keyword：dory trawler stability check molded lines general layout Hydrostatic curves.</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 選題的目的和意義</p><p>　　拖網(wǎng)漁船是用拖網(wǎng)捕魚法來

11、捕撈魚類的船舶。拖網(wǎng)漁船上的拖網(wǎng)，是利用甲板上的絞車來收網(wǎng)的。拖網(wǎng)漁船捕撈到的魚，儲(chǔ)藏在船上的冷庫(kù)中。拖網(wǎng)捕魚是捕魚效果好、適用范圍廣的一種捕魚方法。所以，拖網(wǎng)漁船是漁船中數(shù)量最多的一種。拖網(wǎng)漁船作業(yè)時(shí)，漁具阻力對(duì)拖網(wǎng)漁船的穩(wěn)性、橫傾角和吃水都有一定的影響。</p><p>　　穩(wěn)性是船舶的基本性能之一。相對(duì)于其他類型船舶而言，漁船尺度小，所遇到的氣象、海況條件惡劣，在海上裝載情況多變，風(fēng)向、浪向等都不確定，因此

12、保證漁船自身的穩(wěn)性尤其重要。漁船穩(wěn)性包括初穩(wěn)性和大傾角穩(wěn)性兩個(gè)方面。</p><p>　　據(jù)調(diào)察，我國(guó)漁船事故中，穩(wěn)性出事故者約占10%左右，比例雖然不高，但是漁船一旦穩(wěn)性出事故，往往導(dǎo)致生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失。本次設(shè)計(jì)任務(wù)是整個(gè)拖網(wǎng)漁船的穩(wěn)性校核。在充分分析母型船的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新船型，該船繼承了母型船的優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)設(shè)計(jì)過程中要求對(duì)該船舶的主要要素作出確定。該設(shè)計(jì)階段涉及全船的主要技術(shù)形態(tài)的建立和各項(xiàng)性能指標(biāo)的確立。由

13、于無論從船舶穩(wěn)定性，耐波性上考慮，漁船等小型船舶都不如一般的大型船舶來得好。因此漁船的傾覆事故發(fā)生多次。如果能夠研究出穩(wěn)性好，造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)性好的船型，將對(duì)漁民的人生安全提供更好的保障，能夠提高我國(guó)整個(gè)漁業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　本次課題將嘗試在母型船的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出符合規(guī)范要求的拖網(wǎng)漁船，同時(shí)也是對(duì)原有母型船的部分改造，力求新船的各項(xiàng)性能在原有母型船的基礎(chǔ)上，能夠更上一個(gè)臺(tái)階。 改進(jìn)船型，改善船舶穩(wěn)性，

14、使之更有效地適應(yīng)海洋捕撈作業(yè)的需要，這是減少新造的拖網(wǎng)漁船發(fā)生傾覆事故的根本。如果能夠設(shè)計(jì)出好的船型，將對(duì)漁民的人生安全提供更好的保障，也能夠提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外拖網(wǎng)漁船穩(wěn)性的研究狀況 </p><p>　　船舶的穩(wěn)性十分重要的，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都花了大量的時(shí)間來研究船舶的穩(wěn)性，已經(jīng)有幾百年的歷史了。船舶穩(wěn)性研究又是相當(dāng)復(fù)雜的，由于實(shí)際船舶航行于兩種流體之間的界

15、面上，并且船舶穩(wěn)性涉及環(huán)境條件、船舶技術(shù)條件和操作要素等許多因素，故而穩(wěn)性的改善可能又會(huì)導(dǎo)致船舶其它性能的惡化，因此這一方面研究雖有幾百年的歷史，至今還沒有形成一個(gè)理論上成熟的綜合考慮船型要素、環(huán)境條件和傾覆機(jī)理等因素的穩(wěn)性衡準(zhǔn)。</p><p>　　最早的穩(wěn)性理論研究工作主要是由Buouger，Awotdo和Moselye等開創(chuàng)的。他們的研究屬于最古老的穩(wěn)性概念。這一概念認(rèn)為船舶穩(wěn)陛可以由船舶的幾何形狀和重量

16、分布決定，即:船舶的穩(wěn)性取決于船舶在靜水中的復(fù)原力臂曲線的形狀。這一概念是建立在若干失事和非失事船舶的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上而嚴(yán)格假定的。這些假定是:浮力保持不變;任何形式的能量增加或損失可以忽略;所有形式的擾動(dòng)均是有勢(shì)的、定常的;禍合力和其它流體動(dòng)力可以忽略。</p><p>　　18世紀(jì)是造船發(fā)展史上具有重要意義的時(shí)期，法國(guó)人Buouger首次提出了穩(wěn)心的概念，并定義了穩(wěn)心半徑和初穩(wěn)性高的概念。穩(wěn)心半徑r定義為:&l

17、t;/p><p><b>　　(1-2)</b></p><p>　　式中、e分別為橫向慣性矩和排水體積，初穩(wěn)性高GM定義為:</p><p><b>　　(1-3)</b></p><p>　　式中，。分別為浮心和重心的垂向坐標(biāo)，Bouger的研究確立了船舶穩(wěn)性中初穩(wěn)性的研究。Awtood用出水和入水

18、楔形體積構(gòu)成的容積轉(zhuǎn)移力矩來更加精確地計(jì)算船舶的復(fù)原力臂。他提出的復(fù)原力臂的公式為:</p><p><b>　　(1-4)</b></p><p>　　式中，為入水或出水楔形的容積，為容積轉(zhuǎn)移力臂。之后，ReveerndMoselye提出了“動(dòng)穩(wěn)性”的概念，這一概念考慮的是傾覆力矩所作的功與船舶復(fù)原力矩所作的功相平衡，它是我國(guó)、前蘇聯(lián)和日本等國(guó)使用的穩(wěn)性規(guī)范的基礎(chǔ)。

19、</p><p>　　由于船舶穩(wěn)性研究的實(shí)用意義在于制定穩(wěn)性衡準(zhǔn)，在早期，穩(wěn)性衡準(zhǔn)主要應(yīng)用初穩(wěn)性高作為船舶穩(wěn)性的量度，根據(jù)船舶大小，認(rèn)為初穩(wěn)性高在0.2~0.6m之間穩(wěn)性就足夠了，這是一種純粹憑經(jīng)驗(yàn)的方法。1887年，Denny第一次提出了一條標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)性力臂曲線，以此作為穩(wěn)性的衡準(zhǔn)。后來，Benjamin通過對(duì)大量安全航行的船舶進(jìn)行比較后提出了用動(dòng)穩(wěn)性力臂曲線作為穩(wěn)性衡準(zhǔn)。1939年Ralloal根據(jù)大量失事船舶

20、資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果提出了基于船舶靜水中的實(shí)際復(fù)原力臂曲線下面積的穩(wěn)性估計(jì)及穩(wěn)性界限，他第一次比較全面地、科學(xué)地將實(shí)船經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用于船舶穩(wěn)性的研究之中，他的成果對(duì)后來國(guó)際海事組織(IMO)討爭(zhēng)性規(guī)范的制定具有重要作用。</p><p>　　1.2.1 波浪中船舶穩(wěn)性國(guó)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　Wendel指出了當(dāng)船舶遭受一個(gè)波長(zhǎng)和速度與其一樣的隨浪作用時(shí)波峰在船腫時(shí)船舶復(fù)原力矩?fù)p失相當(dāng)

