散貨船設(shè)計(jì)計(jì)算書——船舶設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)

1、89700t散貨船設(shè)計(jì)計(jì)算書 船舶設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)目錄第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書及分析61.1 船型、用途與航區(qū)61.2 規(guī)范與法規(guī)61.3 載重量與艙容61.4 船舶主尺度限制61.5 航速與續(xù)航力61.6 總體其他性能61.7 貨艙與艙口蓋71.8 船員定額71.9 主輔機(jī)及鍋爐71.10 其他設(shè)備71.11 本章小結(jié)7第二章 船型特征及分析72.1 散貨船用途72.2 載重噸位82.3 布置特點(diǎn)82.4 貨艙數(shù)量82.5 積載因數(shù)82.6 起貨設(shè)備82.7 貨艙形式82.8 本章小結(jié)8第三章 新船主要要素選擇93.1 主尺度選擇9主要要素初步分析93.1.2 排水量初步選擇9船長10船寬10

2、方形系數(shù)和吃水10型深D的初步選擇10主機(jī)初步選擇11主尺度小結(jié)113.2重量估算11空船重量估算12主船體鋼料重量12上層建筑鋼料及艙內(nèi)設(shè)備重量12艙口蓋及艙口圍板重量12機(jī)電設(shè)備重量12外舾裝設(shè)備重量12螺旋槳重量13其他部分重量13空船重量小結(jié)13載重量與載貨量13人員、行李及食品13備品及供應(yīng)品13淡水13燃油13滑油及污油水14載貨量143.22.7載重量與載貨量小結(jié)143.3艙容初步計(jì)算與平衡（貨艙段）14新船所需艙容14貨艙所需艙容14壓載水所需艙容14油水艙艙容15新船所能提供的艙容15艙容計(jì)算小結(jié)及艙容平衡163.4本章小結(jié)16第四章 新船總布置設(shè)計(jì)174.1主船體的區(qū)劃17

3、4.1.1 首尾尖艙18機(jī)艙18貨艙18雙層底19首樓194.2貨艙布置194.3油水艙布置214.3.1 壓載艙布置214.3.2 燃油艙布置214.3.3 淡水艙布置214.4生活和工作艙室布置214.5艙容詳細(xì)校核214.6本章小結(jié)23第五章 新船型線設(shè)計(jì)245.1型線設(shè)計(jì)概述245.2型線圖及型值表245.3本章小結(jié)24第六章 性能計(jì)算246.1 最小干舷計(jì)算246.2 航速計(jì)算26阻力計(jì)算26航速估算286.3 登記噸位計(jì)算316.4 靜水力性能計(jì)算336.5 典型裝載情況的浮態(tài)和穩(wěn)性計(jì)算35艙容估算35重量重心計(jì)算35浮態(tài)計(jì)算39完整穩(wěn)性39第七章 課程設(shè)計(jì)小結(jié)417.1 船型、用

4、途及航區(qū)417.2 主尺度和船型系數(shù)417.3 噸位、載重量及載貨量417.4 航速和續(xù)航力417.5空船重量重心417.6 艙容417.7 輪機(jī)427.8螺旋槳427.9 船員人數(shù)427.10總布置圖和型線圖427.12課程設(shè)計(jì)體會427.12致謝43第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書及分析1.1 船型、用途與航區(qū)本船為鋼質(zhì)、單甲板、單機(jī)、單槳、尾機(jī)型散貨船，設(shè)有首樓。本船主要用于載運(yùn)煤炭、谷物和礦砂，也可載運(yùn)鋼材、木材等一般貨。本船航區(qū)為國際無限航區(qū)。載重量不大于7.5 萬噸級的散貨船應(yīng)滿足通航巴拿馬運(yùn)河（第一、二船閘）的有關(guān)要求。根據(jù)1.3節(jié)可知，本船載重量為89700t，故不受巴拿馬運(yùn)河限制。1.

5、2 規(guī)范與法規(guī)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列規(guī)范和法規(guī)： 中國船級社（CCS）的鋼質(zhì)海船入級規(guī)范，包括規(guī)范中的關(guān)于“散貨船結(jié)構(gòu)”的相關(guān)要求； 中華人民共和國海事局船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則中的“國際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則”。1.3 載重量與艙容根據(jù)學(xué)號5090109069，取后兩位帶入計(jì)算式： DW=69000+300*學(xué)號后兩位，即DW=69000+300×69=89700t，故新船在滿載吃水時(shí)的載重量為89700噸。新船貨艙散裝容積的積載因數(shù)為1.26m3/t。1.4 船舶主尺度限制在本設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)要求，由于載重量為89700噸，大于75000噸，故主尺度原則上不受巴拿馬運(yùn)河通航限制。對于

6、大噸位的船雖然沒有過巴拿馬運(yùn)河（一、二號船閘）的限制，但仍然有港口碼頭等因素對散貨船的主尺度的限制。故在選擇主尺度時(shí)，應(yīng)根據(jù)載重量的大小作具體分析，使船舶的適應(yīng)性盡可能地廣。1.5 航速與續(xù)航力(1) 航速在滿載吃水，主機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)工況CSR 下，考慮航海裕度15%時(shí)，服務(wù)航速不小于14.5 kn。航海裕度SM（Sea margin）是考慮由于風(fēng)浪和污底的影響所引起的阻力增加或推進(jìn)性能下降的因素而給定的所需主機(jī)功率增加。對于國際航行的一般貨船，SM 通常取10-15，本船任務(wù)書規(guī)定為15%。課程設(shè)計(jì)中，根據(jù)選擇的主尺度、船型系數(shù)、排水量和任務(wù)書要求的航速，經(jīng)阻力估算后，需要選擇適當(dāng)?shù)闹鳈C(jī)，然后通

7、過推進(jìn)效率的計(jì)算來檢驗(yàn)航速是否滿足要求。(2) 續(xù)航力續(xù)航力為24000 mile。1.6 總體其他性能(1) 穩(wěn)性：本船完整穩(wěn)性應(yīng)滿足法規(guī)對國際航行一般船舶的要求和對載運(yùn)散裝谷物貨船的要求。(2) 載重線：本船應(yīng)滿足國際載重線公約關(guān)于“B60”船的有關(guān)要求。按“B-60”船核定載重線，顯然應(yīng)為最小干舷船，即本船的型深和滿載吃水之間的關(guān)系要恰好（或基本恰好）符合“B-60”船的最小干舷。根據(jù)載重線公約的規(guī)定，采用“B-60”船干舷，須滿足該公約規(guī)定的對“B-60”船的破艙穩(wěn)性要求。(3) 壓載要求：本船應(yīng)考慮無貨壓載狀態(tài)的航海性能。壓載艙的設(shè)置應(yīng)滿足“鋼質(zhì)海船入級規(guī)范”“散貨船結(jié)構(gòu)（CSR）”

