免费华中科技大学船舶毕业设计流程

1、船舶毕业设计流程 (华科大船海系)船舶毕业设计流程一 ,综述1 毕业设计 目的2 开题报告3 任务书分析二 ,主尺度论证与排水量计算三 ,总布置草图设计(含重量重心 ,初稳性 ,横摇周期初估) 四, 型线设计五 ,性能计算 , 校核 (静水力曲线 , 有效马力 , 干舷校核 ,稳性校核 ) 与纵倾调整 六 ,螺旋桨计算与航速预报七 , 舯剖面结构设计 (含结构规范计算书 ) 八 ,计算机绘制正规方案图 (总布置 ,型线图 , 结构图 )九 , 撰写毕业设计 论文一 , 综述 - 毕业设计 目的 1 不再限于知识的积累, 最后学习阶段 不再限于知识的积累,在原学知识基 础上进行各种能力的培养与集

2、中训练. 础上进行各种能力的培养与集中训练. 2高级科技人员 , 在解决工程实际问题中应具备以下能力高级科技人员 ,在解决工程实际问题中应具备以下能力 : a 善于自学新知识,掌握查阅各类资料方法,迅速了解所研究内善于自学新知识 ,掌握查阅各类资料方法, 容国内外前沿及进展情况,会作一定的经济分析,能独立地进行开题 , 容国内外前沿及进展情况,会作一定的经济分析,能独立地进行开题 , 选题的必要性与可行性分析 . 选题的必要性与可行性分析 .b 有较强的分析问题 ,综合问题的能力有较强的分析问题, 针对项目的历史, 现 状 , 将来发展需求,通过分析与综合,平衡与协调各类技术矛盾 ,可 迅速抓

3、住解决问题的主要矛盾和影响该矛盾的各类主客观因素及其影响规律 . c有较强的解决实际问题的能力在分析与综合的基础上,根 据需要解决的主要矛盾,找出解决问题的关键技术 , 提出解决问题的 主要思路 ,可行的技术步骤,并按该思路与步骤逐一完成项目的理论 研究 ,模拟实验及工程设计 .一 ,综述 - 开题报告1 开题报告内容 : 开题报告内容 : 研究 ,设计项目的目的意义 ,国内外发展概况 解决问题的技术关健解决问题的思路与步骤解决问题的进度安排项目完成后带来的经济效益分析2 针对具体项目查阅资料为写开题报告与毕业设计 作准 备 3 实际调研 自列调研提纲去武汉各航运公司,航务局 , 航道局 ,设

4、计院所调研所设计项目的航线物流 , 人流状况 ,航道限制 ,优秀船型与发展要求等 .一 , 综述 - 任务书分析 1 明确任务要求 航区 ,航线 ,运输任务 ( 找准规范 ,明确设计要求 ) 主尺度限制内容 (为主尺度论证提供依据 ) 船型要求 (为总布置和型线设计提供依据 ) 性能要求 (为主尺度论证 ,型线设计 ,车叶设计提供依据 ) 装载要求 (为总布置 ,排水量估算 ,结构设计提供依据 ) 主机功率 ( 为排水量估算 ,快速性估算 ,型线设计提供依据 ) 乘员人数 ,续航力 ,自持力 (为总布置和排水量估算提供依据) 特种设备及其总体外形,内装布置要求(为总布置提供依据)2345 按任

5、务要求分析本船船型特点提出应解决的关键问题 ,思路 , 提出应解决的关键问题,思路 ,方法 分析母型船优缺点 , 分析母型船优缺点,指出要改进提高的地方提出带有创见的设计思想, 提出带有创见的设计思想,设计方案二 ,- 主尺度论证参考资料 : 船舶 设计原理 ,船舶 设计手册 ,运输 船舶 可行性分析 ,长 江内河船舶 标准化船型系列尺度. 1 分析设计项目船型特点: 分析设计项目船型特点: 类型是载重型还是布置型或兼顾之; 结构 单层多层 ,单底双层底 ,单壳多壳 ,有否大开口.机仓布置 是尾机型还是中机型,是单桨还是多桨是低速 ,中速 , 高速还是过渡 ,滑行 航速范围特种船的特殊要求举例

6、 :举例 内河集散两用货船危险化学品船艇内河集散两用货船特点类型 :兼有载重型与布置型特点,故货舱舱容以载重型方式考虑,货仓类型 开口宽度与船体主尺度以集装箱布置原则来进行考虑. 船型 : 单层连续甲板 ,甲板具有超大开口 ,尾机型 ,单桨双桨或三桨均船型 可 ,柴油机驱动的钢质船. 航速范围 :中速偏高常采用球首或球尾 ,非对称尾航速范围结构特点 :除满足规范对 L/D 和 B/D 的要求外 ,因大开口 ,货仓开口 b 与 结构特点船宽 B 应满足规范要求b<0.8B, 舷边过道应大于0.1B; 要求在舷侧结构上设置抗扭箱. 稳性要求 : 因干舷高 , 满载重心高 ,初稳性下降 .且受