21、大這一現(xiàn)象并給出了復(fù)原力矩?fù)p失量的計(jì)算方法。之后，Amdt和Rodne考慮了波浪中水質(zhì)點(diǎn)軌圓運(yùn)動(dòng)影響的Smhti效應(yīng)對(duì)Wendel的計(jì)算方法進(jìn)行修正，從而使計(jì)算結(jié)果更加接近于試驗(yàn)結(jié)果。Pualiing等人進(jìn)一步發(fā)展了這種計(jì)算法，并推導(dǎo)了一組計(jì)算公式。Kure和Bang研究了斜浪中的穩(wěn)性問題，他們把斜浪影響分成兩個(gè)分量:一個(gè)分量按隨浪來計(jì)算，另一分量則看成船舶左右舷引起的壓力差從而可以歸結(jié)為一個(gè)波浪擾動(dòng)力矩。Martni和Kure。應(yīng)用李

22、雅普諾夫處理動(dòng)力系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法提出了用直接法來處理橫浪一橫風(fēng)中和隨浪航行時(shí)船舶穩(wěn)性的思想。</p><p>　　1952年，Grim研究了隨浪航行船舶復(fù)原力矩隨時(shí)間變化對(duì)橫穩(wěn)性的影響，解決了水線面周期變化引起的穩(wěn)性高度周期變化而產(chǎn)生的參數(shù)共振問題，使參數(shù)共振成為船舶翻沉的物理模型之一。Puallig等人通過在舊金山灣天然風(fēng)浪中進(jìn)行的大比尺船模試驗(yàn)，運(yùn)用相應(yīng)的時(shí)域模擬分析方法，發(fā)現(xiàn)尾隨浪情況下的一些船舶的傾覆機(jī)理

23、，也就是參數(shù)共振和純穩(wěn)性喪失原理。Robert和Naess等人應(yīng)用Markov過程推導(dǎo)了橫搖振幅的概率密度分布，發(fā)現(xiàn)橫搖運(yùn)動(dòng)振幅漸進(jìn)分布屬于指數(shù)型分布。chiu&Fujino，F(xiàn)nag&Lee等人對(duì)Kovni一枷砍。vs沖提出的切片理論進(jìn)行了擴(kuò)展，采用瞬時(shí)濕表面的時(shí)域分析法研究了波浪對(duì)船舶穩(wěn)性的影響。</p><p>　　由于非線性振動(dòng)理論中有關(guān)混沌理論的發(fā)展，開始有人應(yīng)用分岔和混沌理論來分析問題

24、，并取得了很大的進(jìn)展。Fazlalallo和Shaw等人利用Melnikov方法研究了船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的同宿分岔和異宿分岔;Lee在己知系統(tǒng)的吸引子的條件下，嘗試采用胞映射法求解升沉一橫搖藕合系統(tǒng)的吸引域;Mukl和Falano使用路徑跟蹤技術(shù)，得到了非線性橫搖運(yùn)動(dòng)的分岔集，求出了系統(tǒng)多種形式的振動(dòng)解以及由周期不斷倍化而產(chǎn)生的混沌吸引子。近年來，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起，己經(jīng)有人開始嘗試?yán)蒙窠?jīng)模糊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)船舶在波浪中的穩(wěn)性變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿

25、真模擬。</p><p>　　Masmai和Abudle提出了在尾斜浪中導(dǎo)致船舶傾覆的一種數(shù)學(xué)模型，是基于剝離法(srtipmhetdo)發(fā)展而來的，模型中考慮了在波浪中初穩(wěn)性高度變化的影響，這種變化通過在一定的傾斜角度下的復(fù)原力矩平衡條件得到，同時(shí)對(duì)初穩(wěn)性高度分別為0.3m， 0.6m，0.9m的15000噸集裝箱船進(jìn)行了研究。研究表明，將初穩(wěn)性高度變化考慮進(jìn)去的剝離法，可以對(duì)參數(shù)共振進(jìn)行預(yù)測(cè);航速和波速接近時(shí)

26、，初穩(wěn)性高度為0.9m和0.6m在遭遇角為45度時(shí)，是危險(xiǎn)的，容易引起船舶傾覆;初穩(wěn)性高度0.3m在遭遇角為60度時(shí)，是危險(xiǎn)的，這是因?yàn)镕orudeNumber變得很大，滿足了參數(shù)共振條件。</p><p>　　S.Surendran由即和J.VeknataReddy用非線性逼近來預(yù)測(cè)船舶搖擺響應(yīng)，他們?cè)谘芯苛舜爸饕淖枘岷蛷?fù)原周期，并研究了波浪主要參數(shù)對(duì)船舶搖擺的影響，參數(shù)包括波幅，波頻和波高等。求解方法用四

27、階RungeKuatt法求解，結(jié)果表明此近似方法與己知的結(jié)果吻合得很好。</p><p>　　由于海洋環(huán)境條件，特別是波浪，其最顯著的特點(diǎn)就是隨機(jī)性，在自然界里波浪的出現(xiàn)是無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的。因此，它是典型的隨機(jī)事件，應(yīng)用研究隨機(jī)現(xiàn)象的方法，即概率論的方法對(duì)其進(jìn)行研究，當(dāng)然這方面研究也是結(jié)合船舶橫搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的。</p><p>　　1953年Denis和Pierosn開創(chuàng)了船舶隨機(jī)穩(wěn)性方面的研

28、究。他們把不規(guī)則的波浪看作一個(gè)隨機(jī)過程。利用響應(yīng)函數(shù)來表示船舶在海浪上的運(yùn)動(dòng)，從而把概率統(tǒng)計(jì)方法引進(jìn)了船舶運(yùn)動(dòng)的研究。Haseslmna和vasslipuolos介紹了隨機(jī)擾動(dòng)力矩下如何處理非線性系統(tǒng)的問題。Kasoter應(yīng)用了Haseslmna和Vassilpuolos提供的方法，研究了橫搖運(yùn)動(dòng)相位平面的軌跡。De.Jong試圖利用FPK方程解訣這一問題，并且用超越頻率來確定穩(wěn)性。Dorin等人提出了各種造成船舶傾覆的因素如何依一定的

29、概率組合在一起，造成可能的傾覆事故，從而確定船舶可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)的概率。Kasnter提出了用假設(shè)檢驗(yàn)的方法來確定船舶是否會(huì)傾覆，并且指出了長(zhǎng)期和短期衡準(zhǔn)的區(qū)別。Vossers，Kovrni，越智和夫等人應(yīng)用線性理論對(duì)隨機(jī)波浪中的船舶穩(wěn)性進(jìn)行研究。隨著非線性動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，許多學(xué)者應(yīng)用非線性理論進(jìn)行這方面的研究。英國(guó)的Robesrt利用Markov過程和隨機(jī)平均法研究了不規(guī)則波浪中船舶非線性橫搖的隨機(jī)理論，他還研究了確定船舶穩(wěn)性的橫搖運(yùn)動(dòng)概

30、率模型。加拿大的Hdadar應(yīng)用功率譜研究非線性橫搖運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　1.2.2波浪中船舶穩(wěn)性國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀</p><p>　　1．波浪中穩(wěn)性理論研究</p><p>　　董艷秋，紀(jì)凱，黃衍順采用瞬時(shí)濕表面的時(shí)域分析法，研究波浪中的船舶橫搖穩(wěn)性。船舶瞬時(shí)濕表面，也就是船舶某一時(shí)刻浸入水中的表面積。當(dāng)船舶在波浪中航行時(shí)，由于船舶與波浪的相互作用，船舶的姿態(tài)及

