船舶與海洋工程畢業(yè)設(shè)計(jì)66m運(yùn)沙船性能計(jì)算

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　66m運(yùn)沙船性能計(jì)算</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 船舶與海洋工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目 錄</b></p>

3、<p>　　摘要.......................................................................................................................2</p><p>　　前言............................................................

4、.....................................................4</p><p>　　船型分析.........................................................................................................5</p><p>　　2.1任務(wù)書(shū)與船型資

5、料分析..........................................................................5</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)排水量及重量計(jì)算..........................................................................5</p><p>　　性能計(jì)算....

6、.....................................................................................................8</p><p>　　3.1船型型線圖介紹.....................................................................................

7、.8</p><p>　　3.2邦金曲線計(jì)算—SRH10............................................................................9</p><p>　　3.3靜水力計(jì)算—SRH11..................................................................

8、.............18</p><p>　　3.4穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算.....................................................................................20</p><p>　　3.5靜水力曲線圖繪制...................................................

9、..............................39</p><p>　　噸位計(jì)算.......................................................................................................53</p><p>　　4.1船舶主要參數(shù)........................

10、................................................................53</p><p>　　4.2總噸位計(jì)算............................................................................................53</p><p>　　4.3噸位計(jì)

11、算................................................................................................61</p><p>　　干舷計(jì)算..............................................................................................

12、.........64</p><p>　　5.1主要參數(shù)................................................................................................64</p><p>　　5.2計(jì)算數(shù)據(jù)...................................................

13、.............................................64</p><p>　　5.3干舷計(jì)算................................................................................................65</p><p>　　小結(jié)....................

14、.................................................................................................68</p><p>　　參考文獻(xiàn)..............................................................................................

15、...............69</p><p>　　外文翻譯.............................................................................................................70</p><p>　　譯文........................................

16、.............................................................................82</p><p>　　[摘要]運(yùn)沙船是一種主要用于沿海運(yùn)沙的船，適用于我國(guó)沿海航區(qū)。本船為單甲板、雙槳雙舵、雙底、雙殼、尾機(jī)型的鋼質(zhì)船舶，首部有艏樓。</p><p>　　該設(shè)計(jì)主要是對(duì)66m運(yùn)沙船進(jìn)行性能計(jì)算，參照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)對(duì)本船的

17、要求，以及給定的船舶主尺度、總布置圖和型線圖等對(duì)該船性能進(jìn)行計(jì)算。本次設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分，第一部分：任務(wù)書(shū)與船型資料分析，以及用手算的方法進(jìn)行噸位計(jì)算和干舷計(jì)算。第二部分：主要是利用COMPASS軟件進(jìn)行性能方面的計(jì)算，包括邦金曲線的計(jì)算、靜水力計(jì)算及其曲線的繪制、船舶艙容積計(jì)算、裝載計(jì)算等。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 運(yùn)沙船；靜水力計(jì)算； 性能設(shè)計(jì)；裝載計(jì)算；COMPASS軟件</p><

18、;p>　　Performance Calculation of 66m Sand Carrier</p><p>　　[Abstract] Sand Carrier is one of the main ship used to transport sand along the coast for coastal sea areas. The ship is a ship which has a sing

19、deck, double sculls pair of rudder, double bottom, double hull, the type of stell ship, there has forecastle, mainly in the domestic coastal voyage in the ports.</p><p>　　This design is primarily for 66m san

20、d carrier's performance calculation, refer to the task of the book to request of this ship, and the given ship’s dimensions, the main yardstick for the map and map type of thread to make the calculations. The design

21、is divided into two parts, the firt part: analyzed the assignment book and the ship’s information, calculate tonnage and freeboard. The second part: is mainly to use compass software performance computing, including the

22、calculation of state gold cu</p><p>　　[Keywords] sand carrier; hydrostatic calculation; performance design; loading calculation; COMPASS software performance.</p><p><b>　　1、前 言</b>&l

23、t;/p><p>　　近一、二十年來(lái)，隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入，神州大地到處呈現(xiàn)繁忙的建設(shè)景象，對(duì)建筑材料的需求極其旺盛，其中建筑用沙子更是供不應(yīng)求[1]。由于大部分地區(qū)的黃沙一般都來(lái)原于江河中下游，所以專門的采沙運(yùn)輸船（下稱沙船）就應(yīng)運(yùn)而生，并且從江河向河口沿海遮蔽水域發(fā)展，目前沙船的數(shù)量不斷增多。其噸位不斷提高[2]。</p><p>　　沙船早先出現(xiàn)時(shí)最小的只有30多米船長(zhǎng) 后來(lái)逐步增

24、大到40多米，現(xiàn)在常見(jiàn)的是50多米的船型。目前常見(jiàn)的沙船船型主要有如下特點(diǎn)：</p><p>　?。?）船舶較扁平，線型較豐滿，中間有一較大的平行中體；</p><p>　?。?）機(jī)艙設(shè)在船尾部，占較小空間，航速一般在10節(jié)以內(nèi)；</p><p>　　（3）中部是設(shè)有斜面的沙艙，舷邊設(shè)邊水密艙。 小船一般只設(shè)一個(gè)大艙， 大船一般設(shè)有2~3個(gè)大艙，為增加橫向強(qiáng)度，有些

25、船舶還設(shè)有橫向支撐桿；</p><p>　?。?）單底單甲板結(jié)構(gòu)，沙艙口設(shè)有較高的艙口圍板，有些沙船在艙口上還設(shè)有裝沙的導(dǎo)沙槽；</p><p>　?。?）船尾部一般設(shè)兩層甲板室，用于安排船員室和駕駛室；</p><p>　?。?）裝沙采用吸沙機(jī)，卸沙采用底設(shè)輸送皮，在首尖艙處斜升經(jīng)船首可前伸的傾斜式輸送帶，把沙送到岸上[3]。</p><p&g

