散貨船型線設計及性能計算【畢業(yè)設計】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設計)</p><p>　　散貨船型線設計及性能計算</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　散貨船技術門檻不高，技術發(fā)展趨于成熟，是具有后發(fā)優(yōu)勢造船國家發(fā)展造船業(yè)非常適合的切入點，船企通過散貨船制造，在不斷積累和優(yōu)化自身在設計、建造和管理等技術水平的同時，還可以提升船廠綜合能力，

2、拓展市場份額，為進一步進軍高技術船舶領域積累經驗、夯實基礎。</p><p>　　本文主要參照散貨船的母型資料進行方案設計。內容主要包括主尺度確定，型線設計，總布置設計，重量重心計算和穩(wěn)性計算。性能部分主要參照《船舶設計原理》和《船舶快速性》，通過型線設計和靜水力計算，完成型線圖和靜水力曲線圖的繪制?？偛贾迷O計主要是根據《船舶設計原理》相關內容，在以上性能計算、圖譜繪制及結構部分計算的基礎上，在滿足營運要求和保證

3、船的航行性能和安全型的前提下，對船舶的整體進行合理的布置，并最終完成總布置圖的繪制。</p><p>　　通過本文的計算研究，初步確定了該散貨船的型線圖、靜水力曲線圖、總布置圖等內容，最終完成該船型的方案設計。</p><p>　　[關鍵詞] 散貨船；總布置圖；型線設計；性能計算</p><p>　　Hull Lines Design and Performance

4、 Calculation on Bulk Carrier</p><p>　　[Abstract] Bulk carrier is the suitable point to enter the ship-building industry for countries with the advantage of late development. Because its fairly low technical

5、threshold and mature technology. The ship-building enterprises, while amassing and prioritizing the design, construction and management consistently, they can also enhance comprehensive capability, expand market share, a

6、ccumulate the experience and solidify the foundation for marching into the area of hightech ships.</p><p>　　In the paper, the author will conduct the type line of design and performance calculation on bulk c

7、arrier which is employed in river-sea shipping. This paper consists of decided to principal dimensions, type line design,general layout design,weight calculation and stability calculation. In the part of performance calc

8、ulation, referring to the Principles of Ship Designing and Ship Resistance and Performance, the author completes the design of molded lines and hydrostatic curves by means of type l</p><p>　　In this paper, t

9、hrough the calculation study, the author makes a preliminary conclusion of the molded lines, hydrostatic curves and general layout, thus contributing to a complete project design on bulk carrier.</p><p>　　[K

10、ey Words] bulk carrier; general layout; hull lines design; performance calculation</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　散貨船自20世紀50年代中期出現以來，總體上保持著強勁的增長勢頭。在國際航運業(yè)中，散貨船運輸占貨物運輸的30%以上。由于貨運量大，貨源充足，航

11、線固定，裝卸效率高等因素，散貨船運輸能獲得良好的經濟效益，散貨船已成為運輸船舶的主力軍。</p><p>　　作為當前世界三大主流船型之一，目前世界散貨船船隊總運力約4.54億載重噸，占世界船隊總運力的近37%。由于技術相對成熟，散貨船通常是一國造船業(yè)進入世界造船市場的首選船型之一。而我國發(fā)展散貨船具有明顯的綜合優(yōu)勢：散貨船技術門檻不高，技術發(fā)展趨于成熟，是具有后發(fā)優(yōu)勢造船國家發(fā)展造船業(yè)非常適合的切入點，船企通過

12、散貨船制造，在不斷積累和優(yōu)化自身在設計、建造和管理等技術水平的同時，還可以提升船廠綜合能力，拓展市場份額，為進一步進軍高技術船舶領域積累經驗、夯實基礎。</p><p>　　國際金融危機爆發(fā)后，散貨船市場雖然遭到沖擊，但是比集裝箱船、油船及液化天然氣船等其他船型市場所受到的影響要小，并成為支撐近期船市的主要力量。金融危機下的2009年，全球新船成交量的66%是散貨船，其市場之大由此可見一斑。</p>

13、<p>　　據航運經濟與物流研究所統計，截至2011年7月1日，世界商船隊保有量為47926艘、140787.2萬載重噸。以載重噸計，同比增長8.9%，較2010年同期增幅達1.8%。各船型中，船隊規(guī)模同比增幅最大的船型仍是散貨船?？梢妼ι⒇洿脑O計改進是多么重要。</p><p>　　對于新船型設計的優(yōu)劣，造船界一般采用以下技術和經濟指標作為評判的標準：</p><p>　　

14、（1）航速（Vs）：航速的確定對年貨運量、運輸成本有很大影響。</p><p>　?。?）造價（P）：如果投資受到一定限制，造價的高低直接影響優(yōu)良船舶性能的實現，也是船主選擇船型時需要考慮的主要指標之一，較低的造價具有更大的競爭能力。</p><p>　?。?）凈現值（NPV）：在使用期內，考慮到資金的時間價值后能獲得利潤(還本付息后) 的總現值，因此， 該指標可作為一項指標來評判船舶方案

