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船舶工程专业论文船舶工程专业论文 长江及三峡库区浅吃水肥大型散货船型线设计 专 业：船舶与海洋工程前 言船舶是一种水上建筑物，具有环境条件特殊、类型多、系统复杂、技术含量高、投资巨大、使用周期长等特点。因此，船舶设计务必持认真、慎重的态度。船舶设计是一门综合性的科学技术，对船舶的适用经济性、安全可靠性、先进美观性都有着较高的要求，从而使整个船舶系统的经济效益良好。一艘船的设计，依据设计任务书，经过大量而详细的设计计算和绘图，提供船舶建造和使用所需的全部图纸和技术文件，工作量大、涉及面广，设计人员必须认真、细致地做好每一步工作，才能保证整艘船的设计质量。这次的毕业设计主要内容：船舶设计阶段中的初步设计船舶的初步设计，要确定与船舶技术经济性能密切相关的一些项目，如船的主尺度和排水量、船体型线、建筑型式及总布置、结构设计，主辅机及主要装置系统等等。同时要进行船舶主要性能计算，绘制型线图、总布置图、中剖面图结构图等主要图纸，编制出全船说明书和材料设备清单。这次设计的题目为长江及三峡库区浅吃水肥大型散货船型线设计。船体型线是船舶的全局性设计项目之一，型线设计是船舶总体设计的重要内容。船体型线的好坏对船舶的技术经济性能有很大的影响。设计方法：在主尺度和船形系数确定的情况下，参照近年来船型的走势及国内外性能良好的船型资料，针对浅吃水肥大船特点，从减少阻力，使船桨配合良好，改善尾部流场和提高船身效率着手，对双尾设计应充分利用预旋流，以提高螺旋桨效率，同时权衡耐波性与操纵性，自行设绘出线型图。设计目的:通过对长江及三峡库区浅吃水肥大型散货船型线设计，了解船舶设计的内容和步骤，并将再熟悉在学校学习的有关设计方面的专业书籍，能够将这些参考书有机的联系结合起来，加以综合运用，同时了解国内的船舶建造和法定检验规范，对船舶设计有进一步更深刻的认识，掌握船舶设计的任务，组成与设计要求；能够制定设计布置、设计步骤，进行设计的相关计算；会编写船体说明书和计算书；设计指导思想（1）认真贯彻国家的技术政策；（2）熟悉并遵守专业上的各项规范和公约；（3）认真做好调查研究并加以总结；（4）注重在借鉴与继承的基础上创新；设计的新船应达到：适用、经济、安全可靠、先进美观的基本要求。对浅吃水肥大型船舶标准系列的探讨意义：三峡工程已成功蓄水，长江的航行条件和通航环境都发生了较大的变化。为加强内河运输船舶标准化管理，提高内河运输船舶技术水平，防止船舶污染水域，优化内河运输船舶结构，促进水路运输事业的发展。船型的标准化研究工作刻不容缓。浅吃水肥大船型，是船舶工业结合港口、航道吃水条件的产物。它很适于我国港口航道的特点和要求，已在我国受到重视，并开始采用。针对长江及三峡库区的自然条件，它更有利于扬长避短，发挥长江及三峡库区的优势，对长江黄金水道的建设将起到积极的促进作用。在今后内河的规划建设和管理工作中能对这种极富生命力的船型增强预见并不失时机地与船方，货主密切合作积极推广采用，将会带来极大的宏观经济效益。推进浅吃水肥大型船舶的船型、主尺度等要素的系列标准化，现在业内人士也已经着手进行这方面的研究，并有了一定的成果，把浅吃水肥大型船舶研究推向一个新的实用阶段。已引起我国航运界的积极重视，它今后正方兴未艾，尤在我国货物运输领域前景十分广阔。设计者：龚志全2009年6月于重庆交通大学目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论11.1 概述11.2 设计背景说明21.3设计任务书21.4任务书分析21.5设计方法2第2章 主要要素的确定32.1 概述32.2 对本船的简要分析32.3 排水量的初估、主尺度的确定3第3章 型线设计53.1 概 述53.2型线设计时注意的问题和控制型线的要素53.3 绘制横剖面面积曲线63.4 设计水线和横剖面形状的选择93.5 侧面轮廓和甲板线113.3 型线图设绘12第4章 总布置设计124.1 概述124.2 总体布置的确定124.2.1主船体舱室的划分134.4 双层底134.5 舱室及交通路线的布置14第5章 静水力计算145.1 概述145.2 计算目的145.3 静水力要素计算过程18第6章 稳性横截曲线1761 概述176.2 计算目的176.2 稳性横截曲线计算186.3 稳性横截曲线计算过程18第7章 船体说明书197.1 概述航区与用途197.2 船型197.3 主要量度207.4 主要性能217.5 总布置概况217.6 船体结构22第8章 结论与小结23谢 辞25参考文献26附 录26附图附表.27船舶与海洋工程专业毕业设计摘 要本文阐述了长江及三峡库区浅吃水肥大型散货船的设计。