26、t;　　在船舶檢驗(yàn)的日常工作中發(fā)現(xiàn)，投資沙船的大部分是小型的私營(yíng)經(jīng)濟(jì)體或個(gè)體戶，經(jīng)濟(jì)實(shí)力還十分有限，這些船東為了節(jié)約投資，其所設(shè)計(jì)建造的沙船一般較簡(jiǎn)陋；同時(shí)為了多裝貨，船主們還常常超載。因此這類船舶的安全事故也時(shí)有發(fā)生，雖然沙船發(fā)生事故的原因是多方面的，但船舶設(shè)計(jì)和建造質(zhì)量以及日常的使用和維護(hù)保養(yǎng)是其至關(guān)重要的原因。對(duì)船舶檢驗(yàn)部門來(lái)說(shuō)，把好檢驗(yàn)關(guān)是防止船舶事故發(fā)生的有效措施之一。就目前江河下游和沿海遮蔽航區(qū)常見(jiàn)沙船的有關(guān)船舶檢驗(yàn)的問(wèn)題做

27、些粗淺的探討和分析，以引起大家對(duì)這一船型的重視[5]。</p><p>　　運(yùn)沙船的性能計(jì)算涉及到船型分析、排水量、噸位及干舷計(jì)算和compass軟件對(duì)運(yùn)沙船的性能計(jì)算。</p><p><b>　　2、船型分析</b></p><p>　　總體設(shè)計(jì)部分是新船設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)總的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作。它對(duì)設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行和保證新船設(shè)計(jì)的

28、正確與合理，滿足設(shè)計(jì)和使用要求具有決定性的作用。</p><p>　　2.1任務(wù)書(shū)與船型資料分析 </p><p><b>　　任務(wù)書(shū)要求如下：</b></p><p>　　船 名： 66m運(yùn)沙船</p><p>　　航 區(qū)： 沿海航區(qū)</p><p>　　船型特征： 本船

29、為單甲板、雙機(jī)雙槳雙舵、雙底、雙殼、尾機(jī)型鋼質(zhì)，航行于沿海航區(qū)的運(yùn)沙船，首部有首樓。 </p><p>　　用 途： 用于港內(nèi)拖帶。</p><p>　　主尺度： 總 　長(zhǎng)LOA 66.00m</p><p>　　垂線間長(zhǎng)Lpp 62.62m</p>

30、<p>　　型 　寬B 　 13.3 m</p><p>　　型 深D 3.80 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水d 3.0 m </p><p>　　梁 拱

31、 0.2 m</p><p>　　肋 距 0.55 m </p><p>　　船員定額： 10人</p><p>　　船級(jí)與船籍：ZC/中國(guó)</p><p>　　續(xù)航力/自持力：10天</p><p><b

32、>　　裝載和穩(wěn)性要求：</b></p><p>　　在現(xiàn)有型線圖和總布置圖的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和配載貨物、燃油，淡水及貨油，使設(shè)計(jì)船在沿海航區(qū)各種典型工況下都能滿足穩(wěn)性和使用的要求。</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)船排水量及重量計(jì)算</p><p>　　2.2.1排水量的估算</p><p>　　本船無(wú)母型，根據(jù)船東所給資料進(jìn)行計(jì)

33、算和確定主尺度。根據(jù)給定的肋骨型線圖確定主尺度，繪制型線圖，用Compass軟件進(jìn)行本船的靜水力計(jì)算。具體結(jié)果見(jiàn)附表，</p><p>　　此程序通過(guò)讀取SRH11所生成的數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)縱向沿船長(zhǎng)方向上的積分來(lái)計(jì)算，計(jì)算出不同吃水狀態(tài)下的靜水力數(shù)據(jù)，從計(jì)算結(jié)果中讀出在設(shè)計(jì)吃水狀態(tài)下，設(shè)計(jì)船的設(shè)計(jì)排水量為2301.33t。</p><p>　　2.2.2載重量估算</p><

34、;p>　　在船舶設(shè)計(jì)過(guò)程中將排水量分成空船重量和載重量?jī)刹糠旨?</p><p>　　式中：LW——空船重量（t）；</p><p>　　DW——載重量（t）。</p><p>　　從利用Compass計(jì)算輸出的靜水里表中讀出本船的設(shè)計(jì)排水量為2301.3t，而本船的空船重量為650.3t，所以本船的載重量為1651t。</p><p>

35、;　　2.2.3載貨量估算</p><p>　　根據(jù)《船舶設(shè)計(jì)原理》第三張第三節(jié)載重量進(jìn)行估算，載重量包括了貨物、人員及行李、食品、淡水、燃油、滑油以及備品等的重量。</p><p><b>　　1 船員及行李： </b></p><p>　　額定船員人數(shù)為10人，</p><p>　　船員重量為每人65kg，行李重量為

36、每人50kg。</p><p>　　船員行李總重量：10×（65+50）=1.15t。</p><p><b>　　2食品及淡水重量:</b></p><p>　　食品量通常按每人每天2.5～4.5kg計(jì)算，計(jì)算本船實(shí)取4.5kg，航期為10天。淡水（飲用水和洗滌用水）的定量標(biāo)準(zhǔn)與航程、航線的氣候條件等因素有關(guān)。通常海船取每人每天定量

37、100～200kg，計(jì)算本船取200kg。</p><p>　　所以，食品=4.5×10×10=0.45t，</p><p>　　淡水=200×10×10=20.0t。</p><p><b>　　3 燃油: </b></p><p>　　燃油儲(chǔ)備量WF根據(jù)主機(jī)功率、續(xù)航力、航速、

38、主機(jī)耗油率等計(jì)算確定：</p><p><b>　　（3.3.3）</b></p><p>　　式中：t——航行時(shí)間（h）, ，其中R為續(xù)航力（n mile），Vs為服務(wù)航速（kn）；</p><p>　　g1——主機(jī)耗油率[kg/(kW·h)]，取0.2[kg/(kW·h)]；</p><p>　　

39、P1——主機(jī)常用額定功率（kW），426Kw；</p><p>　　g2——輔機(jī)（主要指發(fā)電機(jī)組）耗油率[kg/(kW·h)]；</p><p>　　P2——航行時(shí)使用的輔機(jī)總功率（kW）；</p><p>　　g2——其他燃油設(shè)備（如燃油鍋爐）單位時(shí)間耗油量(kg/h)；</p><p>　　k——考慮風(fēng)浪影響的系數(shù)，一般可取1.

