3500T油船性能設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：3500T油船性能設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號:學(xué)部（系）：機(jī)械與電氣工程學(xué)部專業(yè)年級：船舶與海洋工程2010級1班指導(dǎo)教師：許小穎職稱或單位:助教2014年05月23日目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要IV.AbstractV1油船設(shè)計(jì)任務(wù)書及分析1油船設(shè)計(jì)任務(wù)書.1.設(shè)計(jì)任務(wù)書的分析.1.船型選擇與設(shè)計(jì)技術(shù)措施22主尺度認(rèn)證及性能校核3主尺度選取注意事項(xiàng)3.排水量估算與主尺度初選.4.3型線設(shè)計(jì)7概述7..確定母型船浮心縱向位置8.(l-Cp)法求各站移動(dòng)距離.9.繪制橫剖面面積曲線1.1繪制型線圖1.14總布置設(shè)計(jì)15概述.15總體布局區(qū)劃.16總布置圖繪制.195船舶性能計(jì)算20靜水力性能計(jì)算20船舶浮態(tài)與穩(wěn)性計(jì)算24螺旋槳設(shè)計(jì)36舵的初步設(shè)計(jì)與操縱性預(yù)估406設(shè)計(jì)結(jié)果分析41設(shè)計(jì)評價(jià)41心得體會41參考文獻(xiàn)43致詞巾44附錄：45摘要本論文是闡述了3500T油船的設(shè)計(jì)。油船作為船舶的重要類型，在載貨船中占有舉足輕重的地位，其中本次設(shè)計(jì)的3500油船屬于小型油船，對航道、運(yùn)河及港口具有較強(qiáng)的適應(yīng)性.營運(yùn)方使靈活，在近海海域.低凈空橋梁和港口吃水限制等方面受限較少，既能靠泊海洋鉆井平臺，又能適應(yīng)近遠(yuǎn)洋航運(yùn)，具有很高的經(jīng)濟(jì)性和很強(qiáng)的實(shí)用性。在當(dāng)今世界船舶保有量和訂造船舶中，油船占有近40%的份額，無疑為第一大船舶種類，研究油船設(shè)計(jì)的人才因而大有必要。本文分析了國內(nèi)外相關(guān)參考文獻(xiàn).重點(diǎn)關(guān)注丁油船的發(fā)展歷程.設(shè)計(jì)理念，船型分析以及其他技術(shù)特點(diǎn)和趨勢.明確了油船設(shè)計(jì)的重要性.為后續(xù)工作打下了基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)階段首先是對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證，方案論證的依據(jù)主要是設(shè)計(jì)任務(wù)書、母型船的資料和相關(guān)的規(guī)范。確定了新船的主尺度之后，接著是進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)，型線設(shè)計(jì)，并對其性能作出分析論證。本文從主尺度設(shè)計(jì)、總布置設(shè)計(jì)和型線設(shè)計(jì)三個(gè)方面論述了設(shè)計(jì)船體的設(shè)計(jì)。主尺度論證中確定船舶的長、寬、型深及吃水等；之后進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)，包括甲板、艙室、樓道及曬裝等方面的布置；最后，按照總布置的要求，設(shè)計(jì)船舶的橫剖面面積曲線、半寬水線圖、橫剖面圖，并由型線圖進(jìn)行靜水力計(jì)算，繪制出邦戎曲線，穩(wěn)性橫截曲線，靜穩(wěn)性曲線，動(dòng)穩(wěn)性曲線，進(jìn)水角計(jì)算圖和進(jìn)水角曲線。關(guān)鍵詞：油船；主尺度；快速性；設(shè)計(jì)AbstractThispaperexpounds3500ToilshipdesignOilshipnotablythecompletionofmaritimelawenforcement,marinesurveyandenvironmentalmonitoringtaskssuchasworkingplatforms,butalsotoperformmaintenanceofmaritimerights,managementofseaareasandmarineenvironmentalprotectionfunctionsoftheindispensabletools.Inordertobetteradapttothenewsituation,toperformmaintenanceofmaritimerightsandinterests,marinesurveillanceandmarinelawenforcementinvestigativefunctionsoftheurgentneedformonitoring,maritimesurveillanceshipintheconstructionphaseoftheproject,theStateOceanicAdministration,oceansurveillanceshiptothesecondphaseoftheconstructionworkofthedeploymentChinesemaritimesurveillanceCorpsorganizationsconductedin-depthsecondphaseinvestigation.Keywords:oilship;mainscale;speediness;design前言油船作為船舶的重要類型，在載貨船中占有舉足輕重的地位；其中本次設(shè)計(jì)的3500油船屬于小型油船，對航道、運(yùn)河及港口具有較強(qiáng)的適應(yīng)性.營運(yùn)方使靈活，在近海海域.低凈空橋梁和港口吃水限制等方面受限較少，既能靠泊海洋鉆井平臺.又能適應(yīng)近遠(yuǎn)洋航運(yùn)，具有很高的經(jīng)濟(jì)性和很強(qiáng)的實(shí)用性。本文分析了國內(nèi)外相關(guān)參考文獻(xiàn).重點(diǎn)關(guān)注丁油船的發(fā)展歷程.設(shè)計(jì)理念，船型分析以及其他技術(shù)特點(diǎn)和趨勢.明確了油船設(shè)計(jì)的重要性.為后續(xù)工作打下了基礎(chǔ)。在當(dāng)今世界船舶保有量和訂造船舶中，油船占有近40%的份額，無疑為第一大船舶種類，研究油船設(shè)計(jì)的人才因而大有必要。3500t油船屬于小型靈便型油船，由于對航道、運(yùn)河及港口有較強(qiáng)的適應(yīng)性，營運(yùn)方便靈活，因而被稱為“靈便型”。靈便型油船大小港口都能進(jìn)出，在近海海域、低近空橋梁和港口吃水限制等方面受限較少，既能靠泊海洋鉆井平臺，又能適應(yīng)近遠(yuǎn)洋航運(yùn)，具有很高的經(jīng)濟(jì)型和很強(qiáng)的實(shí)用性，被大量應(yīng)用于二工程原油中轉(zhuǎn)、進(jìn)口原油轉(zhuǎn)載、內(nèi)河沿線港口碼頭原油運(yùn)輸，近海鉆井平臺油運(yùn)等等。在油船尺度及船型論證方面，上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所與上海交迎大學(xué)合作開發(fā)了“標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)船論證與主尺度分析程序”0馬坤、常會育等人介紹了沿海成品油油運(yùn)市場對油船的要求情況以及沿海港口對成品油船設(shè)計(jì)的限制條件，探討規(guī)范的變化對成品油船結(jié)構(gòu)的影響并對現(xiàn)有成品油船技術(shù)狀況及存在的問題進(jìn)行分析.總結(jié)了現(xiàn)有油船船型的特點(diǎn)。大連理工大學(xué)研究生張付喜通過對貨源、港口、航燧等自然條件的分析得出結(jié)論：0.5萬-5萬噸的成品油船適合于我國沿海成品油運(yùn)輸，并利用大量數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)和分析的基礎(chǔ)，應(yīng)用巧VisualBasic語言來編寫沿海成品油船技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證程序.完成沿海成品油船技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證的任務(wù)。在油船總體設(shè)計(jì)方面，宋德華對閃點(diǎn)小于60C的成品油船總體設(shè)計(jì)中所需要的知識、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、技巧.方法.資料等問題進(jìn)行了詳細(xì)說明：在靈便型油船型線設(shè)計(jì)方面."分段原理”是TK在1960年前后針對低速肥大船型所提出的一種有效的新設(shè)計(jì)方法.在這種方法中船型可以分為：三段.各自獨(dú)立地設(shè)計(jì)：進(jìn)流段的設(shè)計(jì)要使得興波阻力最小去流段的設(shè)計(jì)要保證有最好的推進(jìn)效率，而平行中體的長度則根據(jù)排水量的要求來調(diào)整。在優(yōu)化方法方面，無約束優(yōu)化問題的梯度很難求得，這種情況在物理、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)、工程中會經(jīng)常遇到，此時(shí)不用求梯度的算法是最佳選擇。步長加速法是Hookes和Jeeves在上世紀(jì)六十年代提出的、解決非線性無約束問題的一種免梯度方法。在該方法提出的早期，由于傳統(tǒng)的步長加速法收斂速度慢，且收斂性沒得到證明，而被人們所忽視。1991年.Torczon首次證明了這種算法的收斂性，這種算法再次引起了人們的注意。在改善收斂速度，減少計(jì)算量方面.除了把步長法應(yīng)用于并行機(jī)，國內(nèi)學(xué)者彭葉輝提出每次不成功迭代后，充分利用已有迭代點(diǎn)的信息，構(gòu)造近似下降方向，產(chǎn)生新的迭代點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，他又提出和構(gòu)造了模矢搜索和遺傳算法的混合優(yōu)化算法。在模矢搜索方法的搜索步上，用一個(gè)類似于遺傳算法的方法產(chǎn)生一個(gè)有限點(diǎn)集。2006年.吳緒權(quán)提出在模矢搜索的第二階段嘗試一雄搜索以達(dá)到加快收斂速度的目的，并提出了構(gòu)造多個(gè)初始點(diǎn)的方法。在提高船舶使用的經(jīng)濟(jì)性方面，船舶設(shè)計(jì)水平的提高，設(shè)計(jì)軟件（如強(qiáng)度有限元分析、疲勞分析）的普及，使得油船的結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)更合理、重量更輕、壽命更長，在大型油船的設(shè)計(jì)上更是如此。另外，環(huán)保對于油船越來越重要，防污染要求和技術(shù)也越來越高。油船是船舶行業(yè)中的頂梁柱，對其的設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋了主尺度要素確定、型線設(shè)計(jì)、螺旋槳設(shè)計(jì)、船體總縱強(qiáng)度校核等部分，綜合考察了我們對船舶的分析和設(shè)計(jì)能力，是對大學(xué)四年知識的綜合運(yùn)用。關(guān)于油船設(shè)計(jì)的參考文獻(xiàn)眾多，通過這一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，我不僅接觸了更加專業(yè)的設(shè)計(jì)實(shí)踐，同時(shí)鍛煉了英文能力，學(xué)習(xí)了更多的專業(yè)英語詞匯，為此后的設(shè)計(jì)打好了基礎(chǔ)，做足了準(zhǔn)備。1油船設(shè)計(jì)任務(wù)書及分析1.1油船設(shè)計(jì)任務(wù)書航區(qū)及用途本船航行于我國沿海各主要港口，以裝載石油?？裳b運(yùn)各種液態(tài)物質(zhì)，流體物應(yīng)在整個(gè)艙室處所范圍內(nèi)均勻裝載，并盡可能形成水平，以盡量減小貨物移動(dòng)的危害性。船級本船的船體、輪機(jī)、電氣設(shè)備等設(shè)計(jì)和建造應(yīng)符合中國船級社（CCS）的“鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范（2012）”的要求，其它性能滿足中華人民共和國海事局“國際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2008）”要求。主尺度限制設(shè)計(jì)吃水T三。裝載量要求設(shè)計(jì)吃水（T）時(shí)的載重量DW二3500t貨艙艙容Vc二4000m3航速本船滿載試航速度Vt二11Kn,主機(jī)參數(shù)：6BSD-18A2x368kw/900rpm旋向：右旋減速比：i=5:1續(xù)航力與自持力續(xù)航力R=3000nmile,自持力為30d。船員定額24人艙室布置要求：設(shè)單人間20人，其余為雙人問。設(shè)計(jì)任務(wù)書的分析本船為我國沿海油輪，要全年通航近海，因此吃水不受到太大限制，根據(jù)任務(wù)書要求，取為本船吃水。考慮到空載時(shí)全船的重心較高，應(yīng)注意到對橫搖周期的影響，適當(dāng)調(diào)整壓載水的位置，并留出自由液面，利用它對橫搖周期好的影響。根據(jù)主機(jī)布置原則,尾機(jī)型在推進(jìn)和貨艙布置上占有優(yōu)勢，但空船時(shí)有尾傾，滿載時(shí)可能有首傾，因此必須考慮到首尾或雙層底內(nèi)有足夠壓載水來調(diào)整。本船要求滿載試航時(shí)航速不小于11節(jié)，從母型船資料來看，這個(gè)航速不難達(dá)到，同時(shí)采用單槳單舵以改善阻力性能，推進(jìn)性能，操縱性能。以使主機(jī)功率得以充分發(fā)揮方型系數(shù)的選擇要以從艙容和阻力性能兩方面來考慮，在保證艙容的前提下，還要兼顧快速性。從造價(jià)和對方形系數(shù)影響程度來增大型寬和型深的辦法比較合適，在這種情況下方形系數(shù)可略減小。另外大的型深可保證艙容和最小干舷的要求，大的型寬有利于改善水線面系數(shù)，對總布置也是有利的，取滿足要求的最小進(jìn)流段和去流段之后，盡可能加大平行中體長度，一方面對艙容有保證，同時(shí)簡化了設(shè)計(jì)型線。本船為了降低阻力，減小能耗，首尾部型線采用球鼻形。為制造上的方便，球首、球尾采用折角線型。折角線在縱向按流體的流線形成，船體上下部分用折線相連而不是用光順的曲線連接，以減少船體加工，簡化裝配工作。同時(shí)船舶尾端采用方艇，一方面為了制造上的方便，另一方面方艇的尾部縱剖線坡度緩和趨近直線，這樣可以使水流大致沿縱剖線放向流動(dòng)，減少高速水流的扭轉(zhuǎn)和彎曲程度，從而減小能量損失，改善阻力性能。船型選擇與設(shè)計(jì)技術(shù)措施船型選擇本船為飛濺日首、方尾、單甲板、雙底設(shè)頂邊艙、雙機(jī)雙漿、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)、具有多艙的艇機(jī)型油船。設(shè)計(jì)技術(shù)措施(1)參照母型船和保證貨艙布置以及推進(jìn)方面的原因，采用尾機(jī)型。(2)根據(jù)主機(jī)，減速器的選擇，確定機(jī)艙的長度。(3)貨艙長度由母型船在滿足艙容前提下確定。(4)螺旋槳直徑盡可能取大一些，可保證深度和提高推進(jìn)效率以及減小激力。(5)首部采用飛劍照以減小興波阻力，尾部采用雙方尾以改善推進(jìn)性能。(6)保證壓載水艙，燃油艙，淡水艙的艙容。(7)充分參考設(shè)計(jì)優(yōu)良的母型船，來替代相應(yīng)規(guī)范缺乏。設(shè)計(jì)流程圖結(jié)合母型船，按如下流程進(jìn)行設(shè)計(jì)(見圖1-1):