本船为航行于长江及三峡库区的内河航区水域。本船为尾机型、钢质、双底、双壳、单甲板、双机、双桨、双舵，驾驶室在尾部。设计内容包括任务书分析，船型和主要要素的确定、船体型线设计、总布置设计、静水力计算与曲线绘制、稳性横截曲线计算与曲线绘制等。设计船的主要数据如下：总长L=105m，型宽B=19.2m，吃水d=3.0m，方形系数CB=0.85。关键字：浅吃水肥大型散货船，主要要素确定，型线设计，总布置设计，静水力计算，稳性横截曲线计算 ABSTRACTThis paper states that the design of the Yangtze River loaded trucks of bulk-carries 8 .This ship for the navigation in Chongqing - Yichang waters, the ship has in the fuel tank uses for oneself the fuel oil, and the flash point surpasses 60 (shuts cup experiment) the truck and the passenger from navigation direct-loaded ship. And passenger for driver and with the vehicle staff. The navigation area is the inland river C leg. This ship is the double bottom single deck three tail body forms. The main deck for entire vertical passes the wagon deck, the overtop structure located at middle, through two transition sidewall spread-eagle in two sides. The design content including the project description analysis, the body form and leading particulars determination, the hull line design, the ships performance computation, the total layout design, the stability calculation under the status of the float adjustment and various states, the structural strength computation, the propeller preliminary design. The entire design process take enhances the ships stability as a center. Guaranteed that the design the ship chandlery has the best economic efficiency is the center, the improvement designs ships stability and the resistance to sinkingThe main datas of the designed ship to be as follows: length overall LOA=105m, breadth moulded B=19.2m, the draught d=3.0m, block coefficient CB=0.85。 Keywords: full shallow bulk carries, the main elements, the design of the hull lines, the total layout design ,the stability calculation-25-第1章 绪论1.1 概述本次毕业设计的课题是：长江及三峡库区浅吃水肥大型散货船型线设计。设计分六个阶段进行：主要要素确定、型线设计、总布置设计、静水力计算、稳性横截曲线计算和曲线的绘制。1.2 设计背景说明三峡蓄水成库以后，长江沿线港口的改建，使船舶大型化成为可能。