8、關(guān)于裝載工況中“壓載艙艙容和布置”的要求。壓載艙的設(shè)置要注意防止壓載狀態(tài)船體過大的靜水彎矩和剪力。此外，駕駛盲區(qū)應(yīng)滿足法規(guī)關(guān)于航行安全的“駕駛室可視范圍”和巴拿馬運(yùn)河的要求。(4) 本船應(yīng)具有良好的操縱性能和適航性能，設(shè)計(jì)理念應(yīng)符合綠色環(huán)保、節(jié)能減排的要求。散貨船存在較多的無貨壓載航行工況，設(shè)計(jì)的最佳方案是用較少的壓載量，滿足壓載工況浮態(tài)（包括符合駕駛視域）的要求，并使船舶的靜水彎矩盡可能的小。壓載艙的布置還應(yīng)滿足規(guī)范的要求。1.7 貨艙與艙口蓋貨艙數(shù)量一般情況下為7 個(gè)。貨艙和貨艙口的設(shè)置應(yīng)考慮盡可能有利于提高貨物的裝卸效率。本船貨艙區(qū)盡可能采用雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)，也可綜合布置、艙容、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和空船

9、重量等因素，采用單、雙混合型舷側(cè)結(jié)構(gòu)。本船貨艙蓋采用側(cè)移式艙口蓋，各貨艙艙口蓋的長度盡可能一致。本船不設(shè)起貨設(shè)備。1.8 船員定額本船人員定額為28 人，其中干部船員11 人，普通船員15 人，其他人員2 人（船東代表和引水員各1 人）。1.9 主輔機(jī)及鍋爐(1) 設(shè)低速柴油機(jī)主機(jī)一臺，主機(jī)型號和功率根據(jù)航速要求選定。(2) 設(shè)相同型號的柴油發(fā)電機(jī)組三臺。(3) 設(shè)燃油鍋爐和廢氣鍋爐各一臺。1.10 其他設(shè)備本船舾裝設(shè)備和其他機(jī)電設(shè)備按規(guī)范、法規(guī)和一般常規(guī)要求配備。1.11 本章小結(jié)課程設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)書要求，對總體設(shè)計(jì)方案有一個(gè)全面、系統(tǒng)的分析，對設(shè)計(jì)過程中的矛盾和各種因素的相互影響做出必要的討

10、論和分析，對矛盾和問題提出解決的辦法。設(shè)計(jì)過程正確采用反饋和逐步近似的工作方法。在對設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上，對新船的設(shè)計(jì)方案必須有一個(gè)盡可能細(xì)致的構(gòu)思，提出設(shè)想和對各種可能存在的問題進(jìn)行分析和思考。第二章 船型特征及分析2.1 散貨船用途散貨船以運(yùn)輸大宗貨物為主，主要有：煤、谷物、礦砂等，也可以裝運(yùn)木材、鋼材、紙漿、重貨等。本船以運(yùn)輸煤炭、谷物、礦砂為主。2.2 載重噸位通常，散貨船是根據(jù)主要航線來區(qū)分載重噸位，46萬噸級載重量的散貨船稱為靈便型（其中，56萬噸級又稱之為大靈便型）。通航于巴拿馬運(yùn)河第一、二船閘的巴拿馬型散貨船載重量為68萬噸級，好望角型散貨船載重量為13萬噸20萬

11、噸。作為大宗貨運(yùn)輸?shù)纳⒇洿?，因受到大型船舶?jīng)濟(jì)性好的刺激，大型化是發(fā)展的一個(gè)趨勢。2.3 布置特點(diǎn)散貨船通常為單甲板、單機(jī)、單槳、尾機(jī)型船。為減小甲板上浪，保護(hù)艙口蓋等甲板設(shè)施，增加船舶首部的儲備浮力，IMO 和IACS 都提出要求散貨船設(shè)置首樓。本船按任務(wù)書要求應(yīng)設(shè)置首樓。設(shè)置首樓的不利之處是增加了駕駛盲區(qū)的長度和結(jié)構(gòu)鋼料重量。為減小設(shè)置首樓帶來的不利因素，可適當(dāng)減小首樓高度，但一般不小于載重線法規(guī)中要求的上層建筑標(biāo)準(zhǔn)高度。布置船員起居處所和工作處所的甲板室位于機(jī)艙上部。靈便型散貨船甲板室層數(shù)通常為5層，巴拿馬型和好望角型散貨船通常為6 層。2.4 貨艙數(shù)量貨艙數(shù)量的確定需考慮使用要求、裝卸

12、效率、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、規(guī)范要求、破艙穩(wěn)性等因素，貨艙數(shù)量多，增加了卸貨時(shí)的清艙工作量，且不宜裝載大件或長件。散貨船的貨艙數(shù)量一般按船長而定，單個(gè)貨艙的長度一般不超過30m。2.5 積載因數(shù)散貨船的積載因數(shù)視主要裝載貨物的種類不同有較大的差異，對裝載輕貨為主的船，積載因數(shù)可高達(dá)2.0m3/t。巴拿馬型散貨船對應(yīng)滿載吃水裝載情況的積載因數(shù)一般只有1.231.28 m3/t。本船設(shè)計(jì)任務(wù)書要求為1.26 m3/t。2.6 起貨設(shè)備中小型散貨船為了能適應(yīng)盡可能多的港口，大多設(shè)有甲板起重機(jī)，主要用于卸貨。大型散貨船和用于定線運(yùn)輸?shù)纳⒇洿?，一般不設(shè)起重機(jī)。2.7 貨艙形式散貨船針對主要裝載散貨的特點(diǎn)，為便于裝卸

13、，其貨艙有其特定的結(jié)構(gòu)形式，通常都設(shè)有頂邊水艙和底邊水艙。這種形狀的好處是裝貨時(shí)能將貨艙基本裝滿，減少平艙工作量，卸貨時(shí)能減少清艙工作量。設(shè)置的頂邊艙和底邊艙可用于裝載壓載水，增加了壓載量，并提高壓載重心，可增加壓載航行的首尾吃水和改善壓載狀態(tài)的橫搖性能。單舷側(cè)結(jié)構(gòu)頂邊艙和底邊艙之間的單舷側(cè)部分是結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)，加上此處舷側(cè)外板上的構(gòu)件均暴露在貨艙內(nèi)，在裝卸貨物作業(yè)中結(jié)構(gòu)構(gòu)件難免有被碰撞以及磨損、腐蝕等，導(dǎo)致散貨船由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的不足而發(fā)生海難事故。因此，國際海事組織和國際船級社協(xié)會曾要求強(qiáng)制推行雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)，并對此做了大量的工作。雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)的不利之處主要是損失了部分艙容，結(jié)構(gòu)鋼料重量也略有增加。雙

