船舶毕业设计说明书

1、目 录第1章 10000DWT近海散货船全船说明书11.1 船型、航区及用途11.2 载货量11.3 船级11.4 航区及稳性11.5 主要尺度及性能11.5.1 主要尺度及船型系数1船员定额21.5.3 稳性及干舷21.5.4 舱容2设计航速及自持力21.6 总布置21.7 船体结构21.8救生设备21.9舾装设备及动力装置31.9.1 锚泊设备31.9.2 货舱盖31.9.3 主机31.9.4 其它设备3第2章 主要要素估算42.1 概述42.2粗估载重量4人员及行李重量4食品及淡水4燃油5润滑油5炉水重量5备品供应品重量52.2.7 排水量的估算52.3 主要要素估算52.3.1 船长6

2、2.3.2 船宽62.3.3 吃水62.3.4 型深62.3.5 方形系数62.4 浮力与重力的平衡调整62.4.1 浮力与重力的平衡估算62.4.2 使用诺曼系数调整主尺度72.5舱容校核8新船所需的容积8新船所能提供的舱容82.6 主要性能估算9初稳性的估算9横摇周期估算92.7 小结10第3章 型线设计113.1 概述113.2 型线设绘11主尺度的改造12横剖面面积曲线的改造123.2.3 船首和船尾形状133.2.4 作图步骤13第4章 总布置设计154.1 概述154.2总体布局的区划164.2.1 主船体内船舱的划分164.2.2 舱室及交通路线的布置（参见总布置图）164.2.

3、3 船舶设备的布置174.3 舱容校核18货舱舱容校核18第5章 螺旋桨设计195.1概述195.2螺旋桨的初步设计195.2.1 阻力计算19主机功率计算及主机选型215.3 螺旋桨的终结设计235.4最终螺旋桨的基本参数295.5 螺旋桨制图30第6章 干舷计算书316.1概述316.2基本干舷316.3 干舷修正316.3.1 方型系数对干舷的修正316.3.2 上层建筑和凸形甲板对干舷的修正316.3.3 非标准舷弧对干舷的修正326.3.4 甲板线位置对干舷的修正326.4 最小季节干舷326.4.1 夏季干舷326.4.2 热带干舷32夏季淡水干舷326.4.4 热带淡水干舷32第

4、7章 有关技术图纸的绘制347.1主机座结构图的绘制347.2主要横舱壁结构图347.3载重线标志及水尺图的绘制34第8章 设计总结36致 谢37主要参考文献38附录：附录1：型线图附录2：总布置图1附录3：总布置图2附录4：螺旋桨总图附录5:主要横舱壁图附录7：载重线标志及水尺图摘 要本设计船为xxxxxx船，主要用于。该船主要根据相应的法规和规范进行型线、总布置及结构的设计，与此同时，在设计中充分考虑运输船舶经济性的要求，降低造价，提高运输能力。此次设计为总体设计和详细设计第三部分，包括船舶主要要素的估算书、型线设计、总布置设计、螺旋桨设计和螺旋桨总图、主机座结构图、横舱壁结构图、干舷计算

5、、载重线标志及水尺图等内容。在设计过程中不仅需要满足各种规范和法规对结构和强度等安全性的要求，还需要充分考虑本船的运输能力和经济性。关键词：散货船,型线设计,总布置设计,螺旋桨,干舷,母型改造法,图谱法ABSTRACTThe xxxxxx ,is used mainly for carrying bulk and bagged dry groceries. The design of the type of line, overall layout and structure designt is mainly according to the relevant laws and regula

6、tions .At the same time, its important to take full account of shipping economy, reduce cost, improve transport capacity. The design for the overall design and detailed design in third parts, including the estimates of the ships main elements, profile design, general layout design, the design of pro

7、peller and propeller plan, marine engines structure plan, transverse bulkhead structure plan, freeboard calculation, load line mark and draft plan and so on. In the process of design should not only meet the various norms and regulations on the structure and strength of safety requirements, also nee

8、d to take full account of the ship transport capacity and economy.Key words: Bulk carrier, profile design, general layout design, propeller, freeboard , the parent type transformation method, atlas method.前 言目前在船行持续走低的环境下，中小型造船企业能否狭缝求生，正确的投资方向和决策其着关键性的作用。据相关报告指出，虽然现在国际经济仍陷在低迷期，但是中国沿海经济尤其是散货运输持续看涨。由于

