30客位渡船畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、前 言本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是?？平虒W(xué)內(nèi)容中最重要的一環(huán)之一，同樣我們船舶與海洋工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是一樣的，我們做的是船舶的設(shè)計(jì)。船舶設(shè)計(jì)是一門綜合性的科學(xué)技術(shù)，必須從港口航道、水動(dòng)力特性、船舶整個(gè)系統(tǒng)著眼，不能只考慮單船的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，而要使整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益好。一艘船的設(shè)計(jì)，依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，經(jīng)過大量而詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖，提供船舶建造和使用所需的全部圖紙和技術(shù)文件，工作量大，涉及面廣。設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真、細(xì)致地做好每一步工作，才能保證整艘船的設(shè)計(jì)質(zhì)量。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作：船舶設(shè)計(jì)階段中的初步設(shè)計(jì)。在我們做的初步設(shè)計(jì)中主要是確定與船舶技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能關(guān)系最大的一些項(xiàng)目，如船的主尺度和排水量、船體型線、建

2、筑型式、及總體布置、主輔機(jī)及主要的裝置系統(tǒng)等等。同時(shí)要進(jìn)行船舶主要性能計(jì)算，繪制出全船型線圖、總布置圖、中剖面結(jié)構(gòu)圖等主要圖紙，編制出全船說明書和材料設(shè)備清單。這個(gè)階段所提供的各項(xiàng)技術(shù)文件應(yīng)能表明船的總體性能，應(yīng)能據(jù)此判斷設(shè)計(jì)船在技術(shù)上及經(jīng)濟(jì)上的合理性、可靠性及滿足任務(wù)書各項(xiàng)要求的程度，并作為審批的依據(jù)。我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中做的是xx客位渡船的設(shè)計(jì)，其中我們做了船體主要要素估算，總布置設(shè)計(jì)，型線設(shè)計(jì)，螺旋槳設(shè)計(jì)，舵設(shè)計(jì)等。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(duì)船舶的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性有重大的影響，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)。因些對(duì)于型線設(shè)計(jì)

3、應(yīng)以極大的重視。型線設(shè)計(jì)實(shí)際上是與總布置設(shè)平行或交叉進(jìn)行的，且要與總布置的要求互相協(xié)調(diào)?？偛贾迷O(shè)計(jì)是船舶設(shè)計(jì)中一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。總布置的結(jié)果對(duì)船的使用效能，航行性能以及結(jié)構(gòu)工藝性能有直接影響?？偛贾迷O(shè)計(jì)主要工作內(nèi)容有：（1） 區(qū)劃船舶主體及上層建筑；（2） 縱傾調(diào)整；（3） 艙室與設(shè)備的布置；（4） 規(guī)劃通道與梯口。本次設(shè)計(jì)總布置最終確定下來是在浮態(tài)調(diào)整完成后，總部設(shè)計(jì)結(jié)合形線設(shè)計(jì)和浮態(tài)調(diào)整等內(nèi)容一起考慮。船舶主要要素估算中包括主尺度，載重量，主機(jī)，船員，載客等。主機(jī)選型的方法有海軍系數(shù)法，圖譜設(shè)計(jì)法等。本設(shè)計(jì)用的圖譜設(shè)計(jì)法，算出摩擦阻力和剩余阻力從而求得總阻力，進(jìn)一步求得功率，確定型號(hào)。為

4、了使船舶能保持一定的速度向前航行，必須給船舶一定的推力以克服其所受的阻力，故船舶上還需要設(shè)有專門的裝置或機(jī)構(gòu)，把能源發(fā)出的功率轉(zhuǎn)換為推前進(jìn)的功率，這種專門的裝置或機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為推進(jìn)器或螺旋槳。當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，槳葉使向后，而自身受到水流的反作用力，其推力通過槳軸和推力軸承傳遞至船體上，螺旋槳構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，使用方便，效率高，是目前應(yīng)用最廣的推進(jìn)器。船舶的操縱性，主要由舵的設(shè)計(jì)體現(xiàn)。我們做的設(shè)計(jì)是渡船設(shè)計(jì)，隨著人民生活水平不斷提高，旅行需求多樣化，水路客運(yùn)面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。內(nèi)河水路客運(yùn)正朝著安全，舒適，方便的方向發(fā)展，水路客運(yùn)在客運(yùn)市場(chǎng)仍占據(jù)相當(dāng)重要的地位。渡船自身的特點(diǎn)促進(jìn)著渡船的不斷發(fā)展，以

5、應(yīng)對(duì)不斷擴(kuò)展的市場(chǎng)需求。因此做好渡船的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們將來做好自已的本職工作有著很大的實(shí)際意義。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即

6、：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)

7、書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項(xiàng)1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）

8、附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5

9、.裝訂順序1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂目 錄前 言3摘 要iiiabstractiii第1章 緒論41.1 概述41.2 設(shè)計(jì)背景說明41.2.1本課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)41.2.2研究重點(diǎn)41.3 設(shè)計(jì)任務(wù)書51.3.1 航區(qū),用途,船型與船級(jí)51.3.2 總體性能51.3.3 船體結(jié)構(gòu)61.3.4 艙室設(shè)計(jì)61.3.5 主要設(shè)備61.3.6 木作、絕緣、油漆及敷料61.4 任務(wù)書分析61.5 設(shè)計(jì)方法8第2章 主要要素的確定92.1 概述9211設(shè)計(jì)任務(wù)書提要9212設(shè)計(jì)特征922排水量及主尺度確定9221母型船資料92.3

10、 主要要素確定步驟102.4 本章小結(jié)13第3章 總布置設(shè)計(jì)143.1 概述143.2 區(qū)劃船舶主體及上層建筑143.2.1主體規(guī)劃1433 艙室及交通路線的布置1534船舶設(shè)備的布置163.5 規(guī)劃通道與梯口163.6 本章小結(jié)16第4章 型線設(shè)計(jì)184.1 概述184.2 型線設(shè)計(jì)時(shí)注意的問題和控制型線的要素184.3 繪制橫剖面面積曲線194.3.1 菱形系數(shù)cp和中橫剖面系數(shù)cm的選擇194.3.2 浮心縱向位置的選擇194.3.3 橫剖面面積曲線形狀的選擇204.3.4 繪制橫剖面面積曲線214.4 設(shè)計(jì)水線和橫剖面形狀的選擇224.4.1 設(shè)計(jì)水線224.4.2 首部橫剖線形狀23

