船舶方案设计和生产设计

1、本科生毕业设计（论文）850t两江一河龙滩库区货船设计学院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 目 录摘 要5Abstract60 绪论71 毕业设计任务书分析81.1 调查报告81.2 面向产品的船舶方案设计任务简要分析81.3 面向制造的船体生产设计任务简要分析92 850t两江一河龙滩库区散货船全船设计说明书132.1船型、航区及用途132.2船级132.3 载货量132.4 主要尺度及性能132.5 主要舱室布置142.6 船体结构142.7 推进设备142.8 其它设备153 船舶主要要素确定173.0主要设计思想173.1初估排水量183.2主机功率的选择193.3主尺度的

2、确定203.4 重量估算293.5性能校核333.6 经济性计算354 型线设计434.1 型线设计主要思想434.2 型线设计的方法及步骤434.3 主要型线要素的选择434.4型线绘制465 静水力计算506总布置设计526.0概述526.1总布置图构成和表达方法526.2总体布置的区划536.3纵倾调整597螺旋桨设计647.0螺旋桨设计总论647.1设计螺旋桨时应考虑的问题647.2已知条件657.3用MAU图谱进行设计678舵参数的确定758.1舵类型及数目的选择758.2舵的面积AR758.3舵高、舵宽、展舷比758.4舵平衡比e769舱容计算和舱容要素曲线绘制779.1容量图77

3、9.2舱容要素曲线779.3燃油舱舱容要素曲线779.4首压载水舱舱容计算789.5各舱舱容计算8210稳性与浮态计算8510.1重量重心计算8510.2自由液面修正8710.3浮态与初稳性8810.4大倾角稳性计算8910.5进水角和极限静倾角计算9110.6受风面积计算9410.7风压力臂及其他倾侧力臂的计算9510.8横摇角计算9910.9最小倾覆力距或力臂测算10010.10稳性衡准10310.11稳性总结10611干舷计算10711.0干舷计算基本表达式10711.1基本干舷10711.2型深对干舷的修正10711.3舷弧对干舷的修正10711.4舱口围板高度和舱室门槛高度对干舷的修

4、正10811.5最小干舷10811.6干舷校核10912 吨位计算11012.1总吨位11012.2净吨位11013 850t两江一河龙滩库区货船船体生产设计简述11113.1 850t两江一河龙滩库区货船产品特征分析11113.2 850t两江一河龙滩库区货船承造厂特征分析11213.3 船体生产设计主要任务11214 重量估算及板缝确定11314.1 全船重量计算11314.2 外板展开及板缝布置11615 船体建造方案论证11815.1建造方案选择原则11815.2建造方案应满足的要求11815.3可选方案简介11915.4建造方案择优12115.5建造方案确定12316分段划分方案论证

5、12416.1分段划分原则12416.2划分方案择优12516.3分段划分方案择优12716.4选定划分方案论述12916.5全船分段划分明细表12917船台装焊工艺13117.1船台安装准备工作13117.2船台安装顺序13317.3船台生产计划13317.4船台安装余量布置、划线及切割13617.5密性试验方案13717.6下水前的准备13818 结束语140参考文献141附录1 静水力计算结果142附录2 英文翻译原稿及译文145附录3 资料调研报告168附录3.1 两江一河航运及货源情况168附录3.2 型船资料统计169附录3.3 散货船的特点简介170附录3.4 承造厂调研报告17

6、0附录4 全船重量估算表173附录5 工时计算表、分段划分明细表及外板展开明细表179附录6 附图资料清单181摘 要全文介绍850t两江一河龙滩库区货船的方案设计和船体生产设计过程，主要包括该船主要要素的确定、船体型线设计、船舶性能计算、总布置设计、浮态调整与稳性校核、螺旋桨设计、干舷计算、吨位计算、船体重量计算、船体建造方案及分段划分方案设计、船台安装工时计算和相关图纸绘制及英文翻译等内容。本设计以保证达到任务书中对航速、载重量、货舱容积的要求及生产建造的可制造性为前提，以快速性和经济性为优化目标，进行主尺度设计；以适居性、安全性和经济性为目标进行总布置设计；以生产上可行、技术上先进、经济