圖1-1船舶主尺度論證流程2主尺度認(rèn)證及性能校核船舶的排水量、主要尺度（船長、船寬、型深、吃水）以及船型系數(shù)（方形系數(shù)、棱形系數(shù)、水線面系數(shù)、中剖面系數(shù)）統(tǒng)稱為船舶主要要素。他們是描述船舶幾何形狀的一些最基本的特征數(shù)據(jù)。這些要素對船舶技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能（如：快速性、穩(wěn)性、耐波性、重量、容量、強(qiáng)度、總布置、經(jīng)濟(jì)性等）都有重大的影響，對船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量也起著決定性的作用。因此合理地確定船舶主要要素是船舶設(shè)計(jì)中最基本最重要的工作之一。船舶設(shè)計(jì)的理論和實(shí)踐表明，船舶主要要素的確定必須滿足如下的基本要求：（1）滿足浮力要求，即新船設(shè)計(jì)吃水時(shí)的浮力應(yīng)等于設(shè)計(jì)排水量（LW+DW）;（2）滿足容量要求，即滿足新船所需的艙容和甲板面積；（3）滿足新船的各項(xiàng)技術(shù)性能，包括快速性、穩(wěn)性、操縱性、耐波性和強(qiáng)度等；（4）滿足用船部門（船東）對新船的使用要求；（5）滿足客觀條件（航區(qū)航線、港口、建造廠等）對新船主要要素的限制；（6）努力提高新船的經(jīng)濟(jì)性。確定船舶主要要素有三個(gè)顯著特點(diǎn)：問題的綜合性、求解的靈活性與多解性、求解