15、。</p><p>　　（4）必要運費率（RFR）：由于實際營運過程經常受到各種不確定因素的影響，在模糊因素的影響下，必要運費率是相對比較穩(wěn)定的，因此，該指標可以作為衡量船型方案優(yōu)劣的一項經濟指標。</p><p>　　（5）內部收益率（IRR）：該指標對衡量項目投資是否可進行具有重要意義，只有在IRR 大于銀行貸款利率或企業(yè)內部擬訂的基準收益率方案才可行。</p><

16、p>　?。?）投資回收期（PBP）：該指標也是船東選擇船型時需要考慮的指標之一。</p><p>　　未來，我國造船業(yè)要繼續(xù)提升技術和管理水平，努力降低成本，提高生產效率，進一步鞏固價格競爭力；要著力實施品牌發(fā)展戰(zhàn)略，爭取在散貨船市場創(chuàng)造出更多的品牌船型。</p><p><b>　　主尺度的確定</b></p><p><b>

17、;　　2.1設計任務書</b></p><p>　　船名：9000t散貨船</p><p><b>　　航區(qū)：無限航區(qū)</b></p><p>　　船型特征：鋼質、單甲板、尾機型、單槳、單舵，由柴油機驅動的散貨船。</p><p><b>　　船員定額： 20人</b></p>

18、;<p><b>　　載重量：9000t</b></p><p><b>　　船級：CCS</b></p><p>　　續(xù)航力/自持力：滿足船舶在滿載狀態(tài)，服務航速（Vs=12海里/小時）時的續(xù)航力為6000 </p><p>　　海里以上。60天以上的自持能力。

19、 </p><p>　　服務航速：Vs=12kn</p><p>　　船

20、體結構：本船為鋼質全電焊船舶。船體結構采用混合結構形式。即貨艙區(qū)域上甲板、頂邊水艙、雙層底為縱骨架式，機艙、貨艙舷側、首尾結構、上層建筑、甲板室為橫骨架式。</p><p>　　2.2母型船資料 </p><p>　　總 長 LOA 108.00 m</p><p>　　垂線 間長

21、 Lpp 102.00 m</p><p>　　型 寬 B17.20 m</p><p>　　型 深 D 9.30 m</p><p>　　設計 吃水 d 7.00 m</p><p>　　排 水 量 9651.6

22、0 t</p><p>　　船員 定額 20 人</p><p>　　2.3確定設計船主尺度</p><p>　　已知母型船的載重量和排水量：， 。設計船的載重量為。</p><p><b>　　，</b></p><p>　　可得到設計船排水量的初步估算。<

23、/p><p>　　假設設計船和母型船的方形系數相同，確定設計船的主尺度：</p><p>　　因為新船和母型船的航速和排水量相近，已知母型船的垂線間長。由母型換算公式得：</p><p><b>　　同理得：</b></p><p>　　從干舷考慮D可用下式計算的：</p><p>　　根據母型船的型

24、值表及設計船的主尺度，橫向按照的比例放大，垂向按照的比例放大，畫出設計船型線圖的橫剖線圖，并在圖中測量出設計船的干舷值，為，，并進行以下的校核。</p><p>　　根據《船舶設計原理》2.2.3節(jié)夏季最小干舷的計算：</p><p>　　計算中所涉及的尺寸，若設計船未知的，則由母型船相關資料中得出。故計算船長為最小型深85%處水線總長的96%，或沿該水線從首柱前緣至舵桿中心線的長度，取其

25、長者。由此測出。</p><p>　　（1）基本干舷：本船屬B類船，查表2.2.4得</p><p>　　（2）因本船為的B類船，故；</p><p>　?。?）方形系數對干舷的修正值：</p><p><b>　　；</b></p><p>　　型深對干舷的修正值：</p><

26、;p><b>　??；</b></p><p>　　（5）上層建筑和凸形甲板對干舷的修正值：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>

27、;　?。?）舷弧對干舷的修正值：</p><p><b>　　表2-1 舷弧計算</b></p><p>　　上層建筑標準高度：，</p><p><b>　　， ，</b></p><p>　　， ，</p><p>　　由

28、此可得，因為F>Fmin所以設計船的干舷值滿足夏季最小干舷的要求，因此，設計船的主尺度確定如下：</p><p>　　總 長 LOA 116.87 m</p><p>　　垂線 間長 Lpp 110.87 m</p><p>　　型 寬 B 18.7 m</p>

29、;<p>　　型 深 D 10.00 m</p><p>　　設計 吃水 d 7.6 m</p><p><b>　　3. 型線設計</b></p><p>　　船體的型線關系到船的阻力性能，穩(wěn)性以及總布置等多個方面。設計出來的型線既要有良好的航海性能，又要保證總布置，船體結構的