11、4.4.3 尾部橫剖線形狀234.4.4 中剖面形狀234.5 側(cè)面輪廓和甲板線234.5.1 首尾輪廓線244.5.2 龍骨線24由于設(shè)計(jì)船沒設(shè)初始縱傾，所以龍骨線與基線平行。244.5.3 甲板線244.5.4 船首形狀244.5.5 船底244.6 型線圖設(shè)繪254.7 本章小結(jié)25第5章 螺旋槳設(shè)計(jì)265.1前言265.2船體主要參數(shù)265.3主機(jī)主要參數(shù)265.4推進(jìn)因子265.5阻力計(jì)算275.6取額定儲(chǔ)備15%，螺旋槳敞水收到馬力285.7.空泡校核305.8.強(qiáng)度校核315.9.重量及慣性矩計(jì)算32第6章 舵設(shè)計(jì)346.1舵的分類和選擇346.2舵幾何形狀的確定356.3 舵剖

12、面翼型366.4翼型的幾何特征366.5 舵的水動(dòng)力計(jì)算376.6舵桿406.7、舵葉416.8、舵葉內(nèi)隔板41第7章 船體說明書427.1 概述427.2 船型427.3 主要量度427.4 主要性能437.5 總布置概況437.6 船體結(jié)構(gòu)44結(jié) 論45參考文獻(xiàn)47致 謝48摘 要本文闡述了xx客位渡船的設(shè)計(jì)。內(nèi)容包括任務(wù)書分析，船型和主要要素的確定、船舶主尺度優(yōu)化及性能校核、船體型線設(shè)計(jì)、總布置設(shè)計(jì)、浮態(tài)調(diào)整、各種載況下的穩(wěn)性計(jì)算、螺旋槳和舵設(shè)計(jì)、最小干舷計(jì)算、總噸位與凈噸位計(jì)算以及各系統(tǒng)特點(diǎn)及總體性能。設(shè)計(jì)船的主要數(shù)據(jù)如下：總長(zhǎng)loa=15m, 垂線間長(zhǎng)lpp=13.3m, 設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)

13、lwl=13.3m, 型寬b=3.4m, 型深d=1.0m, 吃水t=0.5m, 排水量=15t， 方形系數(shù)cb=0.65, 棱形系數(shù)cp=0.736, 舯剖面系數(shù)cm=0.814，水線面系數(shù)cw=0.847。關(guān)鍵詞：渡船；主尺度估算；型線設(shè)計(jì)；總布置設(shè)計(jì)；螺旋槳設(shè)計(jì)；舵設(shè)計(jì)；母型船改造法。abstract this paper expounds 30 class ferry.contents include project analysis, operation and the main factors of principal dimensions, optimize and perfor

14、mance test, ship shape design, line layout design, the floating-state adjusting, various load condition of the stability calculation, rudder propeller and minimum design, calculation, the gross tonnage and the freeboard net weight and the system characteristics and overall performance.the ship desig

15、n main data as follows: loa=15m, lpp=13.3m, lwl=13.3m, b=3.4m, d=1.0m, t=0.5m,=15t， xb=0.264m， cb=0.65, cp=0.736, cm=0.814， cw=0.847。key word: ferry; principal dimension estimate; line design; total arrangement design; propeller design; rudder design;the matrix ship transforms the law.第1章 緒論1.1 概述本次

16、畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是：xx客位渡船的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)分幾個(gè)階段進(jìn)行，船型和主要要素的確定，船體型線設(shè)計(jì)，總布置設(shè)計(jì)，螺旋槳，舵設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中要完成總布置圖、型線圖、螺旋槳圖、舵結(jié)構(gòu)圖。整個(gè)設(shè)計(jì)過程以充分滿足設(shè)計(jì)船的載貨要求和保證設(shè)計(jì)船的設(shè)計(jì)航速為中心，確保設(shè)計(jì)的船具有足夠的穩(wěn)性和抗沉性，改善設(shè)計(jì)船經(jīng)濟(jì)性和適航性。1.2 設(shè)計(jì)背景說明1.2.1本課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)海岸線漫長(zhǎng), 島嶼遍布四海, 在我國(guó)沿海海灣與江口, 車客渡存在巨大的市場(chǎng)潛力。但現(xiàn)有車客渡基本上都是常規(guī)船型, 目前在航的性能相對(duì)較好的車客渡船基本上是從國(guó)外引進(jìn)的, 已屬淘汰船型的二手船, 普遍存在船型老化、航速低的缺點(diǎn)、

17、已不適應(yīng)時(shí)代的高節(jié)奏步伐; 同時(shí)面臨的陸路運(yùn)輸挑戰(zhàn)也迫使車客渡向高速化發(fā)展。對(duì)適合我國(guó)國(guó)情的高速車客渡船型進(jìn)行研究已迫在眉睫。另外, 我們也應(yīng)看到高速水運(yùn)和高速船( 包括高速車客渡) 技術(shù)的發(fā)展對(duì)增強(qiáng)保衛(wèi)我國(guó)海域和海洋權(quán)益的能力具有重要意義。近幾年來, 川江航道的高速水運(yùn)發(fā)展相當(dāng)迅猛, 各種高速船型紛紛投入營(yíng)運(yùn), 有人將其形容為我國(guó)高速船的博物館。從近幾年的營(yíng)運(yùn)實(shí)踐來看,高速單體和水翼艇在該區(qū)域具有較好的航行性能和經(jīng)濟(jì)性。目前在該區(qū)域還無高速車客渡船投入營(yíng)運(yùn), 但可以預(yù)料, 隨著三峽庫(kù)區(qū)的形成和庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，兩岸間的車客渡運(yùn)輸必然會(huì)成為高速船發(fā)展的新熱點(diǎn)。若能較好的解決這類內(nèi)河航線存在的

18、尾浪對(duì)周圍船舶的影響和對(duì)岸堤的沖刷, 高速客渡船將會(huì)有較好的市場(chǎng)前景。1.2.2研究重點(diǎn)渡船船型開發(fā)要以集成創(chuàng)新為重點(diǎn)，加強(qiáng)船舶設(shè)計(jì)技術(shù)和關(guān)鍵建造技術(shù)的研究與開發(fā)，力爭(zhēng)取得新的突破。大力實(shí)施品牌戰(zhàn)略，持續(xù)、系統(tǒng)地開展渡船為主流船型的開發(fā)和換代，力爭(zhēng)打造多個(gè)世界品牌船型，使我國(guó)在渡船的設(shè)計(jì)技術(shù)方面達(dá)到世界先進(jìn)水平。在當(dāng)前如何提高渡船的安全性和服務(wù)航速是開發(fā)渡船的一個(gè)重要的研究課題，也是一個(gè)較難解決的課題，所以當(dāng)前世界上對(duì)新的渡船的研究開發(fā)中，大方形系數(shù)線型快速性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全性也已經(jīng)成為重要的研究重點(diǎn)。 1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.3.1 航區(qū),用途,船型與船級(jí)本船主要航行于長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū), 用于載客