過程的逐步近似。由于主要要素的確定要處理錯(cuò)綜復(fù)雜的矛盾且結(jié)果具有多解性，因此確定主要要素的過程往往是逐步近似的。開始時(shí)著眼于主要要求，初選主要要素，繼而進(jìn)行各項(xiàng)性能估算，修正主要要素，最后，通過必要的繪圖和較準(zhǔn)確的校驗(yàn)調(diào)整并確定主要要素。母型船資料表2-1母型船資料項(xiàng)目Lbp(m)B(m)DT△(t)V(kn)Pm(kw)2850t油船排水量估算1.0743t取mDW35005072.5t確定主尺度及船型系數(shù)按載重量系數(shù)法初步估算排水量1.0743t取mDW35005072.5t確定主尺度及船型系數(shù)(1)Lbp=LoXnX1.0743=m(2)B=BoXnX3=取(3)T=ToXn義1.0743=(4)D=DoXX型深需要考慮兩方面的要求：①要滿足艙容要求VC43800m3:參考母型船取為0.92。②根據(jù)海船規(guī)范，要滿足L/B>5,B/D<2.5的要求：當(dāng)D取02.5。此數(shù)合理。(5)Cb507250.673BLTkw15.3061.025(6)CpCbCm0.6730.9840.6837綜合上述，初步選取LbpLbp=B=T=D=Lbp=0.673重量校核(1)空船重量估算Lw。LwLw。Lw—L。B°D。LBD1227.0984.315.37.31524.2t78.514.26.8(2)載重量估算人員及行李(65+50)食品及淡水15X24X燃油60t滑油60X備品及供應(yīng)品0.7%X(3)重力與浮力的平衡ADw+Lw=(Lw+Dw-A滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求航速校核海軍系數(shù)法:海軍系數(shù)Cm有效功率Pe2/3y3Pe2/、3Ce4091.172/310.733……632.93499.285027.5113617kw632.93初穩(wěn)性的估算初穩(wěn)性方程GM初穩(wěn)性方程GMa1TB2a2上a3D,其中q,a2,a3按母型船資料換算a1二0.92,a2=0.028,初穩(wěn)性高GMa1Ta2B2Ta3D=0.925.3+0.028a3=0.7415.32一一一一——0.747.3=0.71m>0.15m5.3故滿初穩(wěn)性足要求。橫搖周期的估算T0.58,i

