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文档简介

1、武汉理工大学毕业设计武汉理工大学本科生毕业设计(论文)130客位栖凤湖游览船方案设计学院(系专业班级: 学生姓名:指导教师学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数

2、据进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密囗,在 年解密后适用本授权书2、不保密囗 。(请在以上相应方框内打“”)作者签名: 年 月 日导师签名: 年 月 日武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书学生姓名 专业班级 指导教师 工作单位 设计(论文)题目: 西枫湖库区 130客位游览船方案设计 设计(论文)主要内容:一:设计要求1. 船型、航区及用途本船为钢质、单甲板、艉机型双体或单体船,船型根据调查结果确定。航行于西枫湖库区,属B级。主要用于西枫湖库区旅游观光。2. 船级 本船按“CCS”有关规定入级、设计、和建造。3. 航速、续航力及自持力

3、本船试航速不低于15KM/h; 续航力 500 n mile;自持力 4 (或由设计者调查后确定)4. 主机、辅机及燃料 主机、辅机拟采用低油耗国产或引进专利国内生产柴油机,其型号与功率由设计者按设计要求自行选定。5. 设备锚、系泊、舵、工作、救生、消防及航行信号等设备根据规范要求及实际需要配置。6. 乘员编制及配置船员人数按需要及调查后自定,室内设施按舱室设备规范配置。 2、 外文阅读与翻译1、 阅读有关文献。2、 翻译与设计任务有关文章,字符达2-3万。3、 要求完成的主要任务1. 进行毕业设计调查,完成调查报告;2. 设计调查,完成调查报告;3. 论证、分析,确定主要要素;4. 型线设计

4、,计算静水力,静水力曲线图及邦金曲线图;5. 总布置设计、舱容计算、纵倾调整,绘制总布置;6. 确定舱的主要要素,完成功率螺旋桨计算书及预报航速;7. 校核2个状态稳性及浮态计算,风压计算及稳性衡准;8. 编写设计报告书,字数不少于1万字,涉及参考文献不少于10篇,其中外文文献不少于2篇。9. 设计图纸,折合不少于5张12#图纸设绘工作量。4、 选作工作量1、 结构设计(包括结构计算书、基本机构图和典型横剖面图等)2、 稳性计算3、 舾装计算五、必读参考资料1.本专业教材及有关船舶图册。2.专业参考书:船舶设计原理、船舶原理、船舶造型、船舶设计基础、运输船舶设计特点、船舶设备与系统等。3.专业

5、期刊:中国造船、船舶工程、船海工程、造船技术、中国水运、船舶、船舶设计通讯和相关大学学报等。4.规范:中国船级社钢质内河船舶建造规范(2009);中华人民共和国海事局船舶与海上设施法定检验规则内河船舶法定技术检验规则(2004)。5.手册:船舶设计实用手册、船舶科技简明手册。6.标准:金属船体制图标准、船舶舾装设备。指导教师签名 系主任签名 院长签名(章) 开题报告1课题调查分析1.1目的及意义本设计课题为130客位栖凤湖游览船。 游览船属于内河观光旅游的小型船舶,国内现有的游览船,船型相对比较陈旧,缺乏相应的新型的较为现代化的符合现代人消费需求的游览船。对于本课题的设计,可以适当地改变一些当

6、前状况。本船的设计采用CAD设计。 旅游业的飞速发展,是伴随着当下经济形势稳步上升的必然结果。古丈县栖凤湖库区作为典型的旅游业为主的农业地区,发展新型的观光游览船对于促进旅游业发展有重要意义。古丈县主要是客运为主,全县有客船43艘,1600多客位,历年客运量12万人次左右,相对于当地的旅游经济的发展,水运行业严重滞后。现有船舶多以小型木质客船为主,舒适性差,噪声大,无专用排污设备,不适用于当地旅游业的发展。因此,迫切需要新建新型的能体现当地文化底蕴,安全环保,舒适性高,经济性好的游览船。对于游览船的设计,必须紧密结合当地水文,航区状况,经济以及旅游业的发展现状,风土人情,文化底蕴等等信息,这将

7、影响到设计船舶的经济效益和安全性能,从而影响船舶设计方案的进行。1.2. 库区水文及航区概况 栖凤湖景区位于酋水流域凤滩水库内,以酋水为干道,典型的山区库区航道,航道宽阔,流速小,风浪小,航道水深受凤滩水位调节控制,最大落差为30m,主航道在枯水季节仍为深水航道,但上游码头附近的航道受枯水季节的影响较大。除罗依溪、王村等少数阶梯式石级码头外,其他多数码头为原始状态。库区洪、枯水季节水位落差大,枯水季节旅客登船不便。1.3. 游览船以及航区航线本设计方案设计船舶为130客位内河游览船,航线为典型的罗依溪镇至王村,航区为B级1.4. 航区库区现有型船:栖凤湖60客位,80客位,120客位等型船。