19、,柴油機(jī)動(dòng)力推進(jìn)的載重量為5.4噸渡船。本船為鋼制、甲板船、單體、雙機(jī)、雙漿、雙舵，尾機(jī)型布置型船型。本船按中華人民共和國(guó)船舶檢驗(yàn)局海上船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則、鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范及有關(guān)規(guī)范對(duì)遮蔽航區(qū)甲板貨船的要求設(shè)計(jì)、建造并檢驗(yàn)。1.3.2 總體性能1、主要量度總長(zhǎng)loa 15m兩柱間長(zhǎng)lpp 13.3m型寬b 3.4m型深d 1.0m設(shè)計(jì)滿載吃水d 0.5m滿載排水量 15t方形系數(shù)cb 0.65肋骨間距s 50mm 2、續(xù)航力及自持力本船要求設(shè)計(jì)續(xù)航力為100nmile自持力1天3、穩(wěn)性及干舷本船穩(wěn)性及干舷滿足中華人民共和國(guó)船舶檢驗(yàn)局的海上船舶法定檢驗(yàn)技規(guī)則對(duì)遮蔽航區(qū)甲板船的要求。4、裝載及船

20、員定額本船設(shè)船員共4人，載客30人。本船滿載狀態(tài)為裝載散貨15噸左右，穩(wěn)性及干舷均按此校核。1.3.3 船體結(jié)構(gòu)本船采用鋼質(zhì)電焊結(jié)構(gòu),主體采用a級(jí)船鋼，甲板室采用q235-b級(jí)鋼。構(gòu)件尺寸按中華人民共和國(guó)船舶檢驗(yàn)局鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范對(duì)近海航區(qū)船舶要求設(shè)計(jì)。1.3.4 艙室設(shè)計(jì)設(shè)駕駛室、船員室、餐廳、廁所和其他艙室等。1.3.5 主要設(shè)備1、主機(jī)本船按船東要求采用的是大連船用柴油機(jī)廠的tad532ge型號(hào)柴油機(jī)，功率100kw，額定轉(zhuǎn)速是1500r/m。 主機(jī) 型號(hào)：tad532ge 功率：100kw轉(zhuǎn)速：1500rpm 本船試航速率可達(dá)13kn。2、環(huán)保機(jī)艙內(nèi)根據(jù)要求設(shè)置污水井。1.3.6 木作

21、、絕緣、油漆及敷料餐廳、船員室、駕駛室采用常規(guī)裝修，鋪木地板或復(fù)合地板，廁所按一般常規(guī)裝修，鋪地磚。本船主體水線以上部位除各層甲板及頂棚涂草綠甲板漆外，其余外側(cè)均涂紅色船殼漆。1.4 任務(wù)書分析一 設(shè)計(jì)任務(wù)書提要1)船型及用途 設(shè)計(jì)船為鋼質(zhì)、單甲板船，船型根據(jù)調(diào)查結(jié)果確定。本船航行于長(zhǎng)江三峽航區(qū)。主要用于載客。2)船級(jí)及穩(wěn)性本船的結(jié)構(gòu)符合現(xiàn)行海洋船舶建造規(guī)范的條文要求，穩(wěn)性及干弦符合“ccs”現(xiàn)行規(guī)范對(duì)近海行區(qū)的要求。3)載客量本船的載客量為30人4)航速、續(xù)航力滿載適航速度不小于11kn，續(xù)航力100nmile。二 對(duì)本船的簡(jiǎn)要分析1、本設(shè)計(jì)渡船的特點(diǎn) （1）采用大功率的主機(jī)，具有較快的航速

22、； （2）甲板布置較合理，具有較好的穩(wěn)性；2、本船設(shè)計(jì)流程圖如下（見下頁）分析設(shè)計(jì)任務(wù)書，找出主要矛盾，確立設(shè)計(jì)思想決定船型和總布置 估算=dw/dw或修改總體布置修改排水量確定l ，b ，t，d，cb修改主尺度及系數(shù)估算wiwi=f(l，b，d)wiwi=性能校核滿足不滿足得出滿足要求的方案選擇最佳方案1.5 設(shè)計(jì)方法型線設(shè)計(jì)和總布置設(shè)計(jì)按母型船改造法設(shè)計(jì)，其余基本自行設(shè)計(jì)。由于沒經(jīng)驗(yàn)和十分缺乏母型船資料，設(shè)計(jì)任重而道遠(yuǎn)。第2章 主要要素的確定2.1 概述本章主要要素確定的內(nèi)容有：排水量的確定、船長(zhǎng)l、型寬b、型深d、吃水t以及方形系數(shù)cb。 設(shè)計(jì)船受尺度限制，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮四點(diǎn)：1、重量與浮

23、力的平衡；2、滿足船對(duì)甲板面積的需要3、保證船的各種技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性能4、考慮使用、工藝等條件211設(shè)計(jì)任務(wù)書提要（1）航區(qū)、航線 內(nèi)河航區(qū)，按照相關(guān)船舶設(shè)計(jì)和建造規(guī)范的要求。（2）用途 載客。（3）航速 航速不小于11kn(4)續(xù)航力 續(xù)航力為100nmile（5）載客量 載客量為30人。212設(shè)計(jì)特征（1）渡船，要滿足在內(nèi)河航區(qū)中航行時(shí)吃水淺、機(jī)動(dòng)性能好的要求，為了更好的利用艙容，減少軸系長(zhǎng)度，增加傳遞效率，本船采用尾機(jī)型的特點(diǎn)?？团搮^(qū)域?yàn)榱嗽鰪?qiáng)抗沉性采用有雙層底的結(jié)構(gòu)形式。（2）采用有球鼻首的船型，以有利于減小船舶阻力。（3）當(dāng)裝運(yùn)重貨時(shí)，按最小干舷確定的結(jié)構(gòu)吃水裝載重貨，以提高營(yíng)運(yùn)效益。2