.GM*5.3^913S合格.0.71主尺度論證小結(jié)初步確定主尺度及船型系數(shù)為:Lbp=D=B=T=本章是先確定了載重量，然后再去用載重系數(shù)法確定排水量，接著根據(jù)母型船來確定主尺度和船型系數(shù)，然后估算空船重量再進(jìn)行重量校核，最后進(jìn)行了航速校核，穩(wěn)性計(jì)算,和橫搖周期的估算。所做工作從理論方面做了闡述和計(jì)算分析，為后續(xù)過程的設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。3型線設(shè)計(jì)型線設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)并繪制出型線圖。型線圖是后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能計(jì)算、模型試驗(yàn)、艙室布置和放樣建造的依據(jù)。型線設(shè)計(jì)實(shí)際上是與總布置設(shè)計(jì)平行或交叉進(jìn)行的，且要與總布置的要求互相協(xié)調(diào)。船體型線設(shè)計(jì)是船舶總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，船體型線的好壞對船舶的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性有重大的影響。船舶主要要素只表示船舶的主要特征，而確定船舶形狀的則是船舶的型線。因此，型線設(shè)計(jì)時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：(1)保證新船具有良好的快速性型線對船的快速性和耐波性影響很大，對穩(wěn)性、抗沉性及操縱性等都有一定的影響型線設(shè)計(jì)時(shí)，除對耐波性有特別要求的船外，一般都把快速性放在首位來考慮。(2)滿足總布置要求與總布置有關(guān)的甲板地位、船艙尺度、機(jī)艙和設(shè)備的布置、浮態(tài)調(diào)整等的要求都應(yīng)在型線設(shè)計(jì)中加以考慮。當(dāng)總布置與性能對型線的要求發(fā)生矛盾時(shí)，往往以適當(dāng)?shù)亟档蛯δ承┬阅艿囊螅瑏頋M足總布置的需要。(3)考慮船體結(jié)構(gòu)的合理性和施工、維修的方便復(fù)雜多變的船體形狀，不僅增加建造工時(shí)，多耗材料，而且不易保證施工質(zhì)量，影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；過長過淺的尾懸體影響尾部的強(qiáng)度和剛度；外漂過渡、底部平坦的船首增加波浪的沖擊和船底的抨擊；上翹過大的首尾龍骨影響進(jìn)塢擱墩和強(qiáng)度等。繪制型線圖的方法歸納起來有：改造母型法、自行繪制法、系列型線、數(shù)學(xué)型線等等。本船采用改造母型法。繪制母型船水線以下橫剖面面積圖3-1母型船水線以下橫剖面面積曲線計(jì)算母型船水線以下各站橫剖面面積利用CAD的面域功能計(jì)算各站橫剖面面積,圖3-2水線以下各站橫剖面面積表3-1母型船水下以下各站橫剖面面積值站號橫剖面積站號橫剖面積011112213314415

51661771881992010繪制母型船橫剖面面積曲線圖3-3母型船橫剖面面積曲線3.3(l-Cp)法求各站移動(dòng)距離表3-2母型船各站移動(dòng)距離母型船的垂線間長Lbpo=m設(shè)計(jì)船的垂線間場Lbp=m母型船菱形系數(shù)Cpo=設(shè)計(jì)船菱形系數(shù)Cp=母型船的浮心縱向位置占全船Lpp%0.50%中前設(shè)計(jì)船船的浮心縱向位置占全船Lpp%中前前體Cpfo=Cpo+2.25Xbo=Cpf=Cp+2.25Xb=

&Cpf=Cpfo-Cpf=&Cpf/(1-Cpf)=后t站19站&X19=(1-0.9)*&Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2m18站&X18=(1-0.8)*&Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2m17站&X17=(1-0.7)*&Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2m16站&X16=(1-0.6)*&Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2m15站&X15=(1-0.5)*&Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2m14站&X14=(1-0.4)*&Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2m13站&X13=(1-0.3)*&Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2m12站&X12=(1-0.2)*&Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2m11站&X11=(1-0.1)*&Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2m后體Cpao=Cpo-2.25Xbo=Cpa=Cp-2.25Xb=&Cpa=Cpao-Cpa=&Cpa/(1-Cpa)=前十站9站&X9=(1-0.1)*&Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2m8站&X8=(1-0.2)*&Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2m7站&X7=(1-0.3)*&Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2m6站&X6=(1-0.4)*&Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2m5站&X5=(1-0.5)*&Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2m4站&X4=(1-0.6)*&Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2m3站&X3=(1-0.7)*&Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2m2站&X2=(1-0.8)*&Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2m1站&X1=(1-0.9)*&Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2m