40、1～1.2。</p><p>　　對(duì)于一般運(yùn)輸貨船，粗估時(shí)WF可按下式近似估算：</p><p><b>　?。?.3.4）</b></p><p>　　式中：g0——一切燃油裝置耗油率[kg/(kW·h)]，可近似取主機(jī)耗油率的1.15～1.20；</p><p><b>　　所以， </

41、b></p><p>　　=1.15×0.2×426×(10×24)×1.1×10－3</p><p><b>　　=25.867t</b></p><p><b>　　4 潤(rùn)滑油</b></p><p>　　滑油的儲(chǔ)存量WL近似地取

42、為燃油儲(chǔ)量的某一百分?jǐn)?shù)，即：</p><p><b>　?。?.3.5）</b></p><p>　　式中：對(duì)應(yīng)一般柴油機(jī)ε≈0.02～0.05，主機(jī)功率大航程遠(yuǎn)的取小值，實(shí)取0.04，</p><p>　　所以=0.04×25.867=1.035t。</p><p>　　5 備用、供應(yīng)品重量</p>

43、;<p>　　備品是指船上備用的零部件、設(shè)備與裝置，包括錨、燈具、損管器材、油漆等。供應(yīng)品是指零星物品，如生活用品、炊具、辦公用品、醫(yī)療器材等。國(guó)外有時(shí)將這部分放在空船重量?jī)?nèi)，我國(guó)一般將其放在載重量?jī)?nèi)，通常?。?.5%～1%）LW，實(shí)取0.7%。</p><p>　　所以，備品、供應(yīng)品重量為：0.7%×650.3=4.5521t。</p><p><b>

44、　　3.性能計(jì)算</b></p><p>　　性能設(shè)計(jì)是新船設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，性能設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到所設(shè)計(jì)新船的各種使用性能，在船舶設(shè)計(jì)中具有決定性作用。</p><p>　　本船的性能設(shè)計(jì)用COMPASS軟件計(jì)算，本軟件用于計(jì)算各類船舶穩(wěn)性，船舶穩(wěn)性計(jì)算內(nèi)容多、量大、衡準(zhǔn)復(fù)雜，包括完整穩(wěn)性，破艙穩(wěn)性及有關(guān)輔助計(jì)算，是船舶航運(yùn)、設(shè)計(jì)、審圖檢驗(yàn)以及有關(guān)科研的必備手段。

45、本軟件由上海規(guī)范研發(fā)所根據(jù)中國(guó)海事局船舶法定檢驗(yàn)規(guī)則研發(fā)。</p><p>　　3.1該船型線圖介紹</p><p><b>　　圖3-0 型線圖</b></p><p>　　3.2邦金曲線計(jì)算-SRH10</p><p>　　3.2.1計(jì)算原理功能</p><p>　　用于輸入/修改船體及其附體

46、的幾何數(shù)據(jù)，并計(jì)算船舶邦金曲線。本程序采用封閉曲線方法描述幾何形體，適用于單體、對(duì)稱雙體、不對(duì)稱雙體、球鼻艏、球尾及隧道尾等各種線型的船舶。</p><p>　　在計(jì)算時(shí)用坐標(biāo)點(diǎn)輸入法輸入船體幾何數(shù)據(jù)，采用封閉曲線方法描述及處理各種幾何形體，其基本原理是將船體及其結(jié)構(gòu)劃分成單元體逐一進(jìn)行定義，然后通過(guò)切割、組合形成完整的船體(參見(jiàn)主菜單PLOT/繪圖)，其中主船體部分采用縱、橫剖面及甲板線進(jìn)行描述，其它附件部分，

47、如甲板室、艙口圍等可采用多面體來(lái)進(jìn)行定義。</p><p><b>　　3.2.2主尺度</b></p><p>　　主船體標(biāo)識(shí)輸入hull,參考長(zhǎng)度輸入兩柱間長(zhǎng)，參考寬度輸入型寬，參考深度輸入型深，設(shè)計(jì)吃水輸入吃水，設(shè)計(jì)縱傾為0，尾垂線處站號(hào)為0，首垂線處站號(hào)為10，平均板厚為0.016m。</p><p>　　主船體標(biāo)識(shí)

48、 hull</p><p>　　主船體定義 單體</p><p>　　參考船長(zhǎng) 62.62m</p><p>　　參考船寬 13.3m</p><p>　　參考型深

49、 3.8m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水 3 m</p><p>　　設(shè)計(jì)縱傾 0m</p><p>　　尾垂線處站號(hào) 0</p><p>　　首垂線處站號(hào) 10</p&

50、gt;<p>　　外殼板平均板厚 12mm</p><p>　　片體中心線的距離 0m</p><p>　　橫剖面定義 一半</p><p><b>　　3.2.3肋骨表</b></p><p>　　肋骨號(hào)