31、吃水是隨時(shí)間變化的。船舶的位置、姿態(tài)及吃水，直接影響船舶的排水體積，從而影響船舶的恢復(fù)力矩及穩(wěn)性。在研究波浪與船舶的穩(wěn)性時(shí)暫不考慮航速的影響，并假定，船舶的重心在橫搖過程中位置不變，船寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于船長(zhǎng)，船波橫向相交視為直線。計(jì)算船舶的瞬時(shí)濕表面。由于橫搖運(yùn)動(dòng)是非對(duì)稱運(yùn)動(dòng)，船舶的左右舷吃水并不相同，所以不能再以簡(jiǎn)單的吃水來衡量，在此，引入一個(gè)新的概念一浸深，即為左舷和右舷的吃水。通過實(shí)例計(jì)算和分析，可以發(fā)現(xiàn)，由于波浪的存在，不同橫搖角對(duì)應(yīng)的

32、恢復(fù)力矩與靜水中的恢復(fù)力矩相比較存在很大的差異，尤其是隨浪時(shí)船中位于波峰時(shí)的差異更大。這說明波浪中穩(wěn)性的研究是很重要的;采用瞬時(shí)濕表面變化的時(shí)域分析法，可得出復(fù)雜情況下船舶在波浪中的復(fù)原力矩，在大角度橫搖情況下，它具有明顯的非線性特性;穩(wěn)性曲線受波浪因素影響較大，在穩(wěn)性衡準(zhǔn)過程中，應(yīng)注意波浪參數(shù)及船波相對(duì)位置等動(dòng)態(tài)因素的影響，選擇合理的衡準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　林焰，邢殿錄，紀(jì)卓尚，楊植利用LiPaunov

33、理論，研究了船舶在規(guī)則波浪中運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)性;利用攝動(dòng)理論，求解出船舶運(yùn)動(dòng)響應(yīng);并討論了船舶橫搖與垂蕩運(yùn)動(dòng)頻率、最大橫搖角和波浪要素對(duì)穩(wěn)性曲線GZ的影響，以及流體動(dòng)壓力對(duì)穩(wěn)性曲線的修正，從而給計(jì)算船舶在隨浪中的穩(wěn)性提供了一種方法。并以38000t成品油船為例進(jìn)行了計(jì)算，并編制了船舶隨浪穩(wěn)性仿真軟件，具有對(duì)波浪和船舶運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)仿真功能，即在連續(xù)的時(shí)間歷程中，通過屏幕連續(xù)顯示波浪和船舶的三維運(yùn)動(dòng)，并能計(jì)算出完整船舶或破損船舶在某個(gè)時(shí)間歷程點(diǎn)的浮態(tài)

34、和穩(wěn)性。應(yīng)用數(shù)字仿真技術(shù)進(jìn)行船舶隨浪穩(wěn)性研究，為船舶隨浪穩(wěn)性的研究提供了一個(gè)CAD手段;通過對(duì)實(shí)船的仿真計(jì)算，證明仿真軟件是有效的、實(shí)用的;船舶隨浪(中拱)穩(wěn)性曲線GZ與靜水穩(wěn)性曲線有不同程度的損失，這在船舶設(shè)計(jì)階段要給子充分的考慮;船舶隨浪穩(wěn)性的研究為今后繼續(xù)探討船舶的斜浪穩(wěn)勝和破損船的波浪穩(wěn)險(xiǎn)提供了基礎(chǔ)。</p><p>　　孔祥金，曹振海應(yīng)用攝動(dòng)法提出了一種尾斜浪中復(fù)原力計(jì)算的方法，對(duì)四艘處于各種船一波相對(duì)

35、位置的船舶進(jìn)行了大量的計(jì)算，其中包括波高，波長(zhǎng)對(duì)復(fù)原力的影響，計(jì)算表明:當(dāng)波高或波高與波長(zhǎng)之比不變時(shí)，波長(zhǎng)在O.SL倒1.2L之間變化對(duì)穩(wěn)性影響不大，但當(dāng)波長(zhǎng)或波長(zhǎng)與波高之比不變時(shí)，波高同等量級(jí)的變化對(duì)穩(wěn)性影響要比前者大得多。最后，用一艘船模作了尾斜浪中半約束船模的穩(wěn)性試驗(yàn)，驗(yàn)證了理論計(jì)算的正確性。作者編制了尾斜浪中穩(wěn)性計(jì)算程序，包括靜水和隨浪的情況;在計(jì)算實(shí)例中發(fā)現(xiàn)，船腫位于上下坡段時(shí)，航向角在大于45“情況下穩(wěn)性陡然下降，穩(wěn)性甚至比

36、純隨浪中船月中位于波峰時(shí)還要小。</p><p>　　當(dāng)船舶在隨浪和尾斜浪中航行時(shí)，容易發(fā)生傾覆。傾覆的主要原因是，在某些波浪和航速條件下，船舶會(huì)發(fā)生橫甩，此時(shí)船舶失去控制，突然發(fā)生橫轉(zhuǎn)，同時(shí)產(chǎn)生大角度橫傾，繼而發(fā)生傾覆。因此，研究船舶在隨浪中的橫甩現(xiàn)象是分析船舶傾覆的基礎(chǔ)，具有重要意義。隨浪中的橫甩和傾覆運(yùn)動(dòng)幅度很大，是一種非線性、不定常的問題，用數(shù)學(xué)方程描述和模型試驗(yàn)?zāi)M非常困難。1999年，Minecif利

37、用Z形試驗(yàn)結(jié)果預(yù)報(bào)船舶在波浪中發(fā)生橫甩的可能性。Z形操縱運(yùn)動(dòng)同時(shí)反映了舵的控制能力和船的響應(yīng)性能，只要制定相應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，就可以用來判斷橫甩的發(fā)生。這種方法與常規(guī)的操縱性研究方法類似，比較容易實(shí)現(xiàn)。范佘明在水平的隨船坐標(biāo)系下，建立了船舶在波浪中的六自由度操縱運(yùn)動(dòng)方程。進(jìn)行船舶在波浪中的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和Z形操縱運(yùn)動(dòng)模型試驗(yàn)，驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的正確性。通過不同波浪和航速條件下船舶Z形操縱運(yùn)動(dòng)的模擬計(jì)算，預(yù)報(bào)船舶在隨浪中的橫甩，預(yù)報(bào)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較一

38、致。</p><p>　　2．風(fēng)浪中船舶穩(wěn)勝衡準(zhǔn)研究</p><p>　　船舶在航行作業(yè)中，或因配載，或因自由液面影響，或因重物移動(dòng)，或因甲板上浪、流水不暢，或因風(fēng)浪等外力影響所造成的翻沉事故，都是由于船舶的穩(wěn)性不足而發(fā)生的。困此尋找穩(wěn)性的衡準(zhǔn)方法和相應(yīng)的合理性標(biāo)準(zhǔn)，直接與船舶航行安全性和船舶使用的經(jīng)濟(jì)性及其它性能相關(guān)，也是船舶設(shè)計(jì)，航運(yùn)部門關(guān)心的問題。國(guó)際上一些國(guó)家依據(jù)海損事故統(tǒng)計(jì)分析，

39、結(jié)合半經(jīng)驗(yàn)半理論公式，提出了不少穩(wěn)性衡準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為避免船舶因穩(wěn)性不足而發(fā)生翻沉的事故起到了一定的作用。但這些衡準(zhǔn)方法不能真實(shí)的反應(yīng)船型、裝載狀態(tài)與周圍環(huán)境條件間的相互關(guān)系。由于船舶在海上航行時(shí)，所受的環(huán)境條件是隨時(shí)間而變化的，在環(huán)境條件及載荷的擾動(dòng)下，船舶將作大幅值的橫搖運(yùn)動(dòng)，而且這種運(yùn)動(dòng)是一個(gè)持續(xù)擾動(dòng)作用下的非線性，非自治非定常系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。劉家新，蔡嶺梅應(yīng)用“實(shí)用穩(wěn)定性”理論和李雅普諾夫函數(shù)討論船舶非線性橫搖運(yùn)動(dòng)的大傾角穩(wěn)