圖3-4由母型船橫剖面面積曲線得設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線選定繪圖比例，繪制設(shè)計(jì)船的格子線繪制輔助水線半寬圖(1)在水線圖上繪制輔助站位置；(2)在輔助站上量取半寬Yi=B,其中Yi和B為設(shè)計(jì)船某輔助水線在各站的型值半寬和型寬。Yio和Bo分別是母型船各水線的型值半寬和型寬，由此得到各輔助水線。C12345678910E121314151617181920圖3-5輔助半寬水線

繪制橫剖面圖以及半寬水線圖(1)在輔助水線上讀出各理論站上輔助水線的半寬值(2)畫出輔助橫剖面圖圖3-6輔助橫剖面圖(3)在橫剖面圖上畫出輔助水線，Ti=Tio/To，其中T和To分別為設(shè)計(jì)船和母型船的設(shè)計(jì)吃水，已知T=5.7,To=5.3.表3-3理論水線與輔助水線數(shù)值比較項(xiàng)目數(shù)值(mm)理論站輔助站(4)在輔助水線上量取每一站的半寬值就值實(shí)際半寬值(5)在實(shí)際半寬水線上量取半寬值就是實(shí)際半寬值表3-4設(shè)計(jì)船實(shí)際半寬值站號平底線水線水線水線水線水線水線010002000300040005000570001234

567891011121314151617181920POOOM100。撼7量oLnl9Ksol艇I1POOOM100。撼7量oLnl9Ksol艇I1SIQ寸弱塞0008崇/0LOII題率就。。?1簽eKoQog/碣割00。寸逐等0009蟠郊J0C9/圖3-7水線以下部分的橫剖面圖繪制縱剖面圖把橫剖面圖以及半寬水線圖中的縱剖線圖個(gè)點(diǎn)投影到側(cè)面圖中，繪制各條縱剖面，并進(jìn)行三面光順。