7、风面积大 ,风压 稳性要求 力臂大 ,稳性不足易倾复 .一般要求初稳性高h=0.6 1.0m 特殊要求 :有系固设备 ,进行系固强度计算 ,为防止剧烈摇摆,希望横 特殊要求摇周期 T 大,故初稳性也不宜太大压载水 :压载水 :要充足 , 一般为载重量30 危险化学品船特点规范 规范 :除一般常用规范外, 还应满足内河散装运输危险化学品船舶 构造与设备规范运输货物类型运输货物类型 :依货物品种按规范选择船型与液货舱型船型与舱型 船型与舱型 :船型分 1 型 ,2型,3 型三种 ,液货舱型分独立 ,整体 ,重力 ,压力四种液货舱型 . 依船舶残存能力设计液货舱位置依船舶 残存能力设计液货舱位置:

8、在规范规定的纵向 , 横向 ,垂向破 损范围内 , 设计液货舱位置 . 船舶 布置 船舶 布置 :注意货物分隔 ; 注意起居 ,服务 , 机器处所 ,控制站的布 置位置 ,入口 ,空气入口 ,开口与货物区的朝向和距离关系,特殊舱室如货泵舱 ,隔离舱 ,空液舱 ,污水储存舱的布置技巧. 结构 结构 :注意液货舱型概念及结构设计特点及不同货品对舱型设置及设计要求 ,双层底的设计要求.(详见规范 )其它 其它 :货物驳运 ,防火 ,防毒 ,通风透气 ,测量等对设备的要求艇设计特点类型 类型 :排水量艇 (速长比在 2 以下 ),半滑行艇 (速长比在 2 3 之 间 ),滑行艇( 速长比在 3以上 )

9、. 船型 船型 :排水量艇横剖面形状为圆舭型(U 型), 滑行艇多采用 (V 型 ) 主尺度 主尺度 :长度在满足总布置要求下,适当选择速长比以降低阻力. 宽度在满足稳性条件下注意适航性,不要让横摇周期太小 .阻力特点 : 与其它运输船比, 每吨排水量阻力很大约20-45KG 且随 阻力特点着速长比增加上升很快.所以控制小艇排水量十分重要排水量控制 排水量控制 :排水量的计算一定要准确,且要留有余量 . 设计不准 , 制造超重后会带来性能较大损失 :( 干舷损失 ,航速损失 ,浅水船浅水阻力增加 , 航道航行问题等 ) 外形与内装外形与内装 :外形要美观 ,简洁 , 大方 , 体现速度感 ,内

10、装要紧凑 , 和谐 ,色彩应舒适明快. 注意室内装修后内空高度应大于 1.9m排水量初估 (以集散货船为例) 2 排水量初估 目的 : 为主尺度的选定提供依据目的 方法 :用载重量系数法方法 排水量 =DW/dw DW 设计船载重量t dw 载重量系数可取自母型船 dw = DW0 / 0 依任务书要求装载集装箱数,结合母型船绘制集装箱布置排序草图.依任务书要求装载集装箱数,结合母型船绘制集装箱布置排序草图. 应注意地方 :1考虑航线 ,本船用途 ,散装载货物的积载因数(查手册 )以 应注意地方 确定货舱所需最小容积 . 2 经济性好 最佳航速确定 ,最小尺度最大舱容 3适应航道采取变吃水设计

11、主尺度选定1( 以集散货船为例) 目的 :为总布置 ,型线 ,结构设计 ,性能计算提供依据目的: 3主尺度选定 船长 L LPP=La + Lf + Ld + Lm + Lc 式中 L 式中 a - 尾尖舱长Lf - 首尖舱长 3.5-4.5 LPP 5-7 LPP Ld -深舱长度 3-5 LPP( 调整纵倾需的液体深舱)Lm- 机舱长度 参考母型船Lc- 货舱长度(在货舱宽度 b按集装箱要求决定后,依散货载重量仓容决定其货舱长度)船宽船宽B根据集装箱总数及在船宽方向上排列的列数加格栅结构尺寸定主尺度选定2( 以集散货船为例 ) B=y(d +)+a(y-M)+ 2c +2e式中 B 船宽

12、y集装箱在舱内列数 (即横向排列个数 ) d标准集装箱宽度20 英尺长的集装箱d = 2.438 m 集装箱与导箱轨之间距离= 0.025 m a导箱架组合件厚度a内河取 0.1 m海船取 0.2 0.25 m c集装箱距舷侧纵隔壁距离c = 0.15 m e甲板边板宽e = 0.1B m M沿船宽方向舱口数目内河M=1例:内河船舱内4列集装箱最小船宽 B= 4(2.438 +0.025)+ 0.1(4-1) +2×0.15 +2×1.35 = 13.152 取 B = 13.2 m主尺度选定3( 以集散货船为例 ) 因为是内河 ,受航道限制 ,在湖北监利 ,石首处枯水季节