40、性問題。提出了穩(wěn)性衡準(zhǔn)指標(biāo)，并驗(yàn)證了計(jì)算衡準(zhǔn)方法的可靠性和實(shí)用性。</p><p>　　3．船舶在波浪中的運(yùn)動(dòng)</p><p>　　船舶在海上航行時(shí)由于風(fēng)浪等各種擾動(dòng)而產(chǎn)生的搖擺運(yùn)動(dòng)中，對(duì)船舶的適用和安全影響最顯著的是橫搖、縱搖和垂蕩三種形式。尤其通過對(duì)于橫搖運(yùn)動(dòng)的研究，可以確定船舶傾覆的條件。</p><p>　　長(zhǎng)期以來，船舶在波浪中的搖擺問題一直用線性動(dòng)力學(xué)的

41、方法進(jìn)行研究，并己取得豐碩的研究成果。然而船舶在波浪中搖擺，尤其在惡劣的海況下，實(shí)際存在著各種非線性影響因素，如非線性復(fù)原力矩，非線性阻尼力矩等，這是線性動(dòng)力學(xué)無法描述的，且船舶不同運(yùn)動(dòng)形式之間存在的禍合也無法用線性動(dòng)力學(xué)進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。早在1863年，F(xiàn)roude就觀察到當(dāng)縱搖方向的小的自由振蕩頻率為橫搖方向小的振蕩頻率的二倍時(shí)，船舶出現(xiàn)無法解釋的橫搖特性，即現(xiàn)代非線性動(dòng)力學(xué)中的“參數(shù)共振”現(xiàn)象。由于非線性振動(dòng)，尤其是混沌振動(dòng)數(shù)學(xué)理論

42、方面的困難，使得對(duì)于船舶非線性搖擺的研究發(fā)展緩慢。然而隨著關(guān)于分岔和混沌理論的發(fā)展，給船舶搖擺研究也帶未了活力。尤其是非線性橫搖運(yùn)動(dòng)，因其對(duì)船舶和海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性和安全性所產(chǎn)生的影響，受到工程力學(xué)界和船舶工程界的關(guān)注。</p><p>　　船舶非線性動(dòng)力學(xué)的研究中還有幾個(gè)重要問題巫待深入研究:其一是非線性復(fù)原力矩和阻尼以及不同運(yùn)動(dòng)之間的非線性禍合共同作用下的船舶非線性復(fù)雜動(dòng)力學(xué)響應(yīng)問題，尤其是非線性禍合情況下

43、的理論分析研究。在船舶非線性動(dòng)力學(xué)的研究中，這是極為重要的對(duì)船舶動(dòng)力響應(yīng)影響最大的非線性因素，深入開展此方面的研究可以充分了解船舶在波浪中搖擺的非線性動(dòng)力響應(yīng)問題，探明其分岔、混沌及導(dǎo)致船舶奇異傾覆的機(jī)理;其二是船舶在隨機(jī)波浪作用下的復(fù)雜非線性動(dòng)力響應(yīng)，分岔和混沌及其導(dǎo)致船舶傾覆的概率問題尚需進(jìn)一步深入研究。只有開展在隨機(jī)波浪中船舶的非線性動(dòng)力學(xué)研究，研究隨機(jī)波浪中各種非線性因素的禍合效應(yīng)，才可能搞清實(shí)際海況中航行的船舶非線性動(dòng)力學(xué)特性

44、，為將所研究的理論真正應(yīng)用到航行于實(shí)際海況的實(shí)船中進(jìn)行理論準(zhǔn)備;其三是上述船舶非線性運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和船舶參數(shù)之間的關(guān)系和相互作用尚無具體分析研究。船舶參數(shù)與非線性動(dòng)力響應(yīng)之間內(nèi)在聯(lián)系的研究也是十分必要的，可以對(duì)船舶的使用和安全設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)依據(jù)。</p><p>　　1.3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 </p><p>　　本文重點(diǎn)研究了拖網(wǎng)漁船的穩(wěn)性校核過程,包括設(shè)計(jì)船的主尺度確定,型線圖、總布置圖的

45、繪制以及靜水力曲線的繪制,針對(duì)各種工況對(duì)設(shè)計(jì)船進(jìn)行初穩(wěn)性計(jì)算和穩(wěn)性校核,并對(duì)存在的問題進(jìn)行總結(jié)分析。</p><p>　　2. 設(shè)計(jì)船主尺度及排水量的確定</p><p>　　2.1 分析任務(wù)書與母型船資料</p><p>　　船舶的設(shè)計(jì)任務(wù)書是對(duì)該船使用任務(wù)和技術(shù)要求的體現(xiàn)，是設(shè)計(jì)的依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)船為鋼質(zhì)單甲板、單底、單槳、單舵、尾機(jī)型、橫骨架式拖網(wǎng)漁船。

46、主要在我國(guó)近海捕魚,按近海航區(qū)設(shè)計(jì)。其主尺度要求與母型船相差不大，且主要參數(shù)基本不變，因此，以母型船作為參照，按相應(yīng)法規(guī)和規(guī)范進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì)工作。</p><p><b>　　任務(wù)書要求如下：</b></p><p>　　船名：7.0m拖網(wǎng)漁船</p><p>　　航區(qū)：Ⅱ類（近海航區(qū)）</p><p>　　船型：鋼質(zhì)

47、單甲板、單底、單槳、單舵、尾機(jī)型、橫骨架式拖網(wǎng)漁船</p><p>　　用途：主要從事近海拖蝦作業(yè)，也能從事尾拖網(wǎng)等漁撈作業(yè)</p><p><b>　　主尺度：</b></p><p>　　總 長(zhǎng)LOA 不大于 40.0 m</p><p>　　垂線間

48、長(zhǎng)LPP ～30.0 m</p><p>　　型 寬B 7.0 m</p><p>　　型 深D 3.0 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水d

49、 ～2.50 m</p><p>　　排水量△ ～250 t</p><p>　　肋 距 0.50 m</p><p>　　船級(jí)與船籍：中華人民共和國(guó)船級(jí)社，中國(guó) </p>&l

50、t;p><b>　　船員定額：8p</b></p><p>　　主機(jī) 濰坊6160A-13一臺(tái)，額定功率：183.8KW，額定轉(zhuǎn)速：1000r/min。</p><p>　　齒輪箱：Z300型倒順離合齒輪箱，減速比為3:1。</p><p>　　輔機(jī)：2295C型，額定功率：17.6KW，額定轉(zhuǎn)速：2000r/min。</p>

51、;<p>　　航速/功率儲(chǔ)備：10 kn/10%MCR。</p><p>　　續(xù)航力/自持力：20天。</p><p>　　船體結(jié)構(gòu)（材料、結(jié)構(gòu)形式等）：鋼質(zhì)焊接、單底橫骨架式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　總布置要求：本船主船體內(nèi)設(shè)置舵機(jī)艙、雜物艙、淡水艙、機(jī)艙、魚艙、燃油艙、艏尖艙；舯后主甲板上為甲板室、駕駛室；甲板室內(nèi)設(shè)置有廚房、船員室、衛(wèi)生間等。&

52、lt;/p><p>　　設(shè)備要求：設(shè)有拖網(wǎng)作業(yè)裝置，絞機(jī)及屬具，10人型氣漲式救生筏1只，采用液壓舵機(jī)1臺(tái)，其余按法規(guī)和規(guī)范要求配備。</p><p><b>　　母型船主尺度</b></p><p>　　總 長(zhǎng) LOA 33m</p><p>　　垂線