24、2排水量及主尺度確定221母型船資料本船設(shè)計(jì)時(shí)將下列一個(gè)典型的xx客位渡船當(dāng)作母型船資料做參考，其主要技術(shù)如下表：母型參照：xx客位渡船：總 長(zhǎng)： 15米 型寬： 3.4米 型深： 1.0米 設(shè)計(jì)吃水： 0.5米 方形系數(shù): 0.66排水量： 14.326噸船型:本船為鋼質(zhì)、單層甲板、雙螺旋槳、柴油機(jī)推進(jìn)，球首、流線型平衡舵。本船機(jī)艙位于艉部，客艙位于機(jī)艙之前。2.22 對(duì)設(shè)計(jì)船的分析設(shè)計(jì)船為長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)xx客位渡船，要注重滿足總布置和穩(wěn)性方面的要求，所以要注意設(shè)計(jì)船的船寬b不能設(shè)計(jì)得太窄。設(shè)計(jì)船航速較高，從減小阻力和造價(jià)方面考慮，船長(zhǎng)不宜太長(zhǎng)，因此設(shè)計(jì)船的l/b值較小而b/t值較大。型深由于

25、受限制，吃水也不宜太深，以滿足干舷的要求，也不宜太淺，太淺對(duì)舵效和推進(jìn)效率不利。船長(zhǎng)主要從總布置經(jīng)濟(jì)性、浮力方面以及限制因數(shù)考慮；船寬從穩(wěn)性、總布置、浮力和限制因數(shù)考慮；型深從造價(jià)、保證強(qiáng)度和保證干舷要求方面考慮；吃水從螺旋槳布置，舵效以及推進(jìn)效率等方面考慮，方形系數(shù)從浮力方面和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮。2.3 主要要素確定步驟2.3.1. 船型的選取本船為客渡船，參考相近船舶及本身要求，船型為單體排水型客船，考慮快速性方面的要求及船后對(duì)螺旋槳直徑的限制，采用雙槳。2.3.2 主要要素選定方法選擇船舶主要要素是設(shè)計(jì)者理論水平、獨(dú)立工作能力、綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)和創(chuàng)新能力最集中的體現(xiàn)。這項(xiàng)工作主要考慮五個(gè)

26、方面：1建造和使用條件的限制；2.技術(shù)性能要求；3.使用和經(jīng)濟(jì)性能要求；4.采取的技術(shù)措施。本船主要要素的選取參考重慶輪船有限公司科研所設(shè)計(jì)的xx客位標(biāo)準(zhǔn)渡船。2.3.3 船長(zhǎng)船長(zhǎng)對(duì)于船舶來說是一個(gè)影響很大的要素,船長(zhǎng)的選擇所考慮的因素較為復(fù)雜，對(duì)于本船而言，在滿足船長(zhǎng)尺度限制的條件下，初始選擇船長(zhǎng)時(shí)可以從空船重量、快速性及布置地位三個(gè)方面來討論，并兼顧強(qiáng)度方面的考慮。（1）從空船重量方面看，船長(zhǎng)對(duì)船體鋼料重量的影響最大，隨著船長(zhǎng)的增加，空船重量也會(huì)有較大的增加。但對(duì)高速船而言，控制船舶重量極為重要，可以說重量就是航速。因此，從這個(gè)角度而言，船長(zhǎng)不易選取得過大。（2）從快速性方面來看，在一定的

27、排水量和航速下，隨著船長(zhǎng)的增加，剩余阻力因fn減小和船體變得更瘦長(zhǎng)而減小49，摩擦阻力因濕面積增大而增加。一般來說，總阻力會(huì)隨著船長(zhǎng)的增加而減小。但是，船長(zhǎng)的增加會(huì)引起空船重量較多的增加，如果快速性上沒有顯著的增加，則增加船長(zhǎng)會(huì)使船舶的綜合效益下降，從這點(diǎn)來看，船長(zhǎng)亦不能過大。 （3）從布置地位方面看，在一定的排水量及甲板面積下，船長(zhǎng)的增加會(huì)使船舶變“窄”，考慮到高速船前體型線較為尖瘦，若船長(zhǎng)選取過大，則易橫向布置較為困難，從這點(diǎn)來看，船長(zhǎng)的增加應(yīng)該在布置地位滿足要求的前提下。依據(jù)布置草圖，對(duì)主甲板以下各艙室長(zhǎng)度分析如下：各部分長(zhǎng)度：lpp =lmlclfla式中： lm -機(jī)艙長(zhǎng)度 (m)

28、lc- 繪制布置草圖，確定客艙長(zhǎng)(m) lf-首垂線之前錨泊所需長(zhǎng)度(m) la-尾部系泊作業(yè)區(qū)長(zhǎng)度(m) 根據(jù)型船和有關(guān)規(guī)范，初定機(jī)艙長(zhǎng)度、首尾艙長(zhǎng)度。 機(jī)艙：參考型船取2.5m隔艙：參考型船取1.5m首尖艙：參考型船取2.43m客艙：參考型船取7.5m最終確定船舶的長(zhǎng)度。lpp=13.3m loa=15m lwl= 13.3m2.3.4船寬在滿足船寬尺度限制的條件下，選擇船寬時(shí)首先考慮的基本因素是：浮力，總布置（艙容及布置地位）和初穩(wěn)性高（上，下限要求）。最小船寬常由穩(wěn)性下限調(diào)節(jié)和總布置要求所決定，這對(duì)于小型船舶和布置地位型船尤其是這樣的。對(duì)于本船，從如下幾方面考慮：（1）從滿足浮力方面看

29、，由于本船為限制吃水船，船寬應(yīng)適當(dāng)增大，以滿足浮力要求。（2）從布置地位看，增大船寬可增加艙室寬度，加大甲板面積，對(duì)船舶的布置及使用一般是有利的。（3）從穩(wěn)性要求看，船寬增大對(duì)提高船舶的穩(wěn)性有顯著的效果，但限制吃水的情況下，b太大（尤其是b/d過大）可能會(huì)使初穩(wěn)性高過大，導(dǎo)致橫搖加劇。故對(duì)本船而言，船寬在能滿足布置地位（主要是主機(jī)、會(huì)議室的布置地位）的前提下，應(yīng)盡量減小。（4）從船舶重量方面看，因船寬對(duì)空船重量的影響程度小于船長(zhǎng)，因此，在同樣滿足浮力和布置地位的前提下，減小l，增大b是有利的。（5）從快速性方面考慮，適當(dāng)增大b以減小cb，對(duì)高速船而言是有利的。此外，船寬的選取還應(yīng)考慮尾部螺旋槳