长江航道货源充沛，货运量很大但由于大多数水域的水深受到限制，所以为了用尽三峡库区及长江黄金水道资源，提高单船生产效率，只有研究开发浅吃水肥大型船以适应水深限制条件，才能满足航运发展的要求。1.3设计任务1.3.1 航区,用途,船型与船级本船主要航行于长江及三峡库区的内河航区；可运载矿石、煤炭、谷类、黄沙等散装货物。本船为钢质电焊结构、双底双壳、单甲板、双桨双舵、尾机型、球鼻首、双尾、柴油机动力推进内河散货船。 本船按中华人民共和国船舶检验局内河船舶法定检验技术规则（2004）、钢质内河船舶入级与建造规范（2002）及有关规范对散货船的要求设计、建造并检验。1.3.2 总体性能1、主要量度总 长 不超过105m 总 宽 不超过19.2m2、航速根据川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列规定航速大于18 km/h。综合考虑，选取较为经济的航速。在静深水、风力小于蒲氏风级3级条件下，设计航速约为20.0km/h。3、稳性及干舷本船各种装载状态及抗风等级均满足中国海事局2004年版 船舶与海上设施法定检验规则内河船舶法定检验技术规则对A、B、C级航区和J1、J2级航段散货船的要求。4、装载能力满载时载重吨5000吨本船设船员共14人，船上设有固定铺位。1.3.3 舱室设计设驾驶室、船员室、餐厅、卫生间等。1.3.4 木作、敷料 餐厅、船员室、驾驶室采用常规装修，铺木地板或复合地板，厕所按一般常规装修，铺地砖。1.4任务书分析根据设计任务书要求，可知本船的设计特点：本次散货船针对浅吃水肥大型船线型丰满，阻力较大，船宽大，吃水浅等特点，采用了球鼻首和双尾结合的新型节能船型。本次设计是从节能方面考虑，设计出最优型线。1.5设计方法由于在缺乏母型资料时，本次设计是参考型线特征类似的优秀型线自行绘制，针对浅吃水肥大船的特点和新船的具体要求，按设计的基本原则和规律，经分析和思考，通过反复的选取和修改，自行设绘。第2章 主要要素的确定2.1 概述本章主要要素确定的内容有：排水量的确定、船长L、型宽B、吃水d以及方形系数CB。设计时要考虑四点：1、重量与浮力的平衡；2、满足船对甲板面积的需要3、保证船的各种技术指标和经济性能 4、考虑使用、工艺等条件2.2 对本船的简要分析设计船为长江及三峡库区浅吃水肥大型散货船，从减小阻力和造价方面考虑，船长不宜太短，吃水也不宜太深，以满足干舷的要求，也不宜太浅，太浅对舵效和推进效率不利。船长主要从总布置经济性、浮力方面以及限制因数考虑；船宽从稳性、总布置、浮力和限制因数考虑；型深从造价、保证强度和保证干舷要求方面考虑；吃水从螺旋桨布置，舵效以及推进效率等方面考虑，方形系数从浮力方面和经济性等方面考虑。散货船的主尺度是由载货量、航速、航道、桥梁、船闸、港口装卸设备等因素综合决定的。2.3 排水量的初估、主尺度的确定1） 船长据交通部公告第30号关于发布川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列及有关规定的公告，自2004年12月1日起施行的川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列中散货船的主尺度总长为105112m。本船已给LOA=105m，满足要求。垂线间长取Lpp=100m。2） 船宽船宽主要影响船舶的稳性及载货量，也影响快速性及大开口情况下抗扭的强度，在船闸、航道宽度及装卸允许的条件下，增大船宽，对稳性及载货量有利，本船船宽满足船闸要求的最大船宽19.2 m。3）吃水吃水受港口的航道和泊位水深的限制。三峡蓄水成库以后，库区的航行条件发生了很大的变化，航道水深也有所改善，综合考虑取d=3. 0m。4）确定方型系数本船为低速肥大船型，傅氏数较低，方形系数可适当取大，以利于散货装载及提高均箱重。本船已给Cb=0.85。5）型深型深影响结构、干舷、稳性、吨位等方面。增大型深对稳性面积衡准比增加船宽有效，而且对中横剖面的惯性矩、总纵强度和剖面模数来说，增加型深是十分有效的手段。但型深过大，钢料和重心高度也会增加。根据公式1：DhD + t + tHhc+ f -（hH + c）式中hD货舱双层底高度，一般应大于(中小型散货船)； t内底板与散货垫板厚度之和，通常取为0.05m； tH舱内散货层数； hc散货高度； f最高一层散货顶与舱口盖下缘的间隙，至少为0.20-0.30m； hH舱口围板在中心线处的高度，至少为0.60m； c甲板梁拱，一般小于。D1.075+0.05+22.591+0.2-（0.6+0.344）=5.563m设计船型深取5. 