8、2.基本内容和技术方案 2.1.基本内容 1 进行毕业设计调查,完成开题报告。 2 根据设计任务书,通过技术经济论证分析,优选船舶主要要素。 3 型线设计及静水力计算:1)按型船改造,图谱或自行设计等方法,进行型线设计,绘制型线图,并提交相应图纸 2)进行静水力计算,绘制静水力曲线图及邦金曲线或提交计算数据。4 总布置设计:完成12个液体舱的舱容要素计算、纵倾调整,完成设计总布置图纸。 5 性能校核 1)稳性计算:按法规要求进行4种状态的完整稳性计算 2)快速性计算:功率,螺旋桨计算书及预报航速 3)最小干舷和吨位计算 6 其他设备完成舾装数计算;锚、系泊、舵、起货、救生、消防及航行信号等设备

9、根据规范要求及实际需要配置;确定舵的尺度要素。7. 编写设计报告,字数要求不低于1万字;所涉及参考文献不低于10篇,其中,外文文献不少于2篇。 8 设计图纸:折合不少于5张2#图纸设绘工作量。 9外文阅读与翻译2.2.技术方案 2.2.1. 船型、航区及用途 本船为钢质、单甲板、艉机型双体或单体船,船型根据调查结果确定。航行 于西枫湖库区,属B级。主要用于西枫湖库区旅游观光。本船为布置地位型客船,其设计思路与一般的散货船有差别。船长与船宽等主尺度的确定决定于船上空间的设置。设计船的傅氏数约在0.28左右,属于中高速船。本船无平行中体。2.2.2. 船级本船按“CCS”有关规定入级、设计、和建造

10、。2.2.3. 航速、续航力及自持力本船试航速不低于15KM/h; 续航力 500 n mile;自持力 4 (或由设计者调查后确定)2.2.4. 主机、辅机及燃料主机、辅机拟采用低油耗国产或引进专利国内生产柴油机,其型号与功率由设计者按设计要求自行选定。2.2.5. 设备锚、系泊、舵、工作、救生、消防及航行信号等设备根据规范要求及实际需要配置。2.2.6. 乘员编制及配置船员人数按需要及调查后自定,室内设施按舱室设备规范配置。 3.进度安排第1周通过调研,收集资料,对毕业设计内容进行思考,撰写完成开题报告、布置外文资料翻译任务提交开题报告第2-3周-分析优化论证、确定船舶主要要素,绘制布置草

11、图提交尺度确定阶段报告及图纸第4-6周设计与绘制型线图, 完成静力学计算、绘制静水力曲线图、邦金曲线图提交型线阶段报告及图纸第7-8周完成总布置设计,绘制总布置图提交总布置设计阶段报告及图纸第9-12周1计算液体舱舱容要素2完成各种载况下船舶浮态,稳性衡准的计算3完成快速性预报4确定舵的尺度要素5完成最小干舷计算和吨位计算6完成舾装数计算及其他设备配置提交性能阶段计算报告第13-14周完成结构计算书及相关图纸(基本结构图、典型横剖面图等等)交计算报告书和图纸第14-15周2.0翻译外文资料、编写毕业设计报告书提交全部设计资料第16周-返回修改,准备答辩4.指导老师意见李成虎同学根据毕业设计任务

12、书进行了调研和资料收集,基本掌握了所设计船型的基 本特点,进一步明确了设计对象基本参数,制定的技术路线合理,达到毕业设计开题要求,同意开题。 指导教师(签名): 年 月 日摘 要本船为栖凤湖库区130客位钢质游览船,该船主要用于旅游业商用目的。根据当前全球游艇业格局,本船重点在于外观、总布置和性能。本船的总体设计满足设计所需的要求。本船属于布置地位型船舶,这类船舶的外观和总布置需求是确定主尺度时考虑的主要因素。本船设计目标是在布置豪华舒适同时满足船舶性能要求,性能与经济性之间协同统一,提高作为游览船的竞争力。本文特色在于应用AUTOCAD进行该游船的部分设计。关键词:游览船;总布置设计;型线设

13、计;性能计算;AUTOCADAbstractThis vessel for Xi Feng Lake is steel mixed 130 rated seat sightseeing cruise ship which is mainly used for tour and sightseeing commercial purpose.According to the current passenger ship industry pattern in china, the vessel is focused on appearance, layout and performance.The

14、 overall design of this vessel has met the requirements of the design required. This vessel is focused on layout position,so the vessel layout and appearance is the main factor to consider when determining the main dimensions.This ship was designed to meet the economics and comfortable with a good s