30、之間的干擾問題及高速航行時(shí)（尤其是考慮到淺水效應(yīng)）的尾傾。一般來說，船寬越大，槳的干擾越小，對(duì)于推進(jìn)效率的提高是有好處的，且尾部寬度適當(dāng)增大，可使尾部變得豐滿，可抑制高速航行時(shí)尾傾過大。從布置草圖上看，主要客位布置在主甲板上。 參考型船，船寬取3.4m2.3.5 型深滿足建造規(guī)范即強(qiáng)度要求：l/d25；b/d41 使用性：布置，容量，躉船的配合。2技術(shù)性能要求（注意法規(guī)對(duì)最小干舷的要求）穩(wěn)性：增大型深，進(jìn)水角大，同時(shí)不易上浪進(jìn)水，對(duì)大傾角穩(wěn)性有利。但重心提高，對(duì)初穩(wěn)性不利，綜合考慮。耐波性：型深小，甲板易上浪，淹濕性不好。抗沉性：型深小，干舷小，儲(chǔ)備浮力小，對(duì)抗沉性不利。總縱強(qiáng)度：大型深對(duì)總縱

31、強(qiáng)度有利，注意規(guī)范對(duì)l/d,b/d的要求。3 經(jīng)濟(jì)性性能：增加型深，大船不一定增加船體重量，小船會(huì)增加船體重量。本船屬于小船類，增加型深，重量會(huì)增加。4 初估方法自行統(tǒng)計(jì)型船分析綜合或利用前人統(tǒng)計(jì)圖譜資料。利用統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式，特別是艙容計(jì)算公式及干舷規(guī)范計(jì)算。不同船舶、不同航行水域具體處理。參考型船暫取d=1.0m2.3.6吃水吃水往往受制于港口的航道和泊位的水深，可根據(jù)調(diào)查情況和參考型船定吃水。1 限制條件使用條件：航道、碼頭、泊位、橋粱、閘門等。t=h-h建造條件：船塢、船臺(tái)、建造條件與設(shè)備等。2 滿足浮力方程式。3 技術(shù)性能要求穩(wěn)性：減少吃水對(duì)穩(wěn)性有利，b/d增大，進(jìn)水角增大?？焖傩裕涸龃?/p>

32、吃水，可增加螺旋槳直徑，對(duì)推進(jìn)效率有利。同時(shí)減小cb，使剩余阻力降低，特別對(duì)中高速船有利。但對(duì)淺水阻力不利。耐波性：吃水淺的船舶易產(chǎn)生砰擊和漂移現(xiàn)象，海上航行時(shí)耐波性較差。4 初估方法自行統(tǒng)計(jì)型船分析綜合或利用前人統(tǒng)計(jì)圖譜資料。利用統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式。不同船舶、不同航行水域具體處理。參考型船暫取t=0.5m樣采用母型船改造法，取吃水t=11.5m.2.4 本章小結(jié)主要要素：=15噸，b=3.4米，d=0.5米，垂線間長(zhǎng)lpp=13.3米，水線間長(zhǎng)lwl=13.3米，方形系數(shù)cb=0.65。由于沒有找到和設(shè)計(jì)船載重量十分接近的母型船作參考，主要要數(shù)確定得不是特別好，通過后面的計(jì)算可以達(dá)到設(shè)計(jì)航速和其它

33、技術(shù)要求。第3章 總布置設(shè)計(jì)3.1 概述總布置設(shè)計(jì)是船舶設(shè)計(jì)中一項(xiàng)非常重要的任務(wù)?？偛贾玫慕Y(jié)果對(duì)船的使用效能，航行性能以及結(jié)構(gòu)工藝性能有直接影響?？偛贾迷O(shè)計(jì)主要工作內(nèi)容有：（1） 區(qū)劃船舶主體及上層建筑；（2） 縱傾調(diào)整；（3） 艙室與設(shè)備的布置；（4） 規(guī)劃通道與梯口。本次設(shè)計(jì)總布置最終確定下來是在浮態(tài)調(diào)整完成后，總部設(shè)計(jì)結(jié)合形線設(shè)計(jì)和浮態(tài)調(diào)整等內(nèi)容一起考慮。3.2 區(qū)劃船舶主體及上層建筑船舶主體是指船的連續(xù)露天甲板以下的部分；上層建筑是對(duì)上甲板以上各種圍蔽建筑物的統(tǒng)稱。3.2.1主體規(guī)劃本船艙底為艉尖艙、艉機(jī)艙、燃油艙、客艙、空艙，艏尖艙等。上甲板為載客區(qū)域與首尾錨系泊區(qū)域。錨鏈和首系泊設(shè)

34、備設(shè)置于船首。甲板兩舷布置救生艇一艘，兩舷各設(shè)置一個(gè)氣漲式救生筏。駕駛甲板設(shè)有駕駛室。船舶主體這部分的總布置設(shè)計(jì)有確定水密艙壁、甲板、機(jī)艙位置等設(shè)置與劃分。設(shè)計(jì)船的主船體布置比較簡(jiǎn)單，可根據(jù)型船設(shè)置。（1） 首先布置水密艙壁水密艙壁的數(shù)目根據(jù)鋼質(zhì)內(nèi)河船入級(jí)規(guī)范要求可知海船小于60m時(shí)，尾機(jī)型船（設(shè)計(jì)船為尾機(jī)型船）水密艙壁數(shù)目不少于3。設(shè)計(jì)船共設(shè)有6道水密艙壁.（2） 機(jī)艙位置的確定客渡船一般都為尾機(jī)型船，有其優(yōu)點(diǎn)：一般居住處所都在機(jī)艙上面，尾機(jī)型船上層建筑在船后，便與中部方正的甲板上載客；尾機(jī)型可縮短軸系長(zhǎng)度，提高軸系效率，降低造價(jià)，且不需要設(shè)軸隧艙而使艙容有所增加。如果中部前部設(shè)機(jī)艙，不能體

35、現(xiàn)尾機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)。由于船長(zhǎng)不長(zhǎng)盲區(qū)不大，不必要設(shè)為首機(jī)型。（3） 甲板布置甲板布置非常簡(jiǎn)單，前端為錨泊設(shè)備所用，尾部為上層建筑所用，中部載客，中部?jī)蛇呍O(shè)置座席，載客取有活動(dòng)圍板。 （4） 艙室分布主船體艙室劃分艉#2為艉尖艙：#2#4為空艙；#4#5為燃油艙；#5#10機(jī)艙；#10#25為主甲板客艙；#25艏為艏尖艙從船首到船尾分別為:首尖艙、客艙、壓載、機(jī)艙、燃油艙、空艙、艉尖艙。機(jī)艙內(nèi)后設(shè)置油艙。機(jī)艙前面艙室設(shè)有縱艙壁，便于管系，電纜等維修，有利于總縱強(qiáng)度和抗沉性。（5）上層建筑1、主甲板艙室 在艉-#2的左側(cè)弦設(shè)有垃圾桶一個(gè)， #2-#5在兩側(cè)布置有廚房和廁所，廚房?jī)?nèi)設(shè)操作柜、爐灶、餐具、

