散貨船型線設(shè)計(jì)及性能計(jì)算【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

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

2、拓展市場(chǎng)份額，為進(jìn)一步進(jìn)軍高技術(shù)船舶領(lǐng)域積累經(jīng)驗(yàn)、夯實(shí)基礎(chǔ)。</p><p>　　本文主要參照散貨船的母型資料進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。內(nèi)容主要包括主尺度確定，型線設(shè)計(jì)，總布置設(shè)計(jì)，重量重心計(jì)算和穩(wěn)性計(jì)算。性能部分主要參照《船舶設(shè)計(jì)原理》和《船舶快速性》，通過型線設(shè)計(jì)和靜水力計(jì)算，完成型線圖和靜水力曲線圖的繪制?？偛贾迷O(shè)計(jì)主要是根據(jù)《船舶設(shè)計(jì)原理》相關(guān)內(nèi)容，在以上性能計(jì)算、圖譜繪制及結(jié)構(gòu)部分計(jì)算的基礎(chǔ)上，在滿足營(yíng)運(yùn)要求和保證

3、船的航行性能和安全型的前提下，對(duì)船舶的整體進(jìn)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(jì)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(nèi)容，最終完成該船型的方案設(shè)計(jì)。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 散貨船；總布置圖；型線設(shè)計(jì)；性能計(jì)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(jì)50年代中期出現(xiàn)以來，總體上保持著強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。在國(guó)際航運(yùn)業(yè)中，散貨船運(yùn)輸占貨物運(yùn)輸?shù)?0%以上。由于貨運(yùn)量大，貨源充足，航

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

12、散貨船制造，在不斷積累和優(yōu)化自身在設(shè)計(jì)、建造和管理等技術(shù)水平的同時(shí)，還可以提升船廠綜合能力，拓展市場(chǎng)份額，為進(jìn)一步進(jìn)軍高技術(shù)船舶領(lǐng)域積累經(jīng)驗(yàn)、夯實(shí)基礎(chǔ)。</p><p>　　國(guó)際金融危機(jī)爆發(fā)后，散貨船市場(chǎng)雖然遭到?jīng)_擊，但是比集裝箱船、油船及液化天然氣船等其他船型市場(chǎng)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(jī)下的2009年，全球新船成交量的66%是散貨船，其市場(chǎng)之大由此可見一斑。</p>

13、<p>　　據(jù)航運(yùn)經(jīng)濟(jì)與物流研究所統(tǒng)計(jì)，截至2011年7月1日，世界商船隊(duì)保有量為47926艘、140787.2萬載重噸。以載重噸計(jì)，同比增長(zhǎng)8.9%，較2010年同期增幅達(dá)1.8%。各船型中，船隊(duì)規(guī)模同比增幅最大的船型仍是散貨船。可見對(duì)散貨船的設(shè)計(jì)改進(jìn)是多么重要。</p><p>　　對(duì)于新船型設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，造船界一般采用以下技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　　

14、（1）航速（Vs）：航速的確定對(duì)年貨運(yùn)量、運(yùn)輸成本有很大影響。</p><p>　?。?）造價(jià)（P）：如果投資受到一定限制，造價(jià)的高低直接影響優(yōu)良船舶性能的實(shí)現(xiàn)，也是船主選擇船型時(shí)需要考慮的主要指標(biāo)之一，較低的造價(jià)具有更大的競(jìng)爭(zhēng)能力。</p><p>　?。?）凈現(xiàn)值（NPV）：在使用期內(nèi)，考慮到資金的時(shí)間價(jià)值后能獲得利潤(rùn)(還本付息后) 的總現(xiàn)值，因此， 該指標(biāo)可作為一項(xiàng)指標(biāo)來評(píng)判船舶方案

15、。</p><p>　　（4）必要運(yùn)費(fèi)率（RFR）：由于實(shí)際營(yíng)運(yùn)過程經(jīng)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(yùn)費(fèi)率是相對(duì)比較穩(wěn)定的，因此，該指標(biāo)可以作為衡量船型方案優(yōu)劣的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p>　?。?）內(nèi)部收益率（IRR）：該指標(biāo)對(duì)衡量項(xiàng)目投資是否可進(jìn)行具有重要意義，只有在IRR 大于銀行貸款利率或企業(yè)內(nèi)部擬訂的基準(zhǔn)收益率方案才可行。</p><