9、煤、粮食、糖、油等散货运输并没受到金融危机的影响，反而看涨，这便带动了散货船队的发展和壮大。而小型散货船的灵活性和低投资风险性极大的增加了其在近海的市场。因此，对散货船的设计极具现实意义。全文共有x个章节，分别从不同角度对xxxxxx船的设计做了详细的阐述。第1章 xxxxxx船全船说明书 1.1 船型、航区及用途本船。1.2 载货量本船设计载货量为 xxxxxx。1.3 船级本船按 “ CCS ” 有关规范入级、设计和建造，入级符号为： CSA CSM ， Bulk。Carrier,R1,BC-C 。1.4 航区及稳性本船为xxxxxx船，航行于近海航区。本船按照CCS的相关规范及规则进行设

10、计，稳性及干舷满足和中华人民共和国海事局船舶海上设施及法定检验规则国内航行海船法定检验技术规则及其修改通报（2006）的要求。结构满足钢质海船入级规范(2006)的要求。1.5 主要尺度及性能1.5.1 主要尺度及船型系数总 长: m 方型系数: xxxx垂线间长：xxxxm 水线面系数 ： xxxx水线长：xxxxm 中横剖面系数： xxxx型宽：xxxxm 棱型系数：xxxx型深： xxxxm 设计吃水： xxxm排水体积： xxxx吨 梁 拱：xxm首舷弧：xxxxm 尾舷弧： xxx m站距：xxxx m1.5.2船员定额船员人共xx人，包括。1.5.3 稳性及干舷稳性、干舷满足 中华

11、人民共和国海事局于 2004 年颁布的船舶与海上设施法定检验规则（国内航行海船法定检验技术规则） 要求。1.5.4 舱容舱内容积为 xxxxxm3。1.5.5设计航速及自持力主机为额定转速时的试验航速不小于。，本船续航力不小于。，自持力不小于。1.6 总布置总布置图见附图。主甲板为xxxxxxxxxx1.7 船体结构本船船体结构按中国船级社于 2006 年颁布的钢质海船入级规范进行设计。设单层连续甲板，本船除货舱区域顶边舱和底边舱，双层底为纵骨架式，其余均采用横骨架式。本船首尾尖舱肋距为xxxx ，货舱、机舱肋距为xxxx ，双层底高度为xxx米。1.8救生设备按中华人民共和国海事局于 200

12、4 年颁布的船舶与海上设施法定检验规则（国内航行海船法定检验技术规则） 中关于救生设备的规定进行选取。救生衣船上每人(包括引水员、后备船员 ) 配备一件，共xxxx件；救生圈配备xxxx只；救生艇和救助艇各 x艘，救生艇配备定额取为xx人。1.9舾装设备及动力装置 锚泊设备（1）首锚： （2）锚链。1.9.2 货舱盖本船。1.9.3 主机型号：。；功率：。；转速 ：。；缸数 ：。重量 ：。；油耗 ：。1.9.4 其它设备其它设备按法规作出相应的配备。第2章 主要要素估算2.1 概述船舶主要要素是描述船舶几何特征的最基本的参数，主要包括主尺度、排水量、载重量、航速、主机功率和船员人数等。在设计本

13、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、空船重量及造价总吨位。本船设计时主要参考优良母型船，选取合适的载重量系数，首先用统计公式估算载重量，大致估计出排水量，再利用统计公式求出主要要素，最后优化设计，基本定出主要要素的具体值。2.2粗估载重量船舶载重量由载货量及人员及行李、食品、淡水等重量组成。2.2.1人员及行李重量通常在我国船舶设计中人员重量按每人65kg计算，船员行李每人50kg；本设计船为散货船，船员人数为22人。2.2.2食品及淡水本设计船的自持力不小于18天，现取18天；食品每天每人3.5kg，淡水每天每人150kg；2.2.3燃油对于一

14、般的运输船舶，粗估燃油重量按下式估算：2.2.4润滑油通常在重量估算中润滑油的重量取燃油量的，本设计中取2.2.5炉水重量本设计船为小型船舶，因所需量较小，不计炉水重量。2.2.6备品供应品重量备品重量取空船重量的1%：2.2.7 排水量的估算载重量：载重量系数：用载重量系数法估算船舶的排水量：2.3 主要要素估算在选择主尺度时，必须全面地考虑船舶的各项技术经济性和主尺度之间的关系，同时还要注意到各个主尺度对技术、经济指标的影响程度。2.3.1 船长用统计公式计算：实取xxxxm。2.3.2 船宽2.3.3 吃水.2.3.4 型深 2.3.5 方形系数.2.4 浮力与重力的平衡调整2.4.1