36、排煙灶等。廁所內(nèi)設(shè)大便器2個(gè)，洗面器2個(gè)。#10-#22設(shè)置客艙。2、駕駛甲板艙室 #20-#25布置有一個(gè)煙囪；設(shè)有蓄電池室，充放電室，航海儀器室，儲(chǔ)物室，領(lǐng)航員室，洗手間；設(shè)有駕駛室。3、羅經(jīng)甲板本船羅徑甲板上設(shè)主桅桿、探照燈、船名牌、雷達(dá)等。（6） 雙層底本船的船底采用雙層底。這樣從安全性上來考慮，可大大提高船舶的抗沉性。客艙區(qū)必須設(shè)置雙層底。從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上來考慮可大大提高船舶的總縱強(qiáng)度。從#10#25設(shè)置了雙層底，雙層底高度為 340mm.33 艙室及交通路線的布置（參見總布置圖）1、工作艙室的布置2、居住艙室的布置3、公共處所的布置4、交通路線的布置34船舶設(shè)備的布置1、救生設(shè)備a.救

37、生艇筏本船在a甲板左右舷各配備玻璃鋼機(jī)動(dòng)救生艇一艘bj2-5.5(cb*795-85)。本船在c甲板后側(cè)配備玻璃鋼機(jī)動(dòng)救生艇一艘bj2-5.5(cb*795-85)。本船在游步甲板兩舷配備氣漲式救生筏共2 只haf-b10。b.救生圈本船在主甲板配備救生圈40 只，在主甲板兩側(cè)各配備救生圈15只，駕駛甲板配備救生圈10只。c.救生衣本船船員4人，載客30人。配救生衣40件。本船在船員間為每位船員與乘客配備一件救生衣，其余的救生衣安置于船員艙室。3.5 規(guī)劃通道與梯口甲板室室內(nèi)及附近的通道與梯口見上圖，室內(nèi)有一條從甲板室前到甲板后的通道，可以連通室內(nèi)所有房間和梯口。機(jī)艙口是作為主機(jī)等設(shè)備吊進(jìn)和吊

38、出的通道和機(jī)艙內(nèi)空氣流通的窗口，設(shè)計(jì)船的機(jī)艙口大小合適主機(jī)的吊進(jìn)于吊出。機(jī)艙內(nèi)設(shè)有兩通道到主甲板室內(nèi)，一個(gè)從機(jī)艙口上到主甲板室內(nèi)，如果發(fā)生事故，機(jī)艙內(nèi)的工作人員可以迅速?gòu)臋C(jī)艙口梯道上到甲板室外或上駕駛甲板室，到救生設(shè)備位置；一道是直梯，在機(jī)艙前壁處，是機(jī)艙發(fā)生火災(zāi)等險(xiǎn)情時(shí)無法從機(jī)艙口逃離時(shí)作為脫險(xiǎn)通道用。駕駛甲板室兩邊也設(shè)有走廊，便于人員活動(dòng)和發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)好逃避。3.6 本章小結(jié)本章設(shè)計(jì)到的內(nèi)容很多，設(shè)計(jì)時(shí)要比較充分地考慮甲板滿足使用和機(jī)艙安全要求，總布置符合法規(guī)和規(guī)范的規(guī)定。設(shè)計(jì)船的主體艙室比較簡(jiǎn)單，空艙和壓載艙的位置和長(zhǎng)度可根據(jù)需要而調(diào)整，艙室布置重點(diǎn)在縱傾調(diào)整和甲板室內(nèi)的適居性。第4章 型

39、線設(shè)計(jì)4.1 概述本設(shè)計(jì)由于有母型船資料，有母型船的型線圖和型值表，所以型線圖的設(shè)繪方法主要用母型船參考法。（根據(jù)新船的具體要求，按型線設(shè)計(jì)的基本原則和規(guī)律，經(jīng)過分析和思考新船的船型特征，設(shè)計(jì)繪制型線圖）。前一階段已經(jīng)確定了主要要素（l、b、d、d、 cb）和完成了總布置草圖，可以根據(jù)船舶設(shè)計(jì)原理對(duì)型線進(jìn)行設(shè)計(jì)。繪制型線圖要了解型線設(shè)計(jì)時(shí)注意的問題和知道控制船體型線的要素。4.2 型線設(shè)計(jì)時(shí)注意的問題和控制型線的要素根據(jù)型線設(shè)計(jì)的有關(guān)理論，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循以下原則：1、使新船具有良好的航行性能。2、滿足總布置的要求。3、考慮結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)易，易達(dá)到施工、維修的方便。4、外觀造型。型線設(shè)計(jì)除了

40、應(yīng)考慮以上幾個(gè)方面以外，還應(yīng)滿足型線設(shè)計(jì)精度的基本要求： 應(yīng)符合要求的排水體積，其誤差要求與設(shè)計(jì)中對(duì)排水量考慮的余量有關(guān)。 應(yīng)符合要求的浮心縱向位置。在方案設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)階段，由于重量估算和重心估算比較精確，因此型線主要用于對(duì)基本性能的計(jì)算和總布置的安排，此時(shí)型線設(shè)計(jì)的精度可以適當(dāng)降低。型線設(shè)計(jì)的結(jié)果是以型線圖來表達(dá)船體外形的幾何狀態(tài)?？刂拼w型線的因素主要是： 橫剖面面積曲線； 設(shè)計(jì)水線和橫剖線形狀； 側(cè)面輪廓線和甲板邊線。因此，型線設(shè)計(jì)因首要考慮和確定以上要素。選擇好這些要素，生成型線時(shí)就可以得到有效的控制。4.3 繪制橫剖面面積曲線 橫剖面面積曲線的確定是繪制型線圖的關(guān)鍵，許多參數(shù)是為其