16、p>　?。?）投資回收期（PBP）：該指標(biāo)也是船東選擇船型時(shí)需要考慮的指標(biāo)之一。</p><p>　　未來，我國(guó)造船業(yè)要繼續(xù)提升技術(shù)和管理水平，努力降低成本，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)一步鞏固價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力；要著力實(shí)施品牌發(fā)展戰(zhàn)略，爭(zhēng)取在散貨船市場(chǎng)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(shè)計(jì)任務(wù)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(zhì)、單甲板、尾機(jī)型、單槳、單舵，由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jí)：CCS</b></p><p>　　續(xù)航力/自持力：滿足船舶在滿載狀態(tài)，服務(wù)航速（Vs=12海里/小時(shí)）時(shí)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(wù)航速：Vs=12kn</p><p>　　船

20、體結(jié)構(gòu)：本船為鋼質(zhì)全電焊船舶。船體結(jié)構(gòu)采用混合結(jié)構(gòu)形式。即貨艙區(qū)域上甲板、頂邊水艙、雙層底為縱骨架式，機(jī)艙、貨艙舷側(cè)、首尾結(jié)構(gòu)、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(zhǎng) LOA 108.00 m</p><p>　　垂線 間長(zhǎng)

21、 Lpp 102.00 m</p><p>　　型 寬 B17.20 m</p><p>　　型 深 D 9.30 m</p><p>　　設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)船主尺度</p><p>　　已知母型船的載重量和排水量：， 。設(shè)計(jì)船的載重量為。</p><p><b>　　，</b></p><p>　　可得到設(shè)計(jì)船排水量的初步估算。<

23、/p><p>　　假設(shè)設(shè)計(jì)船和母型船的方形系數(shù)相同，確定設(shè)計(jì)船的主尺度：</p><p>　　因?yàn)樾麓湍感痛暮剿俸团潘肯嘟?，已知母型船的垂線間長(zhǎng)。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(jì)算的：</p><p>　　根據(jù)母型船的型

24、值表及設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)船型線圖的橫剖線圖，并在圖中測(cè)量出設(shè)計(jì)船的干舷值，為，，并進(jìn)行以下的校核。</p><p>　　根據(jù)《船舶設(shè)計(jì)原理》2.2.3節(jié)夏季最小干舷的計(jì)算：</p><p>　　計(jì)算中所涉及的尺寸，若設(shè)計(jì)船未知的，則由母型船相關(guān)資料中得出。故計(jì)算船長(zhǎng)為最小型深85%處水線總長(zhǎng)的96%，或沿該水線從首柱前緣至舵桿中心線的長(zhǎng)度，取其

25、長(zhǎng)者。由此測(cè)出。</p><p>　?。?）基本干舷：本船屬B類船，查表2.2.4得</p><p>　?。?）因本船為的B類船，故；</p><p>　　（3）方形系數(shù)對(duì)干舷的修正值：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　型深對(duì)干舷的修正值：</p><

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

27、;　　（6）舷弧對(duì)干舷的修正值：</p><p><b>　　表2-1 舷弧計(jì)算</b></p><p>　　上層建筑標(biāo)準(zhǔn)高度：，</p><p><b>　　， ，</b></p><p>　　， ，</p><p>　　由

28、此可得，因?yàn)镕>Fmin所以設(shè)計(jì)船的干舷值滿足夏季最小干舷的要求，因此，設(shè)計(jì)船的主尺度確定如下：</p><p>　　總 長(zhǎng) LOA 116.87 m</p><p>　　垂線 間長(zhǎng) Lpp 110.87 m</p><p>　　型 寬 B 18.7 m</p>

29、;<p>　　型 深 D 10.00 m</p><p>　　設(shè)計(jì) 吃水 d 7.6 m</p><p><b>　　3. 型線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　船體的型線關(guān)系到船的阻力性能，穩(wěn)性以及總布置等多個(gè)方面。設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)的

30、合理性和工藝性等方面的要求。在本次型線設(shè)計(jì)過程中，通過考慮和確定橫剖面面積曲線，設(shè)計(jì)水線和甲板邊線，橫剖線形狀以及側(cè)面輪廓線來控制設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shù)CP ，浮心縱向位置XB ，平行中體長(zhǎng)LP ，進(jìn)流長(zhǎng)度LE ，去流長(zhǎng)度LR ，最