15、浮力与重力的平衡估算其中空船重量，钢料重量 ：木作舾装： ( 其中 K=0.25)机电设备 : 则本设计船的重量就为：取空船重量为 3473.16t ， 此外再加 5% 的裕量，；再根据所确定的主尺度计算排水量为：；比较可得，不满足浮力要求，所以需要调整主尺度增加浮力。2.4.2 使用诺曼系数调整主尺度从降低造价方面考虑，选择增加船宽来增大浮力。所以N=1.302再一次估算重力和浮力是否平衡：空船重量： 所以木作舾装 : ( 其中 K=0.25)机电设备 : 则本设计船的重量就为：取空船重量为 3553.53t， 此外再加 5% 的裕量，比 较 和，, 可以认为船舶重量与浮力相等。经调整后，主

16、尺度如下：船长 船宽吃水 型深方形系数2.5舱容校核在船舶的不同设计阶段都要进行舱容校核工作。舱容校核就是对新船所能提供的各部分舱容进行估算或计算，然后与所需的舱容作比较，需要时对设计进行调整，以满足舱容的平衡要求。本节作舱容的初步校核。2.5.1新船所需的容积（1）货舱容积Vc；（2）压载水舱容积VB设计初期，估算压载水舱容积VB：（3） 油水舱容积VOW（4） 其他舱室的容积VA2.5.2新船所能提供的舱容（1） 主船体总容积的估算（2）货舱容积的估算（3） 双层底舱容积估算延伸至首尾的双层底舱容积VD用下式估算：根据规范，本船的双层底高取，故。（4）货舱舱容的校核所需要的货舱容积 ，新船

17、能提供的货舱容积，显然，满足舱容要求。2.6 主要性能估算2.6.1初稳性的估算根据静力学可知故: 2.6.2横摇周期估算采用近似计算：2.7 小结通过对主要要素的估算及舱容和主要性能的校核，现初步确定主要要素：垂线间长 船宽吃水 型深方形系数第3章 型线设计3.1 概述型线设计是船舶总体设计的一项重要内容。正式的型线图是性能计算、结构设计、各种布置和建造放样的依据，所以必须做到准确，考虑周到。型线设计不仅要求要保证良好的航海性能，考虑总布置的要求，还要考虑到船体结构的合理性和工艺性，而现代造船，对外观造型的要求也越来越高。在本设计阶段，船舶的主尺度已经确定，现可与总布置设计配合进行型线的设计

18、。3.2 型线设绘现有的母型船的基本参数：总长： 设计水线长：，垂线间长： 型宽： 型深： 设计吃水: 排水量： 设计船的基本参数：总长： 设计水线长： 垂线间长： 型宽： 型深： 设计吃水: 3.2.1主尺度的改造通常设计船与母型船的主尺度不同时，需做尺度变换，长度；。但前提是设计船与母型系数及浮心相对纵向位置完全相等。先假设设计船舶与母型船的船型系数及浮心相对纵向位置完全相同，通过尺度变换得到中间母型船。先按对横剖线图进行尺度变换，变换后需重新调整水线位置和剖线位置，然后根据横剖线上所量得的半宽值和高度值绘制半宽水线图和纵剖线图。3.2.2横剖面面积曲线的改造现设设计船与母型船的中横剖面系

19、数相同，则设计船。由于母型船与设计船的棱形系数不相等，需要修改横剖面面积曲线。最后得到设计船的横剖面面积曲线。具体改造方法参见船舶设计原理（冯恩德，席龙飞1990）第233页有关“按型船的横剖面面积曲线用作图法绘制”的介绍。绘制结果如图一。图一：横剖面面积曲线的改造3.2.3 船首和船尾形状设计任务书要求本设计船为球鼻艏和方尾，故本设计船采用球鼻艏和方位。根据型船，采用SV型球鼻艏。据资料统计，SV型球鼻艏在较为宽广的速度范围内皆能降低船体阻力和提高推进性能，并且能减少抨击。综上所述，对于高速舰艇采用方尾可以得到较小的阻力，有利于提高航速。除了阻力性能外，方尾还具有结构简单并有较好的回转性能，

20、对螺旋桨等有良好的保护作用,而且方尾结构简单，便于建造，甲板宽敞，利于总布置。综上所述：本设计船选用SV球鼻艏和方尾。 3.2.4 作图步骤（1） 根据2.1所述，对母型船进行尺度改造，得到中间型船的型线图；并根据型船绘制好侧面轮廓线和甲板平面轮廓线；（2） 根据中间型船的型线图修改后的横剖面面积曲线图(即设计船的了，这话自己加的)参照船舶设计原理P239有关“根据横剖面面积曲线对型线的改造方法”的叙述进行半宽水线图的改造，得到设计船的半宽水线图。（3） 根据绘制好的半宽水线图，根据视图对应关系绘制纵剖线图。（4） 在半宽水线图上量取个站线处的半宽值，纵剖线图上量取各战线处纵剖线的高度值绘制横