30、合理性和工藝性等方面的要求。在本次型線設計過程中，通過考慮和確定橫剖面面積曲線，設計水線和甲板邊線，橫剖線形狀以及側面輪廓線來控制設計船型線的形狀。</p><p>　　3.1 橫剖面面積曲線</p><p>　　橫剖面面積曲線是控制型線的重要要素，型線設計通常從確定橫剖面面積曲線入手。橫剖面面積曲線有棱形系數CP ，浮心縱向位置XB ，平行中體長LP ，進流長度LE ，去流長度LR ，最

31、大橫剖面位置以及曲線形狀等特征數。</p><p>　　棱形系數CP表征了排水體積沿船長分布，在方形系數已確定的情況下有：</p><p><b>　　; </b></p><p>　　根據文獻[1]圖6.2.3給出的CP ，CM與CB的關系曲線得到：</p><p><b>　　。</b>

32、</p><p>　　進流長度LE的確定：</p><p>　　去流長度LR的確定：</p><p>　　橫剖面面積曲線進流段的形狀主要考慮處理好首端形狀和平行中體前端是否出現硬肩，而去流段面積曲線的形狀，以減少水流分離產生漩渦為主要考慮因素，也要兼顧尾端形狀和后肩形狀之間的關系。根據前面所得的CP和Fn值查文獻[1]表6.2.1得設計船的橫剖面面積曲線的首端形狀為

33、微凹形，尾端形狀為直線形。</p><p>　　3.2 設計水線及橫剖線形狀特征</p><p>　　型線的幾何形狀特征對穩(wěn)性，耐波性，布置和造型等有較大的影響。而設計水線以下的幾何形狀可以通過設計水線和橫剖線的形狀來控制。</p><p>　　設計水線的水線面系數CW的選取與航速，耐波性和穩(wěn)性有關。設計水線的首段形狀從阻力方面看，因為Fn=0.187，其值在0.1

34、6至0.19之間，所以首段形狀為由凸形到直線形。在一般情況下設計水線的尾段形狀對總阻力的重要性次于首段形狀，為減緩水流分離，設計船的尾段形狀為直線形。本設計船為單槳船，所以設計水線平行中段的長度為橫剖面面積曲線平行中體長度的2倍。設計水線見圖3-1：</p><p>　　圖3-1 設計水線圖</p><p>　　設計船的橫剖面形狀取母型船的橫剖面形狀而不做修改，即橫剖面首部形狀采用V形，尾

35、部形狀采用U形并加球尾，中部不采用舭部升高，舭部形狀采用圓弧。</p><p>　　3.3 側面輪廓線和甲板邊線</p><p>　　型線的側面輪廓線是船體型線最基本的邊界線，它包括首柱輪廓，尾端和尾框輪廓，龍骨線，甲板邊線和甲板中心線。設計船采用球鼻首線型和球尾，龍骨線與基線一致，采用拋物線形狀甲板邊線。</p><p>　　參考母型船取首舷弧：</p>

36、;<p><b>　　尾舷?。?lt;/b></p><p>　　3.4 型線圖的繪制</p><p>　　型線圖的繪制方法有自行設繪法，母型改造法，系列船型方法和數學型線方法。其中母型改造方法生成的型線，可以保持優(yōu)秀母型船的型線特征，對新船的性能比較容易把握。本船采用母型改造并結合自行設計進行型線圖的繪制。</p><p><b

37、>　　主長度改造：長度：</b></p><p><b>　　寬度：</b></p><p><b>　　吃水：</b></p><p>　　橫剖面面積曲線在前面已修改好，橫剖線形狀不做修改，利用插值的方法生成型線。在橫剖面面積曲線圖上，量出各站出新船與母型船橫剖面面積百分數相同的距離,然后在母型船的水線

38、圖上距對應站處量取各水線半寬，在乘上B/BO，即可得到新船各站半寬型值。新船橫剖面圖的水線先按母型船的比例劃分，將母型船上量得的乘上型寬修改比例值后，點在各水線上，將各半寬點連成光順曲線后即得新船的橫剖線圖。在橫剖線圖上按新船要求重新劃分水線，然后繪出新的水線圖和縱剖線圖。繪制水線圖和縱剖線圖以前，應按新船要求先繪制縱剖線圖上的甲板邊線和首尾輪廓線。首尾輪廓線由母型船的形狀修改而得。設計水線以上的型線繪制時參考母型船改造所得的橫剖線形狀

39、自由繪制，繪制時應滿足總布置對甲板邊線寬度的要求。</p><p>　　型值表見表3-1，表3-2,型線圖見附錄zjou405-100-001 。</p><p>　　表3-1 型值表（1）</p><p>　　表3-2 型值表（2）</p><p>　　4. 靜水力計算和靜水力曲線</p><p>　　靜水力曲線圖表

40、達了船舶靜止正浮狀態(tài)下浮性和穩(wěn)性要素隨吃水而變化的規(guī)律，該圖包括下列曲線：</p><p>　　（1）型排水體積▽曲線 （2）總排水量Δ曲線；</p><p>　?。?）浮心縱向坐標XB曲線 （4）浮心垂向坐標ZB曲線；</p><p>　?。?）水線面面積Aw曲線 （6）