13、最大水深为 2.9m故最小吃水T 2.7m 若航线到上海 ,则可考虑变吃水设计 . 型深 D考虑原则 : a 取决于散货舱容b结构上满足 B/D与 L/D 的规范要求c满足最小干舷要求d满足强度上抗扭要求 方形系数C b由初估排水量和主尺度定或参考优良母型船待各项重量重心 ,排水量基本确定后,在纵倾 浮心纵向位置xc 调整估算时确定 . xc =(空载重量对舯力矩 +货物重量距舯力矩)/排水量 设计吃水 T排水量计算4 排水量计算LW= W h + Wf + Wh + 1 (用平方模数法 ) 空船重量(t)船体钢料 W h = C h L(B+D)()船舶 舾装 W f = C f L(B +

14、 D) ( )船舶 机电 W m= C m P空船储备 1 = 4-5LW DW船舶 载重量 载货量 (t)人员及行李 淡水 燃油 ,滑油 ,炉水 食品及备品排水量 =LW +DW若误差较小则以此为准. 排水量校核 将本计算结果与初估比较若误差较小则以此为准.求出排水体积为型线设计提供依据排水体积 - 水密度海水排水体积由下式求出 = = KLBTCb水密度海水1.025 淡水 1.0K-附体体积系数1.004(大船 ) 附体体积系数(大船 ) 1.01( 小船 ) (小船 )三 ,总布置设计 一,综述放在型线设计前原因 : 放在型线设计前原因 :1 , 投标或方案论证之初可以不需要型线图 .

15、 2,可为型线设计提供准确的侧面轮廓线,主甲板边线 , 首或尾升高甲板边线 .为型线设计提供初步浮心距舯位置. 步骤 : 分二步 步骤 : 1 ,草图设计 (为方案构思 ,型线设计 ,性能估算提供条件) 2 , 完工电子版白图设计(在纵倾调整 ,草图反复修改无误后 ) 1 ,区划 船舶 主体与上层建筑 ,勾画 船舶设计水线以上的外部造型,确定 船体主甲板以下 (含主甲板 )侧面轮廓线 . 2 , 布置 船舶 舱室与设备 . 3 , 协调各部位的通道和出入梯口.(即船舶 的平面 ,立面布局 ) 4 , 调整船舶 浮态 (纵倾调整 ,在型线草图完工 ,重量重心位置初估,全 船浮心与重心位置基本确定

16、以后协调进行) 主要内容 : 主要内容 :三 , 总布置设计 总布置的一般原则 : (举例说明 ) 总布置的一般原则 : 1 ,应最大限度地提高 船舶使用能力 货船 (含液货 ,特种货物运输船 ): 保证货舱舱容 ,提高装卸效率 . 客船 ( 含车客渡船 , 滚装船 ):充分利用甲板面积 ,增加载客 ,载车量 ,要求造型美观 ,舱内 舒适 ,舱外有充足活动空间 .艇 (含工作艇 ,交通艇 ,巡视艇 ):布置紧凑 ,突出使用功能 ,给工作人员留有足够的使用空间 . 2 ,应注意布置对 船舶 性能 ,结构 ,安全的影响应注意布置对船舶 性能 ,结构 ,注意解决稳性与适航性之间矛盾 ; 合理布置水密

17、舱壁,改善抗沉性和结构强度; 应有良好的驾驶视线 ;注意舱内逃生通道的布置 ,防火 ,防毒 ,防爆等设备布置 . 3 ,注意结构的合理性 , 提高船舶 强度 注意结构的合理性 , 避免结构失去连续性和截面的突变, 起重设备 ,桅 ,重型机械机座应置于主隔壁处.4 , 注意便于建造 ,维修保养及设备更换注意便于建造 , 如双层底高度 ,仓室布置内维修空间留出 ,机舱开口处主机吊出入空间. 5 ,住舱 , 工作舱 ,生活舱布置要考虑功能性的划分与集中 ,还要考虑工作方便住舱 ,工作舱 ,生活舱布置要考虑功能性的划分与集中, 如驾驶室 ,无线电室 ,海图室与船长室靠近 , 机舱与轮机长室靠近.6 ,

18、在经济 ,适用前提下 ,注意造型美观大方 在经济 ,适用前提下 ,三 , 总布置设计 二 ,总体布局区划1,主体内船舱划分 (注意海规与内规不同的要求)以下以内规为主阐述 ,主体内船舱划分 ( 注意海规与内规不同的要求) 水密舱壁总数(船长 30m的船舶 最少 3 个 ,首防撞 ,机舱前壁 ,尾防撞 ;船长 >30m 的船 舶最少 4 个,首尾防撞舱壁 ,机舱前后舱壁 .要注意抗沉性 ,所分单舱距离也不能太大 .) 首 , 尾尖舱长度 (首防撞舱壁距首垂线距离不大于 0.1L( 海规为 0.08L) 不小于 0.05L, 尾防 撞舱壁一般取 0.035 0.045L, 船长 30m的船舶