圖3-8圖3-8縱剖面圖繪制首尾輪廓并進(jìn)行三項(xiàng)光順-mu?■廣AIUiijn*T圖3-9有首尾輪廓線的縱剖面圖繪制型值表女號JkS3XU4QDC5DCKI*?:-7QUlr*JF^T劉修火法5明削班”炭15a*MRIJJL我利留MVHfGOOD工干假成皆，曲情咤潴口吃0LKldQGWLkL".i.iJJb93ITlb4M.41JOlFJb->Jsa?Jasa，.—M：56L.”心力」必心1HL』^IEL￡2「utiT-B用L汨叫白川ttifl.QL2LSI.Jq取bi￡ML稗ur磔里血5-4L3Z工bl_2.尤玉需工民詢.H55?J.450.⑩0.0)9%.39=3a3=?=KMN■^—次2工七,FG2EL40■W3Lq59s.￡5：imlsi2331b?ALL7&3i0此空加H4573.期Md.eSTUL-T6以小二用!川小QiVl490JJ3電_Li知心」JSBlE,iJX=-.iO出比二L廣310/IK2bti先利T司，-:H則J5Si.7J>:S￥打U34y.S罰""、?。炯泳W(wǎng)與i5$TliL凡52b-JIMt?,KTta.!.u_'EQW「頡J1(],0')1區(qū)近29M.“LM3J.3.621.屋41國Z31h.fbB：52,E.PC,一■—U.OJ—*卻g?昌工4TFIf里事訴N”訐建X12TM4.兒jMU亂5M現(xiàn)用QM.3L2krX1HL將富工K.3■1536IT5Ut*.3c:G『ML34Tin嬰i&Itf.bSJTSDC法Mu.3』一ST7e3S<S765~0QT&flD.DDraa>DQ0.011D<10由CDG3]floGT17TX￡DC■Efwu峭ibKJU16-X'.WJFH1QJJQ.OJELiQQ0.Lii.bil1MT.&小良i對.*『型rJ訴部，加Tib?.2」Wf騷謁Q型『小Mtmo.m小印DQ0』)取則Q皿中叫ETUXCK—ID&rr35d1576537TTilE.SOyKTtroE763700T&flO.DO0.011『410屯皿D>oniD.TTracek——Li立?七FlJ評第T?T，爐￥MKafH丁町MTM￥rwftw—。的ChAd屯?ChMAD.TZMK1Z了洋產(chǎn)17訪Ti7。T￡顰,=!陶]■DOTftvnnTFbTiITi問。7101)1Dicmnnr1hiC、】TfIT—1SBfT?7門加5]75U皿TW.15唱通更71650徜7647LTT&cCi.Wti—(1.0)Hnomii<iDi血沁甕?加K——Xrr妹M前T3B78望J57TH『G*5flTfJ匯i7T1F—由M0則nor155Td.er—虛電國*34%才用2國慶中設(shè)不毋K——伯21匕跖豆L052FrS51SiBS.r1wn3:品￡4FSfT4758HE至能5道支，1.LI)s?1d：fll.-Rfl3fT皿式寫RTrrir—1.T心」7石必40ir晤glflfra:e-ffl5ZilZ6Tnw.MHL*工￡jjr幅t：013RN0.111工￡UhElRIS5Lt50L蔓Q2工舊2皿3Ci交「eE1G(S7TrflGEQ95X1.史玉?LId天白75m5GC.95卻E不￡￡1LJ1■gir卜L71(1L.73，L.14心"加MEM.料L3.fo.油ibr卜IL-2fellywt.'4J43.32期:,土醒上氧品Nl.叫iF/2U.Sl岫式』力LbUQ-N」Q,Lan1———0.IDLkUXML翎如S3帛少上皿?N.7i心-.汕一一—斌]亡L曉kn15TW.力、圖3-10型值表最終型線圖按比例縮小圖見附圖0圖3-11型線圖4總布置設(shè)計(jì)以滿足船東提出的使用要求和航行性能為前提，合理經(jīng)濟(jì)地確定新船整體布置的工作，就是所謂總布置設(shè)計(jì)。縱布置設(shè)計(jì)的任務(wù)是要完成新船總布置圖的設(shè)計(jì)與繪制。船舶總布置圖，一般包括側(cè)面圖、各層甲板、艙底平面圖及平臺平面圖，有的還要繪出橫剖面圖和陰影圖?？偛贾迷O(shè)計(jì)是船舶設(shè)計(jì)中極為重要的一環(huán)。總布置設(shè)計(jì)的好壞對船舶的使用效能與經(jīng)濟(jì)性、航行性能與安全性以及結(jié)構(gòu)工藝性都有直接的影響，總布置設(shè)計(jì)與型線設(shè)計(jì)一樣，會影響全局，是后續(xù)設(shè)計(jì)繪圖與計(jì)算工作的只要依據(jù)?？偛贾迷O(shè)計(jì)的特點(diǎn)是涉及面廣、考慮因素多、實(shí)踐性強(qiáng)。雖然是設(shè)繪一張總布置圖,但涉及到船、機(jī)、電三個(gè)專業(yè)，其中，船體又包括總體性能、船體結(jié)構(gòu)及曬裝等三個(gè)方面；考慮的因素包括船舶使用要求、航行性能與經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)，總布置又因船舶類型、用途、航區(qū)條件等的不同可有很大差異。因此，進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)時(shí)必須注重調(diào)查研究。通過調(diào)查，通徹了解使用者的意見，了解同航線上同類船舶的艙室布置、設(shè)備配置及布置要求，把握設(shè)計(jì)船布置上的特殊性；通過分析研究，統(tǒng)籌處理好設(shè)計(jì)船的各種矛盾，抓住主要矛盾，擬訂設(shè)計(jì)措施，發(fā)揮創(chuàng)造性，形成設(shè)計(jì)特色。在總布置設(shè)計(jì)中，除了注意各類船舶布置上的特殊要求外，一般都應(yīng)遵循的原則(1)最大限度地提高船舶的使用效能?？痛瑧?yīng)合理分區(qū)，客艙布置應(yīng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，保證旅客的舒適安全，交通方便。(2)保證船舶的航行性能。合理地進(jìn)行船上各項(xiàng)重量分布，以保證船舶在各種裝載情況下有良好的浮態(tài)；降低重心，減小受風(fēng)面積及合理設(shè)計(jì)干舷甲板上的開口位置以改善大傾角穩(wěn)性；合理地布置水密艙壁以改善船舶抗沉性與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；采用舷弧或升高甲板保證首部干舷以減少甲板上浪；良好的駕駛視線和航行信號設(shè)備布置以減少航行事故；此外，還要注意當(dāng)事故發(fā)生時(shí)便于船員對船舶及乘客進(jìn)行施救與逃生等。(3)滿足各有關(guān)規(guī)范、規(guī)則及公約的要求。(4)便于建造、檢查、維修及設(shè)備的更換，船上各處所應(yīng)用良好的可達(dá)性。(5)艙室布置時(shí)，要努力改善船員與旅客的工作和生活條件。(6)在經(jīng)濟(jì)適用的前提下，注意外部造型與內(nèi)部裝璜，給人以“美”感?？偛贾迷O(shè)計(jì)的步驟一般為(1)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，確定船舶主尺度并進(jìn)行總布置草圖設(shè)計(jì)。