14、舷側(cè)的不利因素影響到船舶的經(jīng)濟(jì)性，但從提高散貨船安全性出發(fā)，雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)是有利的。雙舷側(cè)散貨船的邊艙寬度對艙容影響較大，為減少雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)對艙容的不利影響，一般希望雙舷側(cè)寬度小些，但其最小寬度應(yīng)滿足規(guī)范對檢驗(yàn)通道的要求。考慮到單舷側(cè)和雙舷側(cè)的利弊，也出現(xiàn)了采用混合式貨艙結(jié)構(gòu)，即一部分貨艙采用雙舷側(cè)，另一部分貨艙采用單舷側(cè)。2.8 本章小結(jié)本章著重介紹了現(xiàn)階段主流散貨船的船型特征，從散貨船用途、載重噸位、布置特點(diǎn)、貨艙數(shù)量、積載因數(shù)、起貨設(shè)備、貨艙形式等角度進(jìn)行總體把握和分析，從而為總體方案構(gòu)思提供了參考的依據(jù)。由于新船不再需要滿足巴拿馬運(yùn)河船閘對于船體主尺度的要求，故不再對巴拿馬型散貨船做特殊介紹

15、。第三章 新船主要要素選擇3.1 主尺度選擇主要要素初步分析一艘新船的設(shè)計(jì)，通常是從主要要素的選擇開始，主要要素包括了主尺度和主要技術(shù)參數(shù)。主尺度涉及船舶的各項(xiàng)技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性，是船舶設(shè)計(jì)中一項(xiàng)影響重大和決定性的工作。主尺度的選擇必須滿足基本技術(shù)要求：(1)重量和浮力是平衡的，即要求能正確估算空船重量；(2)艙容是足夠的，即需要正確估算出新船所能提供的各種艙容；(3)主要性能是滿足任務(wù)書要求的，要估算航速、評估操縱性等主要性能；(4)要滿足法規(guī)相關(guān)內(nèi)容的要求，例如最小干舷、完整穩(wěn)性、破艙穩(wěn)性等。船長的選擇，在滿足限制條件下，一般首先從浮力、總布置（艙容和布置地位）、快速性這三個(gè)因素來考慮。對于

16、載重型船舶，其中最基本的考慮因素是浮力，其次是快速性和布置地位。從經(jīng)濟(jì)性方面講，船長對空船重量等造價(jià)因素影響敏感，船長選取短一些，可減輕空船重量，降低造價(jià)。散貨船屬于載重型船舶，其運(yùn)輸?shù)呢浳镏饕獮榈椭地洠剿僖蟛桓?，因此無論從使用要求還是經(jīng)濟(jì)性考慮，散貨船的船型必定是一種低速肥大型船舶，在主尺度不受限制的情況下，船長和長寬比值應(yīng)該選取小一點(diǎn)，船體豐滿一些。散貨船的型深在滿足最小干舷的前提下主要取決于艙容的要求。型深小量的變化對空船重量和航海性能影響都不大。在積載因數(shù)大致相當(dāng)時(shí)，新船所需艙容基本等同于載重量的變化，在船長、船寬基本不變時(shí)，新船所能提供的艙容也就基本比例于型深的改變。船舶的設(shè)計(jì)吃

17、水是指夏季載重水線的吃水，也即為滿載吃水。顯然，在船舶設(shè)計(jì)中，滿載吃水裝載情況除須符合載重線法規(guī)以外，還應(yīng)符合其他所有相關(guān)規(guī)范和法規(guī)的要求，如完整穩(wěn)性、破艙穩(wěn)性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等等，因?yàn)檫@些都與船舶的裝載條件有關(guān)。在一定的船長、船寬和吃水下，方形系數(shù)的選擇主要關(guān)系到排水量和阻力等性能。增加方形系數(shù)對空船重量和造價(jià)影響極微，因此，現(xiàn)代散貨船設(shè)計(jì)中，為了增加載重量，方形系數(shù)的選取越來越大。但方形系數(shù)的增大對阻力性能影響很大，過大的方形系數(shù)也不利于操縱性能。因此，在取大方形系數(shù)的同時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施來彌補(bǔ)對性能的不利影響，例如在型線設(shè)計(jì)、推進(jìn)裝置、操縱裝置等方面做細(xì)致的優(yōu)化工作。3.1.2 排水量初步

18、選擇第一次粗估排水量用載重量系數(shù)DW，DW可用母型船數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。=DWDW=DWDW00=8970075008×87786.17=104869.21t一般對于同類型的船舶，主尺度越大，載重量系數(shù)也越大，因此，上式估算的排水量可能偏大，具體將在更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)中進(jìn)行調(diào)整。船長船長初步選擇由母船資料換算，分別以75000t母船和115000t母船為參照求得船長：Lpp=Lpp0013=218×(8970075088)13=231.3mLpp=Lpp0013=248×(89700115000)13=228.3m由此可以判斷，船長在230米左右。但由于船長越長，空船重量增

19、加較多，故初步選擇船長為229米。船寬船寬的選擇主要參照也是母型船資料。分別以75000t母船和115000t母船換算如下：B=B0013=32.26×(8970075088)13=34.23mB=B0013=43×(8970075088)13=39.58m由于75000t母船的寬度受到巴拿馬運(yùn)河的限制，所以，以115000t母船換算所得的B比較合理。但是考慮到L/B的要求盡量不超過6，而太小的船寬又會對艙容有較大的影響，故綜合考慮后，取船寬為38米。方形系數(shù)和吃水方形系數(shù)的初步考慮從亞歷山大公式出發(fā)，根據(jù)航速要求來估算。CB=C-1.68Fn式中C可根據(jù)母型船得到： C=