6 m排水量=LppBdCb=10019.23.00.851=4896t第3章 型线设计3.1 概 述本设计由于缺乏母型船资料，无母型船的型线图和型值表，所以型线图的设绘方法只能采用自行设绘法（根据新船的具体要求，按型线设计的基本原则和规律，经过分析和思考新船的船型特征，自行设计绘制型线图）。在已经确定了主要要素（L、B、D、d、CB）的前提下，根据船舶设计原理对型线进行设绘。设绘型线图要了解型线设计时注意的问题和控制船体型线的要素。3.2型线设计时注意的问题和控制型线的要素主尺度确定之后，型线设计应与总布置设计互相配合进行。正式的型线图是后续的结构设计性能计算的依据。型线设计的好坏直接影响到船舶的快速性、稳性、耐波性等性能，同时也会影响到船舶的总布置和建造工艺。综合起来，型线设计应注意以下几个方面：1、使新船具有良好的航行性能。2、满足总布置的要求。3、考虑结构合理、简易，易达到施工、维修的方便。4、外观造型。型线设计除了应考虑以上几个方面以外，还应满足型线设计精度的基本要求： 应符合要求的排水体积，其误差要求与设计中对排水量考虑的余量有关。 应符合要求的浮心纵向位置。在方案设计或初步设计阶段，由于重量估算和重心估算比较精确，因此型线主要用于对基本性能的计算和总布置的安排，此时型线设计的精度可以适当降低。型线设计的结果是以型线图来表达船体外形的几何状态。控制船体型线的因素主要是： 横剖面面积曲线； 设计水线和横剖线形状； 侧面轮廓线和甲板边线。因此，型线设计因首要考虑和确定以上要素。选择好这些要素，生成型线时就可以得到有效的控制。3.3 绘制横剖面面积曲线横剖面面积曲线的确定是绘制型线图的关键，许多参数是为其展开的，其有五大特征： 曲线面积等于船体水下排水体积； 曲线的形状表示排水量沿船长的分布情况； 曲线面积的丰满度系数为船的棱形系数CP； 面积形心的纵向位置等于船浮心的纵向位置XB； 曲线的形状对摩擦阻力影响不大，但对剩余阻力有相当大的影响。3.3.1 菱形系数CP和中横剖面系数CM的选择设计船方形系数已经确定（CB=0.85），因CP= CB /CM，CP 的选择需要和CM配合上考虑。菱形系数CP的选择从阻力上考虑是剩余阻力，设计船属低速船（Fn0.20），兴波阻力不大，但CP 取较小的值是有利的，这时需取较大的CM。中横剖面系数CM值的大小，表示船中横剖面的丰满程度。CM值对船浸湿面积影响不大，对摩擦阻力影响也不大，即使CM值在较大范围内（CM=0.71.0）变化，对剩余阻力变化影响也不显著，故设计时取较大的中横剖面系数CM，以改善舱室容积。取CM=0.995。纵向棱形系数CP是对船舶阻力最有影响的船型系数，其系数值大小表示了船舶水下形状沿船长变化的情况，CP值直接与船的快速性和适航性有关，它对剩余阻力影响大。通常CP值不宜过大，也不宜过小，但对浅吃水肥大型船的CP值一般选取较大，才能满足船舶载重吨位要求。CP= CB /CM= 0.85/0.995=0.853.3.2 浮心纵向位置XB的选择浮心纵向位置XB的选择主要是从快速性上有利的最佳浮心位置和总布置所确定的重心纵向位置相配合这两个方面来考虑的。从阻力上考虑：对应于给定速度的船，存在着一个阻力的最佳浮心位置，参照上海交通大学出版的船舶设计原理书中的图6.2.5图，它给出了棱形系数CP与较佳浮心纵向位置关系图，设计船的CP为0.754，查此图计算得CP为0.754最佳浮心位置为XB=1.43m单桨船)，而双桨船最佳浮心位置与同速度的单桨船相比最佳浮心位置约后移1%LPP（1m），所以设计船的最佳浮心位置：XB=1.45-1=0.45m由图可知道：设计船XB =0.45m，在较佳浮心纵向位置范围之内，在其内移动对阻力的影响不会超过1%。3.3.3 横剖面面积曲线形状的选择横剖面面积曲线形状的选择是指如何确定进流段和去流段的长度以及面积曲线首尾段的凸凹形状，进流段和去流段长度的选择和确定平行中体原理相同。1、平行中体长度和位置进流段和去流段长度确定后，平行中体也就确定，对于设计船应设平行中体，因为设计船为肥大船低速船，无论从阻力性能方面还是在使用和建造方面都是有利的。从阻力方面看：对于前体可以使进流段尖瘦些，降低兴波阻力，对于后体可以消瘦去流段的船体形状，有利于改善形状阻力，但去流段和进流段的长度要适宜，否则对阻力不利。使用方面和建造方面看：有利于装载货物，利用甲板面积，设计平行中体，简化了工艺和降低了成本。适宜的平行中体长度和位置可以通过对进流段和去流段长度的分析来确定。根据兴波阻力理论，横剖面面积曲线进流段后部隆起的前肩会产生一格前肩波系，这个波系可能与船首波系产生不良的干扰，从而引起主力突增。