高速船與游艇設(shè)計(jì)總布置（課堂PPT）

1、123456789101112131415161718192021總布置設(shè)計(jì)一般分兩步進(jìn)行：總布置設(shè)計(jì)一般分兩步進(jìn)行： 第一步，在調(diào)查研究和分析母型船資料的基礎(chǔ)上，第一步，在調(diào)查研究和分析母型船資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)新船的使用特點(diǎn)和技術(shù)任務(wù)的要求，確定船舶主尺根據(jù)新船的使用特點(diǎn)和技術(shù)任務(wù)的要求，確定船舶主尺度并進(jìn)行總布置草圖設(shè)計(jì)。度并進(jìn)行總布置草圖設(shè)計(jì)。 初步設(shè)計(jì)時(shí)，往往要繪制幾種具有不同特點(diǎn)的總布初步設(shè)計(jì)時(shí)，往往要繪制幾種具有不同特點(diǎn)的總布置方案，供方案會(huì)審時(shí)選用。置方案，供方案會(huì)審時(shí)選用。22 第二步根據(jù)方案審查的意見(jiàn)，修改總布置并進(jìn)行第二步根據(jù)方案審查的意見(jiàn)，修改總布置并進(jìn)行草圖的深化細(xì)化工

2、作。草圖的深化細(xì)化工作。 正式的總布置圖正式的總布置圖(簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)“總圖總圖”)，往往要到技術(shù)設(shè)，往往要到技術(shù)設(shè)計(jì)中后期，協(xié)調(diào)好總體性計(jì)中后期，協(xié)調(diào)好總體性 能、輪機(jī)、電氣各部分意見(jiàn)經(jīng)能、輪機(jī)、電氣各部分意見(jiàn)經(jīng)反復(fù)修改完善后才能繪制完成，正式的總圖，其線條與反復(fù)修改完善后才能繪制完成，正式的總圖，其線條與符號(hào)要按照船體制圖的標(biāo)準(zhǔn)繪制。符號(hào)要按照船體制圖的標(biāo)準(zhǔn)繪制。23總布置設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容主要包括：總布置設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容主要包括： (1)主船體與上層建筑的總體區(qū)劃；主船體與上層建筑的總體區(qū)劃； (2)縱傾調(diào)整；縱傾調(diào)整； (3)梯口與通道的規(guī)劃、艙室布置；梯口與通道的規(guī)劃、艙室布置； (4)舾裝設(shè)備

3、的選型與布置。舾裝設(shè)備的選型與布置。24總體布局的區(qū)劃總體布局的區(qū)劃 所謂總體區(qū)劃，所謂總體區(qū)劃，就是根據(jù)船的技術(shù)特點(diǎn)及使用就是根據(jù)船的技術(shù)特點(diǎn)及使用要求，參考有關(guān)型船資料，對(duì)全船空間進(jìn)行合理的區(qū)劃。要求，參考有關(guān)型船資料，對(duì)全船空間進(jìn)行合理的區(qū)劃。25 一、主體內(nèi)船艙的劃分一、主體內(nèi)船艙的劃分 (一一)縱向區(qū)劃縱向區(qū)劃 對(duì)一艘普通貨船來(lái)說(shuō)，船主體沿上方向由水密橫艙對(duì)一艘普通貨船來(lái)說(shuō)，船主體沿上方向由水密橫艙壁劃分為首尖艙、貨艙、機(jī)艙與尾尖艙。水密橫艙壁的壁劃分為首尖艙、貨艙、機(jī)艙與尾尖艙。水密橫艙壁的數(shù)目和位置，結(jié)合規(guī)范與總體布置要求確定。數(shù)目和位置，結(jié)合規(guī)范與總體布置要求確定。261肋骨間

4、距肋骨間距2水密艙壁的數(shù)目水密艙壁的數(shù)目 鋼質(zhì)海船建造規(guī)范鋼質(zhì)海船建造規(guī)范(1996)從保證船體橫向強(qiáng)度出從保證船體橫向強(qiáng)度出發(fā)規(guī)定了海船的水密橫艙壁一般要求不少于表發(fā)規(guī)定了海船的水密橫艙壁一般要求不少于表81所所列的數(shù)目。列的數(shù)目。27 3 3首尖艙長(zhǎng)首尖艙長(zhǎng)l lf f和尾尖艙長(zhǎng)和尾尖艙長(zhǎng)l la a 4 4機(jī)艙部位機(jī)艙部位 5貨艙及客艙的劃分貨艙及客艙的劃分 對(duì)于貨船，當(dāng)確定了首、尾尖艙艙壁的位置及對(duì)于貨船，當(dāng)確定了首、尾尖艙艙壁的位置及機(jī)艙的部位和長(zhǎng)度后，根據(jù)規(guī)范規(guī)定的最少艙壁數(shù)，機(jī)艙的部位和長(zhǎng)度后，根據(jù)規(guī)范規(guī)定的最少艙壁數(shù)，便可確定貨艙的數(shù)目。便可確定貨艙的數(shù)目。(二二)豎向區(qū)劃豎向