41、漂心縱向坐標XF曲線；</p><p>　?。?）每厘米吃水噸數TPC曲線 （8）橫穩(wěn)心半徑BM曲線；</p><p>　?。?）縱穩(wěn)心半徑BML曲線 （10）每厘米縱傾力矩MTC曲線；</p><p>　　（11）方型系數CB曲線 （12）棱型系數Cp曲線；</p>

42、<p>　?。?3）水線面系數Cwp曲線 （14）中橫剖面系數CM曲線。</p><p>　　本次設計船靜水力計算采用梯形法，見表4-1到4-16，靜水力曲線圖見附錄zjou405-100-002 。</p><p>　　表4—1 靜水力計算表(1)</p><p>　　表4—2靜水力計算表(2)</p><

43、p>　　表4—3 靜水力計算表(3)</p><p>　　表4—4 靜水力計算表(4)</p><p>　　表4—5 靜水力計算表(5)</p><p>　　表4—6 靜水力計算表(6)</p><p>　　表4—7 靜水力計算表(7)</p><p>　　表4—8 靜水力計算表(8)</p>&l

44、t;p>　　表4—9 靜水力計算表(9)</p><p>　　表4—10 靜水力計算表(10)</p><p>　　表4—11 靜水力計算表(11)</p><p>　　表4—12 靜水力計算表(12)</p><p>　　表4—13 靜水力計算表(13)</p><p>　　表4—14 靜水力計算表(14)&l

45、t;/p><p>　　表4—15 靜水力計算表(15)</p><p><b>　　表4-16 總表</b></p><p><b>　　5. 總布置設計</b></p><p>　　總布置設計貫穿了一艘新船設計的各個階段。船舶的浮態(tài)和穩(wěn)性等性能與之密切相關。本設計船屬于運輸船舶，所以進行總布置設計時

46、要考慮合理利用艙容，提高裝卸效率，確保運輸質量。在滿足法規(guī)和規(guī)范的要求下保證船舶具有良好的航海性能并注意船體結構的合理性和工藝性。</p><p>　　5.1主船體內船艙的劃分</p><p>　　5.1.1 雙層底高度：</p><p>　　根據船舶法規(guī)和建造規(guī)范對雙層底的要求，本船從防撞艙壁到尾尖艙壁間設置雙層底，即#137～#10肋位，#10，#137設水密艙

47、壁。規(guī)范對雙層底結構有以下規(guī)定，中桁材高度ho在任何情況下應不小于700mm，且不小于按下式計算所得之值：ho=25B+42d+300=1086.7mm 。</p><p>　　本船為散貨船，載重量在9000T左右，在實船設計中，考慮到雙層底高對重心高度和壓載水艙的影響，所以取雙層底的高度為1.3m。</p><p>　　由我國船級社《鋼制海船入級與建造規(guī)范》（2006）對海船的水密橫艙壁

48、的總數規(guī)定。該設計船至少有6道水密橫艙壁。</p><p>　　5.1.2 肋骨間距</p><p>　　我國《鋼制海船入級與建造規(guī)范》（2006）規(guī)定標準肋骨間距：</p><p>　　考慮到布置和施工因素，以及為了布置緊湊。所以取首位尖艙范圍內的肋距為0.6m，其它地方肋距為0.65m。</p><p>　　5.1.3 新船所需艙容<

49、;/p><p>　　載貨量：WC=DW-649.384=8350.616 t （649.384為下文重量計算時所得值）。</p><p><b>　　新船所需貨艙容積：</b></p><p>　　5.1.4 貨艙布置</p><p>　　設計船屬于萬噸級以下的小型散貨船，規(guī)范要求有2到3個貨艙數。本船設計為3個貨艙。同時規(guī)

50、范要求每艙長度一般不超過30m，考慮到設計船是谷物和礦砂兼運的散貨船，為了不使裝礦砂時重心過低，初穩(wěn)性過大，本船采用長短艙組合的布置方式。</p><p>　　即：#111～#153 為No.1貨艙，#153設水密艙壁。</p><p>　　#69～#111 為No.2貨艙。</p><p>　　#32～#69為No.3貨艙，#32設水密艙壁。</p>

51、<p><b>　　貨艙容積計算：</b></p><p><b>　　，符合要求 。</b></p><p>　　5.1.5 液艙布置</p><p>　　No.1壓載艙：#111～#153 雙層底 （左、右）， #111～#153左右底邊艙。 </p><p>　　#111雙層底間設

52、水密艙壁。 </p><p>　　No.2壓載艙：#69～#111雙層底 （左、右）， #69～#111左右底邊艙。</p><p>　　#69雙層底間設水密艙壁。</p><p>　　No.3壓載艙：#43～#69雙層底 （左、右）， #43～#69左右底邊艙。</p>