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

32、</p><p>　　進(jìn)流長(zhǎng)度LE的確定：</p><p>　　去流長(zhǎng)度LR的確定：</p><p>　　橫剖面面積曲線進(jìn)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(xiàn)硬肩，而去流段面積曲線的形狀，以減少水流分離產(chǎn)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(guān)系。根據(jù)前面所得的CP和Fn值查文獻(xiàn)[1]表6.2.1得設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)水線及橫剖線形狀特征</p><p>　　型線的幾何形狀特征對(duì)穩(wěn)性，耐波性，布置和造型等有較大的影響。而設(shè)計(jì)水線以下的幾何形狀可以通過設(shè)計(jì)水線和橫剖線的形狀來控制。</p><p>　　設(shè)計(jì)水線的水線面系數(shù)CW的選取與航速，耐波性和穩(wěn)性有關(guān)。設(shè)計(jì)水線的首段形狀從阻力方面看，因?yàn)镕n=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(shè)計(jì)水線的尾段形狀對(duì)總阻力的重要性次于首段形狀，為減緩水流分離，設(shè)計(jì)船的尾段形狀為直線形。本設(shè)計(jì)船為單槳船，所以設(shè)計(jì)水線平行中段的長(zhǎng)度為橫剖面面積曲線平行中體長(zhǎng)度的2倍。設(shè)計(jì)水線見圖3-1：</p><p>　　圖3-1 設(shè)計(jì)水線圖</p><p>　　設(shè)計(jì)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(cè)面輪廓線和甲板邊線</p><p>　　型線的側(cè)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(shè)計(jì)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?。?lt;/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(shè)繪法，母型改造法，系列船型方法和數(shù)學(xué)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(duì)新船的性能比較容易把握。本船采用母型改造并結(jié)合自行設(shè)計(jì)進(jìn)行型線圖的繪制。</p><p><b

37、>　　主長(zhǎng)度改造：長(zhǎng)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?jǐn)?shù)相同的距離,然后在母型船的水線

38、圖上距對(duì)應(yīng)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(diǎn)在各水線上，將各半寬點(diǎn)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(yīng)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(shè)計(jì)水線以上的型線繪制時(shí)參考母型船改造所得的橫剖線形狀

39、自由繪制，繪制時(shí)應(yīng)滿足總布置對(duì)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(jì)算和靜水力曲線</p><p>　　靜水力曲線圖表

40、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><p>　　（5）水線面面積Aw曲線 （6）

41、漂心縱向坐標(biāo)XF曲線；</p><p>　　（7）每厘米吃水噸數(shù)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>　?。?1）方型系數(shù)CB曲線 （12）棱型系數(shù)Cp曲線；</p>

42、<p>　?。?3）水線面系數(shù)Cwp曲線 （14）中橫剖面系數(shù)CM曲線。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)船靜水力計(jì)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(jì)算表(1)</p><p>　　表4—2靜水力計(jì)算表(2)</p><

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

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

45、t;/p><p>　　表4—15 靜水力計(jì)算表(15)</p><p><b>　　表4-16 總表</b></p><p><b>　　5. 總布置設(shè)計(jì)</b></p><p>　　總布置設(shè)計(jì)貫穿了一艘新船設(shè)計(jì)的各個(gè)階段。船舶的浮態(tài)和穩(wěn)性等性能與之密切相關(guān)。本設(shè)計(jì)船屬于運(yùn)輸船舶，所以進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)時(shí)

46、要考慮合理利用艙容，提高裝卸效率，確保運(yùn)輸質(zhì)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(jié)構(gòu)的合理性和工藝性。</p><p>　　5.1主船體內(nèi)船艙的劃分</p><p>　　5.1.1 雙層底高度：</p><p>　　根據(jù)船舶法規(guī)和建造規(guī)范對(duì)雙層底的要求，本船從防撞艙壁到尾尖艙壁間設(shè)置雙層底，即#137～#10肋位，#10，#137設(shè)水密艙

47、壁。規(guī)范對(duì)雙層底結(jié)構(gòu)有以下規(guī)定，中桁材高度ho在任何情況下應(yīng)不小于700mm，且不小于按下式計(jì)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(shí)船設(shè)計(jì)中，考慮到雙層底高對(duì)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(guó)船級(jí)社《鋼制海船入級(jí)與建造規(guī)范》（2006）對(duì)海船的水密橫艙壁