53、間長(zhǎng)Lpp 27.80 m</p><p>　　型 寬B 6.0 m</p><p>　　型 深D 2.70 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水d

54、 2.10 m</p><p>　　設(shè)計(jì)排水量△ 192.99t</p><p>　　方形系數(shù) Cb 0.538</p><p>　　肋距 S

55、 0.50m</p><p>　　2.2 確定設(shè)計(jì)船主尺度及排水量</p><p>　　排水量是船舶技術(shù)性能的重要參數(shù)之一,是船舶設(shè)計(jì)中各項(xiàng)性能計(jì)算的重要依據(jù)。船舶的排水量即為組成船舶的各項(xiàng)重量之和。</p><p>　　根據(jù)母型船和設(shè)計(jì)船的資料C=C，又由任務(wù)書中可知，B=7.0m,而其它幾個(gè)量的大約值任務(wù)

56、書中也已給出，通過三者之間的適當(dāng)調(diào)整確定主尺度及排水量的值。</p><p>　　Δ= CLBdρ，得出Δ=250t；D=3.0m；d=2.2m；L=29.5m；B=7.0m</p><p><b>　　仿氏變換系數(shù)的確定</b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　式中：分

57、別為新船的垂線間長(zhǎng)、型寬、吃水；</p><p>　　分別為母型船的垂線間長(zhǎng)、型寬、吃水</p><p>　　m,n,p則分別為仿氏變換系數(shù)</p><p>　　已知設(shè)計(jì)排水量，就可確定設(shè)計(jì)排水量所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)吃水，隨后即可確定出設(shè)計(jì)排水量所對(duì)應(yīng)的排水量、方形系數(shù)等主尺度。設(shè)計(jì)船主尺度為：</p><p>　　總 長(zhǎng)LOA　　　　　

58、　　　 35.00m</p><p>　　垂 線 間 長(zhǎng)LPP　　　　　 29.50m</p><p>　　型 寬B 7.00 m</p><p>　　型 深D　　　　　　　　　　　 3.00m</p>

59、<p>　　設(shè) 計(jì) 吃 水d 2.20 m</p><p>　　排 水 量 △ 250.0 t</p><p>　　肋 距 s 0.50 m </p><p>　

60、　方型系數(shù)Cb 0.538

61、 </p><p>　　2.3設(shè)計(jì)船重量估算</p><p>　　2.3.1空船重量估算</p><p>　　空船重量（船體鋼料重量、舾裝重量、機(jī)電設(shè)備重量）</p><p>　　查《船舶設(shè)計(jì)原理》表3.2.3可得：</p><p&

62、gt;<b>　　， </b></p><p>　　則=0.4×=0.4×118.71=47.484t</p><p>　　=0.4×=0.40×118.71=47.484t</p><p>　　=118.71－47.484－47.484=23.742t </p><p>　

63、　由《船舶設(shè)計(jì)原理》的公式（3.2.3）可得：</p><p>　　由《船舶設(shè)計(jì)原理》的公式（3.2.20）可得：</p><p>　　由《船舶設(shè)計(jì)原理》的公式（3.2.26）可得：</p><p><b>　　則= </b></p><p><b>　　=</b></p><

64、p><b>　　=</b></p><p>　　因此空船重量：=++=57.82+57.82+23.744=139.384t </p><p>　　2.3.2 載重量估算</p><p>　　載重量（人員、食品、油、各種液體等）</p><p>　?。?） 船員及行李： 8×65+50

65、5;8=0.92t</p><p>　　（2） 食品: 4.5×20×8=0.72t</p><p>　?。?） 淡水: 200×8×20=32t</p><p>　　（4） 燃油: </p><p>　?。?） 潤(rùn)滑油

66、 </p><p>　?。?）備用、供應(yīng)品重量 0.7%×139.384=0.976t</p><p>　　(7) 貨物 64t</p><p>　　總和以上各重量可得新船排水量：</p><p>　　Δ=+=139+111=250t</p><p>　　3 設(shè)

67、計(jì)船型線設(shè)計(jì)</p><p>　　船體外型一般都是個(gè)流線型體,表示其形狀最基本的圖形是型線圖.它是船舶設(shè)計(jì)、計(jì)算和建造的重要依據(jù)，因而是關(guān)系到船舶全局的一張圖紙。型線圖包括橫剖線圖、半寬水線圖、縱剖線圖三個(gè)垂直的平面，共同表示了船體型表面。</p><p>　　型線設(shè)計(jì)是船舶總體設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。初步設(shè)計(jì)階段中的型線設(shè)計(jì)通常是在船舶主尺度確定后與總布置設(shè)計(jì)配合進(jìn)行的，但在設(shè)計(jì)方案構(gòu)思和選

68、擇主尺度時(shí)，就要對(duì)船體型線有所考慮，并在型線設(shè)計(jì)中加以體現(xiàn)和檢驗(yàn)。正式的型線圖式性能計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各種布置和建造放樣的依據(jù)。</p><p>　　型線設(shè)計(jì)考慮是否周到，設(shè)計(jì)出的型線是否優(yōu)秀，對(duì)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(duì)推進(jìn)效率和振動(dòng)有很大的影響。此外，型線與船舶的穩(wěn)性、操縱性、橫搖阻尼、船在波浪上的運(yùn)動(dòng)特性、砰擊等都有關(guān)系。在使用方面，

69、型線影響布置和艙容，例如機(jī)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(jiǎn)化施工的工藝，而復(fù)雜曲面增加了施工難度和工作量。同時(shí)，型線設(shè)計(jì)還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：</p><p>　　第一，保證良好的航海性能。型線設(shè)計(jì)時(shí)，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(jìn)）放在主要地位來考慮，同時(shí)兼顧耐波性、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

70、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性、穩(wěn)性以及砰擊等方面考慮，并與水下部分在幾何上合理地配合。</p><p>　　第二，考慮總布置要求?？偛贾盟璧募装迕娣e、貨艙大開口的尺寸、縱傾的調(diào)整等對(duì)型線設(shè)計(jì)都有一定的要求，型線設(shè)計(jì)中應(yīng)加以考慮和滿足。有些情況下，當(dāng)布置與性能對(duì)型線的要求發(fā)生矛盾時(shí)，通常是適當(dāng)降低對(duì)性能方面的要求來滿足布置和使用的需要。</p><

71、p>　　第三，考慮船體結(jié)構(gòu)的合理性和工藝性。不必要的復(fù)雜曲面的船體形狀，不僅增加建造工時(shí)，多耗材料，而且不易保證施工質(zhì)量，影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；過長(zhǎng)過淺的尾懸體影響船尾部的強(qiáng)度和剛度；過度的外飄、船首平坦的底部增加了波浪的沖擊和船底的砰擊。</p><p>　　第四，外觀造型。水線以上的首尾輪廓線、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。</p><p>　　型線設(shè)計(jì)除了應(yīng)考慮以

72、上幾個(gè)方面以外，還應(yīng)滿足型線設(shè)計(jì)精度的基本要求：</p><p>　　1、應(yīng)符合要求的排水體積，其誤差要求與設(shè)計(jì)中對(duì)排水量考慮的余量有關(guān)。</p><p>　　2、應(yīng)符合要求的浮心縱向位置。在縱傾允許誤差絕對(duì)值為0.2%L時(shí)，型線設(shè)計(jì)結(jié)果的浮心縱向位置允許誤差約為0.3%L。</p><p>　　在方案設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)階段，由于重量估算和浮態(tài)的考慮還不精確，因此型線主