5、區(qū)劃 船主體部分甲板或平臺(tái)的設(shè)置，涉及到層數(shù)、層高船主體部分甲板或平臺(tái)的設(shè)置，涉及到層數(shù)、層高(甲板間高甲板間高)及雙層底等三方面。及雙層底等三方面。28292層高層高(甲板間高甲板間高)3雙層底雙層底 (三三)舷邊艙與頂邊艙舷邊艙與頂邊艙(四四)油、水艙油、水艙(柜柜)的布置的布置30二、上層建筑部分二、上層建筑部分 在總布置設(shè)計(jì)中，上層建筑部分的區(qū)劃與布置，包在總布置設(shè)計(jì)中，上層建筑部分的區(qū)劃與布置，包括形式、尺度、層數(shù)及內(nèi)部各艙室的劃分和布置等。括形式、尺度、層數(shù)及內(nèi)部各艙室的劃分和布置等?？紤]的因素有：考慮的因素有： (1)甲板面積要求甲板面積要求 (2)浮態(tài)與穩(wěn)性浮態(tài)與穩(wěn)性 (3)駕

6、駛視線駕駛視線 (4)其他尺度限制因素其他尺度限制因素 3132333435363738394041424344454647484983 縱傾調(diào)整縱傾調(diào)整 船舶在各種裝載情況下的浮態(tài)船舶在各種裝載情況下的浮態(tài)(指首、尾吃水指首、尾吃水與縱傾與縱傾)對(duì)船舶快速性與安全性有較大影響。一般對(duì)船舶快速性與安全性有較大影響。一般在完成了總體布局區(qū)劃后即要對(duì)船的浮態(tài)進(jìn)行計(jì)算在完成了總體布局區(qū)劃后即要對(duì)船的浮態(tài)進(jìn)行計(jì)算(或估算或估算)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整總布置，直到浮態(tài)滿(mǎn)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整總布置，直到浮態(tài)滿(mǎn)足要求為止。這種浮態(tài)計(jì)算與調(diào)整的過(guò)程稱(chēng)為縱傾足要求為止。這種浮態(tài)計(jì)算與調(diào)整的過(guò)程稱(chēng)為縱傾調(diào)整。調(diào)整。50

7、一、船舶浮態(tài)要求一、船舶浮態(tài)要求 船舶裝載情況變化，船的浮態(tài)也隨之發(fā)生變化。船舶裝載情況變化，船的浮態(tài)也隨之發(fā)生變化。如船舶產(chǎn)生較大首傾，則阻力增加、首甲板上浪，同如船舶產(chǎn)生較大首傾，則阻力增加、首甲板上浪，同時(shí)尾吃水減少，螺旋槳推進(jìn)效率降低并可能發(fā)生空泡時(shí)尾吃水減少，螺旋槳推進(jìn)效率降低并可能發(fā)生空泡現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致“飛車(chē)飛車(chē)”； 反之，如產(chǎn)生較大尾傾，則首部船底可能出水并反之，如產(chǎn)生較大尾傾，則首部船底可能出水并產(chǎn)生砰擊；在限制航道中行駛可能發(fā)生擱淺或觸礁。產(chǎn)生砰擊；在限制航道中行駛可能發(fā)生擱淺或觸礁。因此，營(yíng)運(yùn)船舶在各種裝載情況下應(yīng)有適宜的浮態(tài)。因此，營(yíng)運(yùn)船舶在各種裝載