53、;<p>　　#43雙層底間和底邊艙設油密艙壁。</p><p>　　No.4壓載艙：#111～#153左右頂邊艙。</p><p>　　No.5壓載艙：#69～#111左右頂邊艙。</p><p>　　No.6壓載艙： #32～#69左右頂邊艙。</p><p>　　首尖艙兼壓載艙：#159～#169首部外板和首部四甲板之間。

54、#159和#169設置水密艙壁。</p><p>　　尾壓載艙：艉～#1尾部外板到甲板間（左右）。</p><p>　　舵機艙兼應急消防泵艙：艉～#1尾部外板到甲板間（中）。#1設置水密艙壁。</p><p>　　No.1淡水艙：#153～#159船底到主甲板之間（左右）。</p><p>　　No.2淡水艙：#1～#8主甲板到船尾二甲板之間

55、（左右）。#8設置水密艙壁。</p><p>　　冷卻水艙：#1～#10外底板到主甲板之間。</p><p>　　滑油循環(huán)艙：#11～#22（中間）雙層底間。#11雙層底間設置油密艙壁。</p><p>　　污滑油儲存艙：#22～#32（中間）雙層底間。</p><p>　　輕油艙：#33～#43雙層底 （左、右）， #33～#43左右底邊艙

56、。</p><p>　　#33雙層底間和底邊艙設油密艙壁。</p><p>　　No.1，No.2重油艙：#26～#32（左右）置于雙層底內底板到主甲板之間。</p><p>　　No.3重油艙：#22～#32（左右）雙層底間。#22雙層底間設置油密艙壁。 </p><p>　　5.1.6 機艙布置</p><p&g

57、t;　　該設計船是尾機型船，為了減少艙容損失，應盡量縮短機艙長度，參考母型船的主機艙位置和設計船主機類型。設計船的機艙布置在#10～#27肋位，在雙層底內底板和尾部二甲板之間。#10和#27設水密艙壁。</p><p>　　5.2 上層建筑的劃分</p><p>　　5.2.1 艏樓布置</p><p>　　考慮到迎浪和斜迎浪航行時減少甲板上浪和一些設備的布置地位的

58、需要，在#143～艏設置艏樓。艏樓甲板下設錨鏈艙、纜繩索具間；艏樓甲板上設錨機、帶纜樁。</p><p>　　5.2.2 艉樓設置</p><p>　　參考母型船，本船在#25～艉設置艉樓，艉樓分為艉樓甲板，船員一甲板，船員二甲板，駕駛甲板和羅經甲板。</p><p><b>　　甲板間高：</b></p><p>　　

59、主甲板至艉樓甲板 2.50 m</p><p>　　艉樓甲板至船員一甲板 2.50 m</p><p>　　船員一甲板至船員二甲板 2.50 m</p><p>　　船員二甲板至駕駛甲板 2.50 m</p><p>　　駕駛甲板至羅經甲板 2.50 m</p>

60、<p>　　5.2.3 工作及生活艙室布置</p><p>　　船尾主甲板上設：備品庫，食品庫，廚房，船員餐廳兼娛樂室，醫(yī)務室，洗手間，消防控制站，物料間，油泵間，衛(wèi)生間，理貨間。</p><p>　　尾樓甲板上設：左右各一艘20人全封閉救生艇，單人室，衛(wèi)生間，會議室；</p><p>　　船員一甲板上設：單人室，衛(wèi)生間，洗手間；</p>

61、<p>　　船員二甲板上設：單人室，衛(wèi)生間，洗手間，娛樂室；</p><p>　　駕駛甲板上設：衛(wèi)生間，海圖室，駕駛室等；</p><p>　　羅經甲板上設：信號桅、探照燈等。</p><p>　　船首主甲板上設：錨鏈艙，儲藏室。</p><p>　　尾樓甲板上設：錨機、帶纜樁。</p><p>　　5.3

62、艙室間通道的布置</p><p>　　通道的布置，除了要滿足人員平時出入需要外還須滿足法規(guī)關于脫險通道和起居處所的脫險通道、機器處所布置的要求。通道分為室內通道與室外通道，對于室內水平通道的布置應盡量直通，不要迂回曲折；垂直通道中的梯道布置應盡可能上下對齊，扶梯的位置要明顯、易尋。通道要分主次，主要通道應寬敞。室內扶梯的布置應根據具體情況本著使用方便、占地面積小的原則來確定。船舶室外的通道布置主要考慮船員到達各甲

63、板和操作的方便。室外梯子的布置除了要考慮甲板之間設置斜梯外還要設置進入各艙以及空艙、深艙的梯子。到貨艙、空艙及深艙的梯子一般用直梯。</p><p>　　在雙層底間空艙位置上設置一個上梯道。</p><p>　　二平臺船尾部位的舵機艙設置一個上梯道，機艙上方設一下梯道，機艙邊上設置兩個上</p><p><b>　　梯道，一個下梯道。</b>&