20、CB0+1.68Fn0=0.85+1.68×14.4×0.51449.8×218=1.119則CB=C-1.68Fn=1.119-1.68×14.5×0.51449.8×229=0.855由于考慮到需滿足平衡式：=kLBdCB計(jì)算得吃水：d=kLBCB=13.67m考慮到吃水可能偏小，故適當(dāng)減小方形系數(shù)來進(jìn)行調(diào)整?，F(xiàn)取吃水為13.8m，此時(shí)由平衡式計(jì)算得方形系數(shù)CB=0.847，基本滿足要求。由于方形系數(shù)的減小，也可略微提高阻力性能。型深D的初步選擇型深D的初步選擇考慮用母型船進(jìn)行換算。從貨艙容積考慮，如果新船的貨艙長度占船長的比例和

21、貨艙部位及結(jié)構(gòu)形式與母型船的差別不大時(shí)，可用下式估算：D=DoLoBoLBWccWcoco其中由于新船的載貨量未知，所以用載重量DW近似代替Wc。分別用兩艘母船計(jì)算得：D=DoLoBoLBWccWcoco=19.6×218×32.26229×38×75088×1.2689700×1.26=20.80mD=DoLoBoLBWccWcoco=19.6×248×43229×38×115000×1.2689700×1.26=18.59m考慮到75000t母船受到巴拿馬運(yùn)河的限制，船寬

22、較窄，型深較深，故估算出的新船型深也偏大，而115000t母船由于是單舷側(cè)，而設(shè)計(jì)新船優(yōu)先考慮雙舷側(cè)，故須在計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。綜合其他各因素考慮后，現(xiàn)取型深D=19.2m。主機(jī)初步選擇根據(jù)母型船資料用海軍系數(shù)法估算主機(jī)功率。P=Po023VV03海軍系數(shù)法中P一般為有效功率，但同類船地有效功率與機(jī)器功率的比值一般相差不大，故直接用母型船的主機(jī)最大持續(xù)功率進(jìn)行換算，得到新船的最大持續(xù)功率：P=Po023VV03=9480×104869.2187786.172314.514.43=10896.98KW考慮到新船和母型船相比，長寬比減小了，故阻力性能不如母型船，所以主機(jī)的功率需要

23、再有適當(dāng)?shù)奶岣摺Ｓ捎谒迷O(shè)計(jì)軟件FreeShip可以計(jì)算出主機(jī)的功率，故在后面的設(shè)計(jì)中將會得出新船的主機(jī)功率，從而進(jìn)行調(diào)整和重新選型。3.1.8主尺度小結(jié)主尺度的選擇可以參照母型船、經(jīng)驗(yàn)公式、統(tǒng)計(jì)公式等。本傳主要根據(jù)母型船進(jìn)行粗估，結(jié)果如下：考慮到主機(jī)功率在后面的計(jì)算中可能有較大調(diào)整，故先不列入表中。實(shí)際上在估算的過程中，不可能一次成功，所有的數(shù)據(jù)都是根據(jù)后面重量重心估算和艙容校核的結(jié)果等，結(jié)合誤差的大小以及可能產(chǎn)生誤差的原因，一遍遍的修改得到。例如最初船寬選擇了39m，型深19.6m，但是考慮到這樣空船重量比較大，超出了所給的精度范圍，故進(jìn)行了重新調(diào)整。3.2重量估算3.2.1空船重量估算空

24、船重量可以以分類的形式進(jìn)行估算，這樣相對于將空船重量分為船體鋼料重量、舾裝重裝以及機(jī)電設(shè)備重量更準(zhǔn)確。根據(jù)母型船資料，現(xiàn)在將空船重量分為主船體重量、上層建筑鋼料及艙內(nèi)設(shè)備、艙口蓋及艙口圍板、機(jī)電設(shè)備、外舾裝設(shè)備、螺旋槳以及其他部分重量共七部分。3.主船體鋼料重量主船體鋼料重量的估算根據(jù)母型船，采用指數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。指數(shù)法考慮了各主尺度對于船體鋼料重量影響程度的不同，從而計(jì)算結(jié)果更可靠。指數(shù)法計(jì)算結(jié)果如下：WH=CHLBDdCB+WC式中：WC=0，CH=WH0L0B0D0d0CB0，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法中=1.878，=0.695，=-0.189，=0.158，=0.197。最終計(jì)算得：WH=CHLBD

25、dCB+WC=11529.33t3.2.1.2上層建筑鋼料及艙內(nèi)設(shè)備重量上層建筑鋼料及艙內(nèi)設(shè)備重量的估算也采用指數(shù)法進(jìn)行。W=CHLBDdCB+WC式中：WC=0，CH=WHL0B0D0d0CB0，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法中=1.878，=0.695，=-0.189，=0.158，=0.197。最終計(jì)算得：W=CHLBDdCB+WC=1035.29t艙口蓋及艙口圍板重量艙口蓋及艙口圍板的重量依據(jù)艙口蓋面積與母型船成比例的原則估算，即采用平方模數(shù)法。估算過程中假設(shè)艙口蓋的長、寬分別與船長、船寬成比例，則計(jì)算如下：W01=W010LBL0B0=644.2×229×38218×32

26、.26=797.11t機(jī)電設(shè)備重量按主機(jī)功率粗估得：WM=WM0PDPD00.5=930×10896.980.735594800.73550.5=997.19t3.外舾裝設(shè)備重量由于外舾裝主要布置在外部甲板，故可以考慮其與LB成比例，即按平方模數(shù)法粗估：W02=W020LBL0B0=304.3×229×38218×32.26=376.5t3.2.1.6螺旋槳重量按照螺旋槳的重量與主機(jī)功率成比例的關(guān)系進(jìn)行估算，結(jié)果如下：W03=W030PDPD0=20×10896.989480=22.99t3.2.1.7其他部分重量其他部分重量也可粗略采用平方模

27、數(shù)法進(jìn)行計(jì)算：W04=W040LBL0B0=551.2×229×38218×32.26=682.04t3.2.1.8空船重量小結(jié)載重量與載貨量3.2.2.1人員、行李及食品先計(jì)算航行天數(shù)。新船續(xù)航力為24000mile，設(shè)計(jì)航速為14.5kn，則航行天數(shù)計(jì)算如下：n=2400014.5×24=68.97天新船人員定額為28人，人員重量按照每人63kg計(jì)算，行李按照每人45kg計(jì)算，食品按照每人每天3kg計(jì)算，則人員、行李以及視頻重量為：W1=28×65+45+3×28×68.97kg=8870kg=8.87t3.2.2.2備