51、自船尾向船首選“遞增”，基準(zhǔn)肋骨號(hào)輸0，肋骨間距為550mm。 </p><p>　　3.2.4縱、橫剖面輸入注意事項(xiàng)</p><p>　?。?）在每一個(gè)甲板臺(tái)階處定義一個(gè)橫剖面，若有首樓和尾樓，首樓后端壁和尾樓的前端壁截面要輸入（這里往往要在型線圖中作橫剖線）。（如圖3-1船中后端壁）</p><p>　?。?/p>

52、2）在船中處定義一個(gè)橫剖面方便做靜水力計(jì)算時(shí)計(jì)算最大中橫剖面。</p><p>　　（3）輸入坐標(biāo)值時(shí)，用戶按照從下往上順序輸入橫剖面描繪點(diǎn)的橫坐標(biāo)（X）及垂坐標(biāo)（Z），一直到最上層甲板（主甲板、首樓甲板或尾樓甲板）邊線上的點(diǎn)。但第一點(diǎn)必須在船體中心線上，最后再加一個(gè)附加點(diǎn)，在垂向上達(dá)到足夠的高度。外板頂線和舷墻不參與船舶性能計(jì)算，其型值不要輸入。為了保證精度，舭部可以適當(dāng)增加1—2個(gè)型值點(diǎn)。</p>

53、<p>　?。?）縱剖面只需輸入中線面（中縱剖面），并且是除甲板外的下輪廓（首輪廓線+龍骨線+尾輪廓線）。（如圖2中縱剖面）</p><p>　　圖3-1 船中后端壁 </p><p><b>　　圖3-2 中縱剖面</b></p><p>　　(5)縱、橫剖面的定義只需按

54、型值表輸入即可。</p><p><b>　　3.2.5甲板定義</b></p><p><b>　　（1）梁拱定義</b></p><p>　　梁拱的定義，梁拱寬度為船舶型寬的一半，本設(shè)計(jì)船的型寬為13.3m，故取梁拱寬度4.1m。而梁拱的高度直接從該船的主尺度中讀取，可知梁拱高度為0.2m，梁拱的形狀如圖3-3梁拱號(hào)一

55、所示。</p><p><b>　　圖3-3梁拱號(hào)一</b></p><p><b>　?。?）脊弧定義</b></p><p>　　通常將脊弧根據(jù)船舶甲板型式分段，本船設(shè)有艏樓和艉樓，所以將脊弧分為三段：主甲板脊弧，艏樓甲板脊弧和艉樓脊弧。在脊弧定義結(jié)束后必須選擇舷邊，數(shù)據(jù)如表13。</p><p&g

56、t;　　表3-1 脊弧定義</p><p>　　脊弧形狀如下圖所示：</p><p>　　圖3-4脊弧號(hào)一（首樓甲板） </p><p>　　圖3-5脊弧號(hào)二（主甲板） 圖3-6脊弧號(hào)三（尾樓甲板）</p><p><b>　　（3）甲板定義</b></p><p&

57、gt;　　甲板定義根據(jù)脊弧的數(shù)量進(jìn)行分段，在定義的時(shí)候要將甲板號(hào)和脊弧號(hào)要對(duì)應(yīng)。而甲板基準(zhǔn)點(diǎn)的含義為甲板上的任一點(diǎn)，最好是選擇有代表性的點(diǎn)。（見(jiàn)圖3-6甲板號(hào)一，圖3-7甲板號(hào)二和圖3-8甲板號(hào)三）</p><p>　　圖3-6 甲板號(hào)一（尾甲板） 圖3-7 甲板號(hào)二（主甲板）</p><p>　　圖3-8 甲板號(hào)三（首升高甲板）</p>

58、;<p>　　3.2.6根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并繪圖如下：</p><p><b>　　圖3-8船體總體圖</b></p><p><b>　　圖3-9船體側(cè)視圖</b></p><p>　　圖3-10船體橫剖面圖</p><p>　　圖3-11船體俯視圖</p><

59、p>　　3.2.7 計(jì)算輸出結(jié)果如下表</p><p>　　表3-2 橫剖面面積[m^2] (包括船殼板板厚)</p><p>　　表3-3 橫剖面距基線的面積矩 [m^3] (包括船殼板板厚)</p><p>　　3.3 靜水力計(jì)算—SRH11</p><p><b>　　3.3.1計(jì)算原理</b><

60、;/p><p>　　靜水力計(jì)算應(yīng)用SRH10建立的船舶幾何形體數(shù)據(jù)，計(jì)算船舶在不同吃水及縱傾情況下的靜水力曲線數(shù)據(jù)?？捎?jì)算/儲(chǔ)存/打印/插值輸出各類靜水力曲線數(shù)據(jù)，適用于各種線型船舶。</p><p>　　船舶靜水力數(shù)據(jù)表達(dá)了船舶在正浮狀態(tài)下的浮態(tài)和穩(wěn)性要素隨吃水而變化的規(guī)律。Compass軟件通過(guò)讀取SRH10數(shù)據(jù)所生成的數(shù)據(jù)庫(kù)，按照輸出參考點(diǎn)定義、水線面定義、縱傾定義，直接計(jì)算或插值計(jì)算船

61、舶的靜水力數(shù)據(jù)，在建立靜水力表時(shí)，我使用的是縱傾高的輸入法，并且使主縱傾值為0m。</p><p><b>　　3.3.2參考點(diǎn)</b></p><p>　　參考點(diǎn)縱向坐標(biāo) 31.31m</p><p>　　參考點(diǎn)縱向坐標(biāo)的描述 船舯</p><p>　　參考點(diǎn)橫向坐標(biāo)

62、 0m</p><p>　　參考點(diǎn)橫向坐標(biāo)的描述 中心線</p><p>　　參考點(diǎn)垂向坐標(biāo) 0m</p><p>　　參考點(diǎn)垂向坐標(biāo)的描述 基線</p><p>　　最大橫剖面的縱向位置 31.31m</p><p>　　橫