理论分析结果认为这种不良干扰发生在下列情况：LE/L=3.07Fn2或LE/L=9.34Fn2或LE/L=14.59Fn2。从模型试验研究的结果看，不良干扰作用发生在LE/L=9.51Fn2时（另两种速度下的不良干扰模型试验不宜显出），理论和试验结果基本是吻合的。因此设计中进流段长度应避免LE/L=9.51Fn2。为了希望获得首波和肩波的有利干扰，认为LE/L在9.51Fn2和3.07Fn2中间是合理的，所以有利的进流段长度为LE/L=6.3Fn2。但是，从面积曲线的特征看，引起肩波的位置应该是面积曲线在平行中体前弯曲最急剧的地方。根据优良型线面积曲线的一般特征，对此进行修改后可得到适宜的进流段长度：LE/L=6.3Fn2+0.14-5（CP-0.7）2设计船的Fn=0.177，CP=0.854带入式子得LE=21.8m，实取LE=22m去流段的长度太短容易引起水流的分离，贝克推荐的避免严重漩涡的最短去流长度：或表示为设计船的LPP=100m，B=19.2m，d=3.0m，带入式子得去流段长度为：LR=30.9m，实取LR=31m。进而平行中体的长度为47m。2、面积曲线首尾段的凸凹形状在一定的棱形系数下，随着平行中体长度和位置的改变，横剖面面积曲线的形状会发生相应的变化，即使这些参数不变，进流段和去流段面积曲线的形状也可以作一些调整。面积曲线进流段形状的考虑，主要是处理好首端形状和平行中体前端是否出现突肩的关系，这与船速和船体丰满程度有关，即应与CP和Fn2联系起来分析。低速船兴波集中在首端，从这点考虑，固然希望首端尖瘦、面积曲线成凹形好些，但一般低速船CP较大，相应CPF也较大，首端采用凹形会引起明显硬肩，反而对降低阻力不利，因此常用直线形状。对去流段面积曲线的形状，以减少水流分离产生旋涡为主要考虑因素，也要兼顾尾端形状和后肩形状之间的关系。多数情况下，面积曲线尾端常采用直线型。根据贝克确定的横剖面面积曲线两端形状可知：当CP在0.75-0.78时，Fn大于0.182时，横剖面面积曲线两端形状：前端形状为微凹，后端为直线型。3.3.4 横剖面面积曲线形状的选择横剖面横剖面面积曲线的生成方法有多种，设计船采用自行生成法，可以根据选定的面积曲线特征值（如CP、xB、LP等），从一般理论和规律出发，用作图法直接生成面积曲线。3.4 设计水线和横剖面形状的选择3.4.1 设计水线设计水线的特征和参数与横剖面面积曲线相似，主要有水线面系数CW、平行中段长度、端部形状等。（1）水线面系数CW水线面系数CW值的大小，表示船首尾端的尖瘦程度，它直接与船舶稳性紧密相关，也与船舶快速性和适航性有关。水线面系数CW值，与其它船型系数比较可在较大范围内变化，而对阻力影响不大。在设计时，一般应适当加大水线面系数，因为加CW值不是加在船的最大宽度处，而是均匀地加大到船在其它地方的宽度。适当加大水线面系数，不会导致阻力增加，对提高船舶初稳性有利。但CW值不宜过大，否则，会使船首的进流角和船尾去流角过大，从而导致阻力增加。通常，把CW值看作是纵向棱向系数CP或方型系数CB的函数。按照HBenford公式算取：CW=0.8Cb+0.256=0.80.85+0.256=0.937（2）设计水线的首端形状与半进流角1）首端形状设计水流首端形状有凸形、直线形和凹形。其形状与阻力的关系和横剖面面积曲线首端形状相似。对于低速船舶，一般选用较大的CP，因具有平行中体，横剖面面积曲线的近流段较短，首端太尖瘦，势必引起附加的兴波阻力。同时，由于丰满的低速船兴波阻力所占比例较小，且大的CP对应的水线面系数也大，如采用削瘦的首端水线反而会造成严重的水线突肩，对阻力性能不利，故首端形状做成微凸形为宜。从阻力方面看，适宜的首段水线特征如下：Fn=0.160.19 由凸形到直线形；Fn =0.200.22 由直线形到微凹形；设计船的Fn=0.177，综合考虑设计水线的首端形状设计为微凸形。2）设计水线的半进流角半进流角iE为从首柱处作水线面的切线与船体中线的夹角，实际上设计水线半进流角对设计水线首端形状起决定作用。根据船模试验，它的大小和船的相对速度及船型瘦削程度，即船的长宽比有关。通常最适宜的半进流角表示成Fn或CP的函数。根据上海交通大学出版的船舶设计原理书中的图6.3.3图，选取iE=19。（3）设计水线尾段的形状设计水线尾段的形状，从阻力上看，主要影响形状阻力。在一般情况下，它对阻力的重要性次于首段形状，为减缓水流分离，尾段要求保证顺滑。通常以直线为佳，而不宜成凹形。设计水线在尾端的宽度应能盖住螺旋桨和舵，以利于对桨和舵的保护。设计船采用直线型。