28、品及供應(yīng)品取空船重量的0.5%作為備品及供應(yīng)品的重量，即W2=0.005×15440.48=77.2t3.2.2.3淡水淡水取每人每天200kg計(jì)算，則計(jì)算結(jié)果如下：W3=0.2×28×68.97=386.21t3.2.2.4燃油燃油儲備量根據(jù)所選主機(jī)功率以及其耗油量進(jìn)行選擇。對于本船，最初選擇主機(jī)最大持續(xù)功率為10896.98kw。但是，根據(jù)上述主機(jī)選型的理論分析，由于海軍系數(shù)法估算的不準(zhǔn)確，導(dǎo)致主機(jī)功率偏小。這一點(diǎn)在后面用FreeShip進(jìn)行航速計(jì)算時(shí)得到證實(shí)。經(jīng)計(jì)算后，查閱MAN B&W柴油機(jī)選型手冊并進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，最終選用MAN B&W G

29、60ME-C9柴油機(jī)，該柴油機(jī)主機(jī)最大持續(xù)功率為13400kw，轉(zhuǎn)速為97r/min，耗油量為169.5g/Kwh。則燃油儲備量計(jì)算結(jié)果如下：WF=g0P1tk=1.17×0.1695×13400×0.85×2400014.5×1.15÷1000=4299.5t.5滑油及污油水滑油機(jī)污油水的重量計(jì)算依據(jù)滑油及污油水的重量與燃油儲備量成比例的原則，計(jì)算結(jié)果如下：WL=WL0WF0×WF=22.23152.72×4299.5=30.28t.6載貨量載貨量Wc=DW-Wi，計(jì)算得：Wc=84897.9t3.22.7載重量

30、與載貨量小結(jié)3.3艙容初步計(jì)算與平衡（貨艙段）3.3.1新船所需艙容3.3.1.1貨艙所需艙容貨艙所需艙容計(jì)算如下：Vc=Wc×ckc=84898×1.260.995=107509m33.3.1.2壓載水所需艙容由規(guī)范要求，壓載工況下，只需螺旋槳浸沒即可。根據(jù)母型船數(shù)據(jù)，此時(shí)估算新船尾吃水為7.3m。根據(jù)壓載工況下，縱傾不超過1.5%L，計(jì)算得尾吃水為df=7.3-0.015×229=3.865m,此時(shí)平均吃水d=7.3+3.8652=5.583m。根據(jù)估算公式：dBd=(B)CBCW其中：dB=5.583m，d=13.8m，=104896t，CB=0.947，由

31、于相似船CW對性能等各方面影響非常小，故新船的CW取于母型船相等，即有新船的CW=0.929。由此可以初步估算出壓載工況下的排水量B=38859t。由于壓載到港相比壓載出港，其油水的存儲量較小，則若要保證螺旋槳不出水，到港狀態(tài)需要的壓載量較多，故需要計(jì)算壓載到港時(shí)得壓載水量：WB=B-LW-W1-W2-0.1W3-0.1WF-WL=22844t所需壓載水艙容積：VB=WBk=22277m3考慮到首尾尖艙可做壓載艙，所以貨艙段壓載水取總壓載水量的90%，則貨艙段VBc=0.9×22277=20049m33.3.1.3油水艙艙容貨艙段內(nèi)的油水艙主要是指燃油艙。燃油艙的容積計(jì)算中涉及較多的

32、系數(shù)，現(xiàn)一一說明。燃油密度根據(jù)資料取為0.98t/m3，容積折扣系數(shù)取為0.99，考慮膨脹，取膨脹系數(shù)為0.98.考慮可能在燃油艙中布置關(guān)系用于加熱等用途，故再取系數(shù)0.97。則，此時(shí)可以得到燃油艙所需艙容Vow=WFk=4299.50.98×0.99×0.98×0.97=4662m3貨艙段內(nèi)，取總共需要的燃油艙容積的85%，即Vowc=0.85×4662=3963m3。3.3.2新船所能提供的艙容新船貨艙段能提供的艙容按照母型船進(jìn)行估算。（1）首先估算貨艙段長度。新船LBP=229m，取新船全長LOA=235.4m。機(jī)艙長度可按照主機(jī)長度粗略估算：LM

33、=lm+C其中C可按照母型船進(jìn)行估算：C=LM0-lm0=20-6.392=13.608m則有新船機(jī)艙長度：LM=lm+C=7.242+13.608=20.85m首尾尖艙長度根據(jù)其與船長成比例的原則，估算后根據(jù)下面總布置中所選的肋距進(jìn)行調(diào)整后，取首尖艙長度為14.85m,尾尖艙長度為12.8m。則可得貨艙段長度：LC=235.4-20.85-12.8-14.85=180.4m根據(jù)下面所確定肋位長度，調(diào)整為180.44m。（2）然后計(jì)算新船艙口蓋的尺寸。估算過程中假定艙口蓋的長、寬分別與船長、船寬成比例。則新船：艙口蓋長L1=L10L0L=16.53218×229=17.6m艙口蓋寬B

34、1=B10B0B=18.632.26×38=17.6m艙口蓋高與母型船相同，即為2m。同理得第1號貨艙的艙口蓋的尺寸為17.6×15.78×2m。（3）再根據(jù)母型船估算新船可以提供的艙容。母型船貨艙段的總艙容大致為其貨艙段燃油艙、貨艙以及壓載水艙的總?cè)莘e：VC0=90257.65+2366.56+17248.61=109872.82m3母型船艙口部分的容積為：VC1=2×16.53×15.8×6+2×16.53×13.4=3577m3則去除艙口蓋部分的貨艙容積為：VC2=109872.82-3577=106295.

35、82m3則用VC2LC0B0D0來近似表示母船貨艙段的豐滿度系數(shù)。新船的貨艙段總?cè)莘e為：VC=VC2LC0B0D0LCBD+V=132765m3艙容計(jì)算小結(jié)及艙容平衡根據(jù)任務(wù)書精度要求，艙容誤差需控制在1%內(nèi)。將貨艙段上述各艙室所需艙容和能提供艙容匯總?cè)缦拢?.4本章小結(jié)主尺度選擇的一般流程見如下流程圖：注意到（1）初始擬定的主尺度后，估算空船重量可以較為粗略，重力與浮力的平衡精度可粗一些。由于后續(xù)的艙容校核和性能等校核都有可能重新調(diào)整主尺度，重力和浮力的平衡又會被打破，因此只要將不平衡的情況記下，在后續(xù)調(diào)整尺度時(shí)一并考慮。（2）校核艙容和布置地位僅依靠幾個(gè)主尺度是難以進(jìn)行的，因此，在有了一個(gè)