63、傾角 0deg</p><p><b>　　3.3.3吃水</b></p><p>　　實(shí)際吃水基點(diǎn)到參考點(diǎn)的垂直距離為龍骨板板厚，這里龍骨板板厚為10mm，實(shí)際吃水基點(diǎn)取平板龍骨下緣。在輸入吃水時(shí)，本程序設(shè)置了三種輸入方法，a、每次輸入三個(gè)值，最小吃水、最大吃水、吃水增加的步長(zhǎng)；b、每次輸入兩個(gè)吃水，即最小吃水及最大吃水

64、；c、每次只輸入一個(gè)吃水，即最小吃水。這里選擇第一種方法，即每次輸入三個(gè)值。</p><p>　　初吃水 0.5m</p><p>　　末吃水 4m</p><p>　　步長(zhǎng) 0.1m </p><

65、;p><b>　　3.3.4縱傾</b></p><p>　　單位取m，主縱傾為0m。</p><p>　　3.3.5計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-4</p><p>　　表3-4 靜水力計(jì)算結(jié)果</p><p>　　3.4穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算</p><p>　　3.4.1橫交曲線計(jì)算—SRH12</

66、p><p><b>　　(1)計(jì)算原理</b></p><p>　　應(yīng)用SRH10、SRH11建立的船舶數(shù)據(jù)，計(jì)算船舶在不同吃水或排水量、縱傾及橫傾情況下的橫交曲線數(shù)據(jù)?？刹捎霉潭ɑ蜃杂煽v傾方法計(jì)算/貯存/打印/插值輸出橫交曲線數(shù)據(jù)、進(jìn)水角及甲板邊緣入水角，適用于各類線型船舶。</p><p>　　本程序通過(guò)讀取SRH10所生成的數(shù)據(jù)庫(kù)，按照輸出參

67、考點(diǎn)坐標(biāo)定義、排水量或吃水定義、縱傾值及橫傾角定義，分別采用自由縱傾或固定縱傾方式進(jìn)行計(jì)算，求得不同排水體積或不同吃水及不同橫傾角時(shí)浮力作用線至假定重心的距離，即橫交曲線數(shù)據(jù)，并對(duì)制定的進(jìn)水點(diǎn)計(jì)算其進(jìn)水角及甲板入水角。</p><p>　　(2)相關(guān)數(shù)據(jù)的定義</p><p><b>　　1）吃水</b></p><p>　　輸入方法同SRH1

68、1，初算時(shí)為加快計(jì)算速度，步長(zhǎng)可以大一點(diǎn)。這里取值如下：</p><p>　　初吃水 0.5m</p><p>　　末吃水 4m</p><p>　　步長(zhǎng) 0.5m</p><p><b>　　2）縱傾</b><

69、;/p><p>　　單位m，類型為自由，縱傾值輸入方法同SRH11，初算時(shí)范圍可大一點(diǎn)，尾傾為正。 由于本船總長(zhǎng)只有36m ,縱傾范圍可選為-5m至5m。 </p><p><b>　　3）橫傾角</b></p><p>　　供參閱，用戶不要修改。（見(jiàn)圖3-12橫傾角定義）</p><p>　　圖3-12橫傾角定義<

70、;/p><p><b>　　4）進(jìn)水點(diǎn)</b></p><p>　　本船進(jìn)水點(diǎn)取為船中貨艙邊緣的點(diǎn)。（見(jiàn)下表進(jìn)水點(diǎn)定義）</p><p>　　表3-5 進(jìn)水點(diǎn)定義</p><p>　　5)計(jì)算輸出結(jié)果詳見(jiàn)下表：</p><p>　　表3-6 橫交曲線結(jié)果1</p><p&

71、gt;　　表3-7 橫交曲線結(jié)果2 </p><p><b>　　-</b></p><p>　　表3-8 橫交曲線結(jié)果3</p><p>　　表3-9 橫交曲線結(jié)果4</p><p>　　表3-10 橫交曲線結(jié)果5</p><p>　　表3-11 橫交曲線結(jié)果6</p

72、><p>　　表3-12 橫交曲線結(jié)果7</p><p>　　3.4.2艙容計(jì)算—SRH30</p><p><b>　　1)計(jì)算原理</b></p><p>　　可用于輸入、修改船舶艙室?guī)缀螖?shù)據(jù)，采用靜水力計(jì)算方法，對(duì)各橫剖面進(jìn)行切割組合再縱向積分的方法，計(jì)算艙容等參數(shù)及等體積直接計(jì)算船舶在橫傾及縱傾狀態(tài)下的液體艙液體傾側(cè)

73、矩，適用于各種線型船舶。</p><p>　　艙容的計(jì)算是在之前建立的船舶三維模型下采用切割或者自定義的方法來(lái)得到船舶每一個(gè)艙室的具體位置、形式、艙容等。采用靜水力的方法，對(duì)各橫剖面進(jìn)行切割組合再縱向積分，據(jù)此計(jì)算船舶艙室的容積、型心位置及表面慣性矩等參量。</p><p>　　2)單元體定義的注意事項(xiàng)</p><p>　?。?）注意單元體所在片體的選擇，單元體在左

74、舷的最好選左片體，反之選右片體。</p><p>　?。?）對(duì)于位置對(duì)稱，分別位于左右兩舷的艙，要分別定義位于左舷或右舷的單元體和艙室。</p><p>　　（3）在定義坐標(biāo)點(diǎn)時(shí)，左舷為“—”，右舷為“+”。</p><p>　?。?）定義單元體時(shí)，多采用切割的方式。切割需定義單元體首尾端壁的內(nèi)部輪廓線，右舷按順時(shí)針?lè)较?，左舷按逆時(shí)針?lè)较?，橫向?qū)ΨQ單元體只定義其右舷