64、lt;/p><p>　　船尾部主甲板機艙上方設一個上下梯道和一個上梯道，衛(wèi)生間邊設一個上梯道和一個下梯道，廚房側面設一個上梯道。船首部主甲板在第一貨艙邊上設置兩個上梯道。</p><p>　　尾樓甲板在左右舷各設置一個下梯道，左右舷單人間旁各設置一個上梯道，主機艙上方設置兩個下梯道和一個上下梯道。</p><p>　　船員一甲板后端左右各設置一個下梯道，艙室內部左右各設

65、置一個上梯道，衛(wèi)生間旁設置一個上下梯道。</p><p>　　船員二甲板后端左右各設置一個下梯道，艙室內部左右各設置一個上梯道，衛(wèi)生間旁設置一個上下梯道。</p><p>　　駕駛甲板后端兩側各設置一個下梯道，駕駛室內設置一個下梯道。</p><p>　　首樓甲板在后端船中縱剖線處左右各設置一個下梯道。</p><p><b>　　

66、5.4 船體結構</b></p><p>　　船體結構是按《中國船級社鋼質海船入級與建造規(guī)范》（2006）進行計算。本船為鋼質全電焊船舶。船體結構采用混合結構形式。即貨艙區(qū)域上甲板、頂邊水艙、雙層底為縱骨架式，機艙、貨艙舷側、首尾結構、上層建筑、甲板室為橫骨架式。</p><p>　　5.5 主要舾裝設備布置</p><p>　　5.5.1 舵設備與布置

67、</p><p>　　舵型式及數量 ：半懸掛式半平衡舵×1門</p><p>　　舵面積 ： </p><p>　　舵機 ：60KN-m電動液壓×1臺</p><p>　　5.5.2 錨泊和系泊設備布置</p><p><b>　　舾裝數。&

68、lt;/b></p><p>　　由上面的舾裝數N=1150超過1140但不超過1220所以查表可得錨的數量、重量、總長度、直徑、拖索及系船索的參數：</p><p>　　首錨(斯貝克錨) 3540Kg×3只（其中一只備用）</p><p>　　錨鏈直徑(有檔首錨鏈) φ60（AM1）φ52（AM2）φ

69、46（AM3）</p><p>　　錨鏈長度 522.5m</p><p>　　錨機 φ60電動臥式×2臺</p><p>　　拖索 φ24-6×24鍍鋅鋼絲繩1根，每根長度200m（破斷負荷691.4KN）</p&

70、gt;<p>　　系船索 φ15-6×24鍍鋅鋼絲繩4根，每根長度180m（破斷負荷270KN）</p><p>　　電動液壓絞盤 30KN×1臺</p><p>　　雙柱帶纜樁 34只</p><p>　　系泊設備布置時應注意以下

71、幾點：</p><p>　　1、首尾需各設一對平行于船體中心線的帶纜樁，兼作拖樁用。首部布置在錨機前的外側,尾部布置在尾甲板絞車的前面。</p><p>　　2、系纜用的纜樁布置在舷側，通常是兩舷對稱布置。首部布置在錨機略后以及前面的兩舷，尾部布置在絞盤前面的兩舷。纜樁與舷墻的距離不小于1.5倍樁柱直徑，以方便操作。</p><p>　　3、絞纜機械和繩車應作適當安

72、排。首部通常用錨機絞纜卷筒進行絞纜；尾部設絞車或立式絞盤。繩車應設在便于收藏而又不影響系纜操作和效能的部位。</p><p>　　4、導纜器和導纜孔的配置應與系纜與拖纜樁結合考慮，通常每只帶纜樁配1～2只導纜器（在舷墻處則設導纜孔）。而導纜器、導纜孔及導向滾輪的布置，應結合絞纜機械卷筒和帶纜樁的位置統一考慮，以充分發(fā)揮絞纜機械的作用。</p><p>　　5、由于系纜設備的布置對系泊作業(yè)有

73、重大影響，因此實船設計中應多征求用船部門的意見。</p><p>　　5.5.3 航行設備配備</p><p>　?。?）磁羅經(標準) 1只</p><p>　?。?）磁羅經(備用) 1只</p><p>　?。?）操舵磁羅經 1只</

74、p><p>　?。?）舵角指示器 1只</p><p>　?。?）推進器轉速指示器 1只</p><p>　?。?）雷達 1只</p><p>　?。?) 電子定位設備 1只</p><p

75、>　?。?）回聲測探儀 1只</p><p>　?。?）秒表 1只</p><p>　　（10）船鐘 3只</p><p>　?。?1）溫度計 2只</p><p>

76、　　（12）自動氣壓記錄器 1只</p><p>　?。?3）干濕溫度計 2只</p><p>　　（14）氣溫傳真接收機 1只</p><p>　?。?5）水溫法 1只</p><p>　?。?6) 風向風速或手提

77、風速計 1只</p><p>　　（17）F×50雙筒望遠鏡 2只</p><p>　?。?8）看圖放大鏡 2只</p><p>　　（19）量角器 1只</p><p>　?。?0）三桿定位儀