41、展開的，其有五大特征： 曲線面積等于船體水下排水體積； 曲線的形狀表示排水量沿船長(zhǎng)的分布情況； 曲線面積的豐滿度系數(shù)為船的棱形系數(shù)cp； 面積形心的縱向位置等于船浮心的縱向位置； 曲線的形狀對(duì)摩擦阻力影響不大，但對(duì)剩余阻力有相當(dāng)大的影響。4.3.1 菱形系數(shù)cp和中橫剖面系數(shù)cm的選擇形系數(shù)cp表征了排水體積沿船長(zhǎng)的分布。在l和cb一定時(shí)，cp小，表示威者排水體積集中在船中部，首尾削弱，則表示排水體積沿船長(zhǎng)分布較均勻，首尾兩端豐滿。棱形系數(shù)cp對(duì)船的剩余阻力rr影響很大，而對(duì)摩擦阻力rf影響較小。設(shè)計(jì)船方形系數(shù)已經(jīng)確定（cb=0.65），因cp= cb /cm，cp 的選擇需要和cm配合上考慮

42、。棱形系數(shù)cp的選擇從阻力上考慮是剩余阻力，設(shè)計(jì)船屬高速船（fn0.30），興波阻力不大，但cp 取較小的值是有利的，這時(shí)需取較大的cm。但l/b較小，船l短而b寬，為防止水線出現(xiàn)明顯凸尖而增加的阻力，cm取小一些為好，又因?yàn)樵O(shè)計(jì)船要求較高的初穩(wěn)性，需要較大的水線面系數(shù)cw，cm可適當(dāng)取小為好（需增加cp），較大的水線面cw系數(shù)也有利于型線在處理上的協(xié)調(diào)，由上述分析可知取小的cm為好，所以本設(shè)計(jì)船的棱形系數(shù)的選擇采用母型船改造法，cp=0.736。4.3.2 浮心縱向位置的選擇浮心縱向位置的選擇主要是從快速性上有利的最佳浮心位置和總布置所確定的重心縱向位置相配合這兩個(gè)方面來考慮的。（1） 從阻

43、力上考慮：因此對(duì)應(yīng)于給定速度的船，存在著一個(gè)阻力的最佳浮心位置，不少資料給出了棱形系數(shù)cp與較佳浮心縱向位置關(guān)系圖(設(shè)計(jì)船選取的計(jì)棱形系數(shù)cp與較佳浮心縱向位置關(guān)系圖是上海交通大學(xué)出版的船舶設(shè)計(jì)原理書中的圖6.2.5圖)，設(shè)計(jì)船的棱形系數(shù)為0.736，查此圖計(jì)算得棱形系數(shù)為0.782最佳浮心位置為=1米(單槳船)，而雙槳船最佳浮心位置與同速度的單槳船相比最佳浮心位置約后移1%（0.55），所以設(shè)計(jì)船的最佳浮心位置：=1-0.55=0.45（米）由圖可知道：設(shè)計(jì)船=0.45米，在較佳浮心縱向位置范圍之內(nèi)，在其內(nèi)移動(dòng)對(duì)阻力的影響不會(huì)超過1%。（2）總布置方面考慮：浮心位置的選取，還應(yīng)注意與滿載出港

44、時(shí)的重心縱向位置想配合，使船不致產(chǎn)生首傾和不允許的尾傾。對(duì)于像散貨船這種尾機(jī)型的船，為了便于機(jī)艙布置，縮小機(jī)艙長(zhǎng)度，或?yàn)榱吮苊鈽S伸出過長(zhǎng)和軸包架或軸支架尺度過大，將浮心適當(dāng)取后些比起將棱形系數(shù)cp適當(dāng)取大些，在總體效果上更為有利。本設(shè)計(jì)船的浮心縱向位置選擇采用母型船改造法，xb=3.06m4.3.3 橫剖面面積曲線形狀的選擇橫剖面面積曲線形狀的選擇是指如何確定進(jìn)流段和去流段的長(zhǎng)度以及面積曲線首尾段的凸凹形狀。進(jìn)流段和去流段長(zhǎng)度的選擇和確定平行中體是一回事。1、平行中體長(zhǎng)度和位置進(jìn)流段和去流段長(zhǎng)度確定后，平行中體也就確定，對(duì)于設(shè)計(jì)船應(yīng)設(shè)平行中體，因?yàn)樵O(shè)計(jì)船為高速船，無論從阻力性能方面還是在使用

45、和建造方面都是有利的。 從阻力方面看：對(duì)于前體可以使進(jìn)流段尖瘦些，降低興波阻力，對(duì)于后體可以消瘦去流段的船體形狀，有利于改善形狀阻力，但去流段和進(jìn)流段的長(zhǎng)度要適宜，否則對(duì)阻力不利。 使用方面和建造方面看：有利于裝載貨物，利用甲板面積，設(shè)計(jì)平行中體，簡(jiǎn)化了工藝和降低了成本。適宜的平行鐘體長(zhǎng)度和位置可以通過對(duì)進(jìn)流段和去流段長(zhǎng)度的分析來確定。根據(jù)興波阻力理論，橫剖面面積曲線進(jìn)流段后部隆起的前肩會(huì)產(chǎn)生一格前肩波系，這個(gè)波系可能與船首波系產(chǎn)生不良的干擾，從而引起主力突增。理論分析結(jié)果認(rèn)為這種不良干擾發(fā)生在下列情況：或或。從模型試驗(yàn)研究的結(jié)果看，不良干擾作用發(fā)生在時(shí)（另兩種速度下的不良干擾模型試驗(yàn)不宜顯出

46、），理論和試驗(yàn)結(jié)果基本是吻合的。因此設(shè)計(jì)中進(jìn)流段長(zhǎng)度應(yīng)避免。為了希望獲得首波和肩波的有利干擾，認(rèn)為在和中間是合理的，所以有利的進(jìn)流段長(zhǎng)度為。但是，從面積曲線的特征看，引起肩波的位置應(yīng)該是面積曲線在平行中體前彎曲最急劇的地方。根據(jù)優(yōu)良型線面積曲線的一般特征，對(duì)此進(jìn)行修改后可得到適宜的進(jìn)流段長(zhǎng)度：=2.25 設(shè)計(jì)船的fn=0.58，cp=0.65帶入式子得le=32.56米，實(shí)取le=32米.去流段的長(zhǎng)度太短容易引起水流的分離，貝克推薦的避免嚴(yán)重漩渦的最短去流長(zhǎng)度： 或表示為 設(shè)計(jì)船的lpp=13.3米，b=3.4米，d=0.5米，進(jìn)而平行中體的長(zhǎng)度為7.06米 2、面積曲線首尾段的凸凹形狀在一定