36、重力和浮力初步平衡的主尺度以后，需要進(jìn)行粗略勾畫總布置草圖，其目的是為了估算艙容，進(jìn)行艙容平衡。（3）艙容不平衡需要調(diào)整主尺度時(shí)，還應(yīng)注意最小干舷的要求，以便綜合考慮主尺度調(diào)整的方案，此時(shí)綜合考慮的因素至少有重力和浮力的差別、艙容以及最小干舷的要求。（4）在此階段的主尺度雖然尚未進(jìn)行性能方面的計(jì)算校核，但是從尺度比和方形系數(shù)等所選擇的參數(shù)中，也應(yīng)對新船的基本性能與母型船等資料進(jìn)行對比，做出一些判斷，以便在調(diào)整主尺度時(shí)能考慮和綜合更多的因素。（5）主尺度選擇要考慮綜合因素，要平衡各種矛盾，因此需要根據(jù)實(shí)際情況來靈活處理，設(shè)計(jì)工作強(qiáng)調(diào)的是綜合分析問題和合理解決問題。（6）經(jīng)過迭代和修改，最終選擇的

37、主尺度應(yīng)該是能較好的兼顧各方的要求。為了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，還需進(jìn)行必要的論證、對比工作。第四章 新船總布置設(shè)計(jì)4.1主船體的區(qū)劃本船為設(shè)計(jì)載重量89700t的散貨船，原則上主尺度不受巴拿馬運(yùn)河第一、第二船閘限制。由于第54 屆環(huán)保會決議修訂的MARPOL73/78附則I新增“第12A條燃油艙保護(hù)”，故本船設(shè)計(jì)過程中應(yīng)著重考慮因燃油艙保護(hù)引起的總布置變化。此外，還需著重考慮雙底、雙舷側(cè)對本船的重量重心以及艙容的影響?？傊?，應(yīng)綜合考慮各方面情況，做出合理的選擇。本船設(shè)計(jì)過程中的參考母型船為一艘75000t巴拿馬型散貨船（無燃油艙保護(hù)、雙舷側(cè)）和一艘115000t散貨船（有燃油艙保護(hù)、單舷側(cè)）。散貨船主

38、船體的縱向區(qū)劃為：首、尾尖艙、機(jī)艙和貨艙，垂向區(qū)劃僅為雙層底和一層連續(xù)甲板。進(jìn)行主船體區(qū)劃時(shí)，首先應(yīng)確定各區(qū)域的肋距。規(guī)范雖然對普通肋距有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)肋距，但實(shí)際設(shè)計(jì)中通常是綜合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、鋼料重量和布置要求等因素來考慮選擇各區(qū)域的肋距。一般散貨船貨艙段的船底結(jié)構(gòu)是取3個(gè)肋距設(shè)置一個(gè)強(qiáng)框架，甲板結(jié)構(gòu)取6個(gè)肋距設(shè)置一個(gè)強(qiáng)框架，因此貨艙段的肋位數(shù)最好為3和6的倍數(shù)。本船根據(jù)各艙室長度，現(xiàn)取肋距如下： 首尾尖艙尾尖艙的作用一方面起到保護(hù)機(jī)艙，另一方面可將消瘦的尾端分割出來，用于布置尾壓載艙，尾壓載艙可用于到港工況的浮態(tài)調(diào)整（彌補(bǔ)油水消耗后重心前移產(chǎn)生的縱傾矛盾）。防撞艙壁之前的區(qū)域?yàn)槭准馀?，由于船首是碰?/p>

39、發(fā)生概率最大的區(qū)域，規(guī)范要求任何船舶都必須設(shè)置首尖艙，且要求首尖艙碰破后不會導(dǎo)致船舶沉沒。因此，首尖艙的長度不能太長也不能太短，首尖艙太短使保護(hù)范圍過小，太長可能碰破后直接導(dǎo)致船舶沉沒。為了使貨艙長度盡可能大些，增加艙容利用率，首尖艙長度在許可且布置合理的情況下，可考慮取短一些。首尖艙的下部一般布置為首壓載艙，上部為儲物艙，在首樓部分可作為纜索艙。本船船尾-#11肋位為尾尖艙，#250肋位-船首為首尖艙。首尖艙14.25m，尾尖艙12.8m。4.1.2機(jī)艙機(jī)艙的長度主要與要求的機(jī)艙的布置地位有關(guān)，應(yīng)該根據(jù)所選主機(jī)的情況進(jìn)行討論。機(jī)艙長度的選擇在散貨船設(shè)計(jì)中是一個(gè)很重要的考慮因素。從經(jīng)濟(jì)性方面考

40、慮，盡可能地縮短機(jī)艙長度，可提高艙容的利用率，但從用船來說，過短、過小的機(jī)艙對設(shè)備的布置和設(shè)備維修帶來困難。因此必須盡最大的可能處理好這些利弊和矛盾。尾機(jī)型船的機(jī)艙下部很窄，而上部很寬，為增加布置地位，機(jī)艙區(qū)域應(yīng)根據(jù)高度設(shè)置若干層平臺。本船機(jī)艙為#11-#37肋位之間，長20.85m。機(jī)艙設(shè)有二層平臺，上層平臺布置了集控室、柴油艙和日用油艙及沉淀油艙等，下層平臺布置了三臺發(fā)電機(jī)組以及一個(gè)燃油艙。4.1.3貨艙散貨船貨艙長度占垂線間長的比例約為80%83%。在初步確定機(jī)艙和首尾尖艙后，貨艙長度就是船長減去首尾尖艙和機(jī)艙的長度。巴拿馬型散貨船貨艙數(shù)量一般為7 個(gè)，單個(gè)貨艙的長度一般不超過30m。貨

41、艙的區(qū)劃一般以均勻艙長來布置。貨艙段的側(cè)邊艙包含底邊艙、舷側(cè)邊艙和頂邊艙，各艙室都需要慎重考慮，以滿足貨艙、壓載水艙、燃油艙的艙容要求。同時(shí)還需要考慮到結(jié)構(gòu)的問題。需綜合考慮后決定?？紤]到本船6、7貨艙頂邊艙作為燃油艙使用，故為了滿足燃油裝載需求，此兩段貨艙的長度較2、3、4、5貨艙更長。同時(shí)由于首部型線變化比較劇烈，故1貨艙作了部分調(diào)整。本船貨艙段為#37-#250，貨艙總長187.44m，共7個(gè)貨艙，1貨艙長23.76m，2-5貨艙長26.4m，6、7貨艙長29.04m。4.1.4雙層底雙層底對船舶具有直接的保護(hù)作用，因此規(guī)范對一般船舶都有設(shè)置雙層底的要求。本船雙層底的設(shè)置范圍是從尾尖艙壁

