船体建造与维修毕业论文.doc

1渤海船舶职业学院渤海船舶职业学院毕毕 业业 论论 文文 2012 年年 6 月月船舶分段设计船舶分段设计 学院：学院： 渤海船舶职业学院渤海船舶职业学院 专业：专业： 船体建造与维修船体建造与维修 姓名姓名: : 杨岩杨岩 指导教师：孙程程指导教师：孙程程 教师教师 2内容摘要本毕业设计课题为船舶分段设计所选毕业设计题目内容包括了本科所学的专业知识课程，通过毕业设计对对所学的专业知识的巩固和提高，比较全面的掌握了船舶设计的基本方法，同时对船舶工程设计有了更全面的了解，提高了发现问题和解决问题的能力。本文重点详细再现了整个设计过程。该设计过程主要分为两个部分：结构设计和详细设计，结构设计部分包括基本结构图和典型横剖面设计。关键词：关键词：船舶设计 船体结构 船模3abstractthis graduation project topic isship section design selected graduate design topics include the expertise of undergraduate courses, designed to consolidate the expertise of the school through graduation and enhance a more comprehensive grasp of the ship designthe basic method have a more comprehensive understanding of marine engineering design to improve the ability to identify problems and to solve the problem.this article focuses on a detailed reproduction of the entire design process. the design process is divided into two parts: the structural design and detailed design, structural design section includes the basic structure of the map and typical cross-section design.keywordskeywords: ship design, hull structure, ship models4目 录引言.6一 船舶的种类及其用途.7二 船体结构.9三 船舶分段的分类.12四 船模制作的必要性.14五 具体船模分段的设计与制作.15六 我国船舶工业发展现状及未来展望.23七 总结.25八 参考文献.265 引引 言言船舶工业是为水上交通、海洋开发和国防建设等行业提供技术装备的现代综合性产业，也是劳动、资金、技术密集型产业，对机电、钢铁、化工、航运、海洋资源勘采等上、下游产业发展具有较强带动作用，对促进劳动力就业、发展出口贸易和保障海防安全意义重大。我国是一个水路资源比较丰富的国家，可用来作为水路运输的江、河总长达十万公里。我国对外贸易货物的百分之九十是依靠海运来完成。船舶工程是研究、设计和制造水上交通运输工具的一项大型综合性系统工程，其主要研究对象是研究船舶的经济性、快速性、可靠性、安全性和舒适性。 我国的海洋资源比较丰富，其专属海洋经济开发区的面积接近 500万平方公里，几乎是我国陆地面积的百分之五十。随着陆地石油及其它稀有资源的逐步减少直至最终枯竭，人们已经并将把未来石油及其它稀有资源的开发转向海洋。海洋工程是研究、设计和建造海洋资源开发工作平台和工具，比如离岸石油钻井平台、海上施工船舶等。船舶工业是现代大工业的缩影，是关系到国防安全及国民经济发展的战略性产业。就现在来看，船舶工业也将要成为我国的一个支柱产业。经过改革开放后二十多年的快速发展，船舶工业已成为我国为数不多的几个具备了较强国际竞争能力的外向型产业之一，成为世界船舶工业的一支重要力量。 