7、上合理为切入点进行船体生产设计。通过面向产品的船舶方案设计，得出设计船主要数据如下：总长Loa=60.59m, 垂线间长 Lpp=58m,设计水线长Lw=58.62m,型宽B=10.8m,型深D=3m,吃水T=2.4m,排水量=1237.6t,浮心纵向位置Xb=0.187m(舯前)，方形系数Cb=0.818，棱形系数Cp=0.837，水线面系数Cw=0.954，货舱容积VC=1043m3。通过面向制造的船体生产设计，利用综合评价方法比较论证后得出优化的船体建造方案以及分段划分方案，使得承造厂在现有条件上低耗、高效、高质量地完成本设计船年产量6艘的建造任务。全文共分17个部分，对850t两江一河

8、龙滩库区货船设计做了全面的阐述。整个设计过程从可行、安全、可靠、先进、美观等角度出发，综合分析设计中的问题，使得本设计船具有良好的使用性、经济性和可制造性。关键词：散货船；型线设计；总布置设计；浮态调整；稳性校核；分段划分；重量计算；船台安装程序设计；船台安装工时计算；船体生产设计AbstractThis paper mainly discussed the process of a 850t general carrier in Concept Design and Production Design. The analysis of the assignment ,the determin

9、ation of the ships type and main feature, the design of the moulded line and ship hydrostatic calculations ,the arrangement of the whole ship and the adjustment of buoyancy state, the calculation of the cargo hold and stability in the two loading state, the design of the propeller, the determination

10、 of tonnage and weight calculation, the design of the progect of hull construction and segmentation division,the calculation of installation working hour in the berth, as well as the drawing of related blueprint and so on , are all covered in this text. The ships type and main feature are determined

11、 on premise that there is enough speed ,deadweight and bulk hold and optimized by speed and economy; the design of the arrangement of the whole ship is based on the habitality,safety and economy; while the development of the Production Design depends on the trade-off among the feasibility in product

12、ion,the advancement in technique,and the rationality in economy.The main data for the design are: the overall length Loa=60.59m, the length between perpendiculars LPP=58m, the length of the waterline LWL=58.62m, the breath B=10.80m, the depth D=3.00m ,the draft T=2.40m ,the block coefficient CB=0.81

13、8, the prismatic coefficient Cp=0.837, the mid-ship coefficient Cm=0.969, the waterplane coefficient Cw=0.954,the total mass of the ship corresponding to the draft T=2.40m is =1237.6t , VC=1043m3.Through the Production Design for manufacturing the hull, using comprehensive evaluation method to selec

14、t the best hull construction programmes and segmentation division scheme, allows the builder to low energy consumption, raise efficiency and quality to finish this goal of annual production of 6 ships under existing conditions.With overall 17 sections in the whole text, this paper gives a comprehens

15、ive exposition to the 850t general carrier. Throughout the design process from a viable, safe, reliable, advanced and aesthetically pleasing perspective, comprehensive analysis of design issues, this design makes this ship have good usability, affordability, and manufacturability.Key Words：the gener

16、al carrier；the design of the moulded line；the adjustment of buoyancy statet；the calculation of the cargo hold and stability；the segmentation division；the weight calculation； the calculation of installation working hour in the berth；the Concept Design0 绪论全文主要内容包括面向产品的船舶方案设计和面向制造的船体生产设计两大方面，具体内容涉及到任务书

17、分析，主要要素的确定，船体型线设计，船舶总布置设计，性能计算，螺旋桨设计，干舷计算，吨位计算，船体重量计算，船体建造方案及分段划分方案设计，船台安装工时计算和相关图纸绘制及英文翻译等。本设计以保证达到任务书中对航速、载重量、货舱容积的要求及生产建造的可制造性为前提：方案设计部分以货舱舱容、船舶稳性及快速性要求、总布置的经济性为中心，确保设计的船具有足够的载货量，良好的稳性，可观的经济性；船体生产设计部分则以在工艺上可行、技术上先进、经济上合理为目标展开，力求在承造船厂现有的生产条件下实现经济、绿色造船。船舶方案设计部分主要结论如下：总长Loa=60.59m,两柱间长Lpp=58m,设计水线长L

18、w=58.62m,型宽B=10.8m,型深D=3m,吃水T=2.4m,排水量=1237.6t ,浮心纵向位置Xb=0.187m(舯前)，方形系数Cb=0.818，棱形系数Cp=0.837，水线面系数Cw=0.954，货舱容积VC=1043m3。船体生产设计部分重点则是利用综合评价方法比较论证后得出优化后的船体建造方案以及分段划分方案，使得承造厂在现有条件上低耗、高效、高质量地完成本设计船年产量6艘的建造任务。全文共分17个部分，对850t两江一河龙滩库区货船设计做了全面的阐述。整个设计过程从可行、安全、可靠、先进、美观等角度出发，综合分析设计中的问题，使得本设计船具有良好的使用性、经济性和可制