73、要用于對(duì)基本性能的計(jì)算和總布置的安排，此時(shí)型線設(shè)計(jì)的精度可以適當(dāng)降低。而船體型線通常是表達(dá)船體形狀最常用的方法，它能夠快速簡(jiǎn)單的表達(dá)船體的形狀特征。對(duì)于金屬船體而言，型線圖所表示的形狀是外板內(nèi)表面和甲板下表面的形狀。船舶設(shè)計(jì)時(shí)，通常主要從航海性能、總布置和結(jié)構(gòu)以及工藝上的要求來確定船體外板型表面的形狀。</p><p>　　型線設(shè)計(jì)的結(jié)果是以型線圖來表達(dá)船體外形的幾何形狀。而控制船體型線的要素主要有橫剖面面積曲線

74、；設(shè)計(jì)水線和甲板邊線；橫剖線形狀；側(cè)面輪廓線。因此一般在進(jìn)行型線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮和確定以上要素。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，繪制型線圖采用的是仿氏變換方法，只要先將母型船按要求比例繪制，然后再對(duì)型線圖分別沿船長(zhǎng)、船寬、型深方向，按上述所求的比例進(jìn)行縮放，然后再對(duì)首尾部進(jìn)行修正與調(diào)整，即可得到設(shè)計(jì)的船體型線圖(下面數(shù)據(jù)前面板已經(jīng)提到)：</p><p><b>　　;<

75、/b></p><p>　　式中：分別為新船的垂線間長(zhǎng)、型寬、吃水；</p><p>　　分別為母型船的垂線間長(zhǎng)、型寬、吃水；</p><p>　　m,n,p則分別為仿氏變換系數(shù)。</p><p>　　下表所示是修正后的設(shè)計(jì)船型線值表：</p><p>　　型線圖見附圖ZH801—100—02</p>

76、<p>　　4 設(shè)計(jì)船總布置設(shè)計(jì)</p><p>　　總布置的劃分,包括主船體的船艙劃分與上層建筑的劃分。主船體的劃分主要是確定水密艙壁、甲板、邊艙的設(shè)置與劃分。根據(jù)我國(guó)《漁業(yè)船舶法定檢驗(yàn)規(guī)則》的規(guī)定尾機(jī)型漁船總長(zhǎng)小于60米設(shè)置的水密橫艙壁的總數(shù)一般應(yīng)不小于3，對(duì)水密橫艙壁的設(shè)置還規(guī)定：除尾尖艙壁外，其余水密艙壁均應(yīng)通過艙壁甲板；當(dāng)尾尖艙內(nèi)設(shè)有位于水線以上的水密平臺(tái)甲板時(shí)，尾尖艙壁可通至水密平臺(tái)甲

77、板為止；機(jī)艙的前后壁應(yīng)為水密艙壁。</p><p>　　我國(guó)[鋼質(zhì)海洋漁船建造規(guī)范](1998）規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)肋骨間距：</p><p>　　Sb=0.002 L+0.48 (m)</p><p>　　船舶設(shè)計(jì)實(shí)取的肋骨間距是在上述規(guī)定的基礎(chǔ)上，考慮布置和方便施工等因素來確定的，通常將Sb 圓整到某位整數(shù)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)船總布置的設(shè)

78、計(jì)是根據(jù)新船的特點(diǎn)和任務(wù)書的要求，在分析母型資料的基礎(chǔ)上，先擬訂能反映總布置大體輪廓和布局的草圖。經(jīng)過對(duì)草圖核算分析，解決總體布局后，再根據(jù)型線圖的型值，具體詳細(xì)地對(duì)各艙室及設(shè)備進(jìn)行更詳細(xì)的布置，對(duì)母型船采取了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。參考母型船總布置設(shè)計(jì)情況，按照總布置設(shè)計(jì)說明，結(jié)合設(shè)計(jì)船的實(shí)際用途，可以畫出總布置草圖，為以后作出正式總布置圖做準(zhǔn)備，也為整個(gè)船體的設(shè)計(jì)作出一個(gè)大致的輪廓。</p><p>　　本設(shè)計(jì)船總布置說

79、明：</p><p>　?。?）船型特征、布置形式、用途與航行海域</p><p>　　船型特征：鋼質(zhì)單甲板、單底、單槳、單舵、尾機(jī)型、橫骨架式拖網(wǎng)漁船</p><p>　　布置形式：本船主船體內(nèi)設(shè)置淡水艙、機(jī)艙、魚艙、燃油艙、網(wǎng)具艙、舵機(jī)艙等；尾樓內(nèi)設(shè)有船員室、衛(wèi)生間，駕駛室等。</p><p>　　用 途：主要從事近海拖蝦作業(yè)，也能

80、從事尾拖網(wǎng)等漁撈作業(yè)</p><p><b>　　航行海域：沿海航區(qū)</b></p><p>　?。?）上層建筑的劃分：上層建筑各層艙室的劃分與布置，應(yīng)根據(jù)個(gè)別艙室的使用要求和特點(diǎn)來考慮。在整個(gè)設(shè)計(jì)中力求在滿足規(guī)范,法規(guī)和任務(wù)書要求的基礎(chǔ)上,注重人、物及空間的相互關(guān)系,在有限的空間內(nèi)作出合理和最佳的布局。</p><p>　　總布置設(shè)計(jì)是船舶總

81、體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，而且是其他各項(xiàng)設(shè)計(jì)和計(jì)算的主要依據(jù)。通過這次總布置設(shè)計(jì)，初步確定了油船的整體布置，基本滿足了該船作業(yè)要求和保證了該船的航行性能和安全性?？偛贾迷O(shè)計(jì)是總攬全局性的一項(xiàng)工作，要求設(shè)計(jì)者掌握船舶總體設(shè)計(jì)的知識(shí)，熟悉各相關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)知識(shí)。在總布置設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　最大限度地滿足和提高船的使用效能，這是考慮問題的基本出發(fā)點(diǎn)。</p><p>　　

82、保證船舶具有良好的航海性能。</p><p>　　注意船體結(jié)構(gòu)的合理性和工藝性。</p><p>　　滿足法規(guī)和規(guī)范的要求。</p><p>　　盡力搞好外部造型和內(nèi)部裝潢。</p><p>　　總布置圖見附圖（ZH801—100—01）</p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)船重量重心計(jì)算</p><

83、p>　　設(shè)計(jì)船為拖網(wǎng)漁船，重心有多種情況，取以下六種典型裝載狀況：滿載出港，滿載到港，捕魚中，空載到港，半載到港和滿載離漁場(chǎng)，列表計(jì)算如表4-1至表4-6：</p><p>　　表4-1 滿載出港重量重心計(jì)算表</p><p>　　重心距基線距離和重心距船中距離經(jīng)計(jì)算分別為 =1.7857,=-2.1515；</p><p>　　表4-2 滿載到港重量重心計(jì)算

84、表</p><p>　　重心距基線距離和重心距船中距離經(jīng)計(jì)算分別為=1.8602,=-1.6120；</p><p>　　表4-3 捕魚中重量重心計(jì)算表</p><p>　　重心距基線距離和重心距船中距離經(jīng)計(jì)算分別為=1.8357，=-2.3990；</p><p>　　表4-4 空載到港重量重心計(jì)算表</p><p>

85、;　　重心距基線距離和重心距船中距離經(jīng)計(jì)算分別為=1.9504,=-2.7357；</p><p>　　表4-5 半載到港重量重心計(jì)算表</p><p>　　重心距基線距離和重心距船中距離經(jīng)計(jì)算分別為=1.8918，=-1.6113；</p><p>　　表4-6 滿載離漁場(chǎng)重量重心計(jì)算表</p><p>　　重心距基線距離和重心距船中距離經(jīng)