15、hip performance at same time. It also need the coordinated unification between performance and economics to improve competitiveness as a super yacht.The features of this design is using AUTOCAD . Key Words:Sightseeing cruise ship ,Layout design,Type line design,Performance calculation,AUTOCA目 录 武汉理工

16、大学本科生毕业设计(论文)任务书3开题报告5摘 要9绪 论14第一章 任务书分析151.1 设计任务书主要内容151.1.1设计目标151.1.2 航区及用途151.1.3 规范及规则151.1.4设计要求151.2 本船设计任务的简要分析161.2.1开发设计新型游览船的意义161.2.2本游艇设计要点16第二章 主尺度确定192.1主尺度的初步确定192.1.1船长L的确定192.1.2船宽B的确定212.1.3型深D和吃水d的确定212.1.4方形系数CB的确定212.2主尺度校核212.2.1估算本船排水量212.2.2估算本船的主机功率232.2.3重量校核232.2.4主尺度重新调

17、整242.2.5稳性校核242.2.6横摇周期校核25第三章 型线设计263.1型线设计的分析263.2型线基本参数与形状的确定263.2.1首尾部分形式的确定263.2.2尾部形状及形式的确定273.2.3棱形系数Cp和中剖面系数Cm的选取283.3型线的改造和绘制30第四章 总布置设计314.1总布置设计概述314.2总体布局的区划314.3主船体内船舱的划分324.3.1肋骨间距324.3.2 水密舱壁324.3.3 甲板与平台334.3.4上层建筑的划分334.3.5舱室和通道的布置334.4锚泊和系泊设备的布置344.4.1舾装数的计算344.4.2锚泊设备的确定354.4.3系泊设

18、备的确定354.5救生设备35第五章 静水力计算36第六章 阻力计算40第七章 螺旋桨设计437.1船舶主要要素437.2船身效率计算437.3收到马力计算437.4螺旋桨的初步设计447.4.1最佳转速的初步设计447.4.2最佳直径的初步设计467.5 螺旋桨的终结设计487.6空泡校核50第八章 舵的主要要素的确定528.1 舵面积AR528.2 舵高h528.3 舵宽b528.4 展舷比528.5 舵叶剖面形状和厚度比538.6 平衡比538.7 桨、舵和尾型间的配合53第九章 干舷计算56第十章 舱容校核5810.1 舱容校核的分析5810.2 各舱的舱容计算5810.2.1 燃油柜

19、5810.2.2 滑油柜5810.2.3 淡水柜5810.3 舱容要素59第十一章 稳性和浮态的校核6011.1 各种载况下重量与重心位置的计算6011.2 各载况下浮性、稳性等参数的计算621.3 横摇周期和横摇角的计算6511.4 进水角计算6611.5 静稳性和动稳性力臂的计算6811.6风压力臂的计算7111.7稳性衡准7311.8 特殊稳性的校核7611.8.1 全速回转时的稳性校核7611.8.2 乘客集中在一舷时的稳性校核77参考文献78致 谢78绪 论在经济飞速发展的今天,旅游业日益发达,在一些地区湖区旅游业成为重要的经济支点,老式的游览船安全性、可靠性、舒适性和经济性已经无法

20、满足旅游业的发展,因此,游览船的性能变得越来越重要。旅游业的形式也呈现多样化,湖区游览观光是一种受众面很广的旅游形式。上升期的湖区观光旅游业需要新型的游览船,安全、经济、舒适的特点来满足游客的消费需求。所以,新型的游览船开发设计非常重要。对于湖区观光船的设计,以安全性为前提,以经济性和舒适性作为主要设计指标,但在设计过程中,应该采用“适度”的原则,即适当超前、经济实用,体现出船上设备的先进性,要尽量简化设备,以控制船舶重量,将会有很大的经济价值。第一章 任务书分析1.1 设计任务书主要内容1.1.1设计目标根据已有的型船资料和任务书要求,设计一艘130客位栖凤湖钢质游览船。1.1.2 航区及用

21、途本船主要航线为内河湖泊B级航区。用于游览观光。本设计选择的航区是罗依溪镇至王村,航线9km,其风景宜人,码头条件较为简陋,多为自然岸坡。1.1.3 规范及规则本船设计应满足“CCS”内河船舶法定检验技术规则(2011)、钢质内河船建造规范(2009)等国家最新生效和修改的有关规范和规则的内河船舶设计及建造规范。1.1.4设计要求本船设计满足外观满足效果图、内装舒适,性能优异,安全可靠,经济性高,体现当地文化特色,便于施工建造等要求。(1)船型本船的船型参照型船资料,无球鼻艏,船首采用尖头平甲板形式,船尾为隧道型船,双机双桨。(2)航速/客位数设计吃水时的航速15km/h,本船选择的吃水时航速