19、 ,防撞舱壁距首垂线距离不大于3.0m. 高度应延伸 至干舷甲板或升高甲板.)机舱位置与长度 (可定为尾机 ,中机 ,中前 ,中后型 ,位置与长度直接影响上层建筑形式, 船体结构强度 ,货舱与客舱布置 ,纵倾调整 ,驾驶室视野等 .)机舱长度粗估 :Lm = Lm1 +C式中 Lm 为机舱长度 , Lm1 为主机长度 ,C 为系数 : 尾机型取10 12m 中机型取4 6m(受水密横舱壁限制 ,从横向强度而言 ,其水密舱壁间距不宜超过30 米, 货舱划分在满足抗沉性要求下 , 尽可能减小货舱数目,以提高装卸效率.) (隔离舱 ,泵舱 ,燃油舱 ,淡水舱 ,污油水舱 ,压载舱等按规范要求既可 其

20、它舱室 布置在主甲板以下,也可以布置在双层底 ,舷边 ,首尾尖舱内 )( 规范规定不得大于1.0m, 首尾尖舱内不得大于0.6m . 小船一般用 0.6m 肋骨间距 或0.5m 的统一肋距 .民船一般从尾向首编号 ,可取舵杆中心线为0 号 ,或前 250-350mm 为 0 号 )( 规范要求双层底高h 不小于 0.7m, 危险化学品船 ,油船大于0.76m. 同时 双层底 还应满足油 ,水舱容积需要 ,但也不能太高 ,以免损失舱容 .)三 , 总布置设计 二 ,总体布局区划 2 ,上层建筑布置上层建筑布置在主甲板以上,依船员人数或旅客人数 , 工作舱与生活舱数要求确定甲板层数及其长短 ,甲板

21、可以分为主甲板 ,上甲板 ,游步甲板 (或艇甲板 ),驾驶甲板 ,顶蓬甲板等 . 驾驶室 ,海图室 , 报务室应在同一驾驶甲板上. 工作舱室 : 驾驶室 ,海图室 ,报务室应在同一驾驶甲板上. 消防用 CO2室 , 1211 室 在主甲板或上甲板专用舱室内 ,不得在生活舱室处机修间 ,电气间 ,蓄电池间通常在机舱区城的甲板或平台上 船员舱 ,乘客舱 ,公共生活舱应分开设置 ,注意隔音降噪 ,远离噪音源 . 生活舱室 :船员舱 ,乘客舱 ,公共生活舱应分开设置 , 注意隔音降噪 ,远离噪音源 . 生活舱室面积按海规或内规中 "乘客定额及舱室设备规范" 要求实行 .餐厅可按人

22、均 1-1.5m2布置 生活舱室内浴厕卫生间各层甲板最好上下对齐,以便于管系布置 . 内部布置序列及内装按 船舶 建筑美学要求进行 . 通道与扶梯 : 通道与扶梯 :a甲板室舱壁与舷侧宽度不小于1.2m. b 有关纵 ,横向室内通道及出入口数量 ,宽度按 "乘客定额及舱室设备规范 " 要求 布置 . c 梯道 : 乘客用 45 度 , 视流量决定宽度 ;船员可 60 度至直梯 .船员与旅客分开 .注 意全船梯道分流 ,分主梯与首尾分梯 .一定注意梯道上下甲板设计空间要对齐,留余 , 避免碰壁 . 特殊规定 : a 门的开向 ,面朝外舷边走道的一律向外,方向往船首旋转开启.

23、特殊规定 : b 主机舱 ,空调机舱的机舱棚应有两个出入口的大门通向主甲板. c机舱 ,蓄电池室 , CO2 室 , 1211室 ,厨房 ,油漆间等舱门均要用钢质门 .蓄电 池门要面向外走道 .三 , 总布置设计 三, 船舶 设备布置 1起货设备(起货吊杆 ,液货输出 ,入管系 .)2 货舱口及舱口 货舱口及舱口盖注意宽度对结构强度影响及舱口盖过大,重量过重 . 3锚泊设备 按规范指定的舾装数 N 的计算公式算出N 值 ,再依 N 值查 表选择锚重与锚索直径,再按舾装手册查相应的锚 , 锚机 ,系缆桩等设备 .其布置在首尾工作甲板区间, 布置方法参考舾装设计手册 .方案设计时参考母型布置. 4

24、 舵机设备 依舵设计后求得的转舵扭矩选定,舵机舱在尾部 ,前舱 壁距舵杆中心线不得小于 2 个肋距 . 5 其它设备 救生 , 消防 ,信号 ,航行等设备均按相关规范要求选 定和布置 . 方案设计时参考母型布置 .三 , 总布置设计 四 ,特殊 船舶 布置要求 液货船 (危险化学品船 ,油船等 ) 液货船 (危险化学品船 , 油船等 ) 1 货物隔离 货物隔离 : 将货舱用隔离舱 ,货泵舱 , 空液舱等与起居处所 ,服务处所 ,机器处所 ,饮用 水和生活储物舱分开 . 2 起居 ,服务和机器处所及控制站 起居 ,服务和机器处所及控制站 : 不得设置在货物区域内,货舱或污水舱不能设置在任何起居处