78、 1只</p><p>　　（21）兩腳規(guī) 1只</p><p>　?。?2）三角板 1只</p><p>　?。?3）傾斜儀 1只</p><p>　　同時應備有航線所必需的足夠和最新的海圖、航路指南、燈塔表、

79、航線通告、潮汐表。</p><p>　　5.5.4 信號設備</p><p>　　本船在首樓甲板、羅經甲經上各設一根信號桅，信號燈配備如下：</p><p>　　桅燈 2盞</p><p>　　舷燈 2盞</p><

80、p>　　尾燈 1盞</p><p>　　白環(huán)照燈（錨燈） 2盞</p><p>　　紅環(huán)照燈（失控燈） 2盞</p><p>　　白晝通信閃光燈 1盞</p><p>　　大號球體

81、 3只</p><p>　　中國國旗4號 3面</p><p>　　國際信號旗 1面</p><p>　　中型號笛 1只</p><p>　　大型號鐘

82、 1只</p><p>　　總布置圖見附錄zjou405-100-003和zjou405-100-004 。</p><p>　　6. 重量、重心計算</p><p>　　6.1 空船重量計算</p><p>　　由以上設計結果得：，，</p><p><b>　　由于，則。</b>&l

83、t;/p><p><b>　　6.2 載重量估算</b></p><p><b>　　船員及行李： ；</b></p><p>　　食品及淡水: 總儲備量=自持力（d）×人員數×定量（食品定量＋淡水定量）</p><p><b>　　（出港）</b></

84、p><p><b>　　(到港)；</b></p><p><b>　　燃油:</b></p><p><b>　　(出港)</b></p><p><b>　　(到港)；</b></p><p><b>　　潤滑油：<

85、/b></p><p><b>　　；</b></p><p>　　備用、供應品重量： </p><p><b>　?。ǔ龈郏?lt;/b></p><p><b>　?。ǖ礁郏?；</b></p><p><b>　　。</b>&l

86、t;/p><p>　　載貨量：WC=DW-649.384=9000-649.384=8350.616 t</p><p>　　6.3 設計船重心估算</p><p>　　在船舶的各個設計階段，重量和重心的估算或計算都是一項必不可少的重要工作。它隨著設計階段的不斷深入，逐步近似，由粗略到精確。</p><p>　　設計船為普通貨船，所需計算的典型裝

87、載情況有滿載出港，滿載到港，壓載出港，壓載到港四種?，F列表6-1,6-2,6-3,6-4計算如下：</p><p>　　表6-1滿載出港重量重心計算</p><p>　　表6-2滿載到港重量重心計算</p><p>　　表6-3壓載出港重量重心計算</p><p>　　表6-4壓載到港重量重心計算</p><p>　　

88、7. 初穩(wěn)性與浮態(tài)計算</p><p>　　船舶的裝載情況千變萬化，不可能一一加以計算，故在設計階段，只對幾種典型的裝載情況進行浮態(tài)和初穩(wěn)性的計算，其總應包括初穩(wěn)性最惡劣時的裝載情況。我國船舶檢驗局頒發(fā)的《船舶與海上設施法定檢驗規(guī)則》中，對各類船舶所需計算的基本裝載情況有明確的規(guī)定，并對各類船舶的最小初穩(wěn)性高也作了規(guī)定，如果計算結果能符合有關規(guī)則的要求，則表示所設計的船舶具有足夠的初穩(wěn)性。</p>

89、<p>　　初穩(wěn)性與浮態(tài)是設計船的重要指標。本船計算四種典型裝載的情況：滿載出港，滿載到港，壓載出港，壓載到港，根據計算結果本船在該裝載情況下的初穩(wěn)性高滿足該規(guī)定。計算見下表7-1,7-2,7-3,7-4。</p><p>　　表7-1滿載出港初穩(wěn)性與浮態(tài)計算</p><p>　　表7-2滿載到港初穩(wěn)性與浮態(tài)計算</p><p>　　表7-3壓載出港初穩(wěn)性

90、與浮態(tài)計算</p><p>　　表7-4壓載到港初穩(wěn)性與浮態(tài)計算</p><p>　　有關海船法定檢驗技術規(guī)則要求：初穩(wěn)性高經自由液面修正后均應不小于0.15m 。根據計算結果，本船在滿載出港，滿載到港，壓載出港，壓載到港的修正后初穩(wěn)性高分別為1.538m ,1.485m ,2.015m和2.267m 。均滿足相關規(guī)則要求。</p><p><b>　　8

91、. 總結</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計的內容為《散貨船型線設計及性能計算》，主要采用母型改造法，具體步驟方法如下：</p><p>　　設計船主尺度確定：采用母船換算公式，按照母型船和設計船的方形系數相同，確定設計船的主尺度，在母型船的基礎上長度方向增大，型寬增大，吃水增大，型深增大。進行夏季最小干舷校核時，發(fā)現干舷值是符合規(guī)定的，但干舷余量較多，這樣雖然有利于安全