這時(shí)，對于主體部分，只作總體區(qū)劃，畫出各種不同用途船艙的位置；對于上層建筑，則根據(jù)艙室面積、駕駛視野、梯道和設(shè)備等的布置要求，只確定其外形尺寸，然后，在根據(jù)總布置草圖對船的某些典型載況的浮態(tài)與穩(wěn)性，大船的靜水彎矩等性能進(jìn)行校核，并根據(jù)核算結(jié)果對布置作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，直至符合設(shè)計(jì)要求為止。(2)根據(jù)方案審查的意見，修改總布置并進(jìn)行草圖的深化細(xì)化工作。具體設(shè)繪全船梯口、通道與機(jī)(爐)艙棚，參照有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各種設(shè)備與曬裝的選型，最后,根據(jù)型線圖繪制船的側(cè)輪廓和各層甲板輪廓線，并在各甲板平面內(nèi)布置各類艙室和設(shè)備，繪出正式的總布置設(shè)計(jì)圖?？v向區(qū)劃(1)確定肋骨間距、排肋位我國《鋼質(zhì)海船建造規(guī)范》規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)肋骨間距Sb=式中，L垂線間長(m)；Sb標(biāo)準(zhǔn)肋距(m)本船L=,可算得Sb=0.63488m,按照規(guī)范要求首尾尖艙范圍內(nèi)的Sb>0,6m?？紤]到設(shè)計(jì)船的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和施工方便性，取全船肋距為0.6m0(2)繪制船舶側(cè)面圖(3)主體船首型：與型線圖一致。尾型：與型線圖一致，由舵槳布置最后確定。主船體內(nèi)部水密艙的劃分，水密艙壁將主船體劃分為首尖艙若干貨艙，機(jī)艙及尾尖艙等，水密艙壁的最少個(gè)數(shù)《鋼制海船入級規(guī)范2006》中規(guī)定：(4)機(jī)艙位置及長度該設(shè)計(jì)船舶為尾機(jī)型船舶。機(jī)艙長度的確定：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)船所用主機(jī)，機(jī)艙長度為，8#—29#肋位(5)首尾尖艙長度的確定(6)首尖艙長度：《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》中規(guī)定：貨船的防撞艙壁距照垂線的距離即首尖艙長Lf不小于(對于L>200m的船，Lf不小于10m),同時(shí)Lf不大于。實(shí)取距艄"垂線，艙壁在132#肋位處。(7)尾尖艙長度-0.045Lpp,由尾軸管長度，尾軸管安裝和密封所需的位置決定，雙槳也大體如此。一般的首尾尖艙長度之和約占垂線間長的9%-12%左右。實(shí)取艇尖艙長度為，艙壁在3#肋位處。(8)油船貨油艙的劃分：考慮規(guī)范對貨油艙的許用長度，連續(xù)縱艙壁等要求：《鋼制海船入級與建造規(guī)范》中規(guī)定，每一貨油艙的長度不超過10m或按照貨油艙許用長度表來確定值，取兩者中較大者。本船設(shè)計(jì)中將劃分6個(gè)貨油艙，從35#肋位到125#肋位:一號貨油艙從35#-50#肋位艙長二號貨油艙從50#-65#肋位艙長三號貨油艙從65#—80#肋位艙長四號貨油艙從80#-95#肋位艙長五號貨油艙從95#-110#力位艙長六號貨油艙從110#-125#肋位艙長(9)壓載水艙的布置專用壓載水艙的容積應(yīng)滿足防污染公約的船舶吃水和首位吃水差的要求：船中吃水應(yīng)不小于，在首、尾垂線處的吃水差值不得大于二,在尾垂線的吃水，必須保證螺旋槳全部沒水。(10)油艙還要考慮泵艙，污油水艙，浮力艙的布置肋骨間距：按設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，肋骨間距為600mm。豎向劃分(1)雙層底的設(shè)置于高度《鋼制海船入級與建造規(guī)范》中規(guī)定，小于5000噸的油船應(yīng)設(shè)置雙層底，雙層底的高度在任何情況下不得小于700mm式中：B為船寬，d為吃水。實(shí)取雙層底的高度為1000mm。(2)油、水艙的布置①燃油艙：燃油儲存艙多布置在雙層底和機(jī)艙前的深油艙內(nèi)：日用燃油柜、燃油沉淀柜布置在機(jī)艙：軸機(jī)和主機(jī)進(jìn)出港及啟動(dòng)用輕柴油布置在機(jī)艙的雙層底。②滑油艙：滑油儲存柜、滑油沉淀柜、氣缸滑油柜布置在機(jī)艙雙層底內(nèi)：滑油儲存柜在主機(jī)下雙層底內(nèi)。③淡水艙：布置在艄\尾尖艙，雙層底及邊艙內(nèi)。④壓載水艙：壓載水艙布置在首、尾尖艙、雙層底、舷邊艙及頂邊艙內(nèi)。其容積要滿足壓載航行時(shí)首、尾吃水的要求。(3)上層建筑①首樓首樓設(shè)置要考慮甲板上浪，還要考慮規(guī)范對首部最小干舷高度要求及錨泊設(shè)備的布置。首樓內(nèi)河布置油漆間、燈具間、帆攬問等。②尾樓上層建筑尺度和層數(shù)考慮艙室面積需要、露大甲板的布置要求、救生設(shè)備布置、駕駛視線、重心重量要求、受風(fēng)面積要求等因素。確定設(shè)置包括首尾樓在內(nèi)4層上層建筑，高度依次為，,,0繪制船舶側(cè)面圖⑴主甲板平面圖①錨泊設(shè)備布置：錨泊設(shè)備包括起錨機(jī)，錨、錨鏈、錨鏈艙、錨鏈筒、擎鏈器等。以上設(shè)備的布置都按照《鋼制海船入級與建造規(guī)范》中的規(guī)定來選取。本船錨泊設(shè)備布置在?T樓甲板上。②系錨泊設(shè)備的布置：系泊設(shè)備包括絞攬機(jī)，攬純、導(dǎo)攬器、系攬樁、攬索卷車等。系泊設(shè)備布置在首樓甲板上③第一層上層建筑內(nèi)的布置：第一層甲板布置了應(yīng)急發(fā)電室、機(jī)修問、電工問CO2室、存儲室、理貨室等。(2)艙底平面圖①機(jī)艙布置：機(jī)艙布置在主機(jī)，輔機(jī)，配電器，集中控制室，油水艙等。②雙層底布置：雙層底布置了污油艙、水艙、壓載水艙。③舵機(jī)艙布置：布置舵機(jī)及其附屬設(shè)備。（3）上層建筑及甲板室各層平面圖①船員工作和生活艙室布置本船的工作室包括駕駛室、海圖室、報(bào)務(wù)室、應(yīng)急發(fā)電室、雷達(dá)室、廣播室、理貨室、機(jī)修問、電工問、CO2室、蓄電池室、機(jī)艙集中控制室、儲物問。本船的生活艙室包括船員艙室、公共處所的廚房、餐廳、會議室、廁所、浴室，換洗室，娛樂室。②通道的布置各種通道的寬度不小于、樓梯寬不小于、斜度不大于60度。③救生設(shè)備的布置本船救生設(shè)備包括救生艇、救生圈、救生衣。詳細(xì)說明見總體說明書。按總布置圖估算貨物、燃油、滑油、淡水等各項(xiàng)的重量重心載重量估算：人員行李：=（65+50）X（其中船員人數(shù)24;每人的體重及行李重分別約為65Kg、50Kg）糧食淡水：=15X24X（其中船員人數(shù)24;每人每天的糧食及淡水用量分別約為、100Kg）XX（1.15g0）PsR/Vs（其中g(shù)o、Ps、R、Vs、k分別為耗油率、主機(jī)功率，續(xù)航力、服務(wù)航速和儲備系數(shù)）滑油：=4.5%=1.89t（柴油機(jī)的比例系數(shù)取4.5%）原圖見附圖1