86、計(jì)算分別為= 1.8439,=-1.6100。</p><p>　　5 設(shè)計(jì)船初穩(wěn)性校核</p><p>　　船舶初穩(wěn)性的基本標(biāo)準(zhǔn)：船舶在微傾條件下，傾斜軸過初始水線面的面積中心即初始漂心F；過初始漂心F微傾后船舶排水體積不變；當(dāng)排水量一定時(shí)，船舶的穩(wěn)心M點(diǎn)為一定點(diǎn)。船舶初穩(wěn)性是以上述結(jié)論為前提進(jìn)行研究和表述的，而對(duì)于船舶穩(wěn)性的要求在IMO《穩(wěn)性規(guī)則》</p><p&

87、gt;　　中對(duì)其進(jìn)行了一定的規(guī)范要求。</p><p>　　國(guó)內(nèi)航行船舶經(jīng)自由液面修正后，船舶穩(wěn)性在所核算的裝載狀況下必須同時(shí)滿足：初穩(wěn)性高度 G0M 不小于0.15m；船舶穩(wěn)性的適用范圍：過大穩(wěn)性或過小穩(wěn)性都是船舶正常營(yíng)運(yùn)所不允許的，因而應(yīng)給出船舶穩(wěn)性的適用范圍。</p><p>　　從穩(wěn)性規(guī)則對(duì)船舶穩(wěn)性的要求考慮，船舶最小初穩(wěn)性高度應(yīng)為GM＝GMc；從船舶搖擺性考慮，橫搖周期不宜過小，

88、以免船舶劇烈搖擺，一般認(rèn)為船舶自由橫搖周期不小于9s，而在15～16s左右是比較合適的，則船舶最大初穩(wěn)性高度應(yīng)為，船舶穩(wěn)性的適用范圍應(yīng)為，而橫搖周期為15s左右對(duì)應(yīng)的 GM 值則為初穩(wěn)性高度適宜值；對(duì)萬噸級(jí)船舶滿載時(shí) GM 取4%～5%B較適宜。 </p><p>　　船舶獲得適度穩(wěn)性的方法： </p><p>　　1．了解船舶狀況及航線情況。了解船舶裝載或壓載的能力、重量分布及相應(yīng)的穩(wěn)

89、性狀態(tài)；熟悉本航線所經(jīng)海區(qū)的自然條件、可能出現(xiàn)的氣象現(xiàn)象等，從而確定既安全又適當(dāng)?shù)姆€(wěn)性值。</p><p>　　2．合理配載。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于萬噸級(jí)船舶滿載時(shí)，底艙和二層艙裝載量所占全部載貨量的比例約為65%：35%；若需裝載甲板貨時(shí)，則甲板貨重量一般不超過全船載貨量的10%，且堆積高度一般不超過船寬的1/6～1/5，這樣，底艙、二層艙、甲板貨的配貨比例大體為65%：25%：10%；對(duì)于具有3層甲板的船舶，底艙

90、、下二層艙、上二層艙的配貨比例大體為55%：25%：20%。</p><p>　　3．合理調(diào)整船舶穩(wěn)性。在采取加（排）壓載水方法時(shí)，應(yīng)注意自由液面對(duì)穩(wěn)性的影響，且加（排）壓載水后因排水量的變化導(dǎo)致許用重心高度或最小許用初穩(wěn)性高度改變。加裝甲板貨時(shí)因受風(fēng)面積增大，引起風(fēng)壓傾側(cè)力矩增大致使穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)減小。</p><p>　　4．貨物緊密堆垛，防止大風(fēng)浪航行中移位。</p>&l

91、t;p>　　5．合理平艙。對(duì)于件雜貨而言，各艙裝載后應(yīng)保持貨物表面基本平整，不允許出現(xiàn)不同艙位處的貨物表面凹凸不平，尤其是因艙口前后兩端因堆垛困難而將其艙位棄之不用；對(duì)于固體散貨，根據(jù)裝貨數(shù)量和貨艙形狀確定是否采取分段平艙，無論如何，散貨裝載完畢時(shí)應(yīng)保證貨物表面平整，對(duì)于滿載艙應(yīng)盡量將貨物充滿整個(gè)貨艙空間，必要時(shí)采取止移措施。</p><p>　　6．盡量減少自由液面形響。</p><p

92、>　　7．消除船舶初始橫傾。船舶的初始橫傾使穩(wěn)性力矩降低，從而對(duì)船舶的大傾角靜穩(wěn)性、動(dòng)穩(wěn)性都產(chǎn)生不利影響。</p><p>　　8．航行中做好貨物檢查和加固。</p><p>　　9．改變船舶與波浪的相對(duì)位置。在航行中可通過改向或變速的措施來改變船舶與波浪的相對(duì)狀態(tài)，以脫離相應(yīng)的危險(xiǎn)境遇，改變船舶的外部環(huán)境。</p><p>　　5.1 設(shè)計(jì)船靜水力計(jì)算&l

93、t;/p><p>　　本設(shè)計(jì)船靜水力計(jì)算采用梯形法，它是一種最簡(jiǎn)便的數(shù)值積分法，其基本原理是：用若干直線段組成的折線近似地代替曲線。列表計(jì)算如下：表5—1至表5—15</p><p>　　表5-1 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計(jì)算表（水線號(hào)0）</p><p>　　表5-2 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計(jì)算表（水線號(hào)300WL）</

94、p><p>　　表5-3 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計(jì)算表（水線號(hào)600WL）</p><p>　　表5-4 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計(jì)算表（水線號(hào)900WL）</p><p>　　表5-5 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計(jì)算表（水線號(hào)1200WL）</p><p>　　表5-6 Aw, xF, IT

95、,IL, Cwp 計(jì)算表（水線號(hào)1500WL）</p><p>　　表5-7Aw, xF, IT,IL, Cwp 計(jì)算表（水線號(hào)1800WL）</p><p>　　表5-8 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計(jì)算表（水線號(hào)2100WL）</p><p>　　表5-9Aw, xF, IT,IL, Cwp 計(jì)算表（水線號(hào)2400WL）</p>

96、<p>　　5.2繪制設(shè)計(jì)船靜水力曲線</p><p>　　根據(jù)上述各表的計(jì)算結(jié)果繪制靜水力曲線圖。靜水力曲線圖全面表達(dá)了船舶在靜止正浮狀態(tài)下浮性和穩(wěn)性要素隨吃水而變化的規(guī)律。</p><p>　　圖中一般包括下列曲線：</p><p>　?。?）型排水體積▽曲線；</p><p>　?。?）總排水量△曲線；</p>

97、<p>　?。?）浮心縱向坐標(biāo)xb曲線；</p><p>　?。?）浮心垂向坐標(biāo)zb曲線；</p><p>　?。?）水線面面積Aw曲線；</p><p>　?。?）漂心縱向坐標(biāo)Xf曲線；</p><p>　　（7）每厘米吃水噸數(shù)TPC曲線；</p><p>　?。?）橫穩(wěn)性半徑BM曲線；</p>

98、<p>　　（9）縱穩(wěn)性半徑BML曲線；</p><p>　?。?0）每厘米縱傾力矩MTC曲線；</p><p>　?。?1）方型系數(shù)CB；</p><p>　　（12）棱型系數(shù)CP；</p><p>　　（13）水線面系數(shù)CWP；</p><p>　?。?4）中橫剖面系數(shù)CM。</p>&