22、为15km/h;航程设定:500海里左右;船员及服务人员6人;乘客130人。(4)主机辅机燃料按照设计要求进行选配。(5)舱室布置本船布置桌椅,中央空调以及露天棋牌桌。按船东要求进行适当调整。主甲板上设置主客舱、储藏室、服务台、卫生间等,上层设驾驶室、8人包间两间和游步甲板。(6)设备锚、系泊、舵、救生、消防及信号等设备根据规范要求及实际需要配置。1.2 本船设计任务的简要分析1.2.1开发设计新型游览船的意义本设计课题为130客位栖凤湖游览船。 游览船属于内河观光旅游的小型船舶,国内现有的游览船,船型相对比较陈旧,缺乏相应的新型的较为现代化的符合现代人消费需求的游览船。对于本课题的设计,可以

23、适当地改变一些当前状况。本船的设计采用CAD设计。旅游业的飞速发展,是伴随着当下经济形势稳步上升的必然结果。古丈县栖凤湖库区作为典型的旅游业为主的农业地区,发展新型的观光游览船对于促进旅游业发展有重要意义。古丈县主要是客运为主,全县有客船43艘,1600多客位,历年客运量12万人次左右,相对于当地的旅游经济的发展,水运行业严重滞后。现有船舶多以小型木质客船为主,舒适性差,噪声大,无专用排污设备,不适用于当地旅游业的发展。因此,迫切需要新建新型的能体现当地文化底蕴,安全环保,舒适性高,经济性好的游览船。对于游览船的设计,必须紧密结合当地水文,航区状况,经济以及旅游业的发展现状,风土人情,文化底蕴

24、等等信息,这将影响到设计船舶的经济效益和安全性能,从而影响船舶设计方案的进行。1.2.2本游艇设计要点(1)总布置根据设计要求,本客船主要为观光游览所用,设计中应注意融化文化特色,布置要求合理经济,满足性能要求,舒适性好。本船设置两层上层建筑,主甲板上设置114人大客舱,设桌椅和中央空调。客舱后面设置服务台,卫生间,储藏室和厨房等。因本船为短途观光船,故不设起居室,洗浴间等。驾驶甲板上设置驾驶室,两间VIP包间,和游步甲板。包间和驾驶室内设置桌椅,空调等。游步甲板上设露天棋牌桌椅。(2)船型此游艇航行于内河湖区,客船上层建筑一般较发达,为了充分满足本船对于快速性与操纵性的要求,所以设计为双机双

25、桨。同时,对于本客船的实际用途,将设计适用此用途的型线。对于是否有球鼻艏,首柱尾柱的样式等将会进行详细的分析,之后再决定采用何种样式。(具体见型线设计报告)(3)经济性本船的设计工作应在安全性高的前提下,注重考虑经济性与舒适性的平衡,经济性来源于船东的要求,而舒适性来自客户的要求。在本船的设计中,应在适当满足舒适性的情况下,尽量减小成本,可以从航速,结构以及性能等方面考虑,避免不必要的浪费。(4)完整稳性内河船舶法定检验技术规则(2011)对此有所规定,通常设计时按照所给定的公式和图表进行,一般情况下完整稳性衡准数按此规范要求进行计算。基本满足对A、B、C 类客船, 对于本船,经自由液面修正后

26、的初稳性高度应不小于0.35m。注意改善大倾角稳性。可采用增大型深吃水比值、加长水密上层建筑等措施来改善大倾角稳性。另外还可增大浸水角。(5)防火结构 我国规范对此都有严格规定。如主船体及上层建筑均应以防火隔堵分隔成主竖区;起居处所应用防火隔堵与机器处所、装货处所、服务处所分隔;每一主竖区应有两以上的通道,其中起码一个梯道应以防火隔堵连续围绕等。1.2.3本船的设计流程图主要流程图如下:图1.1 布置地位型船舶设计流程第二章 主尺度确定2.1主尺度的初步确定本船为布置地位型船,其主尺度的确定方法与载重型船舶不同。其主尺度初步设计可分为船长L的确定,船宽B的确定,型深D和吃水d的确定,方形系数C

27、b的确定。规范对于内河客串的要求为L/D30,B/D4.5。2.1.1船长L的确定布置型地位的船舶优先考虑主甲板上的布置形式,船长L可分为四个部分:主客舱的长度L1,机舱部分长度L2,船首部分长度L3,船尾部分的长度L4。 L=L1+L2+L3+L4=18+6+2.615+2.750=29.250 m其中各部分的长度确定方法如下:客舱部分长度L1本船主客舱安排114客位,上层包间16人,客舱等级为软坐席客舱。主客舱内的桌椅按规范标准适当选取。考虑乘客的舒适感和客舱空间的充分利用(经济性),选定桌椅的材质为软海绵座椅,木质长条桌,尺寸标准如下表所示:名称材质尺寸(mm)数量座椅海绵垫454545