（4）设计水线的平行中体长度。 设计水线平行中段应与平行中体相配合，中点位置也取在平行中体中点附近。本船是根据上海交通大学出版的船舶设计原理书中的图6.3.4图，求LWP=61.2m。3.4.2 首部横剖线形状横剖线形状可分为U形、V形及介于二者之间的中间形。设计船端部水下的横剖线形状很大程度上取决于横剖面面积曲线和设计水线端部的配合情况。对于浅吃水肥大型船舶常以中间型剖面为宜。设计船的首部横剖面采用中间型剖面。3.4.3 尾部横剖线形状根据船模试验的结果，通常考虑尾部剖面形状是从阻力，推进效率和震动方面考虑，设计船采用双尾双桨船。3.4.4 中剖面形状本设计船中剖面采用圆弧舭部，不设舭部升高，其半径为：式中：B=19.2m，d=3.0m，CM=0.995带入式中得，R=0.8m。3.5 侧面轮廓和甲板线侧面轮廓线包括：首柱轮廓、尾端、龙骨线、甲板中心线和甲板边线。侧面轮廓线是船体形线最基本的边界线，也是船体形状特征的重要控制要素之一。3.5.1 首尾轮廓线船首的外形往往给人以重要的印象，对整个船的外观造型有较大的影响。对于航区及使用要求不同的船，船首形式可能差别很大。研究表明，对于低速肥大型船，船首舭部型线曲率半径较小，船侧水流向下流动经舭部后与船底水流相遇，产生大量漩涡，这种形状阻力占总阻力的比例不小，安装具有整流作用的球首后，可以改善首部流场，降低形状阻力和埋首现象。设计船采用球首，主要用于减小阻力。现代多数双桨船采用特殊船尾，有利于推进效率和震动。设计船尾采用双尾，双尾型线特别适用于浅吃水船。这类船因吃水受到限制，单桨的螺旋桨直径受到很大的限制，所以通常采用双桨推进。浅吃水船的B/d比常规船大得多，与相同丰满度或长度排水体积系数的常规船相比，水线的半进流角增大许多。采用双尾型线可使浮心纵向位置后移，对进流段型线的设计有利。浅吃水情况下这种船尾型线的快速性常忧于常规尾轴架的双桨船。此外，宽浅吃水船的尾部容易产生严重的旋涡紊流，对船的操纵性十分不利，而双尾可有效地改善这种情况，提高船的操纵性能。3.5.2龙骨线由于设计船没设初始纵倾，所以龙骨线与基线平行。3.5.3 甲板线根据舷弧修正，首舷弧为0.50米，由于尾部机舱足够大，为了便于施工，尾部没有设舷弧。首部甲板边线采用抛物线型。梁拱值fM=0.335m。3.6 型线图设绘型线图采用自行设绘法设绘。首先绘出格子线（站距按垂线间长分成20等份，首部再加密1/4站，水线连基线一共10根，纵剖线设3根），然后根据前几节的确定的参数，按照船舶设计原理的要求，绘制出横剖面面积曲线，设计水线、中横剖面线、侧面轮廓线和甲板线。设计水线以上的横剖线根据初始确定的甲板边线对应点和和水下横剖线，横剖线时绘制好后，再绘制水线，水线半宽从横剖线上量取，光顺后，再绘制纵剖线，其上的点在横剖线上量取，最后进行三向光顺，型值表和型线图见附图。第4章 总布置设计4.1 概述总布置设计是船舶设计中一项非常重要的任务。总布置的结果对船的使用效能，航行性能以及结构工艺性能有直接影响。总布置设计主要工作内容有：（1） 区划船舶主体及上层建筑；（2） 纵倾调整；（3） 舱室与设备的布置；（4） 规划通道与梯口。4.2 总体布置的确定船舶主体是指船的连续露天甲板以下的部分；上层建筑是对上甲板以上各种围蔽建筑物的统称。本船采用首上层建筑布置形式，本船设一阶梯形敞口式货舱。 受川江桥梁高度限制，上层建筑只能布置4层，采用驾驶室和居住舱室设在前部的形式，它保证在长江航运需要的驶视线的要求。居住舱室离振动、噪声源和热源都较远，改善了船员的居住条件，改变了驾驶视线和装箱量受限制的状况，后视问题通过探头来解决。燃油舱设在机舱的尾部，距离舷侧、船底均有一定距离，可以防止碰撞、搁浅、触礁损坏燃油舱，造成油污染。淡水舱与燃油舱前后设置，有利浮态的调整。机舱采用尾排气，不设烟囱，有利于外型美观。4.2.1主船体舱室的划分 船舶主体是指船的连续露天甲板以下的部分。船舶主体这部分的总布置设计有确定水密舱壁、甲板、机舱位置等设置与划分。（1）水密舱壁肋骨间距：确定舱壁的首先需要确定肋骨间距。按钢质内河船舶入级和建造规范的要求，取肋骨间距S0.6m，全船统一。船体部分设有横舱壁，它把船分隔为舵机舱、机舱、货舱、压载舱及艏尖舱等。本船设有压载舱，分别位于船首、货舱两侧、船底及尾部两侧(见总布置图附图)（2） 机舱位置的确定本船采用尾机型船，不设烟囱，采用尾排烟，这样最大限度地实现载货量的增加，又可改善机舱的工作条件。烟囱的取消使散货的布置没有间断，有利于提高装卸效率。4.2.2上层建筑（1）首楼甲板本船首楼甲板上设有电动双链轮卧式锚机1台，系缆桩5只。