6 一一 船舶的种类及其用途船舶的种类及其用途（一）按船舶用途分 航空母舰 巡洋舰 驱逐舰 水面战斗舰艇 护卫舰 军用快艇 猎潜舰 战斗舰艇 登陆作战舰 水雷战舰 1.军用舰船 水下作战舰艇 供应补给运输舰 侦察巡逻艇辅助舰艇 训练舰 靶船 海洋测量船 修理船 救生船 医院船客船7 客船 客货船 旅游船 干货船 液货船 运输船 冷藏船 货船 全集装箱 滚装船 载驳货船2.民用船舶 其他货船 渡船 驳船 海洋资源开发船 生物资源开发船 海洋开发船 海洋资源开发船 海上海底空间利用船 海洋调查船 浮船坞潜水工作船航标船 挖泥船 起重船3.工程工作船舶 海洋打捞救生船布缆船 浮船坞消防船 引导船其它工程工作船 渔政船网渔船4.渔业船舶 渔船 钓鱼船特种渔船渔业辅助船5.其他船舶 拖带船舶.农用船.教学实习船 （二）按航行区域 海船 内河船（三）按航行状态 排水型船 水翼艇和滑行蜓 气垫船 冲翼艇（四）按动力装置 1. 蒸汽动力船8 2. 内燃机动力船：柴油机船 燃气轮机船 3 .核动力装置船4 .电力推进船（五）按推进器分类 目前绝大数船都以各种形式的螺旋桨作为船舶推进器，也有喷水推进和空气螺旋桨推进。个别的采用明轮、平旋轮、帆助航等其他推进方式。（六）按船体材料分类钢质船在各类船舶中占绝大多数，采用高强度低合金钢时，可减少船体重量，以增加有效负荷和航速。小型船艇和某些特殊用船有以木材，铝合金、玻璃钢、丝网水泥作为建造船体的材料。二二 船船体体结结构构（一）船体结构组成船体结构主要由壳板和纵横交叉的骨架组成。其中壳板由钢板焊接而成，骨架则是由具有一定剖面形状的型材构成的。船用轧制的型材主要有：扁钢、球扁钢、等边角钢、不等边角钢、槽钢及圆钢和管9子等。除了采用轧制型材外，受力较大的部位，还采用由钢板焊接而成的组合型材。如图所示船体构件的命名方法：船体板架中主要构件（强构件）由组合型材构成，一般纵向称为 “桁”或“龙骨”，如：甲板纵桁、舷侧纵桁，双层底船的船底有中桁材、旁桁材，单底船称为中内龙骨、旁内龙 骨；横向构件有强横梁、舷侧强肋骨、底肋板等。板架中的次要构 件（普通构件）由型材构成，纵向的叫 “纵骨”，如船底纵骨、舷 侧纵骨、甲板纵骨等；横向的叫甲板横梁、舷侧肋骨等。主船体结 构：分为船底结构（分为单底和双底两种形式）、舷侧结构、甲板 结构、现编结 构、水密舱壁结构、首部结构、尾部结构。（二）船体结构形式船体结构分为：纵骨架式、横骨架式、混合骨架式三种类型。10纵骨架式：板格长边沿船长方向，短边沿船宽方向，纵向骨材间距小，横向桁材间距大。横骨架式：板格长边沿船宽方向，短边沿船长方向，横向骨材间距小，纵向桁材间距大。混合骨架式：船体结构中的混合骨架式是指甲板、船底采用纵骨架式，而舷侧采用横骨架式。11 三三 船舶分段分类方法船舶分段分类方法（一)分段是构成船体结构的实体根据船舶建造工艺、场地条件、起重能力、周期要求等，一艘 36 万吨级船舶分段划分大致在 100200 个（大型船体结构如 mpf1000 钻井储油船分段划分 351 个）。（二）分段名称 分段按几何特征可分为1.平面分段平面板列带有骨架的单层平面板架2.曲面分段平面板列带有骨架的单层曲面板架3.半立体分段两层或两层以上板架所组成的不封闭分段4.立体分段两层或两层以上板架所组成的封闭分段5.总段主船体沿船长划分，其深度和宽度等于该处船深和船宽的环形分段。特别需要指出的是：立体分段和总段是由若干平面分段和曲面分段所组成，由于平面分段和曲面分段是分段建造中的基本单位，作为船舶建造主流程，必须组织流水线生产。分段按其结构所属部位可分为 （1）底部分段（2）舷侧分段（3）甲板分段（4）首尾分段（5）上层建筑等面 四四 船模制作的重要性船模制作的重要性船模在船舶设计制作中起着重要的作用。概括如下：通过船模静水中比较船型确定船的浮性、稳性、抗沉性。通过船模12的静水阻力试验确定船的阻力性能，计算阻力（粘性阻力、兴波阻力） ，确定各阻力成分的特性。通过船模的螺旋桨模型敞水试验，确定船的速度性能。