28、114桌子木质1000407520表2.1主客舱内两侧不设旁走道,中间设置一条主走道,客舱船长方向两端桌椅距离横向舱壁设置一定间隔。据规范要求以及客舱内客员情况,走道宽度可设置为1.2m,前段间隔设置为1.166m,后端间隔设置为0.484m,船长方向上的桌椅间隔设置为0.2m。其主客舱的布置形式草图如下:图2.2 主客舱布置草图则根据图2.2所示布置概况,计算L1结果如下: 机舱部分长度L2的确定机舱部分的长度包括机舱开口,储藏室,卫生间,服务台,厨房以及各类走道和间隔的距离组成。据规范和设计经验机舱开口尺寸设置为:2.5m2.5m,储藏室1m1.5m,卫生间1m1.6m,机舱开口后围板距艉

29、尖舱壁间隔为0.5m,储藏室与卫生间间隔为1m。机舱部分的布置如下图所示: 图2.3机舱部分布置草图依据图2.3的布置概况可确定机舱部分长度L4, L4=0.5+2.5+1+1+1=6 m船首部分长度L3的确定船首设置系泊设备等,该部分的长度根据相关设计规范和以往设计经验,其长度应在2m3m之间,本船依据章节2.1.1-(1)中概况,取 L3=2.615 m船尾部分长度L4的确定船尾部分的长度的确定可参照2.1.1-(3)中的方法,取 L4=2.750 m2.1.2船宽B的确定对于归属于布置型地位的客船,船宽B的确定应首要考虑座椅的尺寸,排列方式,内外走道,游客通道等要素。座椅和桌子的尺寸如表

30、2.1所示,主客舱内不设外走道,中间设置一条纵向主通道,宽度为1.2m,客舱外壁至舷侧设置两条纵向走道,左右对称,宽度为0.75m。布置概况如图2.2所示。则船宽 B=1.2+0.456+0.752=5.4m2.1.3型深D和吃水d的确定型深D和吃水d设计应考虑应该考虑干舷,排水量以及稳性等方面,较大的型深、较小的吃水导致船舶稳性降低,且增加型深会大量增加船舶的空船重量,较不经济,型深过小,吃水过深则会导致干舷不足。本船D和d的设计可采取参考型船的方法。客位LPP/mB/md/mD/mV/kmh-140214.40.81.419.0360225.20.91.519.3280235.41.01.

31、619.61 120255.61.11.719.97表2.4 栖凤湖系列型船主尺度根据设计经验,此类客船吃水应在0.9m至1.3m之间,型深一般不大于1.8m,设计船已初步确定的船宽B=5.4m。结合表2.4的数据,可选择型船80客位的型深和吃水作为初步确定的型深和吃水,即B=5.4m,D=1.6m,d=1.0m,Lpp=26m。2.1.4方形系数CB的确定内河客船的方形系数一般在0.5-0.65之间,本船方形系数的确定方法是选择型船作为参考,章节2.1.3中选择为80客位的型船,80客位型船的主尺度资料如下: LPP=23m,B=5.4m,D=1.6m,d=1.0m,CB=0.555.本船的

32、方形系数CB依据型船可初步选择0.55本船初步确定的主尺度为: L=29.25m, LPP=26m,B=5.4m,D=1.6m,d=1.0m,CB=0.552.2主尺度校核2.2.1估算本船排水量根据章节2.1中初步确定的主尺度可估算本船的排水量:=CBLBdk=0.55265.41.01.01.006=77.683t,其中=1,k=1.0062.2.2估算本船的主机功率所选型船资料LPP=26m,B=5.6m,D=0.95m,d=0.5m,VS=18km/h,=44t,P=155kw。根据海军系数法(设计原理公式5.3.2): 代入型船数值得C=73.843,代入设计船的数据,可得设计船的主

33、机功率P=130.99kw,考虑功率储备,则应选择稍大的主机功率。初步选择主机为潍柴TD226B-4C1,主要参数如下:额定转速:1800r/min 持续功率P=70kw 燃油消耗率:195g/(kWh) 台数:2台2.2.3重量校核1.钢料重量的估算:依据相关资料,WH=CH2LBD。由母型船得到钢铝混合船的钢料系数为CH2=0.164 ,所以本船钢料重量WH=CH2LBD=0.164*26*5*1.6=36.84t。2.舾装重量计算:根据相关资料,可以认为WO与设计船总体积有关,,根据设计原理章节3.2.1介绍的立方模数法WO=CO3LBD,计算得母型船CO3=0.085,则设计船舾装重量