21、剖线图。（5） 根据视图间对应关系，分别对横剖图、半宽水线图、纵剖图进行光顺，并绘制斜剖线检验。（6） 在图纸上读出型值，制作型值表。第4章 总布置设计4.1 概述总布置设计是船舶总体设计的重要内容之一，它不但对船的使用效能和航行性能有十分重要的影响，而且是其它各项设计和计算的主要依据。总布置设计是总揽全局的一项工作，它不仅涉及到各个方面，而且贯穿了一艏新船设计的各个阶段。总布置设计不仅仅是一项具体的布置设计工作，更是一项解决各种矛盾、协调各部分设计的综合性工作。4.2总体布局的区划本船采用倾斜式首柱，水平龙骨，设单层连续甲板、尾部设5层甲板室、采用单桨单桨流线型半悬挂舵尾机型，无首楼、烟囱和

22、起货设备，设信号灯、桅杆。4.2.1 主船体内船舱的划分船舱的划分首先要满足规范的要求。其次船舱的大小需要满足使用要求，各种载况下都要有适当的浮态和稳性，最后还必须考虑总总强度、局部强度和船舶建造的工艺性。（1）水密舱壁在船尾#10设置尾尖舱。 #124 #170为 NO.1 货舱； # 76 #124为 NO.2 货舱； # 30 #76 为NO.3 货舱。#10 #30肋位为机舱，长度。 10 175 肋位之间设双层底，双层底高位； #175 船首 设首尖舱，首尖舱长度为。为了调节浮态和纵倾，本船多处设有压载水舱，分别是： NO.1 压载水舱： #170 #176 ； NO.3、NO.4

23、底边压载水舱： #30 #170 ； NO.1、NO.2 、NO.3 顶边压载水舱： #30 #170 ； 尾压载舱：#-4 #5。（2） 甲板及上层建筑本船设有一层连续甲板。尾楼甲板、艇甲板、居住甲板、驾驶甲板、罗经甲板之间高度均为 2.7m 。4.2.2 舱室及交通路线的布置（参见总布置图）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。（1） 工作舱室的布置（2） 居住舱室的布置（3） 公共处所的布置（4） 交通路线的布置4.2.3 船舶设备的布置（1） 锚泊及系泊设备按中国船级社于 2006 年颁布的钢质海船入级规范 要求，本船的舾装数计算如下：所以。根据舾装数 ，锚泊和系泊

24、设备的选取见表 1 。表1 锚泊和系泊设备舾装数首锚有档首锚链拖索系船索数量每只重量（kg）总长度（m）直径（m）长度（m）破断负荷（KN）数量每根长度（m）破断负荷（KN）CCS AM3 16403489055054220941.451903334.3 舱容校核4.3.1货舱舱容校核本船为载重型船舶，主要校核其货舱容积。根据型线图资料和梯形法可分别计算出各货舱舱容：NO.1货舱容积为；NO.2货舱容积为；NO.1货舱容积为；总容积 ,大于货舱所需容积，满足要求。第5章 螺旋桨设计5.1概述螺旋桨设计是整个船舶设计中的一个重要组成部分。在型线初步设计完成后，通过有效马力的估算或是船模阻力实验，

25、得出该船的有效马力曲线。在此基础上，要求我们设计出一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又使消耗的主机马力最小。因此螺旋桨的设计问题分为两步，初步设计和终结设计。5.2螺旋桨的初步设计5.2.1 阻力计算（1）摩擦阻力计算船舶在水中航行时所受到的阻力通常分为两大部分：一是裸船体在静水中所受到的裸船体阻力；另一部分是附加阻力，包括空气阻力、汹涛阻力和附体阻力。在进行船舶总阻力计算时，已知条件为：设计水线长度=129.42米；（2）总的摩擦阻力系数计算（3）摩擦阻力计算（4）剩余阻力计算由，根据相关资料查图得。估算出该货船的剩余阻力为：（5）总阻力计算船在航行时，水下部分除了裸船体受到摩擦阻力