（2）首甲板本船首部甲板设有一立式电动绞盘及系缆桩4只。（3）尾甲板尾部甲板设4层甲板室，分别为顶蓬甲板、驾驶甲板、居住甲板、首楼甲板。4.3 双层底设置双层底对保证船底部破损后的安全住具有重大作用。双层底舱还可用作装载燃油、淡水、滑油，在船舶空载时可用装压载水，以改善航行性能。根据钢质内河船舶入级和建造规范对内河船双层底规定：船长在40m以上、常年航行于长江急流航段的机动船应设双层底，双层底在纵中剖面处的高度，一般不小于800mm。本船双层底高度取800mm。4.4 舱室及交通路线的布置船首两侧有斜梯通往首楼甲板室，尾甲板室两侧有斜梯通往机舱，甲板室内设有斜梯通往各层甲板，各层甲板之间并设直梯作为应急或备用。驾驶甲板上有直梯通往顶蓬甲板。第5章 静水力计算5.1 概述静水力曲线图全面地表达了船舶在静止正浮状态下浮性要素、初稳性要素及船型系数等随吃水而变化的规律。包括浮性曲线、稳性曲线、船型系数曲线等。.本静水力计算中的要素采用计算机计算（用AutoCAD面域求值）和梯形法相结合的方法计算而得，梯形法较辛浦生法计算方便，用计算机直接求值直接、简单、准确，所有的面积和体积、漂心、惯性距为计算机取得，其它用梯形法求得。5.2 计算目的利用静水力曲线图可查得任一正浮吃水时的浮性、稳性、吃水差和抗沉性等计算时的诸要素。因此，它起着评估前一阶段工作好坏的作用，同时也为下一阶段的计算工作提供资料。5.3 静水力要素计算过程表5.1 AW、CWP 、XF、IT 、ILF 计算表水线号AWi（m2）Cwpi=/LBXFi（m）ITi（m4）ILi（m4）01173.43170.6111623447.685628521.5103539401.8108470089.022211437.46870.7486816155.423638934.7327799143.7655756859.995621544.62440.8044918753.905942944.523921740.8894898176.014931586.59720.8263527083.753144110.1113995840.2949973491.868141652.31630.8605814062.791746502.26421089026.6361076149.16251704.78130.8879069271.353748211.43891149333.9421146209.92461747.03350.9099132810.147149526.88781206374.1551206334.51371831.99850.954165885-1.528551875.8021431345.1911427078.52881826.23840.951165833-2.206850530.95051455562.3861455557.516表5.2 、CB、TPC 计算表水线号di（m）AWi（m2）成对和连续和i=d*/2 m3）i=(t)LBdiCBi=/TPC= w/100(t/cm)001173.4300000011.73431710.41437.462610.902610.90522.18008522.1807680.6799214.37468720.81544.622982.095592.991118.59871118.5915360.7282515.44624431.21586.593131.228724.211744.843021744.8423040.7573115.86597241.61652.313238.9111963.12392.625722392.6230720.7788416.523163521704.783357.0915320.23064.045243064.0438400.7979217.04781362.41747.033451.8118772.03754.40823754.4046080.8147517.47033572.81831.993579.0322351.04470.21464470.2153760.8315118.31998583.21826.233658.2326009.35201.861985201.8661440.8466518.262384表5.3 