34、WO=19.09t。3.机电设备:由所给公式Wm=Cm(PD/0.7355)=11.22t(Cm根据母型船取0.813)空船重量: Lw=WH+WO+Wm=67.15t人员及行李重量估算:乘客与船员一共136人,计算时,每人体重为65kg,考虑本船的航线极短以及观光旅游的实际情况,可不考虑行李重量。 W1=65136=8.84t5.食品及淡水重量估算:本船自持力可自定,初定为4天,航程500海里,航速15km/h,考虑为短航程短航线内河湖泊游览船,补充食品淡水较方便,食品和淡水可少带,以增加载客重量。食品淡水可每天补充一次,取: W2=4.025t6.燃油滑油及炉水重量估算:对于本船采用公式W

35、F=g0Ptk(设计原理公式3.3.4)粗估,滑油WL=WF(设计原理公式3.3.5)估算,对于小型船舶炉水所需量很小,可忽略不计。其中,g0为燃油装置耗油率,取主机功率的1.15,取0.05。代入数据计算得: W3=1.05WF=1.19t7.备品供品重量估算: W4=0.5LW=0.34t则载重量: DW=W1+W2+W3+W4=12.08t8.重量校核:初步主尺度为Lpp=62m,B=11m,d=3.6m,D=7m,Cb=0.52重量校核结果100%Lw+Dw+3%Lw-/=|4.97%|1%。不满足要求,需要重新调整。2.2.4主尺度重新调整1.原因分析由于排水量过大,船舶内各个负载总

36、和不能够使船舶达到设计吃水要求,即不够重,所以试图使船舶排水量变小。考虑到=kLBdCb,其中LBD由于受到总布置的一些限定,修改幅度过大的话会造成不能满足总布置的要求,所以修改Cb,由0.555调整至0.566,=kLBdCb=81.34t,2.二次重量校核由于LBD均没有任何变化,所以除了排水量变化外其它数据没有变化。校核结果100%Lw+Dw+10%Lw-/=0.221%,满足要求。即确定主尺度为Lpp=26m,B=5.4m,d=1.0m,D=1.6m,Cb=0.566。2.2.5稳性校核1.重心高度2.初稳性估算GM=a1d+a2B/d-a3D (船舶设计原理P128)其中a1=(2.

37、5-Cb/Cw)/3=0.575 , ,a2=Cw/11.4Cb=0.078,CW=(1+2Cb)/3=0.689,a3采用母型船资料换算得到a3=1.107;所以GM=a1d+a2B/d-a3D=0.9m参考船舶原理上p51页表3-1,客船初稳性高为0.31.5之间,本船初稳性高满足要求。2.2.6横摇周期校核 (船舶设计原理P129)其中f=1+0.07(B/d-2.5)=1.203横摇周期=5s 满足要求2.2.7确定主尺度:经过校核初步确实本船主尺度为Lpp=26m,B=5.4m,d=1.0m,D=1.6m,Cb=0.566第三章 型线设计3.1型线设计的分析船体型线是关乎船舶整体设计

38、建造最基本的要素之一,作为游览观光型客船这种布置型地位船舶,型线不仅仅要满足总布置的对各个功能舱室的要求,更要满足整体的造型美感,整个客船的性能要求。型线设计的好坏将直接影响到游览船的快速性、稳性、耐波性等性能, 同时也会影响到已经设计好的游艇总布置和建造工艺。型线设计应主要考虑下次三个方面:第一:必须满足总布置要求。包括需要的甲板面积、各个功能船舱的尺度、舱口尺寸、梯道、机舱和设备的布置、浮态调整等总布置的要求。如果发生总布置和性能相矛盾的情况,考虑到游览船的布置地位,应适当降低对某些性能的要求,以照顾布置上的功能性与对于空间的需求。第二:要保证设计船具有良好的航行性能。一般来说,此类客船装

39、载的主要负荷就是乘客,基本不存在对浮力的太高要求,所以主要还应从快速性、耐波性、稳性、及抗沉性上来考虑船体水下部分的型线;同时水上部分的外形和尺寸要与上层建筑相匹配,满足美学与功能的要求,做到船体水下和水上两部分型线在几何上的合理配合。第三:考虑结构合理、简易, 达到施工、维修方便。在型线设计中考虑船舶性能、总布置、结构、工艺等要求时, 首先要根据游览船的使用特点, 综合权衡。另外,设计中可参照优秀的母型船型线, 并按设计船要求用适当的方法作适当的修改。型线设计的方法概括起来有三种:自行设计法、改造型线法、应用系列型线。实际上,各种方法不能截然地分开。自行设计法也要广泛利用型船和系列型线资料,