42、至防撞艙壁。雙層底的最小高度需滿足入級規(guī)范對雙層底中桁材最小高度的要求。由于雙層底內(nèi)不能設(shè)置燃油艙，貨艙區(qū)域的雙層底一般只用于壓載艙，考慮到燃油艙布置問題，貨艙區(qū)域的雙層底高度可取小一些。允許機(jī)艙區(qū)域的雙層底高度不同于貨艙區(qū)域。這主要考慮了主機(jī)基座安裝的要求。機(jī)艙雙層底內(nèi)布置了輕柴油艙、滑油循環(huán)艙、艙底水分離艙、燃油溢油艙、燃油和滑油的油渣艙、艙底水艙等。根據(jù)規(guī)范對散貨船雙層底高度要求有：h=25×B+42×d+300=1829.6mmh=3820×1000=1900mm實(shí)際取1900mm作為本船雙層底高。4.1.5首樓為減小甲板上浪，保護(hù)艙口蓋等甲板設(shè)施，增加船

43、舶首部的儲備浮力，IMO 和IACS 都對散貨船提出了設(shè)置首樓的要求，本船也設(shè)置首樓。首樓的最小長度法規(guī)未明確規(guī)定，但首樓長些可增加首部儲備浮力。考慮到設(shè)置首樓的另一個(gè)作用是保護(hù)第一貨艙艙口蓋減少波浪的沖擊，因此首樓尾端應(yīng)盡可能靠近No.1 貨艙。本船首樓長度17m，距第1貨艙艙口圍壁前端的距離為2.57m。4.2貨艙布置散貨船時(shí)載重型船舶，對于艙容，首要滿足的是有足夠的貨艙艙容裝載貨物，所以，設(shè)計(jì)的時(shí)候要時(shí)刻注意考慮有足夠的貨艙艙容。新船貨艙段雙層底、底邊艙、舷側(cè)均不可布置燃油艙，故考慮在臨近機(jī)艙的第6、7貨艙的頂邊艙布置燃油艙。但這樣減少了這兩個(gè)貨艙的艙容。本船按照任務(wù)書要求，考慮采用雙舷

44、側(cè)結(jié)構(gòu)。由于雙舷側(cè)邊艙寬度對貨艙艙容影響較大，邊艙對破艙穩(wěn)性基本沒有貢獻(xiàn)，雙舷側(cè)邊艙的最小寬度應(yīng)滿足最小檢驗(yàn)通道的要求，故再參照母型船及相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上再做選擇。首尾端的貨艙因型線收縮，邊艙的縱艙壁采用折線過度。散貨船貨艙的橫艙壁都采用槽型艙壁，槽型艙壁的好處是艙壁上沒有骨架，有利于散貨的裝卸，減少清倉工作量。故本船采用槽形艙壁。對于由于槽形艙壁附近會布置部分梯道等，故因此會占用一部分艙容。在初步估算艙容的時(shí)候，將每艙的艙長減少0.4m用于布置該設(shè)備。散貨裝卸時(shí)有休止角因此散貨船在貨艙口兩側(cè)設(shè)有頂邊艙，頂邊艙的傾角應(yīng)小于休止角，可減少貨物的移動。貨艙底部兩側(cè)的底邊艙傾角應(yīng)大于休止角，可減少卸貨

45、時(shí)的清倉工作量。頂邊艙和底邊艙的空間用于壓載艙。散貨的休止角視貨物的物理性質(zhì)而定，一般鐵礦石和煤炭的休止角為35o45o，谷物的休止角通常為35o37o，干燥谷物約為30o31o。因此，散貨船頂邊艙的傾角一般為30o，底邊艙的傾角一般大于35o。本船頂邊艙傾角取為30o。底邊艙傾角取為35o。貨艙布置的另一個(gè)重要內(nèi)容是確定貨艙開口和艙口蓋尺寸。本船采用側(cè)移式艙口蓋。這種形式由于艙蓋的開啟是平移運(yùn)動，因此艙蓋的開啟裝置很簡單，蓋板數(shù)量少，結(jié)構(gòu)簡單，啟閉可靠性好。但是要求貨艙開口不能大于B/2。側(cè)移式艙口蓋是側(cè)向開啟的，因此艙口的前后端無需艙蓋的收藏地位，相鄰兩個(gè)貨艙開口之間只需留出橫向通道和艙口

46、圍結(jié)構(gòu)的布置地位即可。綜合考慮后，現(xiàn)將貨艙段剖面圖繪制如下：本船艙口蓋已在第四章設(shè)計(jì)，具體參數(shù)如下：4.3油水艙布置 壓載艙布置為保證壓載工況的航行性能，散貨船需要足夠的壓載艙。散貨船上能用于布置壓載艙的地位除首尾尖艙以外，主要是貨艙區(qū)域的雙層底艙、底邊艙、頂邊艙和雙舷側(cè)邊艙。在重壓載工況，可使用某個(gè)貨艙作壓載艙。由于舷側(cè)部分是結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)，加上裝卸過程中對單舷側(cè)構(gòu)件的損壞以及舷側(cè)的腐蝕問題，故本船使用雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)。雙舷側(cè)的使用會減少貨艙的艙容、增加結(jié)構(gòu)重量，故在滿足最小檢查通道要求的基礎(chǔ)上盡量減小舷側(cè)的間距。對于雙舷側(cè)的船，由于舷側(cè)邊艙寬度較小，容積有限，因此是否用于壓載艙還有其他的考慮。由于

47、舷側(cè)裝載壓載水會加快舷側(cè)的腐蝕，故本船舷側(cè)留作空艙。根據(jù)燃油艙保護(hù)的規(guī)定，貨艙段雙層底艙不能布置燃油艙，故用于壓載艙?？紤]到壓載管系的布置和維修地位，通常在貨艙段雙層底的中部還設(shè)有管弄，形成箱型中桁材結(jié)構(gòu)。散貨船壓載艙布置的另一個(gè)重要考慮因素是影響總縱強(qiáng)度的靜水彎矩。通常，大型散貨船各種裝載工況中，最大靜水彎矩出現(xiàn)在輕壓載工況（中拱）。因此如何減少輕壓載工況的靜水彎矩也是散貨船總體設(shè)計(jì)中應(yīng)予以重視的一個(gè)問題。要減小輕壓載工況的中拱彎矩，就希望增加船中部的壓載量，適當(dāng)減少首端的壓載量，然而這樣的考慮會影響到中部貨艙的容積，顯然又是一個(gè)矛盾的問題，設(shè)計(jì)的優(yōu)化就是在矛盾中尋找最佳的平衡，其最重要的考