19、造性。1 毕业设计任务书分析1.1 调查报告经展开，就设计题目进行资料调查，了解一些型船资料，两江一河航道情况，散货船特点及前景，并进行设计任务的可行性分析和承造厂的生产条件及背景资料收集，完成调查报告。1.2 面向产品的船舶方案设计任务简要分析1.2.1 本设计船船型前景在经济高速发展的今天，随着工业的大规模化，能源和资源的需求也越来越大，与之相应的陆上交通运输环节也愈加紧张，这极大地推动了船舶事业的发展。特别地，在两江一河这样的背景下，开发合适的运输船，提高运输效率，缓解公路运输压力，缓和东部能源瓶颈，实现本区经济发展具有重要意义。结合两江一河龙滩库区航线、航道及货源情况，本文设计的850

20、吨散货船将能够很好地适应航行水域，可弥补两江一河附近陆运不足，提高煤矿运输效率，为船东节约成本，创造更好的营运经济效益，同时也能更好地带动当地经济发展，缓解东部能源困境。1.2.2 本设计船的船型特点1）船型为双机、双桨、双尾、半舱船，且为尾机型；2）主要尺度中的吃水，受各停靠港口航道及码头前沿水深的限制较大，因本船航行于库区，水深条件优越，吃水限制不再是主要考虑的因素。本货船主要是以装干散货（煤矿等）为主，货物积载因素较大，舱容为主要矛盾，综合考虑各种影响因素，型深对舱容影响较大；3）为便于装卸货物，货舱口在能满足结构强度要求的前提下应尽可能大。1.2.3 方案设计中应考虑的主要问题本船为运

21、输船舶，其设计应在满足任务书所规定的各项要求及现行规范、法规约定的基础上，争取在技术使用性、经济性上有可观的提升，以保证其运输任务的完成，这是设计本船时首先考虑的因素。本船为柴油机驱动钢质、双机双桨散货船，除在设计过程中应保证船舶的舱容和安全性外，还应保证船舶有一定的首尾吃水，以避免螺旋桨在风浪中发生飞车，船首出现严重砰击现象。因本船为干散货船，属于载重型船舶，货种积载因素较大，应首先考虑载货量和舱容对其主尺度的限制，另外，在本船设计中特别注意降低造价，降低消耗，提高运输能力，以最少的投资获得最大的运输能力，提高本船的经济性。1.2.4 妥善处理船舶快速性与经济性的矛盾在本船主尺度确定时，为提

22、高其经济性，从以下两个方面去注意：第一，在满足载货量要求的情况下，力求减小其主要尺度，特别应力求缩短船长，以便减少船体钢料的消耗量，降低造价；第二，在设计中应使设计船达到设计任务书中规定航速要求的同时，力求所选择的主机功率最小,这样船舶造价也相对减少。在主机功率一定的情况下，应力求获得较高的航速，以便缩短航次的航行时间，增加年航次数，从而提高运输能力。1.2.5 本船的一些设计思想（1）机舱布置在尾部，能更好地利用甲板面积和舱容，缩短轴系长度，减小主机功率在传递上的损失；（2）为便于装卸货物，本船采用大开口单甲板形式；为弥补大开口对船体结构强度的损害，采用双壳形式；并设有舷边压载水舱，便于压载

23、航行；（3）为了便于装卸货物、清理及排水，本船采用半舱形式；（4）为了尽可能增大舱容，本船布置较为紧凑。1.3 面向制造的船体生产设计任务简要分析1.3.1 承造厂基本情况描述本850t两江一河龙滩库区散货船承造厂为长江航运集团青山船厂。长江航运集团青山船厂始建于1949 年，是中国长江航运集团的骨干造船企业。位于九省通衢的武汉市，占地面积100万平方米。该厂致力于技术革新，引进了日本钢材预处理流水线，广泛采用微机放养、数控切割、二次喷涂、全位置自动焊等新技术、新工艺，并积极推行生产设计、分段预装、区域造船、壳-舾-涂一体化等先进的生产管理模式。现具有设计、制造载重量3万吨级以下的货轮、散装水