92、，但同時增加了成本。所以本設計在這部分的考慮欠缺，有待改進。</p><p>　　型線圖設繪：本船采用自行設計并結合母型船型線特征進行型線的設繪。先進行橫剖面面積曲線的改造和形狀的選擇，再進行設計水線形狀的確定，橫剖面形狀不做修改。水線以上部分結合母型船進行自行設計，注意線型的光順性。最后用母船改造法得出型值，先繪制出橫剖面圖，再根據橫剖面圖繪出水線圖和縱剖線圖。</p><p>　　靜水

93、力計算：主要是分析船舶在靜止正浮狀態(tài)下浮性和初穩(wěn)性。先按文獻[2]中的船舶靜水力計算表（梯形法）進行列表計算，再將表格計算所得繪制成綜合性曲線圖，作為下面穩(wěn)性計算的材料。</p><p>　　結合母型船的總布置特點，進行總布置草圖的繪制，對于各艙室的位置選擇大體上與母型船相同。所劃分的貨油艙的長度符合《規(guī)范》的要求。貨艙室的大小進行艙容校核，滿足裝貨要求。</p><p>　　船體重量的估

94、算：先由先前計算得出的排水量和載重量之差算出空船重量。再運用文獻[1]上的載重量估算算出人員及行李，食品及淡水，燃油，滑油，備品等重量。最后算出設計船的載貨量。</p><p>　　船舶重心位置估算：船舶重心位置的估算主要參考母型船進行計算，依據老師給的母型船資料，可以大致確定空船的重心位置。運用文獻[2]中的表3-3計算滿載出港、滿載到港、空載出港及空載到港，四種裝載狀態(tài)的重量重心。</p>&l

95、t;p>　　浮態(tài)與初穩(wěn)性計算：根據以上計算出的四種裝載狀態(tài)的重量、重心位置和先前繪制好的靜水力曲線圖，按文獻[2]中的表3-4計算設計船在各狀態(tài)下的首尾吃水和初穩(wěn)性高。四種裝載狀態(tài)的修正后初穩(wěn)性高計算結果多滿足相關規(guī)則的要求。滿載出港，滿載到港，壓載出港，壓載到港多為尾傾狀態(tài)。</p><p>　　以上是本次畢業(yè)設計的主要內容、步驟、遇到的困難和解決辦法，還有存在的問題和不足，請老師批評指正。</p&

96、gt;<p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　[參考文獻]</b></p><p>　　[1] 顧敏童主編，《船舶設計原理》，上海交通大學出版社，2001年</p><p>　　[2] 盛振邦、楊尚榮、陳霍深編，《船舶靜力學》，上海交通大學出版社，1992年</p><

97、;p>　　[3]《鋼質海船入級與建造規(guī)范2006第二分冊》，人民交通出版社，2006年</p><p>　　[4] 盛振邦、劉應中主編，《船舶原理》上下冊，上海交通大學出版社，2003年</p><p>　　[5] 盛振邦、劉應中主編，《船舶原理》上下冊，上海交通大學出版社，2003年</p><p>　　[6] 楊永祥、茆文玉、翁士綱合等編，《船體制圖》，哈

98、爾濱工程大學出版社，1995年</p><p>　　[7] 徐兆康編，《船舶建造工藝學》，人民交通出版社，2000年</p><p>　　[8]《國際航行海船法定檢驗規(guī)則》，中華人民共和國船舶檢驗局，1999年</p><p>　　[9] 郭玲文主編，《Auto CAD2004（中文版）實用教程》，機械工業(yè)出版社，2004年</p><p>

99、　　[10] 錢文豪. 船舶型線設計[J]. 船舶, 1998, (01) .[11] 榮煥宗 ,華振洪 ,傅玲玲. 用母型船變換方法設計船舶型線[J]船舶, 1991,(06) .</p><p>　　[12] 馬中亞.船舶總布置設計評估方法研究 [D]. 哈爾濱工程大學,2009[13] 朱珉虎. 船舶重量重心計算[J]江蘇船舶, 1989, (04) .[14] 沈華,劉培學. 船舶浮態(tài)的計算[J]

100、大連海事大學學報, 2004, (03) .[15] 趙曉非,蔡偉科. 船舶穩(wěn)性計算優(yōu)化方法研究[J]中國造船, 1987, (02) .[16] Bengt Asker The spline curve, a smooth interpolating function used in numerical design of ship-lines [J] Saab Linköping Sweden BIT 2 (1962)

101、, 76-82</p><p>　　[17] C. Cinquini, P. Venini, R. Nascimbene and A. Tiano Design of a river-sea ship by optimization [J] Department of Structural Mechanics, University of Pavia, Via Ferrata 1, 27100 Pavia, It

102、aly Struct Multidisc Optim 22, 240–247</p><p>　　[18] Kim Young-Bok A study on an anti-rolling system design of a ship with the flaps [J] Pukyong National University San100, Yongdang-Dong, Namku 608-739 Pusan