75、一半。</p><p>　　3)單元體定義示例（如圖3-13 艙底水艙定義數(shù)據(jù)和圖3-14 艙底水艙三維圖）</p><p>　　圖3-13 艙底水艙定義數(shù)據(jù)</p><p>　　圖3-14 艙底水艙三維圖</p><p><b>　　4)艙室定義</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)系數(shù)均為0.98

76、。（如圖3-15 艙底水艙）</p><p>　　圖3-15 艙底水艙</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果如下表 </b></p><p>　　表3-13 艙容計(jì)算結(jié)果</p><p>　　3.4.3裝載計(jì)算—SRH14</p><p>　　可用于船舶的裝載計(jì)算，即對(duì)一系列給定的裝載工況，計(jì)算其

77、總縱強(qiáng)度及完整穩(wěn)性，其中完整穩(wěn)性部分包括中華人民共和國(guó)《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則和非國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則兩部分，適用于各種類型船舶。本程序運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)，取自SRH10、SRH11及SRH12所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)庫(kù)。</p><p><b>　　1)計(jì)算原理</b></p><p>　　裝載計(jì)算通常是多種裝載工況計(jì)算的總稱。裝載工況是指

78、船舶的某種載重狀況，與貨物種類和重量，燃油淡水裝載量密切相關(guān)。由于幾個(gè)裝載工況經(jīng)常包含一些相同的載荷組成（如儲(chǔ)藏物、食品、人員、燃油、淡水等），為避免重復(fù)輸入這些載荷，將它們用分組的方法形成一系列部分裝載，然后由若干個(gè)部分裝載搭配而成某個(gè)裝載工況。</p><p>　　2)裝載計(jì)算的注意事項(xiàng)</p><p>　　(1）裝載工況由若干個(gè)部分裝載工況組成（空船重量自動(dòng)算入）；</p>

79、;<p>　　(2）部分裝載工況由艙室載荷及附加載荷組成；</p><p>　　(3）載荷數(shù)據(jù)包括重量、重心縱向及橫向位置、重量分布范圍、載荷比重、自由液面慣性矩、載荷標(biāo)識(shí)；</p><p>　　(4）艙室數(shù)據(jù)包括艙名、標(biāo)識(shí)、首、尾艙壁位置、艙容、形心縱向位置等。</p><p><b>　　3)空船重量</b></p>

80、;<p>　　對(duì)于穩(wěn)性計(jì)算這里只需要輸入空船重量及重心即可。最后平行中體的二變量只選其一便可，程序規(guī)定平行中體范圍為0.33～0.7LPP。</p><p>　　空船總重量 650.3t</p><p>　　重心垂向位置 3.315m</p><p>　　重心縱向位置 29.331m&l

81、t;/p><p>　　平行中體長(zhǎng)度 43.834m</p><p>　　平行中體百分比 0.7</p><p><b>　　4)艙室</b></p><p>　　這里為SRH30的計(jì)算結(jié)果，供參閱。（如圖3-16艙室）</p><p><b>　　圖3

82、-16 艙室</b></p><p><b>　　5)部分裝載</b></p><p>　　裝載計(jì)算通常是多種裝載工況計(jì)算的總稱。裝載工況通常由若干個(gè)部分裝載工況組成，之所以這樣是因?yàn)閹讉€(gè)裝載工況經(jīng)常包含一些相同的載荷組合(如儲(chǔ)藏物、食品、人員、燃油、淡水等)，為避免重復(fù)輸入這些載荷，將它們用分組的方法形成一系列部分裝載工況。</p><

83、;p>　　同樣，部分裝載工況中也常常包含一些相同的載荷數(shù)據(jù)(如載荷標(biāo)識(shí)，重量分布范圍等)，所以又將這些載荷分為艙室載荷及附加載荷，綜合以上分析，可得出如下幾點(diǎn):</p><p>　　(1)裝載工況由若干個(gè)部分裝載工況組成(空船重量自動(dòng)算入)。</p><p>　　(2)部分裝載工況由艙室載荷及附加載荷組成。</p><p>　　(3)載荷數(shù)據(jù)包括重量、重心縱向

84、及橫向位置、重量分布范圍、載荷比重、自由液面慣性矩、載荷標(biāo)識(shí)。</p><p>　　(4)艙室數(shù)據(jù)包括艙名、標(biāo)識(shí)、首、尾艙壁位置、艙容、 形心縱向位置等。</p><p>　　（5)部分裝載狀況。（如表3-14）</p><p>　　表3-14 部分裝載狀況</p><p>　　部分裝載輸入注意事項(xiàng)：</p><p&

85、gt;　　在輸入液體艙室的重量時(shí)，在艙容的基礎(chǔ)上乘以液體比重。</p><p>　　壓載水艙不用計(jì)算自由液面慣性矩，滿載時(shí)不存在自由液面。</p><p>　　若有部分裝載，則部分裝載時(shí)的重心位置均要根據(jù)艙容在艙容曲線表中插值。 </p><p><b>　　6)裝載工況</b></p><p>　　部分裝載定義完畢，

86、在此可添加、修改或刪除裝載工況，如為添加或修改，先輸入裝載工況標(biāo)識(shí)，建議不超過(guò)5個(gè)字符及裝載工況說(shuō)明，然后用戶可用鼠標(biāo)點(diǎn)擊的方式在右下角顯示的所有部分裝載工況中選擇所需工況。</p><p>　　依照《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》（2004）對(duì)于運(yùn)沙船的要求，只需校核以下四種載況：</p><p><b>　　(1)空載出港；</b></p><p

87、><b>　　(2)空載到港；</b></p><p><b>　　(3)滿載出港；</b></p><p><b>　　(4)滿載到港。</b></p><p>　　拖船應(yīng)同時(shí)滿足港內(nèi)作業(yè)和出海拖帶的穩(wěn)性要求。限制在港內(nèi)作業(yè)的拖船可僅滿足港內(nèi)作業(yè)的穩(wěn)性要求。</p><p&