24、泥船、油轮、化学品船、液化气船和各类客轮、工程船、大型浮坞、大功率推轮的能力。该厂简况见表13-1，总平面布置见图13-1。表1-1长江航运集团青山船厂企业名称中国长江航运集团青山船厂占地面积100 万平方米生产建筑面积14.1 万平方米泊试工作码头9 座长江岸线2200米万吨级水平船台10 座斜船架17 座，总举力 8500吨高架吊车8 台最大单台其中能力60 吨，联合最大其中能力为120 吨设备总台数1100 台套图1-1 青山船厂总平面布置1.3.2 本船生产条件及背景建造艘数：年产量6艘建造船台：9号露天船台；船台尺度：172 m×22m,承载能力10000吨；设有60吨高架

25、吊车2台，10吨高架吊1台；100吨和150吨液压船台小车各一台。分段建造区：船体车间；建造区尺度：125m×27m×14.5m×2跨；东、西跨各设30t/10t和50/10t行车2台，各跨大门高10.6，宽22m。下水方式：梳式滑道横向牵引式下水。下水期：每年510月。船体结构均采用“CCS”认可材料，主船体钢材采用船用A级钢材，外板为低碳钢。建造材料规格：。1.3.3 相关分析与关键问题基于对上述生产条件的分析，本产品船体生产设计应注意以下5点：本船承造厂由于地理位置与自然现象的限制，每年下水时间限为5个月，年计划任务量为每年6艘船，基于本设计船吨位不大，而所

26、提供船台承载能力及尺寸远大于本船重量和主尺度，可采用串联建造法，实现多船批量生产，故船台建造周期限制不大。本船在该厂9号船台上建造，船台最大起重能力为120t（2台60吨高架吊车），船台起重能力足够。本船的分段建造区的最大起重能力为50t，与船台起重能力的差别较大，应注意分段的合理划分和总段建造方案的合理选择，以充分发挥船台和分段建造区的起重能力。作为重要的分段运输和移船设备，承造厂具有最大单台承载量为150t的船台小车数1台，可充分利用该设备进行先进制造方案的设计。该承造厂历史悠久，完全具有建造本类型船的技术实力，且现有生产技术水平建造本船无障碍。1.3.4 本次船体生产设计主要任务全船重量

27、核算和外板展开及板缝布置船体建造方案、分段划分方案设计及论证船台安装工艺设计（包括船台安装工时计算、船台安装进度设计、船台安装定位划线、分段吊环布置及临时加强等工作内容）。1.3.5 关于船体生产设计的建造划分方案择优的思路船体建造及划分方案的择优对船舶产品能否如期保质保量地完成是至关重要的，本文利用综合评价的方法对备选方案进行打分，进而选出最优方案。2 850t两江一河龙滩库区散货船全船设计说明书2.1船型、航区及用途本船为钢质、单甲板、双壳、双机双桨，柴油机驱动的半舱货船。主要航行于两江一河龙滩库区水域，属内河B级航区、J2级航段。主要用于煤炭等货物运输。2.2船级本船按“CCS”有关规范

28、入级、设计和建造。2.3 载货量本船的载货量为850吨。2.4 主要尺度及性能2.4.1 主要尺度总 长：60.59m设计水 线长：58.62m垂 线 间 长：58.00m型 宽：10.80m型 深：3.00m设 计 吃 水：2.40 m排 水 量：1237.6t甲 板 梁 拱：0.10m首 舷 弧：0.327m尾 舷 弧：0.185m2.4.2船型系数方 形 系 数：0.818棱 形 系 数：0.837舯剖 面 系数：0.977水线面 系 数：0.954浮心纵向位置：0.187 m满载试航速度：12.5 km/h续 航 力：300 km船 员：10 人2.4.3 航速与续航力在设计吃水时，单

29、机额定功率为 63千瓦，满载试航速度为 12.5km/h，续航力为 300km。2.4.4 稳性及干舷稳性、干舷满足内河船舶法定检验技术规则（2011）要求。2.4.5舱容货舱舱室容积为637m3，舱口围板容积406m3 ,共计1043m3 。2.5 主要舱室布置1）在#109船首设置首尖舱兼首压载水舱。 2）在船尾#2# 5设有燃油舱。3）机舱设在#5#15肋位，Lm=5m。5）在#15#51肋位设燃油舱。6）货舱设在#56#109肋位，本船在货舱区域两舷设置双壳。7）舵机舱设在#-3#2肋位。8）日用淡水舱设在#2#15肋位舷边舱。其余布置参考总布置图2.6 船体结构2.7 推进设备2.7