25、所的前端之后;起居 ,服务和机器处所及控制站的入口,空气入口和开口不应面向货物区域 ,应设置在离货物区域端壁不少于 3m的上层建筑或甲板室的舷侧.驾驶室的门窗应确保可快速有效的气密关闭 . 3货泵舱 货泵舱 : 应确保从扶梯平台或从舱底板能不受限制地通行;正常出入泵舱的扶梯不应垂 直设置 ,应在适当间隔处设置平台;应有储存污染的舱底水或洗舱水的措施. 4 进入货物区域内各处所的通道进入货物区域内各处所的通道: 进入货物区域内的隔离舱,压载舱 ,货舱和其它处所的通道应直接通到开敞甲板,并能确保对上述舱室的全面检查.5装卸装置 :一 般布置在 船舶 中部 , 不允许设置船首或船尾装卸装置.确实需要

26、 ,经船 检部门同意 . 6 液货舱区域的双层底液货舱区域的双层底:在液货舱区域内一般应设置双层底, 其高度在任何情况下不得小 于 760mm.三 , 总布置设计五 , 总布置图绘制方法一般要求 : 一般要求 :1,查规范一定要注意适用范围( 是海船还是内河船;规范的长度要求,尺度比要求 .)2,绘图前查 船舶 与海上设施法定检验规中 "第 5 篇载重线 ",确定与设计船相适宜的首尾舷弧 , 以便确定主甲板边线的侧面轮廓线位置 . 3, 绘图前先进行螺旋桨直径的初估,以便确定尾部侧面轮廓线的具体位置 . 4, 图形表示原则 : a , 粗实线 代表钢板横截面 ,舱壁线 ;

27、细实线主船体外轮廓线 ,室内装饰线 ,设备示意图轮廓线 ; 细点划线 代表液舱位置 ,单双人床示意 , 吊杆滑轮索示意.b , 各类设备用 船舶制图上要求的简化图绘出 .侧面图注意立体阴影表示方法. c , 不标注具体尺寸 ,只用肋骨站号给出定位尺寸. d ,标明各层甲板 ,舱底 ,排序原则由舱底向上, 主甲板 ,上甲板 ,艇甲板 ,驾驶甲板 ,顶蓬甲板等 .船体侧面图在最上.一张图幅表示不完全可分为几张表示.图幅 一定要按船舶 制图表示方法严格绘制 .图幅上要给出 :主尺度要素三 , 总布置设计总布置草图绘制步骤: 总布置草图绘制步骤: 1 ,已知 :主尺度要素 ,首尾舷弧( 既可按规范选择

28、标准舷弧 ,也可 依任务要求自定 .) 肋骨间距 .2 ,尾轴高度及尾轴出口线确定a 螺旋桨直径可按下式初步估算: D=1.04(SHP/(0.01N)3 )0.2式中 D螺旋桨直径 (m) SHP主机轴马力 ( 马力 ) N 螺旋桨转速 (转 / 分钟 ), 选定齿轮箱减速比后定 . b轴线高度 : h D/2 + 0.1 (m)三 , 总布置设计c 尾轴出口后端距尾垂线距离:L=L1 +2(L2 +L3) +L4式中L1油密封长度 L1 =200-300 mm L2桨毂长度 L2 =0.2008D L3导流帽螺丝扣长L3 =100mm L4舵后缘距尾垂线距离三 , 总布置设计尾轴出口后端距

29、尾垂线距离三 , 总布置设计3,总布置图绘制 , a根据图幅大小与 船舶 主尺度确定缩尺比,定出侧面图基线 ,各层甲板中心线位置 , 并按要求布置好它们的位置 . b在基线与各甲板中心线上标出肋骨站号的位置 .一般以舵杆中心线为 0 往首方向编 . c 在侧面图上定出设计水线位置d 依型深 , 垂线间长 , 首尾舷弧高初绘甲板边线侧面轮廓线; 从首垂线与设计水线交点处按选择的首柱形状绘出首部轮廓,有首升高甲板者绘出首升高甲板边线与首舷墙线 . 从尾舵杆中心线处按选择的尾型与尾封板形状绘出尾部轮廓线,尾舷墙线 ,尾封板线 .注意尾 部底部距螺旋桨叶梢要留一定空间, 以免螺旋桨旋转时产生的激振力引