26、和剩余阻力外，各种附属船体也受到水阻力，水面以上的船体受到空气阻力，风浪亦使船的阻力相对静水时有一定增加。这三种因素产生的阻力合力称为附加阻力。总阻力。5.2.2主机功率计算及主机选型（1） 初步设计确定最佳转速的计算表2 初步设计确定最佳转速计算表格根据表计算可作图选择最佳转速等参数：图1 确定转速的计算结果根据图初定：。（2）主机选型参考相关设计手册，在进行船用柴油机选型时需要遵循以下几个原则：重量轻：主机在动力装置重量中占有很大的比例，因此在设计时选择单位功率重量轻的主机；燃油、滑油消耗率低；工作可靠：单位功率重量越小的柴油机，一般转速较高，零件的工作应力较大，磨损也快，因而工作期限较短

27、，所以转速不能过大；外形尺寸小；振动小、噪声低：一般来说，发动机的振动与气缸数目多少有关，因此直列式六缸以上和V型12缸以上的柴油机得到广泛应用。经过查阅相关资料后，选定了下述柴油机，列出了其主要性能参数：表3：主机的主要参数5.3 螺旋桨的终结设计本船主机最大持续功率2426Kw额定转速为450转/分，考虑本船主机的经济性和长期使用后主机功率折损。在船速计算中按2426Kw85%来考虑。螺旋桨转速为150转/分。（1）船体主要参数 （2）主机主要参数 （3）推进因子 （4）阻力计算根据之前计算的船舶阻力值，可得：表4：计算所得的有效功率（5）可以达到最大航速计算采用MAU 四叶桨图谱进行计算

28、。螺旋桨敞水受到的马力：根据MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70的图谱计算的计算表5。表5 按图谱设计的计算表根据表5的计算结果可绘制PTE, ,P/D及0对V的曲线，如图2所示。图2 MAU4叶桨图谱设计计算结果从曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳要素，如表6。表6 按图2设计计算的最佳要素（6）空泡校核按柏利尔空泡限界线中商船上限线，计算不发生空泡之最小展开面积比。桨轴沉深:计算温度 表7 空泡校核计算结果图3空泡校核计算结果根据表7计算结果作图3，可求得不发生空泡的最小盘面比以及对应所对应的最佳螺旋桨要素。 （7）强度校核按2001年

29、规范校核t0.25R及t0.6R,应不小于下列计算值：表8 强度校核计算（8）重量及惯性矩计算根据我国船舶与海洋工程设计院提出的公式计算5.4最终螺旋桨的基本参数5.5 螺旋桨制图在完成螺旋桨的设计计算后，需绘制螺旋桨的总图，以供制造需要。螺旋桨总图上需画出桨叶的伸张轮廓、投射轮廓、展开轮廓、及测投影轮廓。在伸张轮廓上画出若干半径处的切面形状，在测投影轮廓上画出桨叶的最大厚度线，并需要注出桨毂的主要数据。此外，在螺旋桨图上需注明螺旋桨的主要尺度并进行必要的说明。详图见附图4螺旋桨总图。第6章 干舷计算书6.1概述干舷。 根据中华人民共和国海事局于 2004 年颁布的船舶与海上设施法定检验规则（

30、国内航行海船法定检验技术规则）进行干舷计算。本船垂线间长。计算型深为最小型深加上干舷甲板的厚度：。6.2基本干舷其中为系数，通过查表和利用插值法取，为计算型深。6.3 干舷修正6.3.1 方型系数对干舷的修正6.3.2 上层建筑和凸形甲板对干舷的修正本设计船垂线间长大于，上层建筑的标准高度为；本船的上层建筑的实际高度为，有效长度为。本设计船无凸形甲板。故上层甲板和凸形甲板对干舷的修正为:所以，6.3.3 非标准舷弧对干舷的修正（1） 本船；（2） 本船；（3） 非标准干舷对干舷的修正为:为封闭上层建筑的总长度，本船。6.3.4 甲板线位置对干舷的修正此项修正。6.4 最小季节干舷6.4.1 夏季干舷同时，夏季最小干舷还不能小于下式计算值:大于上式所计算值，。6.4.2 热带干舷热带干舷为夏季干舷减去夏季吃水的。其中为夏季吃水：6.4.3夏季淡水干舷；。6.4.4 热带淡水干舷由于本船的实际干舷为，大于在海水、淡水中的各季节的干舷，故干舷满足要求。第7章 有关技术图纸的绘制7.1主机座结构图的绘制基座是用来固定主机、 辅机于船体的基础。船体摇摆时,能保证机器设备的稳定,同时将机器设备的重量及其运转时产生的力传递给船体结构。绘制主机座结构图主要依据所选取的主机的安装尺寸。详细图纸见附图五：主机机座图。7.2主要横舱壁结构图在绘制主要横舱壁结构图之前需要根据钢质海船入级规范（2006）