48、慮因素仍然是船舶的綜合經(jīng)濟(jì)性。對于本船，綜合考慮上述各因素后，將貨艙段雙層底、底邊艙、首尖艙、尾尖艙以及1-5貨艙的頂邊艙作為壓載艙。 燃油艙布置法規(guī)要求總?cè)莘e大于600m3 的船舶，燃油艙必須保護(hù)。對于本船，各燃油艙均需要進(jìn)行保護(hù)，因此不能布置在舷邊或雙層底內(nèi)。燃油艙除少部分可布置在機(jī)艙區(qū)域以外，大部分的燃油艙需設(shè)置在靠近機(jī)艙的貨艙區(qū)，可適當(dāng)加大貨艙區(qū)的頂邊艙來布置燃油艙，并在舷邊設(shè)隔離艙。本船就通過增大6、7貨艙頂邊艙的高度來增大艙容，以便可以裝載所需的燃油。還有一個(gè)燃油艙設(shè)置在機(jī)艙。考慮到母型船是沒有燃油艙保護(hù)的，所以，在最初決定主尺度時(shí)便已經(jīng)通過型深等尺度的調(diào)節(jié)來解決燃油艙布置中的問題

49、。 淡水艙布置淡水艙通常布置在靠近船員生活區(qū)的主船體內(nèi)。本船參照母型船，將淡水艙布置在船體尾部。本船還設(shè)有一個(gè)蒸餾水艙，位于淡水艙旁邊并單獨(dú)存儲。4.4生活和工作艙室布置上層建筑各層甲板的布置包括：生活艙室、工作艙室、儲藏室以及通道、梯道的布置。本船生活和工作艙室和母型船相似。4.5艙容詳細(xì)校核從Freeship軟件可以導(dǎo)出指定位置的型線（亦可從型線圖得到）。將各橫剖線導(dǎo)入AutoCAD，通過構(gòu)建面域和測量面域得到各個(gè)艙室截面的面積與形心位置，再用梯形法或辛式法計(jì)算艙容。畫出總布置圖后，對于型線變化不是很劇烈的艙段，可取較少剖面進(jìn)行估算；對于型線變化劇烈的艙段，需要獲得更多的剖面進(jìn)行估算。在實(shí)

50、際估算的過程中，由于剛開始軟件模型建立不夠完善，未使用圖形法對1、7貨艙進(jìn)行計(jì)算。對于1、7貨艙容積，利用母船進(jìn)行估算。即認(rèn)為新船和母船相比較，各船第1（或7）貨艙的容積與第4貨艙的容積的比例大致相等，利用母船的數(shù)據(jù)對新船進(jìn)行估算，并與通過圖形法計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，得到最終結(jié)果。估算過程中，考慮到第7貨艙頂邊艙因作為燃油艙而進(jìn)行了加大，故扣除加大部分的容積?，F(xiàn)將艙容校核結(jié)果小結(jié)如下：4.6本章小結(jié)本章對新船的總布置進(jìn)行了較為詳細(xì)的規(guī)劃，并將其一一在AutoCAD中進(jìn)行繪制?？偛贾迷O(shè)計(jì)中包含眾多船舶建造的必要信息，同時(shí)也是后續(xù)詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本章中還根據(jù)在FreeShip中所建立模型，參照總布置

51、圖后，進(jìn)行了較為詳細(xì)的艙容估算，為后續(xù)設(shè)計(jì)以及之前主尺度的調(diào)整等提供了更加可靠的依據(jù)。第五章 新船型線設(shè)計(jì)5.1型線設(shè)計(jì)概述橫剖面面積曲線修改方法是傳統(tǒng)的船型設(shè)計(jì)最常用的方法之一，通常將母型船的各站橫剖面面積沿縱向移動一定距離，實(shí)現(xiàn)浮心位置、平行中體長度和棱形系數(shù)的修改，從而在保留母型船基本性能的情況下得到新船的橫剖面面積曲線。根據(jù)修改參數(shù)的不同，有多種橫剖面面積曲線修改方法，如1-Cp 法、Lackenby 變換等。本課程設(shè)計(jì)先建立母型船模型，再采用Lackenby 方法變換得到目標(biāo)船型線。與1-Cp 法相比，Lackenby 變換可同時(shí)修改浮心位置、前后體菱形系數(shù)、平行中體長度等因素，但計(jì)

52、算復(fù)雜，需要編制程序通過計(jì)算機(jī)迭代計(jì)算來實(shí)現(xiàn)，本課程設(shè)計(jì)通過Freeship Plus 軟件完成。本船在母型船船體曲面的基礎(chǔ)上，通過Scale 或Move 得到滿足設(shè)計(jì)尺度的船體曲面，再通過Lackenby 變換得到滿足設(shè)計(jì)要求的船體模型，為后繼的計(jì)算做好準(zhǔn)備。5.2型線圖及型值表在FreeShip中建好模型后，導(dǎo)出所需要各剖面的型線，在AutoCAD中進(jìn)行型線的修改和光順。由于在FreeShip建模時(shí)未將首樓建入模型，故這部分還是在AutoCAD中進(jìn)行修改。詳見附圖。5.3本章小結(jié)型線圖的繪制在過去是一個(gè)復(fù)雜的工作，需要花費(fèi)大量的時(shí)間來完成。但是現(xiàn)在依靠計(jì)算機(jī)，可以有更加簡便的方法進(jìn)行。在F

53、reeShip軟件中建好模型后，根據(jù)要求導(dǎo)出每一個(gè)需要的剖面，并對不光順的型線進(jìn)行光順，最后綜合整理后便得到完整型線圖。值得注意的是，在建模的過程中，需要認(rèn)真研究模型的尺度、表面的光滑程度以及輔助網(wǎng)格的形狀等，并逐步調(diào)整使得最終得到較為完善的模型。在型線圖的繪制過程中，計(jì)算機(jī)導(dǎo)出的型線可能存在較多的重疊或者是不完善的地方，需一一加以區(qū)分，并加以標(biāo)注。由于在建模時(shí)并未將首樓建入到模型中，故此部分在型線圖中進(jìn)行修改和完善。未建首樓對后續(xù)的性能計(jì)算影響不大。第六章 性能計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，需要完成下列主要性能計(jì)算：最小干舷計(jì)算；航速計(jì)算；登記噸位計(jì)算；靜水力性能計(jì)算；典型裝載情況的浮態(tài)和穩(wěn)性計(jì)算。6.1 最小干舷計(jì)算法規(guī)規(guī)定夏季最