30、.1 主机表2-1 柴油机型号柴油机型号气缸气缸直径（mm）额定转速（r/min）单机额定功率（kW）燃油消耗率(g/kW.h)6135Ca6135150063229.82.7.2 减速齿轮箱表2-2 减速箱型号减速箱型号输入转速rpm输出转速rpm减速比DBY150018882.7.3 螺旋桨表2-3 螺旋桨设计参数Ae/A0P/DD(m)0Vs(km/h)0.420.781.620.58212.52.7.4 舵设备本船采用矩形平衡舵，其剖面采用流线型。2.8 其它设备2.8.1 锚设备及系泊设备本船设600kg首锚2个，有焊接首锚链总长度220m，尾锚100kg一个，设动力操纵起锚机1台。

31、2.8.2 航行信号设备1）船上的信号桅用于布置信号灯和航行设备的天线以及悬挂号旗和其他设备。其位置、高度按信号设备潜规的规定来确定。2）本船配有的航行设备有磁罗经1台，雷达1部，测深杆4根，测深锤2只，天文航海仪器有：船用时钟3只，秒表2只，光学仪器有双筒望远镜2只，看图放大镜2只，温度计2只,无液气压计1只，倾斜指示器2只。3）本船配置的航行信号设备有：桅灯1只，左舷灯1只，右舷灯1只，艉灯1只，红色环照灯1只，白环照灯1只，黄闪光灯1只，红旋转闪光灯1只；锚球2只，中型号笛1只,号锣1只,大型号钟1只,红旗1面,手旗1面。2.8.3 救生、消防设备1）救生设备本船配有救生圈6只，其中带救

32、生浮索救生圈2只，带自亮浮灯救生圈2只，带自亮浮灯及烟雾信号救生圈4只。2）消防设备消防员装备4套，包括防火服，消防靴和手套、头盔，手提安全灯，消防斧，储压式呼吸器，储压式备用氧气瓶，耐火救生绳等。货油舱及甲板设泡沫灭火系统及水灭火系统。甲板设降温撒水管系。2.8.4 其他其他诸如消防设备、起货设备、防污染设备、舱室设备等均按相关规范配齐。3 船舶主要要素确定3.0主要设计思想船舶主尺度是描述船舶几何特征的最基本的参数，主尺度对船舶的运载能力、航行性能、操作使用和船舶的经济性等都有重要的影响。合理的选择和确定主尺度是船舶总体设计中最基本最重要的工作之一，也是开展各项具体设计工作的基础。因此在新

33、船设计初始阶段的总体设计方案构思中，主尺度的选择是首先要考虑的问题。由于选择主尺度要涉及新船设计的各个方面，在初始阶段许多因素还不能确定，所以对主尺度只能进行一些基本的考虑和初步的选择，随着设计不断深入而逐步完善，最终确定一个最佳方案。当然在初步选择主尺度时应综合考虑各方面的因素，如果矛盾解决合理那么后续的设计进会比较顺利。船舶主尺度是指船长，型宽，型深和设计吃水，通常把方形系数及主尺度比参数也归为主尺度的范围。习惯上把主尺度、排水量、载重量、航速、主机功率和船员人数等统称为船舶主要要素。在设计本船时需考虑的主要影响因素有：航道条件、布置地位、仓容、浮性、快速性、稳性、最小干舷、空船重量及造价

34、总吨位。本船设计时主要参考优良母型船，并从中选取合适的载重量系数，大致估计出排水量，再利用经验公式求出主要要素，最后优化设计，基本定出主要要素的具体值。其大致的步骤如下：1）初估排水量，定主尺度和船型系数；2）性能校核；3）主要要素的设计流程图：图3-1载重型船舶主要要素确定的流程图3.1初估排水量本船为载重型船舶，根据载重型船舶的特点，载重量系数的变化比较稳定，所以本设计船采用取型船的载货量系数来初估排水量，搜集型船资料如下表：表3-1 型船统计资料型船200t500t900t1500t载货量2006309151715排水量312.7831.72731314.922171.85设计航速km/

35、h19161518主机功率（单机）kw133110124258载货量系数0.6395910.757460.695860.789649海军系数774.881321.071633.381957.53利用上述统计资料，可得出载货量系数与载货量的回归方程及曲线，初步选取设计船载货量系数为，从而可得：公式3-1（【1】P70经验公式）3.2主机功率的选择因设计初期资料的限制，本设计船在初估主机的功率时采用海军常数法进行。通过型船资料来确定本设计船的海军常数，型船资料见表3-1。由型船资料确定设计船舶的海军系数C=1388.4由海军系数法计算得：公式3-2(【1】P126估算公式)单机功率BHP=71.5