8、情況下應(yīng)有適宜的浮態(tài)。511、滿(mǎn)載出港、滿(mǎn)載出港對(duì)貨船，一般要求船舶正浮，略帶尾傾也是允許的。對(duì)貨船，一般要求船舶正浮，略帶尾傾也是允許的。 2空船壓載狀態(tài)空船壓載狀態(tài) 空船時(shí)，船的平均吃水較小，這時(shí)為達(dá)到適宜的平均空船時(shí)，船的平均吃水較小，這時(shí)為達(dá)到適宜的平均吃水和縱傾，主要借助加注壓載水及其在船上的合理布吃水和縱傾，主要借助加注壓載水及其在船上的合理布置來(lái)解決。一般希望首吃水置來(lái)解決。一般希望首吃水Tf 2.53.0L，尾吃水，尾吃水Ta 0.8D(D為螺旋槳直徑為螺旋槳直徑)。對(duì)載重量。對(duì)載重量DW20000t的原油船的原油船空船加壓載時(shí)的浮態(tài)尚須滿(mǎn)足國(guó)際防污染公約及其議定空船加壓載時(shí)的

9、浮態(tài)尚須滿(mǎn)足國(guó)際防污染公約及其議定書(shū)中的規(guī)定。書(shū)中的規(guī)定。52二、浮態(tài)計(jì)算二、浮態(tài)計(jì)算 1技術(shù)設(shè)計(jì)階段技術(shù)設(shè)計(jì)階段 根據(jù)設(shè)計(jì)船的型線圖計(jì)算并繪制靜水力曲線及幫戎曲線，繪根據(jù)設(shè)計(jì)船的型線圖計(jì)算并繪制靜水力曲線及幫戎曲線，繪制總布置草圖，進(jìn)行總體布局區(qū)劃后即可進(jìn)行浮態(tài)計(jì)算。制總布置草圖，進(jìn)行總體布局區(qū)劃后即可進(jìn)行浮態(tài)計(jì)算。2。初始設(shè)計(jì)階段。初始設(shè)計(jì)階段 船舶初始設(shè)計(jì)階段，當(dāng)新船型線尚未繪制時(shí)，可按下述步驟船舶初始設(shè)計(jì)階段，當(dāng)新船型線尚未繪制時(shí)，可按下述步驟粗略估算船舶重心與船舶浮態(tài)。粗略估算船舶重心與船舶浮態(tài)。 (1)按第二章所述方法參考母型船分部估算設(shè)計(jì)船的空船重量按第二章所述方法參考母型船分部

10、估算設(shè)計(jì)船的空船重量與重心。與重心。 (2)進(jìn)行草圖布置，并按總布置草圖估算貨物、燃油、淡水、進(jìn)行草圖布置，并按總布置草圖估算貨物、燃油、淡水、人員行李及食品等載重量各項(xiàng)的重量重心人員行李及食品等載重量各項(xiàng)的重量重心53 (3)匯總上述計(jì)算結(jié)果求得設(shè)計(jì)船滿(mǎn)載出港的匯總上述計(jì)算結(jié)果求得設(shè)計(jì)船滿(mǎn)載出港的及及xg、 zg，按，按zg可估算校核設(shè)計(jì)船的初穩(wěn)性高，考核可估算校核設(shè)計(jì)船的初穩(wěn)性高，考核xg是否接是否接近阻力最佳的浮心縱向坐標(biāo)，如不然，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整總近阻力最佳的浮心縱向坐標(biāo)，如不然，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整總布置，盡可能使布置，盡可能使xg接近最佳的浮心縱向坐標(biāo)。接近最佳的浮心縱向坐標(biāo)。 如欲估算船舶浮

11、態(tài)則可利用下述公式進(jìn)行：如欲估算船舶浮態(tài)則可利用下述公式進(jìn)行：54三、貨船縱傾調(diào)整的方法三、貨船縱傾調(diào)整的方法 (一一)滿(mǎn)載出港狀態(tài)滿(mǎn)載出港狀態(tài) 船舶縱傾調(diào)整主要是解決重心船舶縱傾調(diào)整主要是解決重心xg與浮心與浮心xb二者的關(guān)系二者的關(guān)系問(wèn)題。當(dāng)問(wèn)題。當(dāng)xg xb且且xg與與xb差異較大時(shí)，會(huì)造成船舶浮態(tài)差異較大時(shí)，會(huì)造成船舶浮態(tài)不符合要求。因此，縱傾調(diào)整方法的實(shí)質(zhì)，就是采取適不符合要求。因此，縱傾調(diào)整方法的實(shí)質(zhì)，就是采取適當(dāng)措施改變重心縱向位置當(dāng)措施改變重心縱向位置xg和型線設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇浮心和型線設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇浮心縱向位置縱向位置xb的問(wèn)題。的問(wèn)題。 貨船通常以滿(mǎn)載出港時(shí)的浮態(tài)作為縱頓調(diào)整