30、起船底剧烈振动. 采取球尾 ,蜗尾 ,尾鳍尾型的 ,根据前述计算尺寸确定尾轴出口位置. e 在主甲板以下 ,按设计需要定出各水密舱壁的位置 ,双层底位置 ,各液舱 ,泵舱 ,隔离空舱 . 等船舱位置 .f 按选择的甲板层数, 甲板间高 ,上层建筑造形绘制船舶 上层建筑外形的侧面轮廓图.( 详细讲下甲板线与舷墙线关系.上留50mm, 下依造型定 .) g 绘制各层甲板舱室布置, 注意上下各层对齐,对应 ,协调 . H绘制首尾锚 ,泊设备的布置简图. I 完善细部 (烟囱 ,桅杆 ,灯具 ,起重设备 , 救生圈 ,护栏 ,门窗 , 各层甲板生活舱室家具设 备等 .) J 填写标题栏 ,主尺度参数

31、,各层甲板名称 .三 , 总布置设计 六 , 重量重心初估 空船重量重心 :空船重量见前述 .重心初估时 , 取母型船满载排水量时作参考 , 空船重量重心 :空船重量见前述 . 重心初估时 , 取母型船满载排水量时作参考 , 其设计船空船重心高Zg1 = D (m) 设 计船空船重心距舯Xg1 = L (m) 公式中 为母型船相关系数 公式中 与 为母型船相关系数= Zg0 /D0 = Xg0 /L0 满载时重量重心 :根据载重量初估与总布置中有关载重量所处的位置,在图上初估出重心位满载时重量重心 :根据载重量初估与总布置中有关载重量所处的位置, 在图上初估出重心位置 ,再列表算出全船满载时重

32、量重心位置Z 置,再列表算出全船满载时重量重心位置Zg, Xg .七, 初稳性初估 初 (横 )稳性高 h0 = Z b+ r0 - Zg (m)式中 Z b 为浮心高度Z b = 1 T 1为系数 ,一般取 7/12 2 / T r0 为初横稳心半径 r0 = 2 B为2系数 , 一般取 1/12 Zg为重心高度算出初 (横 ) 稳性高 , 再对照规范对设计船其最低要求,看是否满足 . 八 , 横摇周期估算 横摇周期 T= k B / h (秒) 或 T= 0.58 ( B2 +4Z2g / h) (秒 )或 T 0.58 ( h) 式中 k 为系数k=0.75-0.87 k=0.75-0.

33、87 B为船宽 B 为船宽 h 为初稳性高横摇周期 T 范围 :内河客船 915 秒 横摇周期 T范围 :内河客船 9 15秒 ,内河货船7 9 秒 ,5000t 以下油轮 7 10秒 ,小艇 4 5000t以下油轮 10秒 ,小艇 45秒 ,小艇若横摇周期太小 ,为增大可采用加舭龙骨的办法 .三 总布置设计九 , 纵倾调整目的 :a 在正浮状态下 (xg= xb), 使设计船的重心距舯位置xg要 目的 接近阻力最佳的浮心位置xb . 即通过总布置草图设计,初步确定 xg 位 置 ,若达不到阻力最佳浮心位置 ,则要在总布置中适当调整载重舱室布置 . 以求得阻力最佳型线设计时的浮心位置 xb .

34、b 核实货船在满载或压载出港时的浮态,达到不同装载时满足正浮或略有尾倾状态 .(放在型线设计后和性能计算后进行.) 方法 :a 货船 可通过改变液舱布置使其重心纵向位置变化 ;若 方法 是中机型或中尾机型货船 ,可适当移动机舱位置 . b其它 船舶 因载重量占排水量百分比小很多 ,纵倾调整用移动液舱方法要容易得多. 甚至客船等用改变固定压载位置的办法更加有效 .四 型线设计水线长 ,垂线间长 ,型宽 ,型深 ,设计吃水 ,排水体积 ,方形系数 ,棱形系数 ,舯剖 面系数 ,水线面系数 ,浮心纵向位置等) 二 , 设计型线图的目的:除了满足提供新船排水量所需的足够浮力 ,满足总布置要 求之外 ,

35、还要求有良好的性能并达到降低船舶 阻力 ,提高推进效率的目的 . 一 ,型线图内容 :包括横剖面图, 水线面图 , 纵剖面图 , 型值表 ,主要数据 (总长 , 三 ,型线图绘制步骤 :1,绘制横剖面面积曲线:该曲线由平行舯体长度及位置,前后体长度 ,浮心纵向位置及曲线两端形状组成.一般可在选定的优良母型的横剖面面积曲线的基础上进行改造 :a"1 -"法 ( 适用于新船的尺度比例, 舯剖面系数 ,水线面系数与母型船相同 ,只改变棱形系数和方形系数 .) b 抛物线移动法(适用于新船与母型船的系数与尺度均不变,只改变浮心纵向位置 .) 以上方法可参考 船舶 设计手册 . 2,

36、设计满载水线形状其形状对剩余阻力影响最大,只有合适的横剖面面积曲线配上合适的满载水线 ,才能达到降低阻力的目的.(包括满载水线的面积 ,平行中段的 长度 ,满载水线的进角和首尾端的形状.)注意 :满载水线面积与初稳性有关 ;水线进角和首端形状与兴波阻力有关;尾端形 状与粘压阻力有关. 对内河双桨船 ,注意尾部宽度要盖住车叶 ,防止空气吸入影响推进效率 .四 型线设计3,横剖面草图的设计a舯横剖面的绘制已知 :型宽 ,型深 ,设计吃水 ,梁拱 (1/50船宽 ),平龙骨宽度 ,舯剖面系数 . 步骤 :以型深 , 型宽作一矩形 ,并以型宽中点作中心线,右半部为船体前半至首 ,左半部为船体后半至尾