36、1kw查得相关柴油机型号资料如下表：表3-2 小功率柴油机系列柴油机型号气缸气缸直径（mm）额定转速（r/min）额定功率（kW）燃油消耗率(g/kW.h)重量(kg）X6105C6105150051252910X6105C261051500632529106135Ca6135150088.3229.812806135ACa61351500110.3229.812806135Ca-161351800118237.912806135JZCa61351500140225.71310WD615.67C612623501801681500TBD234V6612821002502061655TBD234

37、V8812821003302011865选取与主机功率70.83KW相近的柴油机：型 号：6135Ca 额定功率：88.3kw油 耗：229.8g/kwh 额定转速：1500r/min重 量：1280kg 数 目： 2台外形尺寸 长×宽×高（mm）: 1435×797×11903.3主尺度的确定3.3.1标准船型主尺度资料准备表3-3 贵州省两江一河货船标准船型主尺度系列载货吨级t总长m船宽m×设计吃水m推荐主机总功率kW航速(km/h)25034.036.07.31.61.8441030044.046.08.01.61.85050061.06

38、4.09.21.61.86080064.067.010.02.22.486100066.068.010.82.42.690150072.075.013.62.62.8130200082.085.014.02.83.0150注：1)带“×”列系推荐的各吨级船较佳的设计吃水范围。若设计载况下船舶采用该吃水范围，可与船舶其它参数较好匹配，且使船舶全年综合效益较高。2)船舶系采用变吃水设计，一年中根据各季节航道水深变化情况，进行减载或加载航行。 3)船东可在满足现行法规和规范的前提下，针对市场需求和航道特点，对所推荐的船舶设计吃水进行适当调整。4)本系列船型采用平板型护舷材，船舶总宽BOA船

39、宽B2倍平板型护舷材厚度。3.3.2船长的确定船长对于船舶来说是一个影响很大的要素,选择船长所考虑的因素较为复杂，在满足船长尺度限制的条件下，对于载重型船舶，初始选择船长时可以从快速性和经济性二个方面来考虑。a. 从快速性方面看，在一定的排水量和航速下，随着船长的增加，剩余阻力因Fn减小和船体变得更瘦长而减小，摩擦阻力因湿面积增大而增加。一般来说，总阻力会随着船长的增加而减小。但是，船长的增加会引起空船重量较多的增加，如果快速性上没有显著的增加，则增加船长使得船舶的综合效益下降，所以设计中实际选取的船长要比阻力最低时的船长小得多。b. 从经济性方面看，各主尺度中船长的增加对空船重量，特别是船体

40、钢料重量的增加有显著影响，L大造价增大，虽然取较大L对阻力性能可能有利，可节省燃料开支，但一般来说，船长增加对综合经济性指标的不利影响总是较大的。确定船长Lpp应考虑的因素1)本设计船是两江一河龙滩库区散货船，根据任务书可知设计航速为12m/s,载货吨位为850吨，由标准船型主尺度参考系列知船总长应在60m左右。2)根据【1】5.3.2巴士裘宁经验公式,参考下表母型船资料并利用Excel回归出850吨散货船巴士裘宁系数C为8.86,代入以下修正后的巴士公式，得。公式3-3（【1】P122巴士裘宁公式）其中：V为设计航速，单位m/s; 为排水体积,单位m3。3)由于航道曲率半径限制，船长不得大于

41、1/3转弯半径。船长增加对船的回转性不利，因此对内河船舶回转性要求较高，因尽量使船长短些。内河货船在龙滩库区航行时，既要满足其一定的装载能力，又要具备一定的甲板面积以便于布置甲板机械，再考虑到要达到造价和航道的限制，船长不能取得太长也不能太短。综合考虑，初步取船长Lpp为58m。确定机舱长Lm主机长为1.435m，参考母型船机舱长，实取设计船机舱长度为 Lm=5m首尾尖舱长Lf、La由【2】2.12.1.1船长大于30m的船舶，在船首应设置一道水密舱壁，其位置一般在距首垂线（0.050.1）L范围内。由【1】P187得到防撞舱壁应位于距首垂线不小于0.05LS或10m处，取其小者，但是不大于0