88、gt;　　表3-15 空載出港</p><p>　　表3-16 空載到港</p><p>　　表3-17 滿載出港</p><p>　　表3-18 滿載到港</p><p>　　7)計(jì)算穩(wěn)性計(jì)算前，要將靜水力計(jì)算、橫交曲線計(jì)算和艙容計(jì)算重新計(jì)算，最后進(jìn)行穩(wěn)性計(jì)算。并且在以后的計(jì)算中不能輕易改變前面的參數(shù)，以防對(duì)穩(wěn)性計(jì)算

89、有影響。計(jì)算過(guò)程中，尚需要提供受風(fēng)面積及形心位置，可以列表計(jì)算如下下表：</p><p>　　表3-19 風(fēng)壓動(dòng)傾側(cè)力矩計(jì)算 當(dāng)吃水d=3.0m時(shí)</p><p>　　本計(jì)算依據(jù)中華人民共和國(guó)海事局《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》</p><p>　　國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則的有關(guān)要求進(jìn)行。</p><p>　　1 船舶類型 ..

90、.................................................. : 運(yùn)沙船</p><p>　　2 航區(qū) ........................................................ : 沿海</p><p>　　3 舭龍骨面積 Ab (m^2) ...................................

91、...... : 24.985</p><p>　　4 設(shè)計(jì)水線 (d=2.900m)以上受風(fēng)面積 Af (m^2) .................... : 200.81</p><p>　　5 受風(fēng)面積形心到設(shè)計(jì)水線的垂直距離 Zf (m) ..................... : 1.9</p><p>　　6 江-海航行自航船舶并裝載甲板貨 ...

92、............................ : 不是</p><p>　　7 圓舭形船舶 .................................................. : 是</p><p>　　8 船舶設(shè)計(jì)水線長(zhǎng) Lw (m) ....................................... : 62.62</p><

93、;p>　　9 主機(jī)額定功率 Ne (Kw) ........................................ : 426</p><p>　　9)穩(wěn)性總結(jié)表如下：</p><p>　　由穩(wěn)性總結(jié)表可以看出，本船穩(wěn)性完全滿足《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》（2004）及其修改通報(bào)對(duì)完整穩(wěn)性的要求。</p><p>　　表3-20 穩(wěn)性總結(jié)表<

94、;/p><p>　　圖3-17 空載出港復(fù)原力臂曲線</p><p>　　圖3-18 空載到港復(fù)原力臂曲線</p><p>　　圖3-19 滿載出港復(fù)原力臂曲線</p><p>　　圖3-20 滿載出港復(fù)原力臂曲線</p><p>　　3.5靜水力曲線圖繪制 </p>

95、<p>　　表3-21 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-22 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-23 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-24 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-25 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-26 靜水力計(jì)算表</p><p>

96、;　　表3-27 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-28 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-29 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-30 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-31 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表3-32 靜水力計(jì)算表</p><p>　　表

97、3-33 靜水力計(jì)算表</p><p>　　靜水力曲線圖表達(dá)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>　?。?）型排水體積▽曲線 （2）總排水量Δ曲線；</p><p>　?。?）浮心縱向坐標(biāo)XB曲線 （4）浮心垂向坐標(biāo)ZB曲線；</p>

98、<p>　?。?）水線面面積Aw曲線 （6）漂心縱向坐標(biāo)XF曲線；</p><p>　?。?）每厘米吃水噸數(shù)TPC曲線 （8）每厘米縱傾力矩MTC曲線；</p><p>　　（9）橫穩(wěn)心半徑曲線 （10）縱穩(wěn)心半徑曲線；</p><p>　?。?1）方型系

99、數(shù)CB曲線 （12）棱型系數(shù)Cp曲線；</p><p>　?。?3）水線面系數(shù)Cwp曲線 （14）中橫剖面系數(shù)CM曲線。</p><p><b>　　靜水力數(shù)據(jù)如下表</b></p><p>　　表3-34 靜水力計(jì)算表</p><p>　　靜水力

100、曲線圖見(jiàn)下圖。</p><p>　　圖3-21 船舶靜水力計(jì)算</p><p><b>　　4噸位計(jì)算</b></p><p>　　本計(jì)算書(shū)根據(jù)2004年《國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》“噸位丈量”要求，按國(guó)內(nèi)航行作業(yè)的船舶的要求進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　4.1船舶主要參數(shù)</b>&l

101、t;/p><p>　　總 　長(zhǎng)LOA 66.00m</p><p>　　垂線間長(zhǎng)Lpp 62.62m</p><p>　　型 　寬B 　 13.3 m</p><p>　　型 深D

102、 3.80 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水d 3.0 m </p><p>　　梁 拱 0.2 m</p><p>　　肋 距 0.55 m

103、 </p><p>　　4.2總噸位計(jì)算 </p><p>　　式中：K1——系數(shù)，由表2-4查得；</p><p>　　V1——上甲板以下所有圍蔽處所的型容積，m3；</p><p>　　V2——上甲板以上所有圍蔽處所的型容積，m3；</p><p>　　上甲板以下所有圍蔽處所的型容積V1的計(jì)算：</p>

104、;<p>　?、偌装暹吘€以下的型容積(表2-1 型容積計(jì)算)</p><p>　　上甲板以下圍蔽處所的容積V1：</p><p>　　4.2.1主體部分V11</p><p>　　根據(jù)公約要求，將船長(zhǎng)10 等分，再將首部和尾部各兩個(gè)等分段予以2 等分，然后計(jì)算各橫剖面面積。</p><p>　　4.2.2計(jì)算各橫剖面面積<