12、的基礎(chǔ)貨船通常以滿(mǎn)載出港時(shí)的浮態(tài)作為縱頓調(diào)整的基礎(chǔ)狀態(tài)。如出現(xiàn)尾傾偏大或首傾，則可用下列一種方法或狀態(tài)。如出現(xiàn)尾傾偏大或首傾，則可用下列一種方法或幾種方法進(jìn)行調(diào)整。幾種方法進(jìn)行調(diào)整。 1改變油艙、淡水艙的布局改變油艙、淡水艙的布局552 2中機(jī)型及中尾機(jī)型船可適當(dāng)移動(dòng)機(jī)艙位置中機(jī)型及中尾機(jī)型船可適當(dāng)移動(dòng)機(jī)艙位置 為調(diào)整首傾，可將機(jī)艙適當(dāng)前移，如圖為調(diào)整首傾，可將機(jī)艙適當(dāng)前移，如圖8-78-7所示。所示。 尾機(jī)型船機(jī)艙長(zhǎng)度對(duì)縱傾調(diào)整影響很大，故設(shè)計(jì)尾機(jī)型船機(jī)艙長(zhǎng)度對(duì)縱傾調(diào)整影響很大，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意。目前，機(jī)艙布置向立體化發(fā)展，這是時(shí)應(yīng)特別注意。目前，機(jī)艙布置向立體化發(fā)展，這是縮短機(jī)艙長(zhǎng)度很有

13、效的方法?？s短機(jī)艙長(zhǎng)度很有效的方法。 如貨物密度較大，船舶重心偏前，而機(jī)艙位置又如貨物密度較大，船舶重心偏前，而機(jī)艙位置又難以后移時(shí)，則需要設(shè)置首都空艙，該艙滿(mǎn)載時(shí)空著，難以后移時(shí)，則需要設(shè)置首都空艙，該艙滿(mǎn)載時(shí)空著，空載時(shí)可加注壓載水，這樣有利于空載時(shí)的縱傾調(diào)整，空載時(shí)可加注壓載水，這樣有利于空載時(shí)的縱傾調(diào)整，但增加了空載時(shí)的中拱彎矩。但增加了空載時(shí)的中拱彎矩。56 3改變浮心位置改變浮心位置 當(dāng)船舶型線圖完成后，若改動(dòng)浮心縱向位置當(dāng)船舶型線圖完成后，若改動(dòng)浮心縱向位置xb ，就，就等于重新設(shè)繪型線圈。所以，只有當(dāng)改變布置有很大困等于重新設(shè)繪型線圈。所以，只有當(dāng)改變布置有很大困難時(shí)，才考慮改

14、變型線。這就要求在型線設(shè)計(jì)時(shí)，浮心難時(shí)，才考慮改變型線。這就要求在型線設(shè)計(jì)時(shí)，浮心縱向位置的選擇，不能單從快速性角度考慮，必須結(jié)合縱向位置的選擇，不能單從快速性角度考慮，必須結(jié)合總布置的合理性和縱傾調(diào)整的需要，參考型船加以全面總布置的合理性和縱傾調(diào)整的需要，參考型船加以全面權(quán)衡，避免在設(shè)計(jì)后的返工。權(quán)衡，避免在設(shè)計(jì)后的返工。 上述滿(mǎn)載出港狀態(tài)的縱傾調(diào)整方法，對(duì)各種類(lèi)型的上述滿(mǎn)載出港狀態(tài)的縱傾調(diào)整方法，對(duì)各種類(lèi)型的運(yùn)輸船，各種裝載情況都適用，是普遍的方法。運(yùn)輸船，各種裝載情況都適用，是普遍的方法。 由于由于浮心通常隨吃水減小而前移浮心通常隨吃水減小而前移，所以只要布置時(shí)，所以只要布置時(shí)使燃油、淡水的公共重心距船中不太遠(yuǎn)，滿(mǎn)載中途及滿(mǎn)使燃油、淡水的公共重心距船中不太遠(yuǎn)，滿(mǎn)載中途及滿(mǎn)載到港的浮態(tài)一般不成問(wèn)題；半載情況更易于靠壓載來(lái)載到港的浮態(tài)一般不成問(wèn)題；半載情況更易于靠壓載來(lái)調(diào)節(jié)縱傾。調(diào)節(jié)縱傾。57(二二)壓載出港狀態(tài)壓載出港狀態(tài) 設(shè)壓載出港的排水量為b 、重心縱向位置為xgb 。用類(lèi)似于滿(mǎn)載情