通过船模的自航试验，确定船的航行状态、回转特性。通过船模可确定附件的形状和安装位置为船体放样和生产设计提供指导。对我们来说，通过设计和制作模型过程中所遇到实际问题，通过认真思考，运用所学的理论知识，一步一步的去探索，去解决问题。这一过程是我们开始运用所学知识解决实际问题的过程，能增加我们对理论知识的理解，提高我们解决问题的能力，将理论知识和实践紧密联系起来，增加我们的创新能力。对即将进入工厂进行顶岗实习的我们意义重大，可以使我们能更快的融入到实际的生产当中。现在我们就以 6650t 散货船底部分段和首部分段的制作来具体分析。五五 6650t 散货船底部分段和舷侧分段制作散货船底部分段和舷侧分段制作（一） 准备阶段1.制作所需材料13（1）木材制作模型骨架等，是常用的材料。1）轻木：材质很硬、比重很轻、纹理均匀、不易变形易于加工，用来制作受力不大的零件。2）胶合板材：较薄的胶合板材（3 层）可用来制作船的龙骨，具有强度大、不易变形的特点。（2）金属材料有强度大柔韧性好、可塑性强等特点。1）薄铁片：用作支架、固定电机等。2) 钢丝：用做栏杆。（3）塑料不同成分和工艺的塑料，其性质的差异可能很大，用途也非常不同。1）有机玻璃：聚甲基丙酸甲酯塑料，高度透明，比重轻，不易碎110 摄氏度变软，可成型加工、可加工成才各类特殊形状的沟槽和零部件。2）玻璃钢（frp）亦称作 grp，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。3)abs 树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，abs 是 acrylonitrile butadiene styrene 的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。因为其强度高、耐腐蚀、耐高温，所以常被用于制造仪器的塑料外壳。(4)粘合剂在连接模型的骨架外壳及各种零件时最常用到，胶合结构具有重量轻，强度大，应力分布均匀，外型光滑整齐，工艺简单等优点(502 和氯仿)。2.制作船模的工具（1）尺子：用来测量和划线、常用刻度尺、直角尺。（2）剪刀：用来剪割较薄的材料，如铁皮、纸张、木片等。（3）刀具：最普遍的是刻刀（美工刀或裁纸刀） ，亦可用钢锯条改制刀。（4）钢丝钳：作用是坚固及切断，并可用于夹持折弯、切断各种金属件。（5）锯：手锯用以切割木材、塑料、金属等材料的工具。钢丝锯是切割曲线的主要工具。（6）锉刀：使零件表面光洁并具备一定的尺寸和形状。（7）台钻：用于孔的加工。（8）镊子：夹持细小零件、接线头。（9）电烙铁：模型上各种金属部件的结合加工搭配焊油及锡焊使用。（10）其它：螺丝刀、板子、砂纸、毛刷、锤子、冲子、空压机喷枪等等。（二） 制作阶段141.读懂并绘制设计图纸（详细数据看内附图纸）（1）底部分段 1 内底板 2 内底横骨 3 透气孔 4 内底边板 5 舭部外板 6 加强筋 7 框架肋板 8 流水孔 9 中底桁 10、15 肘板 11 船底肋骨 12 扶强材 13 边接缝 14 框架肋板肘板 16 加强筋 17 框架肋板 18 旁底桁 19 人孔 20 切口 21 减轻孔 (2)实肋板结构（横骨架式结构）内底板 旁桁材 加强筋 中桁材 船底板 实肋123456板 (3)横骨架式船侧结构图 横梁 梁肘板 强横梁 强肋骨舷侧纵桁 主肋骨 1234567 5 2346 1 7 8 1514131211109图图 3.5.2 纵骨架式双层底结构纵骨架式双层底结构 123 654图图 3.5.4 实肋板结构实肋板结构15 1 2345 86 7图图 3.4.3 加强肋骨式横骨架舷侧结构加强肋骨式横骨架舷侧结构舭肘板 舭部列板 8(三) 过程步骤1.选取 1、5mm 厚的 abs 板 注意事项：表面光滑平整，无凹坑，厚度均匀。2.放样根据图纸计算尺寸，划线，示意图如下，具体尺寸看附带图纸。注意事项：在划线时要考虑到 abs 板厚度的影响。163.下料用雕刻机雕刻出料块，下料完毕后。