48、的總數(shù)規(guī)定。該設(shè)計(jì)船至少有6道水密橫艙壁。</p><p>　　5.1.2 肋骨間距</p><p>　　我國(guó)《鋼制海船入級(jí)與建造規(guī)范》（2006）規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(jì)算時(shí)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(shè)計(jì)船屬于萬噸級(jí)以下的小型散貨船，規(guī)范要求有2到3個(gè)貨艙數(shù)。本船設(shè)計(jì)為3個(gè)貨艙。同時(shí)規(guī)

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

51、<p><b>　　貨艙容積計(jì)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(shè)

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(shè)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(shè)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(shè)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(jī)艙兼應(yīng)急消防泵艙：艉～#1尾部外板到甲板間（中）。#1設(shè)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(shè)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(shè)置油密艙壁。</p><p>　　污滑油儲(chǔ)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(shè)油密艙壁。</p><p>　　No.1，No.2重油艙：#26～#32（左右）置于雙層底內(nèi)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(shè)置油密艙壁。 </p><p>　　5.1.6 機(jī)艙布置</p><p&g

57、t;　　該設(shè)計(jì)船是尾機(jī)型船，為了減少艙容損失，應(yīng)盡量縮短機(jī)艙長(zhǎng)度，參考母型船的主機(jī)艙位置和設(shè)計(jì)船主機(jī)類型。設(shè)計(jì)船的機(jī)艙布置在#10～#27肋位，在雙層底內(nèi)底板和尾部二甲板之間。#10和#27設(shè)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(shí)減少甲板上浪和一些設(shè)備的布置地位的

58、需要，在#143～艏設(shè)置艏樓。艏樓甲板下設(shè)錨鏈艙、纜繩索具間；艏樓甲板上設(shè)錨機(jī)、帶纜樁。</p><p>　　5.2.2 艉樓設(shè)置</p><p>　　參考母型船，本船在#25～艉設(shè)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(jīng)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(jīng)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(shè)：備品庫(kù)，食品庫(kù)，廚房，船員餐廳兼娛樂室，醫(yī)務(wù)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(shè)：左右各一艘20人全封閉救生艇，單人室，衛(wèi)生間，會(huì)議室；</p><p>　　船員一甲板上設(shè)：?jiǎn)稳耸?，衛(wèi)生間，洗手間；</p>

61、<p>　　船員二甲板上設(shè)：?jiǎn)稳耸?，衛(wèi)生間，洗手間，娛樂室；</p><p>　　駕駛甲板上設(shè)：衛(wèi)生間，海圖室，駕駛室等；</p><p>　　羅經(jīng)甲板上設(shè)：信號(hào)桅、探照燈等。</p><p>　　船首主甲板上設(shè)：錨鏈艙，儲(chǔ)藏室。</p><p>　　尾樓甲板上設(shè)：錨機(jī)、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(shí)出入需要外還須滿足法規(guī)關(guān)于脫險(xiǎn)通道和起居處所的脫險(xiǎn)通道、機(jī)器處所布置的要求。通道分為室內(nèi)通道與室外通道，對(duì)于室內(nèi)水平通道的布置應(yīng)盡量直通，不要迂回曲折；垂直通道中的梯道布置應(yīng)盡可能上下對(duì)齊，扶梯的位置要明顯、易尋。通道要分主次，主要通道應(yīng)寬敞。室內(nèi)扶梯的布置應(yīng)根據(jù)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(dá)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(shè)置斜梯外還要設(shè)置進(jìn)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(shè)置一個(gè)上梯道。</p><p>　　二平臺(tái)船尾部位的舵機(jī)艙設(shè)置一個(gè)上梯道，機(jī)艙上方設(shè)一下梯道，機(jī)艙邊上設(shè)置兩個(gè)上</p><p><b>　　梯道，一個(gè)下梯道。</b>&

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

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

66、5.4 船體結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　船體結(jié)構(gòu)是按《中國(guó)船級(jí)社鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》（2006）進(jìn)行計(jì)算。本船為鋼質(zhì)全電焊船舶。船體結(jié)構(gòu)采用混合結(jié)構(gòu)形式。即貨艙區(qū)域上甲板、頂邊水艙、雙層底為縱骨架式，機(jī)艙、貨艙舷側(cè)、首尾結(jié)構(gòu)、上層建筑、甲板室為橫骨架式。</p><p>　　5.5 主要舾裝設(shè)備布置</p><p>　　5.5.1 舵設(shè)備與布置