42、.08LS。由【1】P187得到尾尖舱的货舱一般为（0.040.05）。综上所述，并考虑首尾尖舱舱长对货舱长的影响等因素，取：艏尖舱舱长Lf=5.6%Lpp=3.25m，实取3.25m。尾尖舱舱长La=4.7%LPP=2.75m。压载水舱根据总布置及纵倾调整确定。货舱长 Lc公式3-43.3.3 船宽B的确定在满足船宽尺度限制的条件下，选择船宽时首先考虑的基本因素是：浮力，总布置（舱容及布置地位）和初稳性高（上，下限要求）。最小船宽常由稳性下限调节和总布置要求所决定，这对于小型船舶和布置地位型船尤其是这样。a从布置地位看，增大船宽可增加舱室宽度，加大甲板面积增加货舱口的宽度，对船舶的布置及使用

43、一般是有利的。b从稳性要求看，船宽增大对提高船舶的初稳性有显著的效果，初稳性高GM上升但可能不利于倾角较大时的大倾角稳性。 经验公式：公式3-5（【1】P123经验公式）参照母型船的尺度比表3-4 型船的主尺度比船名200t500t1500级半舱船2000t多用途2500t方案设计垂线间长Lpp37.24597076.38780船宽 B79.213.613.413.8Lpp/B5.326.415.145.75.79母型船Lpp/B的范围为5.146.41，参考母型船，本船的Lpp/B的范围取为5.146.41,可得出相应的船宽为B：9.04m11.2m。由【1】P118得到现代散货船和多用途船

44、的L/B一般在6左右，小型船舶的L/B一般比大型船小些。L/B参数对阻力影响较大，主要反映在剩余阻力上。因为长宽比影响水线的平均斜度，所以在相同的航速下，L/B减小，剩余阻力增加，如果L/B过小，兴波阻力和水流严重分离引起的漩涡阻力会迅速增加，在波浪中的汹涛阻力增加也会很快。由贵州省两江一河货船标准船型主尺度系列得到850t货船的型宽B为10.8m。综合以上三点初步确定设计船的B为10.8m，此时L/B=5.71。3.3.4设计吃水的确定设计吃水的选择主要从浮力和保证螺旋桨有适宜的直径这两个方面来考虑。a从浮力方面看，增加吃水可减小Cb或B及L，对快速性和减轻空船重量等许多方面都是有利的。当然

45、减小B和L都应该满足稳性和布置地位等有关的要求。所以，如果吃水不受限制，在不影响L和B满足其他要求的情况下，吃水的选择一般总是用足给定的限制条件。b从螺旋桨直径看，吃水的大小与螺旋桨直径有直接的关系，如果吃水太小，对桨的直径限制太大，会严重影响推进效率。根据【1】经验公式：公式3-6（【1】P123经验公式）其中：一般可取1-2m，小船取较小的值，本船取1。设计船航行于龙滩库区水域，水深受季节影响不大。设计吃水和结构吃水可以一致。参考两江一河标准船型主尺度系列，850吨级船推荐设计吃水为2.22.4m综上，初定T=2.4m。3.3.5型深D的确定对于有载重地位要求的船舶，型深取决于舱容的要求，

46、但无论何种船舶，型深的选择都要满足最小干舷的要求。参照现有船型的尺度比（例如L/B、B/T、D/T、L/T等），设计船的型深D按以下三个方面考虑后取大者。最小干舷的要求收集母型船干舷资料并统计如下：表3-5 型船干舷统计资料船名500t500t900t1500级半舱船2000半舱型深 D/m2.32.53.244设计吃水T/m2.451.62.52.83.3干舷F/m0.550.90.71.20.7母型船的干舷取值范围大致为0.551.2m,参考母型船，本船的型深取值范围为2.953.6m.船舶最小干舷 F 按【3】4.2.1.1式计算 mm 式中：船舶的基本干舷，mm；查【3】表4.2.2.

47、1半舱船应视其货舱口的保护情况按 B 型船舶或 C 型船舶选取；根据【3】4.2.1本船为C型船舶级航区，插值取得。型深对干舷的修正值，mm，；舷弧对干舷的修正值，mm；舱口围板高度及舱室门槛高度对干舷的修正值，mm， 由于是初步定型深，暂取F1、F2、F3均为0mm。公式3-7（【3】4.2.1.1式）综合以上两点考虑，取最小干舷为0.6m，型深结构强度的要求本设计船为半舱船，根据【2】7.1.2半舱船舶也应符合法规对甲板船的补充规定【2】7.2.1，所以本船的主尺度比值应符合表3-6的规定。表3-6 船舶的主尺度范围比值L/DB/D类别A级B级、C级A级B级、级自航船 25.030.04.