105、/p><p>　　量取各橫截面的深度，深度不大于5m時(shí)5等分，否則7等分，則15個(gè)橫截面都需7等分，用辛氏積分法列表計(jì)算。</p><p>　　4.2.3 0～10站橫截面</p><p>　　表4-1 0—8站橫截面數(shù)據(jù)</p><p>　　表4-2 8.5—10站橫截面數(shù)據(jù)</p><p>　　4.2.4計(jì)算主體

106、部分V1</p><p>　　用辛氏積分法列表計(jì)算</p><p>　　表4-3 辛氏積分法表</p><p>　　則主體部分V11＝2903.43m3</p><p>　　4.2.5附加部分V12</p><p><b>　　尾部附加部分</b></p><p>　　長(zhǎng)

107、l1＝1.85m，長(zhǎng)度2等分，長(zhǎng)度等分間距l(xiāng)a＝0.925，深度4等分</p><p><b>　　首部附加部分</b></p><p>　　長(zhǎng)l2＝1.264，長(zhǎng)度2等分，長(zhǎng)度等分間距l(xiāng)f＝0.632，深度4等分</p><p>　　表4-4 首尾橫截面數(shù)據(jù)</p><p>　　4.2.6 尾部附加容積</p&g

108、t;<p>　　尾部第2個(gè)橫截面即主體部分的0號(hào)截面故</p><p>　　Sa0＝17.05，Sa1＝18.25，Sa2＝19.22</p><p>　　船長(zhǎng)等分間距l(xiāng)＝0.925</p><p>　　則尾部容積Va＝（Sa0+ 4×Sa1+ Sa2）×la/3</p><p>　?。剑?7.05+ 4&#

109、215;18.25+ 19.22）×0.925/3</p><p><b>　?。?3.69m3</b></p><p>　　4.2.7 首部附加容積</p><p>　　首部第0個(gè)橫截面即主體部分的10號(hào)截面上半部分，故Sf0＝9.028</p><p>　　Sf0＝1.71，Sf2＝0，</p>

110、<p>　　船長(zhǎng)等分間距l(xiāng)＝0.632</p><p>　　則尾部容積Vf＝（Sf0+ 4×Sf1+ Sf2）×la/3</p><p>　?。剑?.028+ 4×1.71+ 0）×0.78/3</p><p><b>　?。?.343m3</b></p><p>　

111、　附加容積V12＝Va+Vf=37.033</p><p>　　4.2.8 甲板下總?cè)莘e</p><p>　　V1＝V11+V12＝2903.43+37.033＝2940.463 m3</p><p>　　上甲板以上圍蔽處所的容積V1：</p><p>　　4.2.9尾部第一層甲板室容積V22</p><p>　　該層

112、甲板室間高h(yuǎn)＝2.30m，平面為不規(guī)則折線圖形，兩邊對(duì)稱，用幾何法直接計(jì)算水平剖面積。</p><p>　　S＝（11.112+13.4）×8.25/2 </p><p>　?。?01.112 m2</p><p>　　V22＝S×h＝232.56 m3</p><p>　　4.2.10第二層甲板室容積V23</p&

113、gt;<p>　　該層平面與第一層平面相同，只是層高為2.10m，則</p><p>　　V23＝S×h＝67.087 m3</p><p>　　4.2.11第三層甲板室容積V24</p><p>　　水平剖面形狀為矩形，b＝3.86m，l＝8.899m，甲板間高h(yuǎn)＝2.10m</p><p>　　V24＝b×

114、;l×h＝72.13 m3</p><p>　　4.2.12外煙囪的容積V25</p><p>　　本船外煙囪結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，首部跨在駕駛室后壁，尾部跨在重備件室前部，這里用側(cè)投影面積與平均寬度的乘積求容積</p><p>　　V28＝b×S＝1.45×10.43</p><p><b>　?。?5.13

115、 m3</b></p><p>　　4.2.13貨艙的容積Vc</p><p>　　貨艙長(zhǎng)41.248，長(zhǎng)度四等分，等分間距l(xiāng) ＝10.312m，雙層底高0.6m，深度6等分，根據(jù)辛氏法計(jì)算橫剖面面積和體積，列表計(jì)算如下：</p><p>　　各等分點(diǎn)橫剖面面積：</p><p>　　9＝b×h×l＝11.3&

116、#215;1.60×41.25＝745.8 m3</p><p>　　圖4-5 貨艙橫截面數(shù)據(jù)</p><p><b>　　2）求容積：</b></p><p>　　表4-6 容積表</p><p><b>　　即 Vc=1678</b></p><p>　

117、　3）扣除內(nèi)部壓載艙容積：</p><p>　　貨艙兩舷均有底邊艙，縱向離舷邊5.45m，艙長(zhǎng)41.248m，</p><p>　　垂向從雙層底到主甲板，舭部曲度可以忽略不計(jì)，做立方體計(jì)算，其總?cè)莘e</p><p>　　V1＝5.45×1.8×41.248×2=809.29m3</p><p>　　Vc＝1867

118、-809.29=1057.71 m3</p><p><b>　　4.3 噸位計(jì)算</b></p><p><b>　　4.3.1總噸位</b></p><p>　　所有圍蔽處所的容積V：</p><p><b>　　V＝V1+V2</b></p><p&g

119、t;　?。絍1+（V21+ V22+ V23+ V24+ V25+ V26）</p><p>　　＝2940.463+（232.56+67.087 +72.13+15.13 +745.8）</p><p>　?。?073.17m3</p><p>　　K1 =0.2+0.02long10V </p><p>　　總噸位：GT= K1V=407

120、3.13×（0.2+0.02×long10V ）</p><p><b>　?。?190.2t</b></p><p><b>　　4.3.2凈噸位</b></p><p>　　貨物處所總?cè)莘e Vc＝Vc3=1057.71</p><p>　　凈噸位NT：NT＝1190.2