浮心纵向坐标XB计算表水线号AWi（m2）XFi（m）成对和连续和i（m3)Xbi=T/2i(m)01173.437.68569018.527000011437.475.42367796.25516814.816814.782522.186.440221544.623.90596033.14813829.430644.1861118.65.47931586.63.75315954.65811987.842631.9921744.84.886641652.322.79174612.77110567.453199.4212392.64.446951704.781.35372307.7626920.5360119.95530643.924261747.030.1471256.98862564.7562684.7063754.43.339371832-1.5285-2800.21-2543.2260141.4854470.22.690881826.24-2.2068-4030.14-6830.3553311.1335201.92.0497表5.4 浮心垂向坐标ZB计算表水线号i（m3)成对和连续和T/2idi(m)ZBi=-(m)00000001522.18522.18008522.18010.20.40.221118.61640.778782162.9590.386730.80.413331744.842863.441725026.4010.576141.20.623942392.634137.468749163.8690.766011.60.83453064.052392.6257211556.50.7543321.245763754.413064.0452414620.540.778852.41.621274470.218224.622822845.161.022112.81.777985201.869672.0765832517.241.250223.21.9498表5.5 BM BML ZM ZML计算表水线号i（m3）ITi（m4）ILFi（m4）BM=/ (m)BM=/ (m)ZBi(m)ZMi=+(m)ZMLi=+0028521.51539401000001522.138934.73799143.74.56191530.39880.274.7621530.621118.642944.523921740.38.3914824.013910.41338.805824.4231744.844110.11199584025.2803570.733460.62325.904571.3542392.6346502.264108902719.4357455.159630.83420.27455.99453064.048211.438114933415.7346375.103451.24516.98376.3463754.449526.887120637413.1917321.322051.62114.813322.9474470.251875.802143134511.6048320.196081.77713.383321.9785201.850530.95014555629.71401279.81565-1.957.7642277.86表5.6 MTC计算表水线号i（t）BML(m)L（m）TPC=/100(tf.m)000010001522.181530.3988799143.810079.91437721118.6824.013911921740.91009284570.733461995840.310099.58402942392.63455.1596291089027100108.9026653064.05375.1034511149334100114.9333963754.41321.3220541206374100120.6374274470.21320.196081431345100143.1345285201.86279.8156491455562100145.55624表5.7 CM，CP计算表水线号AMi（m）di（m）Bdi（m2）CM=/CBiCPi=/000000013.71620.47.680.483880.6799221.405127.54260.815.360.491050.72825441.483311.38231.223.040.494020.75731031.5329415.22231.630.720.495520.77884951.5718519.0623238.40.496410.79792841.6074622.90232.446.080.497010.81475871.6393726.74232.853.760.497440.83151311.6716830.58233.261.440.497760.84665721.7009根据各表求的参数绘制出的静水力曲线见附图第6章 稳性横截曲线61 概述稳性横截曲线计