圖4-1總布置5船舶性能計(jì)算靜水力電算根據(jù)繪制的型線圖，讀出數(shù)據(jù)到型值表，在把數(shù)據(jù)輸入到靜水力電算文件中進(jìn)行計(jì)算，按照生成的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行靜水力曲線繪制，得到的數(shù)據(jù)文件如下：電算輸出結(jié)果如下：

表5-1靜水力曲線數(shù)據(jù)NoTVXbZbAwXfTPCMTC1000002144324354657NoTZmZmlCbCwCmCpCvp10000000213243547657注：1)表列字符意義如下：T-吃水(m)Xb-浮心縱向坐標(biāo)(m)Zb-浮心垂向坐標(biāo)(m)Cb-方形系數(shù)Cm-中橫剖面系數(shù)Cp-棱形系數(shù)Aw-水線面面積(m2)Cw-水線面系數(shù)Dcm-每厘米吃水排水量噸數(shù)(t/cm)V-型排水體積(m3)D-排水量⑴Zm-橫穩(wěn)心高(m)Zml-縱穩(wěn)心高(m)Cvp-垂向棱形系數(shù)Mcm-每厘米縱傾力矩(tf-m/cm)Xf-漂心縱向坐標(biāo)(m)

2）船形系數(shù)均相對于垂線間長（Lbp）和型寬（B）計(jì)算而定。3）Xb、Xf均以腫前為+、腫后為-。繪制靜水力曲線012201224567ft910LL13U1&18：9203L一?'*/5,rP1234567B910II」LI^^IL圖5-1靜水力曲線邦戎曲線電算表和圖表5-2邦戎曲線電算表站號吃水，黃剖向面積/面積矩0T012345A000000My0000001T012345A0My02T012345A0My03T012345A0My04T012345A0My05T012345

A0My06T012345A0My07T012345A0My08T012345A0My09T012345A0My010T012345A0My011T012345A0My012T012345A0My0713T012345A0My014T012345A0My015T012345A0My016T012345A0My017T012345A0

My018T012345A0My01019T012345A0My020T012345A0000000My00000000111E131+151(.圖5-1邦戎曲線本船穩(wěn)性按ZC《海洋船舶穩(wěn)性規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)《海規(guī)》，對本船核算壓載出港、壓載到港及滿載出港、滿載到港四種載況的穩(wěn)性。以下計(jì)算所用數(shù)據(jù)采自下列資料：型線圖、總布置圖和靜水力曲線。穩(wěn)性橫截曲線圖電算表與圖表5-3穩(wěn)性橫截曲線表橫搖角排水體積/穩(wěn)性臂k=5VLsk=10V2045.11Ls

k=15VLsk=20VLsk=25VLsk=30VLsk=35VLsk=40VLsk=45VLsk=50VLsk=55VLsk=60VLs10001030006000▽10001030006000▽圖5-3穩(wěn)性橫截曲線各種裝載情況下排水量和重心位置的計(jì)算表5-4排水量和中心位置計(jì)算一一壓載到港序號項(xiàng)目P(t)Z(m)PZ(tm)X(m)PX(t.m)1空船2輕燃油3重燃油4滑油5淡水（頂棚）86淡水（冷凝）37船員、行李8食品9備品610合計(jì)

表5-5排水量和中心位置計(jì)算一一壓載出港序號項(xiàng)目P(t)Z(m)PZ(tm)X(m)PX(t.m)1空船2輕燃油123重燃油484滑油5淡水（頂棚）8206淡水（冷凝）37船員、行李8食品9備品610合計(jì)表5-6排水量和中心位置計(jì)算一一滿載到港序號項(xiàng)目P(t)Z(m)PZ(tm)X(m)PX(t.m)1空船2輕燃油3重燃油4滑油5淡水（頂棚）86淡水（冷凝）37船員、行李8食品9備品610載油量35003105001350011合計(jì)表5-7排水量和中心位置計(jì)算一一滿載出港序號項(xiàng)目P(t)Z(m)PZ(tm)X(m)PX(t.m)1空船2輕燃油123重燃油484滑油5淡水（頂棚）8206淡水（冷凝）37船員、行李

8食品9備品610載油量35003105001350011合計(jì)各種裝在情況浮態(tài)及穩(wěn)性計(jì)算表5-8各種裝載情況的浮態(tài)與穩(wěn)性計(jì)算序號項(xiàng)目單位壓載到港壓載出港滿載到港滿載出港1排水量△t37003710495050482平均吃水Tm3重心距腫Xgm4浮心距腫Xbm5縱傾力臂Xg-Xbm6縱傾力矩Mt-29707每厘米縱傾矩Mtc]434354548縱傾值tm9漂心距腫Xfm10首吃水變化8Tfm11尾吃水變化8Tam12首吃水Tfm13尾吃水Tam14橫穩(wěn)心距基線Zmm15重心距基線Zgm16初穩(wěn)性高GMm217自由液面修正m18修正后穩(wěn)性高GM1，m各種裝載情況船舶穩(wěn)性總表按《海船穩(wěn)性規(guī)范》核算表5-9各種裝載情況船舶穩(wěn)性總表序號項(xiàng)目單位壓載到港壓載出港滿載到港滿載出港1載貨量Dht00350035002平均吃水Tm3排水量△t37003710495050484全船重心高Zgm

5初穩(wěn)性高GMm26修正后穩(wěn)性高GM1m7規(guī)范要求值GM?m8艙室進(jìn)水角。j°9極限靜傾角0r3210最大靜穩(wěn)性臂Lsmm11規(guī)范要求值Lsm，m12Lsm對應(yīng)角0m3536363613規(guī)范要求值0m/3030303014靜穩(wěn)曲線峰值角0f3536363615規(guī)范要求值。V2525252516穩(wěn)性消失角。o8080586117規(guī)范要求值。o'5555555518橫搖周期Tqsec19橫搖角0120風(fēng)傾力臂Lfm21最小傾覆力臂Lqm22風(fēng)傾衡準(zhǔn)數(shù)Kf23穩(wěn)性是否合格合格合格合格合格各種情況受風(fēng)面積計(jì)算5-10受風(fēng)面積計(jì)算一一壓載到港序號項(xiàng)目核算面積（m2）面心距基線（m）面積矩（m3）1首樓及舷墻82起錨機(jī)3首桅(0.6)4舷墻5第一層上層建筑6第二、三層