37、. 在船宽中心线处 , 从型深高度向上量取梁拱高度 ,此点为舯横剖面最高点 , 以此点向舷侧型深高度点作一抛物线.完成舯横剖面顶部.另作满载设计水线水平线留作备用 .在船宽中心线与基线交点处, 向左右水平量取平龙骨半宽值 , 若有舭部升高的船 ,在舷侧垂线基线处向上量取舭部升高值, 以此两点连成舭部升高斜线 .在舷侧垂线和舭部升高斜线之间选取适当舭部半径与之相切联结,完成 舯横剖面草图 . 若无舭部升高的 船舶 ,直接在基线与舷侧垂线之间用舭部半径相切. 检验 : 从设计水线以下,计算该舯横剖面面积并求出舯剖面系数,与设计的 舯剖面系数 Cm 相比较 ,若误差不大才可往下面继续设计 .四 型线

38、设计b 各站横剖面的绘制已知 :满载吃水 T, 横剖面面积曲线,满载水线 ,舯横剖面草 图 . 假定画 n 站剖面的横剖面线: 首先 ,从横剖面面积曲线上量得n 站剖面的半面积An ,从满载 水线上量得 n 站剖面的水线半宽yn 第二步 ,在舯横剖面草图的满载水平线上,作平均宽度线 ab,并点出满载水线半宽yn 为 e 点 .( 平均宽度为An /T , a 点在 T 的水 平线上距中心线为 An/T ,b 点在基线上距中心线为An /T .) 第三步 ,在顾及前后剖面走向趋势下,作出efg 曲线 ,并使 aef 所包围的面积与bfg 所包围的面积相等 .各站画法如上 ,最终完成满载水线以下横

39、剖面草图 .四 型线设计4,型线图绘制步骤 :a 绘格子线 b 绘制纵剖面轮廓(画出主甲扳边线,首尾升高甲板边线 ,纵中剖线及首尾形状 ,尾轴处纵剖线形状.) d绘制横剖面(在原水下部分基础上延伸至干舷甲板和升高甲板.)c绘制水线面图d绘制纵剖线e 绘制斜剖线及量取型值f 校验 (排水体积与浮心纵向位置应与方案设计同) 注意 :a船首形状选择及前半体与降低阻力关系密切 ; b船尾形状选择及后半体对提高推进效率有很大帮助. (举例 : 高速液氩机动驳船型竞标 ; 川江660 马力推轮尾部改型设计效果.)c 线型与布置关系 :(尾机型机仑布置中 ,矢轮箱机座与船体线型关系; 集 装箱货仓底层集装箱

40、排列方式与首部水下横剖面形状的关系 ) e 线型与加工关系 :(首部外飘过大要考虑折角线.)五 性能计算一 ,静水力曲线计算按给出的软件程序进行计算按计算结果绘制成曲线图二 , 稳性计算(见后 )三 ,干舷校核( 见后 ) 四 ,有效马力计算(见后 )五 性能计算二 ,稳性校核计算步骤 : 1, 计算出某种装载状态下的重量及重心位置2,计算出某种装载状态下的纵倾吃水及初稳性高度( 计算中所需数据来自静水力曲线) 3,画出静稳性力臂及动稳性力臂曲线4,计算受风面积5,计算风压倾斜力臂6,计算横摇角及自摇周期7,用静稳性曲线或动稳性曲线算出最小倾覆力臂(或力矩 ) 8,求出浸水角和排水量的关系曲线

41、9,求出基本衡准数及特殊船舶 的补充衡准数10, 校核稳性是否合格一般情况下 ,毕业设计 仅校核初稳性 ,做 1,2 两步即可 ,有条件同学可以做完 .五 性能计算二 ,稳性校核 (以静稳性计算为例列表进行) 1已知某船主尺度总长 ,水线长 ,型宽 , 型深 ,平均吃水 ,排水量2 各种装载状态下的重量重心计算(满载出港 ,满载到港 ,.) a满载出港 序号 项目 重量 重心 垂向距基重心纵向距舯(t)臂 (m)矩 (tm) 舯前 舯后 臂(m) 矩 (tm)臂(m) 1船体钢料2 木作舾装3 机电装置 4 压载(固定)5排水量储备6空船重量 7 货物8 燃滑油9 淡水10人员11粮食 ,备品