40、改造型船法也要体现设计者的主观意图。结合设计任务书上的要求,考虑到本船的具体情况,没有非常相近的型船资料,故在本次的设计中型线采用型船改造法和自行设计相结合的方法。本船的型线设计采用CAD二维绘制。3.2型线基本参数与形状的确定3.2.1首尾部分形式的确定(1)首部形式的设计对于首柱形式的设计选择,本船无球鼻艏,考虑栖凤湖区多为自然岸坡,故首部优先考虑尖头平甲板的形式,如图3.1所示。首部横剖面形状的设计,本船Fr=2.8,属于中高速船,其阻力成分中,兴波阻力占很大比例,选择U形剖面可使较多的排水体积位于满载水线以下,满载水线较为尖瘦,有利于减小兴波阻力,但极端U形易产生舭涡,于阻力性能不利,

41、故选择缓和U形为佳,如图3.2所示。 图3.1图3.23.2.2尾部形状及形式的确定本船为内河船,吃水收到限制,故尾部形式可采用隧道型船尾,开式阻力性能较好,且能保证尾部水流顺畅流向螺旋桨,故选择开式隧道艉。隧道艉比较接近双尾,有利于改善兴波阻力和粘压阻力,并一定程度上提高螺旋桨的推进效率。3.2.3棱形系数Cp和中剖面系数Cm的选取一般说来中高速船,选取较大的Cm和较小的Cp比较有利于减小阻力,Cp=Cb/Cm,本船的方形系数在第二章中已确定Cb=0.566,Cm可选择和母型船一致,母型船为80客位栖凤湖游览船,其各参数数据如下:Cb=0.555,Cm=0.9,Xb=-0.527m故本船Cm

42、=0.9,Cp=0.6293.2.4浮心纵向位置Xb的选择对于本船的浮心纵向位置Xb应在1%-1.5%Lpp之间较为合适,取浮心纵向位置在船肿后0.3m处,即Xb=-0.3m=1.15%Lpp。3.2.5横剖面面积曲线形状的确定本船具有较小的Cp和较大的Cm,结合游览船的特点,船首尾较尖瘦阻力性能较好,故其横剖面面积曲线上表现为无平行中体,面积曲线两端较低,中间较高,具有较陡的形状特点。本船横剖面面积曲线的确定采用型船改造的方法,母型船为80客位栖凤湖游览船,其横剖面面积曲线如图3.3所示图3.3将母型船的横剖面面积曲线依次对Cp和Xb修正,可得到设计船的横剖面面积曲线,其过程依次如图3.4、

43、3.5所示。图3.4 对Cp的修正图3.5 对Xb的修正3.3型线的改造和绘制本船的型线设计采用母型船改造法和自行设计法相结合的办法,其中水下部分的型线采用母型船改造法,水上部分自行设计。对于水上部分的型线,应满足与水下部分交接处光顺过渡,应满足布置的要求,还应体现一定的艺术美感,可融入当地的文化理念。水下部分的型线采用母型船改造法,水下部分的型线应满足舱室的布置和划分要求以及船舶的优良性能要求。具体改造方法依照设计原理章节6.4.3第四点所述。用CAD绘出改造好的二维型线图,并完成手工图。第四章 总布置设计4.1总布置设计概述本船作为布置地位型船舶,总布置占有相当重要的作用,在主尺度基本确定

44、的情况下,要充分考虑主尺度对需要设计的总布置的影响,如果发生主尺度不能满足所需要总布置要求的情况,则主尺度需要进行变化。考虑总布置时,以下几点应注意:(1)本船为短航线短程观光游览船,故不设置乘客起居室和船员起居室,以及相关的设备。为了优化乘客的舒适度,将客舱全部布置在主甲板以上,同时对特殊要求的舱室做高标准配置,设置两间VIP包间。总之,本着以人为本的原则,增加和提高乘客活动区域的各种设施和配备的多样性和方便性。(2)机器处所。包括机舱、燃油舱、电站和配电舱室、通风空调和冷藏等各种机器处所。保证各个区域空间足够而不浪费,且都能良好的到达并进行检修。主要噪声振动源要保证远离客舱,并保证客舱隔音

45、效果良好,主要保证乘客生活在一个相对安静舒适的生活环境中。(3)通道与功能区域的布置。设置足够的、舒适的通道,方便乘客能从活动区域任何一处欣赏湖区美景,如主客舱内的主过道以及客舱外两舷侧的纵向通道,各梯道的设置,露天甲板等。总布置设计的内容主要包括:(1)对船舶主体及上层建筑进行总体规划(2)调整船舶的浮态(3)布置船舶舱室及设备(4)规划及设计交通路线(5)注意结构合理性,提高船舶结构强度(6)参照建筑学和美学要求进行造型设计4.2总体布局的区划本船采用倾斜式首柱,单甲板,双桨双舵,从船首到船尾依次为艏尖舱(其内布置锚链舱等)、主客舱、机舱、卫生间、储物间、舵机舱。4.3主船体内船舱的划分4