99、lt;p>　　靜水力曲線圖見附圖（ZHC808-100-03）</p><p>　　5.3 設(shè)計(jì)船初穩(wěn)性和浮態(tài)計(jì)算</p><p>　　船舶的裝載情況千變?nèi)f化，在本次設(shè)計(jì)船的初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算中，對(duì)船舶的六種不同裝載情況下進(jìn)行校核，分別為滿載出港、滿載到港、半載到港、捕魚中、空載到港、滿載離漁場(chǎng)。我國(guó)船舶檢驗(yàn)局頒發(fā)的有海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則中，對(duì)各類船舶所需計(jì)算的基本裝載情況有明確的規(guī)

100、定，并對(duì)各類船舶的最小初穩(wěn)性高也作了規(guī)定。</p><p>　　初穩(wěn)性與浮態(tài)是設(shè)計(jì)船的重要指標(biāo)，有關(guān)法規(guī)要求初穩(wěn)性高經(jīng)自由液面修正后均應(yīng)不小于0.15m，通過靜穩(wěn)性曲線圖，根據(jù)計(jì)算結(jié)果本船在該裝載情況下的初穩(wěn)性高滿足該規(guī)定，列表計(jì)算如下：</p><p>　　表5-16為滿載出港初穩(wěn)性計(jì)算表和浮態(tài)計(jì)算表</p><p>　　表5-16 船舶初穩(wěn)性和縱傾計(jì)算表<

101、/p><p>　　同理，計(jì)算其余裝載情況匯總?cè)缦拢?lt;/p><p>　　表5-17 船舶初穩(wěn)性和縱傾計(jì)算匯總表</p><p><b>　　6 總結(jié)部分</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在母型船（33.0m拖網(wǎng)漁船）的基礎(chǔ)上，同時(shí)參考相關(guān)設(shè)計(jì)，結(jié)合本人在大學(xué)四年學(xué)習(xí)過程和實(shí)踐認(rèn)識(shí)按任務(wù)書及有關(guān)法規(guī)和規(guī)范的要求進(jìn)行

102、設(shè)計(jì)的。</p><p>　　1.根據(jù)所給的任務(wù)書及母型船資料，線確定出設(shè)計(jì)船的主尺度，在方形系數(shù)不變，型寬確定的條件下，估算出排水體積、垂線間長(zhǎng)以及設(shè)計(jì)吃水；再根據(jù)已知條件，計(jì)算出船舶的空船重量和載重量，其中空船重量包括三部分，分別為船體鋼料重量、舾裝重量以及機(jī)電設(shè)備重量。而載重量當(dāng)中包括了貨物、人員及行李、食品、淡水、燃油以及備品和供應(yīng)品的重量。</p><p>　　2．繪制出母型船的

103、橫剖線圖以及縱剖線圖和半寬水線圖的外輪廓線圖。根據(jù)仿式變化法將橫剖線圖縮放成滿足設(shè)計(jì)船的要求，再通過縱剖線與水線的重新繪制與橫剖線得到新的交點(diǎn)，其交點(diǎn)的橫向即為半寬值，縱向即為高度值。所得到的型值為設(shè)計(jì)船的型值，通過以得出的型值，對(duì)縱剖線圖和橫剖線圖進(jìn)行縱剖線和水線的繪制。這樣所得出的型線圖為設(shè)計(jì)船的型線圖。</p><p>　　3．參考母型船的總布置圖以及設(shè)計(jì)船任務(wù)書中對(duì)設(shè)計(jì)船的總布置要求，從而設(shè)計(jì)出總布置圖。

104、再通過前面所計(jì)算出的船體各部分重量，對(duì)船舶進(jìn)行重量、重心計(jì)算。其中在計(jì)算過程中，力臂的選取是根據(jù)總布置圖中量得各部分據(jù)船中和基線的距離，且縱向據(jù)船中之后的取負(fù)值。重心縱向坐標(biāo)為總縱向力矩與總重量的比值；橫向坐標(biāo)為總橫向力矩與總重量的比值。</p><p>　　4．根據(jù)梯形法計(jì)算各水線下的水線面面積、漂心縱向坐標(biāo)、慣性矩、水線面系數(shù)、中橫剖面系數(shù)、方形系數(shù)、棱形系數(shù)等一系列參數(shù)，通過計(jì)算將所得出的14個(gè)參數(shù)繪制在一

105、起，得到靜水力曲線圖。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的船舶是拖網(wǎng)漁船，四個(gè)魚艙分布在船體前部，在設(shè)計(jì)過程中要考慮魚艙位置，以提高該設(shè)計(jì)船穩(wěn)性，使這艘設(shè)計(jì)船舶更有利于航行。在這次設(shè)計(jì)中通過仿氏變換在方型系數(shù)不變的情況下使船寬增加了一些，另外吃水增加了一些。方型系數(shù)不變確保了設(shè)計(jì)船阻力和母型船阻力相差不會(huì)很大。接著綜合應(yīng)用船舶原理、船舶靜力學(xué)等知識(shí)從總布置，穩(wěn)性方面對(duì)設(shè)計(jì)船進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保船舶在結(jié)構(gòu)和穩(wěn)性上都能滿足

106、設(shè)計(jì)書的要求。</p><p>　　設(shè)計(jì)可以挖掘一個(gè)人的潛能，經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，我對(duì)船舶設(shè)計(jì)有了更深的認(rèn)識(shí)和系統(tǒng)的了解，同時(shí)也鞏固了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。也是對(duì)本人的一次能力考驗(yàn)，這對(duì)自己今后從事船舶行業(yè)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)進(jìn)行過程中，我要衷心感謝老師們的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，特別是王立軍老師對(duì)設(shè)計(jì)提出了許多寶貴的意見和建議。另外本次設(shè)計(jì)中由于疏忽，對(duì)于一些船體部分重量的估

107、算出錯(cuò)，導(dǎo)致一些步驟要重新設(shè)計(jì)，花費(fèi)了不少時(shí)間。但從中得到教訓(xùn)是值得的。我會(huì)以后的學(xué)習(xí)過程中加以改進(jìn)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過三個(gè)多月時(shí)間的努力，終于完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。首先我要感謝那些給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)。特別要感謝我的指導(dǎo)老師王老師，在本人做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，王老師給予了悉心的教導(dǎo)，在生活上也給了我無微不至的關(guān)懷和照顧

108、。王老師始終飽滿的工作態(tài)度和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度是我學(xué)習(xí)的楷模。</p><p>　　回顧過去的時(shí)間里，我的學(xué)術(shù)水平和學(xué)習(xí)能力在王老師的指引下取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是我覺得最重要的是從老師那里學(xué)到了一種生活態(tài)度，一種無論做任何事都積極端正的態(tài)度。在此論文完成及畢業(yè)之際，向恩師表達(dá)最衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意。</p><p>　　同時(shí)感謝實(shí)驗(yàn)室各位老師、各位同學(xué)對(duì)我的教導(dǎo)和關(guān)懷，在此向他們表達(dá)由衷

109、的感謝。</p><p>　　最后我要深深感謝我的父母和親人，感謝他們給我最無私的關(guān)懷和支持。他們是我過去和將來努力學(xué)習(xí)和工作的動(dòng)力和精神支柱。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《鋼質(zhì)海洋漁船建造規(guī)范》.中國(guó)船級(jí)社，1996年，第二分冊(cè)</p><p>　　[2] 顧敏童主編.船舶

110、設(shè)計(jì)原理.上海交通大學(xué)出版社，2001年</p><p>　　[4] 馬坤,張明霞,紀(jì)卓尚.基于非線性規(guī)劃法的船舶浮態(tài)計(jì)算[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào),2003</p><p>　　[5] 杜嘉立，田佰軍等. 船舶破艙后排水施救能力的確定[J] ．大連海事．2004-06</p><p>　　[6] 胡鐵牛.貨船概率破艙穩(wěn)性計(jì)算及對(duì)分艙的影響[J].中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)