48、55.5非自航船28.035.55.56.0注：根据【2】2.2.1一般要求，对于自航船应满足B/D4.5；但本设计船为半舱船其特殊约定见上表3-6。从而可得，对于B级航区自航船（半舱船）有：满足任务书载货量要求的容积，即设计船提供的货舱容积应大于运输货物要求的容积。 公式3-8（参阅【1】4.2.1）其中： 为积载因素，根据【1】表4.2.1煤的积载因素范围为1.171.34，取1.2； 为容积折扣系数，由于货舱主要集中在船的中部，由【1】表4.2.2容积的结构折扣系数”取中部货舱的范围为0.990.995，取0.99。 公式3-9其中横剖面结构形式如下： 图3-1 横剖面结构形式指的是舱口

49、围板高度，由【2】P1-65 2.15.2.2得到露天的非长大舱口围板的高度一般应在200350mm 范围内，若舱口围板较高时，应设水平加强材及垂向肘板。这里暂不考虑设水平加强材及垂向肘板所以取舱口板高度为350mm。（由【2】P1-65 表2.15.2.1得到舱口围板的厚度为5mm） 指的是舱口长， 指的是舱口宽。由【2】P1-17 的2.2.1.3得到： 以上公式中:b舱口宽度，m，如有几个舱口并列，则b为各舱口宽度之和。 B 舱口长度中点处包括舱口在内的甲板最大宽度，m； 舱口长度，m，L船长，m； 每一舱口两端舱壁间的距离，或横向甲板条中心线之间的距离，或横向甲板条中心线与端舱壁间的距

50、离，m，取 =0.8， =0.7。求得：其中：指的是货舱舱长，本设计船取47m指的是货舱宽，取。要满足 ，则有算得 由于型深过大，对船舶建造的经济性不利，于是根据内河船舶设计经验重新确定舱口围板的高度为1 m，重新代入公式得到综上所述，型深取以上三种条件的最大值取为3m,初取3m。3.3.6 方形系数的确定方形系数是一个反映船体水下部分肥瘦程度的系数，是排水量和各主要尺度间的纽带，故选择主要尺度时，也同时选择方形系数。从船体重量及载重量方面考虑，Cb太小，船的主尺度就会很大，船体重量就会增加，钢料消耗增大，船舶造价也就随着提高，同时由于空船重量大了，载重量会相应降低；从适应航道要求上，如果Cb

51、也小，必然使船舶的L、B变得很大，不适应航道的要求，同时也不利于操纵性。方形系数主要根据浮力和快速性两个基本因素来选择。对于本设计船，如果浮力的要求不难满足的话，可以主要根据快速性的要求选取与Fn相配合的Cb。修正经验公式法根据型船资料(见表)修正亚历山大公式中的系数C为1.06，代入经验公式求得。表3-7 型船资料Cb统计散货船2005009001500垂线间长37.2448.856070设计航速1914.81518排水量312.7831.7271314.922279.360.6790.7850.7630.85付氏数0.2770.1880.17180.191亚历山大系数1.1431.11.0

52、5171.171修正后的亚历山大公式 公式3-10（【1】P125亚历山大公式）其中： 公式3-11其他经验公式从快速性方面考虑，与的关系还有许多经验公式，【1】P125图5.3.1给出了两者间的估算资料。由图可查得为0.82。主要根据浮力和快速性选取，而对于载重型船舶因浮力的需要，选择大的方形系数可以减少L和B，对减轻空船重量是很有利的，但是方形系数对阻力的影响很敏感，所以通常选取与 的配合上不引起阻力显著增加的值。这样选择的方形系数也称为“经济方形系数”。由【1】图5.2.2“英国船舶研究协会（BSRA）的临界方形系数”得到 =0.80.85.按浮力要求选取公式3-12其中 水的质量密度 ，由于是内河货船，取淡水1.0 附体体积系数。因为 为型排水体积，不包括外板厚度及附体（如舵、螺旋桨、轴支架、舭龙骨等）在内，值是考虑这些因素之后的系数，通常为1.0021.010，大船取小值，小船取大值，一般可取1.006。