46、.3.1肋骨间距 标准肋骨间距:Sb=0.0016Ls+0.5(m)式中:Ls 结构计算船长(m),即垂线间长,但小于水线长的96%,且不大于水线长的97%,Ls大于200m时,取为200m。 则Sb=0.537m首尾尖舱内的肋距Sb0.60m,防撞舱壁至距首垂线0.2 Ls区域内,Sb0.70m实取肋距为0.50m4.3.2 水密舱壁我国船级社内河船舶建造规范规定Ls=60m的尾机型船舶水密舱壁总数应不少于3道,至少有一道防撞舱壁,一道尾尖舱舱壁,机器处所每端一道舱壁。本船设置6道舱壁。(1)#3 尾尖舱舱壁尾尖舱的长度主要考虑舵机的安放及隧道对其形状的影响。故尾尖舱长度为2m时,满足舵机布

47、置要求。(2)#6空舱舱壁本空舱长0.5m,主要用作分隔艉尖舱和机舱防止机舱进水的作用。(3)#15机舱舱壁机舱的布置地位在总布置设计过程中极为重要。一方面,机舱的位置直接影响到船舶重心位置,为了避免过大的尾倾,且充分利用船中部较为丰满的型线,本船设计为中后机型;另一方面,机舱长度的选取应考虑到桨轴与船体的交角(交角过小,会增加建造方面的困难),这与中后型机舱的设计思路一致。(4)#19 空舱舱壁本空舱长2m,可用设置燃油柜,储水储物装置,或放置杂物。#33空舱舱壁 本舱长8米,可设置清水柜,堆放杂物等。(6)#47 首尖舱舱壁首尖舱防撞舱壁距首垂线2m。按内河船舶建造规范1.12.3防撞舱壁

48、布置要求:防撞舱壁应位于距首垂线不小于船长的5%而不大于3m加船长的5%。4.3.3 甲板与平台客船甲板层数根据主船体内布置旅客起居处所和公共处所以及其他舱室的要求,可以有二、三层甚至多层甲板及平台。本船为小型客船,主体内设置一层甲板及必要平台便能满足要求。在舵机舱内,设置舵机舱平台。主客舱以下设落舱甲板一道#15#47。4.3.4上层建筑的划分本船设置两层上层建筑,主甲板上和驾驶甲板上。主甲板上建的高度取为2m(不包括落舱0.3m)。布置在#3#51肋位上。沿船上方向分别布置:#9#11 储物间#13#15 厕 所#5#9 机舱开口#15#51 主客舱驾驶甲板上建高度为2m。布置在#22#4

49、3肋位上。沿船长方向分别布置:#22#30 VIP包间#30#38 普通包间#38#43 驾驶室4.3.5舱室和通道的布置在完成船舶总体布局与区域规划后,进入交通路线与舱室的布置。在进行舱室布置时,合理的组织、利用和分配空间,充分提高船舶有限空间使用率,尽量的扩大舱室的空间感。如本船主客舱无外走道,且定员较多,将甲板走道宽仅设为0.8m(这样的尺寸也并不会妨碍船员在甲板的行走),舱内走道宽度定位1.2m。(1)本船舱室与外部相通的出入口设置风雨密移门和窗,驾驶室风雨密移门内外设有把手,可在门的内外启闭;(2)左、右两侧外围壁及前后端壁均设铝质玻璃窗;(3)驾驶室前窗装有车用雨刮器;(4)机舱、

50、艏尖舱,以及空舱都设置竖梯、水密(或风雨密)舱口盖(5)本船共设置直梯3个,其具体布置详见总布置图 ;4.4锚泊和系泊设备的布置4.4.1舾装数的计算船舶建造规范用舾装数来规定船的首锚重量,锚链直径和长度、拖拽和系泊缆索的根数以及每根缆索的长度及破断强度。舾装数N按下式计算: N=2/3+2Bh+A/10=81.342/3+25.44.6+94.974/10=77.95式中: =81.34t, B=5.4m,A为夏季载重水线(本船可取设计水线)以上船体部分和上层建筑及各层宽度大于B/4甲板室侧投影面积总和。估算 A=29.3650.96+23.7502+9.6422=94.974h为从夏季载重线到最上层舱室顶部有效高度,h=a+hi,a是从船中量至上甲板的距离,hi是各层宽度大于B/4的舱室在中心线处量计的层高。h=0.6+2+2=4.6m4.4.2锚泊设备的确定锚的选取:首锚 240kgx2,长度220m ,有档首锚链,直径CCS AM2 14拖索 ,长度 180m,破断负荷98.1kN系船索,100mx3,破断负荷37kN。4.4.3系泊设备的确定本船锚泊设备有导缆器,导缆孔,带缆桩,系缆索,绳车,绞盘和绞车等。导缆器4

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