42、12满载重量 (满载排水量)矩(tm)3TPXgXc五 性能计算各种装载时纵倾吃水及初稳性计算符号与计算公式Mcm T =(Xg -Xc) /100 Mcm Xf LW Ts =( LW/ 2 - Xf) T / LW TW-(=LW/ 2+ Xf) T /LW T s = TP + Ts TW = T P + TW Zg 序号 名称1排水量 2型排水体积 3 平均吃水 4重心距舯 5浮心距舯6 每厘米纵倾力矩7 纵倾值 8 漂心距舯9水线长 10首吃水增量 11 尾吃水增量12首吃水 13尾吃水14重心距基线高15浮心距基线高16 横稳心距基线高17初稳性高度18自由液面修正值19 修正后初

43、稳性高满载出港满载到港空载出港 空载到港ZC Zm = r+ ZC hC = r+ ZC hC h1 -Zg五 性能计算三 ,干舷校核规范 :内河 船舶 法定检验技术规则- 适用于内河船船舶与海上设施法定检验规则- 适用于海船与海上设施(以内河船举例 ) 查规则第 5篇 已知条件 : 总布置图垂线间长首尾舷弧首尾升高甲板高度与长度计算型深 D1( 船体型深 D 加甲板边板厚度 )航区五 性能计算 三,干舷校核 1,船舶最小干舷 F 应不小于下式计算所得之值 F =F0 + f1 +f2 +f3式中F0 为船舶 基本干舷 ,依船长和航区查规则相应表获得. f1 为型深对干舷的修正 取决于 L/D

44、1是否小于 15, 若小于15 按下式 修正 : f1 = 60(D1 - L/15) mm f2为舷弧对干舷的修正修正计算公式见规则相关内容f3为舱口围板高度及舱室门槛高度对干舷的修正 修正计算公式见规则相关内容2,校核 将计算出的最小干舷F与实际干舷F实比较 若 F 实 >F 则满足要求 (注意 :有结构吃水的应与结构吃水时的实际干舷进行比较 )五 性能计算四 ,有效马力估算1, 图谱估算法 : 系列 60( 单螺旋桨运输 船舶 阻力估算 ) 系列63( 圆舭艇阻力估算) 系列 64( 高速排水型船阻力估算) 滑行快艇图谱 ( 滑行快艇阻力估算 )长江客货船系列图谱(双桨内河客货船

45、)平头涡尾阻力图谱( 平头涡尾船型阻力估算)汉斯克 霍纳尔图谱 (6 40m小型船舶 )2,经验公式计算法 : 海军常数法 (同类型尺度相近中,低速船 ) 爱尔法 (海上中 , 低速货船含百分之八的附体阻力 ;内河一般船 舶均可使用 ,但估算结果要加百分之十到二十的裕度 ) 兹万科夫法 (用于内河自航和非自航船 ) H M 法 (适用于肥大船型估算有效马力 )五 性能计算 3 经验公式法举例 :(兹万科夫法 ) 计算公式 R=Cf S u1.83 +Cr Cb Au1.7 +4Fn 式中 :R 阻力 (kg) Cf 摩擦阻力系数 ,对钢质船取 Cf =0.17 S 湿表面积 (m2 ) u 航

46、速 (m/s) Cr 剩余阻力系数 Cr = 17.7mCb2.5 /(Lw /6B)3 +2 Cb 方形系数 A 设计吃水以下舯横剖面面积 (m2 ) Fn 佛鲁德数 m 系数 (自航船取 1.0; 非自航船取 1.2) Lw 设计水线长 (m) B 型宽换算成功率KW=1.361(R u / 75)以上计算可列表进行. 并将计算结果绘制成有效功率曲线,留作预估航速用.六螺旋桨设计与航速预估一 ,螺旋桨设计采用 B 系列图谱或 MAU图谱设计已知:L B TCbCPZp桨轴距基线距离P 额定功率n 额定转速 i齿轮箱减速比 N螺旋桨转速 B齿轮箱效率取 B = 0.96C轴系效率 取 C =

47、 0.98 3 Cb 方形系数CP棱形系数六螺旋桨设计与航速预估1,螺旋桨要素计算B C A 螺旋桨收到马力PD=0.9 p . B . C(0.9为主机功率储备 ,若此处不储备则航速估算时有效功率曲线要储备)PD1/2=螺旋桨转速 N=n/i 伴流分数 ,推力减额 t,相对旋转效率r 船,身效率 H ,确定 伴流分数 , 推力减额 t : 运输 船舶 半滑行艇 轻排水量小艇中排水量中速艇大排水量 L18.3m 小艇 相对旋转效率r : 船身效率 H : 有模型试验资料者用资料数据, 无资料用经验公式=0.70Cp-0.18 t =0.50Cp-0.12 (对于单车叶船 ) =0.70Cp -0.30t =0.50Cp-0.18 (对于双车叶船 ) =0.01双车叶 , =0.02 单车叶 t= 0.0 =0.02双车叶 , =0.04 单车叶 t = 0.10 =0.04双车叶 ,=008.单车叶 t=0.015 =0.12双车叶 , =0.20 单车叶 近似取 r = 1.0H = (1- t )/(1 - ) (采用