去毛刺，用纱布打磨切边，用壁纸刀修平，切割面不得有圆角。注意事项：保证尺寸，注意去除壁厚。切面要平且直。不得划伤表面。4.组装主要用氯仿粘制。船底分段组装顺序如图所示（船舷侧分段组装顺序与其相同） ，最后装上底板。注意事项：粘贴组装时，氯仿要适量不要过多，尽量在内侧粘贴，不得将氯仿滴落在 abs 板上，氯仿对其有腐蚀性形成凹坑。胶渍要均匀适量。175.喷涂带组装完毕后修整喷漆。喷涂后表面色度均匀，平整无凹坑。操作注意事项1）喷涂时，切勿将手指、手掌或身体的任何部位接触喷嘴。2）严禁将喷枪口对着自己或他人。3）严禁将喷嘴护套卸下后喷涂。4）除了喷涂或清洗外，任何时候都必须将喷枪保险关上。5）在进行任何有关设备的维修或保养前，先泄压。6）清洗时，禁止使用漂白水或汉强酸碱之溶剂。7）必须配备相应的电源稳压器。施工注意事项1）在通风良好及照明充足的场所施工。2）禁止在有火花或有可燃物的区域施工。3）设备在无涂料的情况下空转不得超过 10 秒。4）此喷涂设备不能使用含胶水成分、含颗粒溶剂或含强腐蚀性的涂料进行喷涂。5）此喷涂设备只能使用 220 伏单相电，严禁接驳 380 伏电源，否则将烧毁电机。6）在拔下电源插座时，切勿拉扯设备电源线。7）喷涂时，禁止吸烟。6.美化、布展喷涂、晾干后进行美化、布展。注意事项：（1）标语和附件粘贴时要按照图纸所规定的相对位置进行粘贴，水平位置和垂直位置的标语不得倾斜。胶渍要均匀不得污染船分段喷漆后的表面质量。（2）采用四脚定位 ，定位要精确，相对位置的误差不得大于180.5mm。及时使用拐尺测量。（3）定位后用手钻进行钻孔，钻孔时要及时用吸尘器吸走粉末，钻孔时要垂直不得倾斜。（4）钻孔结束后，安装螺丝，螺丝要垂直安装不得倾斜，安装速度要慢。（5） 安装 abs 底座桩，abs 桩的高度要一致，误差不得大于0.1mm，安装时用力要轻，保证垂直。（6）放入船模分段时，要保证四个方向的相对位置，保证船模放置于正中，及时用拐尺测量，切勿划伤表面。所有工作完成将玻璃箱盖住船模和风箱。19六六 中国船舶工业发展展望中国船舶工业发展展望经过“十五”时期的快速发展，中国船舶工业的基础更加扎实。站在新的历史起点上展望未来，中国船舶工业拥有良好的发展前景。随着世界经济持续发展，国际经济技术一体化加快，国际分工进一步深化，国际间的贸易量呈现进一步增长的态势，这为世界航运市场的繁荣创造了条件，也为中国船舶工业的发展创造了条件。我们初步判断，国际船舶市场今后一个时期可能会在一定程度上调整，总体上将继续保持平稳发展的态势。同时，从人力、资源的角度看，我国劳动力资源丰富，工业和科研体系健全，产业发展基础较好，拥有适宜造船的漫长海岸。中国船舶工业发展现状在资金、技术、人才、管理等方面具备良好的基础，发展船舶工业具有较强的比较优势，具有广阔的发展空间。中国造船业是国际造船业的重要组成部分，实现中国造船业的持续健康发展，对于国际造船业的稳定发展和海洋事业的持续繁荣具有重要意义。在中国船舶工业下一步发展中，要高度重视解决好以下几个方面的问题：（1）船舶业核心竞争优势。在新的形势下，中国船舶工业要以更大的工作力度，切实加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，不断增强自主创新能力。要切实增加科技投入力度，深化科技管理体制改革，有效整合资源，加强合资合作，加强高新技术船舶开发研究，推进船舶工业发展，不断提高中国船舶工业的核心竞争力。(2)大力发展先进船舶配套业，促进中国船舶工业持续、健康发展。配套业一直是制约船舶工业发展的瓶颈，加快船舶配套业发展，是实现船舶工业又好又快发展的内在需要。通过技术改造，提升优势配套产品的生产能力，打造具有国际竞争力的船用设备产基地。(3)加快建立现代造船模式，进一步提高生产和管理效率。加快推进全行业建立现代造船模式，大幅提高生产和管理效率，是实现船舶工业发展目标的重要途径。适应新的国际造船规范、标准要求，进一步深化造船生产体系改造，推进数字化造船，提高信息化应用程度和水平。 (4)发展