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

68、lt;/b></p><p>　　由上面的舾裝數(shù)N=1150超過1140但不超過1220所以查表可得錨的數(shù)量、重量、總長(zhǎng)度、直徑、拖索及系船索的參數(shù)：</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(zhǎng)度 522.5m</p><p>　　錨機(jī) φ60電動(dòng)臥式×2臺(tái)</p><p>　　拖索 φ24-6×24鍍鋅鋼絲繩1根，每根長(zhǎng)度200m（破斷負(fù)荷691.4KN）</p&

70、gt;<p>　　系船索 φ15-6×24鍍鋅鋼絲繩4根，每根長(zhǎng)度180m（破斷負(fù)荷270KN）</p><p>　　電動(dòng)液壓絞盤 30KN×1臺(tái)</p><p>　　雙柱帶纜樁 34只</p><p>　　系泊設(shè)備布置時(shí)應(yīng)注意以下

71、幾點(diǎn)：</p><p>　　1、首尾需各設(shè)一對(duì)平行于船體中心線的帶纜樁，兼作拖樁用。首部布置在錨機(jī)前的外側(cè),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(cè)，通常是兩舷對(duì)稱布置。首部布置在錨機(jī)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(jī)械和繩車應(yīng)作適當(dāng)安

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

73、重大影響，因此實(shí)船設(shè)計(jì)中應(yīng)多征求用船部門的意見。</p><p>　　5.5.3 航行設(shè)備配備</p><p>　?。?）磁羅經(jīng)(標(biāo)準(zhǔn)) 1只</p><p>　　（2）磁羅經(jīng)(備用) 1只</p><p>　?。?）操舵磁羅經(jīng) 1只</

74、p><p>　?。?）舵角指示器 1只</p><p>　?。?）推進(jìn)器轉(zhuǎn)速指示器 1只</p><p>　?。?）雷達(dá) 1只</p><p>　?。?) 電子定位設(shè)備 1只</p><p

75、>　?。?）回聲測(cè)探儀 1只</p><p>　?。?）秒表 1只</p><p>　?。?0）船鐘 3只</p><p>　?。?1）溫度計(jì) 2只</p><p>

76、　　（12）自動(dòng)氣壓記錄器 1只</p><p>　?。?3）干濕溫度計(jì) 2只</p><p>　?。?4）氣溫傳真接收機(jī) 1只</p><p>　　（15）水溫法 1只</p><p>　?。?6) 風(fēng)向風(fēng)速或手提

77、風(fēng)速計(jì) 1只</p><p>　?。?7）F×50雙筒望遠(yuǎn)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>　?。?1）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(shí)應(yīng)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(hào)設(shè)備</p><p>　　本船在首樓甲板、羅經(jīng)甲經(jīng)上各設(shè)一根信號(hào)桅，信號(hào)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?zé)簦?2盞</p><p>　　白晝通信閃光燈 1盞</p><p>　　大號(hào)球體

81、 3只</p><p>　　中國(guó)國(guó)旗4號(hào) 3面</p><p>　　國(guó)際信號(hào)旗 1面</p><p>　　中型號(hào)笛 1只</p><p>　　大型號(hào)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(jì)算</p><p>　　6.1 空船重量計(jì)算</p><p>　　由以上設(shè)計(jì)結(jié)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(chǔ)備量=自持力（d）×人員數(shù)×定量（食品定量＋淡水定量）</p><p><b>　?。ǔ龈郏?lt;/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(rùn)滑油：<

85、/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　備用、供應(yīng)品重量： </p><p><b>　　（出港）</b></p><p><b>　?。ǖ礁郏?lt;/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(shè)計(jì)船重心估算</p><p>　　在船舶的各個(gè)設(shè)計(jì)階段，重量和重心的估算或計(jì)算都是一項(xiàng)必不可少的重要工作。它隨著設(shè)計(jì)階段的不斷深入，逐步近似，由粗略到精確。</p><p>　　設(shè)計(jì)船為普通貨船，所需計(jì)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(xiàn)列表6-1,6-2,6-3,6-4計(jì)算如下：</p><p>　　表6-1滿載出港重量重心計(jì)算</p><p>　　表6-2滿載到港重量重心計(jì)算</p><p>　　表6-3壓載出港重量重心計(jì)算</p><p>　　表6-4壓載到港重量重心計(jì)算</p><p>　　

88、7. 初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算</p><p>　　船舶的裝載情況千變?nèi)f化，不可能一一加以計(jì)算，故在設(shè)計(jì)階段，只對(duì)幾種典型的裝載情況進(jìn)行浮態(tài)和初穩(wěn)性的計(jì)算，其總應(yīng)包括初穩(wěn)性最惡劣時(shí)的裝載情況。我國(guó)船舶檢驗(yàn)局頒發(fā)的《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》中，對(duì)各類船舶所需計(jì)算的基本裝載情況有明確的規(guī)定，并對(duì)各類船舶的最小初穩(wěn)性高也作了規(guī)定，如果計(jì)算結(jié)果能符合有關(guān)規(guī)則的要求，則表示所設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)船的重要指標(biāo)。本船計(jì)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(jù)計(jì)算結(jié)果本船在該裝載情況下的初穩(wěn)性高滿足該規(guī)定。計(jì)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(jì)算</p><p>　　表7-2滿載到港初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算</p><p>　　表7-3壓載出港初穩(wěn)性

90、與浮態(tài)計(jì)算</p><p>　　表7-4壓載到港初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算</p><p>　　有關(guān)海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則要求：初穩(wěn)性高經(jīng)自由液面修正后均應(yīng)不小于0.15m 。根據(jù)計(jì)算結(jié)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(guān)規(guī)則要求。</p><p><b>　　8

91、. 總結(jié)</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為《散貨船型線設(shè)計(jì)及性能計(jì)算》，主要采用母型改造法，具體步驟方法如下：</p><p>　　設(shè)計(jì)船主尺度確定：采用母船換算公式，按照母型船和設(shè)計(jì)船的方形系數(shù)相同，確定設(shè)計(jì)船的主尺度，在母型船的基礎(chǔ)上長(zhǎng)度方向增大，型寬增大，吃水增大，型深增大。進(jìn)行夏季最小干舷校核時(shí)，發(fā)現(xiàn)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(shí)增加了成本。所以本設(shè)計(jì)在這部分的考慮欠缺，有待改進(jìn)。</p><p>　　型線圖設(shè)繪：本船采用自行設(shè)計(jì)并結(jié)合母型船型線特征進(jìn)行型線的設(shè)繪。先進(jìn)行橫剖面面積曲線的改造和形狀的選擇，再進(jìn)行設(shè)計(jì)水線形狀的確定，橫剖面形狀不做修改。水線以上部分結(jié)合母型船進(jìn)行自行設(shè)計(jì)，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(jù)橫剖面圖繪出水線圖和縱剖線圖。</p><p>　　靜水

93、力計(jì)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(xiàn)[2]中的船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）進(jìn)行列表計(jì)算，再將表格計(jì)算所得繪制成綜合性曲線圖，作為下面穩(wěn)性計(jì)算的材料。</p><p>　　結(jié)合母型船的總布置特點(diǎn)，進(jìn)行總布置草圖的繪制，對(duì)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(zhǎng)度符合《規(guī)范》的要求。貨艙室的大小進(jìn)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(jì)算得出的排水量和載重量之差算出空船重量。再運(yùn)用文獻(xiàn)[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(shè)計(jì)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(jìn)行計(jì)算，依據(jù)老師給的母型船資料，可以大致確定空船的重心位置。運(yùn)用文獻(xiàn)[2]中的表3-3計(jì)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(jì)算：根據(jù)以上計(jì)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(xiàn)[2]中的表3-4計(jì)算設(shè)計(jì)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(jì)算結(jié)果多滿足相關(guān)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(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、步驟、遇到的困難和解決辦法，還有存在的問題和不足，請(qǐng)老師批評(píng)指正。</p&

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

97、;p>　　[3]《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范2006第二分冊(cè)》，人民交通出版社，2006年</p><p>　　[4] 盛振邦、劉應(yīng)中主編，《船舶原理》上下冊(cè)，上海交通大學(xué)出版社，2003年</p><p>　　[5] 盛振邦、劉應(yīng)中主編，《船舶原理》上下冊(cè)，上海交通大學(xué)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(xué)出版社，1995年</p><p>　　[7] 徐兆康編，《船舶建造工藝學(xué)》，人民交通出版社，2000年</p><p>　　[8]《國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)規(guī)則》，中華人民共和國(guó)船舶檢驗(yàn)局，1999年</p><p>　　[9] 郭玲文主編，《Auto CAD2004（中文版）實(shí)用教程》，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年</p><p>

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

100、大連海事大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, (03) .[15] 趙曉非,蔡偉科. 船舶穩(wěn)性計(jì)算優(yōu)化方法研究[J]中國(guó)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