47、的棱形系數(shù)下，隨著平行中體長(zhǎng)度和位置（或最大橫剖面位置）的改變，橫剖面面積曲線的形狀會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，即使這些參數(shù)不變，進(jìn)流段和去流段面積曲線的形狀也可以作一些調(diào)整。面積曲線進(jìn)流段形狀的考慮，主要是處理好首端形狀和平行中體前端是否出現(xiàn)突肩的關(guān)系，這與船速和船體豐滿程度有關(guān)，即應(yīng)與和聯(lián)系起來分析。高速船興波集中在首端，從這點(diǎn)考慮，固然希望首端尖瘦、面積曲線成凹形好些，但一般高速船較大，相應(yīng)也較大，首端采用凹形會(huì)引起明顯硬肩，反而對(duì)降低阻力不利，因此常用直線形狀。對(duì)去流段面積曲線的形狀，以減少水流分離產(chǎn)生旋渦為主要考慮因素，也要兼顧尾端形狀和后肩形狀之間的關(guān)系。多數(shù)情況下，面積曲線尾端以直線為佳。

48、根據(jù)貝克確定的橫剖面面積曲線兩端形狀可知：菱形系數(shù)低于0.78時(shí)，兩端形狀為直線型，結(jié)合上述分析，確定兩端形狀為直線型。4.3.4 繪制橫剖面面積曲線橫剖面面積曲線的生成方法有多種，設(shè)計(jì)船采用自行生成法，可以根據(jù)選定的面積曲線特征值（如、等），從一般理論個(gè)規(guī)律出發(fā)，用作圖法直接生成面積曲線。圖5.1 畫橫剖面面積曲線示意圖由這個(gè)梯形，可以作出面積相等的光順曲線，曲線的形狀符合橫剖面面積曲線的基本要求。經(jīng)過調(diào)整、計(jì)算和修改，最后得出符合設(shè)計(jì)要求的橫剖面面積曲線。4.4 設(shè)計(jì)水線和橫剖面形狀的選擇4.4.1 設(shè)計(jì)水線設(shè)計(jì)水線的特征和參數(shù)與橫剖面面積曲線相似，主要有水線面系數(shù)、平行中段長(zhǎng)度、端部形狀

49、等。（1）水線面系數(shù)水面線系數(shù)的選取與航速有關(guān)，同時(shí)值的大小也直接影響穩(wěn)性和耐波性。從幾何形狀的關(guān)系上看，大者，對(duì)應(yīng)的橫剖面形狀較接近v形。從快速性方面看，大者，應(yīng)取小些，而設(shè)計(jì)船為低速船，設(shè)計(jì)水線對(duì)快速性不大，但取小為好。 從耐波性方面考慮，對(duì)耐波性的影響是顯著的。取大的值對(duì)改善耐波性總是有益的，無論從減小縱搖周期和垂蕩周期以及增加阻尼均以大的為佳。從穩(wěn)定性方面看，顯然大則初穩(wěn)定性高些，而且大，水上體積相對(duì)也增加了，穩(wěn)性復(fù)原力臂也會(huì)增大些。設(shè)計(jì)船需要大的甲板布置面積，與此相配合的應(yīng)取大些。根據(jù)分析可知，設(shè)計(jì)船取較大的水線面系數(shù)為好，由經(jīng)驗(yàn)公式估算取： cw=-0.025=0.847（2）設(shè)計(jì)

50、水線的首端形狀設(shè)計(jì)水流首端形狀有凸形、直線形和凹形。其形狀與阻力的關(guān)系和橫剖面面積曲線首端形狀相似。凹形的水線有利于減小首波壓力沿船前進(jìn)方向上的分量，從而降低阻力。當(dāng)船速增大后興波向后擴(kuò)展，壓力增高區(qū)擴(kuò)大，所以高速船必須削瘦整段首部水線，且水線應(yīng)為直線形。豐滿的低速船興波阻力所占比例較小，且大的對(duì)應(yīng)的水線面系數(shù)也大，如采用削瘦的首端水線反而會(huì)造成嚴(yán)重的水線突肩，對(duì)阻力性能不利，故常用凸形或接近直線形。（3）設(shè)計(jì)水線尾段的形狀設(shè)計(jì)水線尾段的形狀，從阻力上看，主要影響形狀阻力。在一般情況下，它對(duì)阻力的重要性次于首段形狀，為減緩水流分離，尾段要求保證順滑。通常以直線為佳，而不宜成凹形。設(shè)計(jì)水線在尾端

51、的寬度應(yīng)能蓋住螺旋槳和舵，以利于對(duì)槳和舵的保護(hù)。設(shè)計(jì)船采用直線型。（4）設(shè)計(jì)水線的平行中體長(zhǎng)度。一般這種類型的船取橫剖面平行中體長(zhǎng)度的2倍，設(shè)計(jì)船也是這樣取的。4.4.2 首部橫剖線形狀（1） 靜水阻力方面v形的橫剖線形狀濕表面積較小，可減小摩擦阻力，同時(shí)它的舭部較瘦，有利于減少豐滿船的舭部旋渦。（2）耐波性方面船舶在縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)中，u型剖面下沉?xí)r，浮力和阻力距大，能減小縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)，且緩和船底抨擊但u型剖面增加波浪中航行的的阻力，設(shè)計(jì)船在遮蔽航區(qū)航行，風(fēng)浪較小，對(duì)阻力影響較小，而甲板上有礦石，升沉運(yùn)動(dòng)緩和為好。根據(jù)上述分析，船的前體橫剖面采用u型剖面。4.4.3 尾部橫剖線形狀通?？紤]尾

52、部剖面形狀是從阻力，推進(jìn)效率和震動(dòng)方面考慮，設(shè)計(jì)船為常規(guī)雙槳船，而常規(guī)雙槳船船尾形狀對(duì)推進(jìn)效率和震動(dòng)影響較小，一般采用u型橫剖面，所以設(shè)計(jì)船采用u型剖面。4.4.4 中剖面形狀設(shè)計(jì)船屬于小型甲板散貨船，船寬不是特別大，一般這類船舭部不升高，設(shè)計(jì)船采用圓弧舭部，其半徑為： 式中：b=3.4米，d=0.5米，cm=0.814帶入式中得，r=0.86米。4.5 側(cè)面輪廓和甲板線側(cè)面輪廓線包括：首柱輪廓、尾端、龍骨線、甲板中心線和甲板邊線。側(cè)面輪廓線是船體形線最基本的邊界線，也是船體形狀特征的重要控制要素之一。4.5.1 首尾輪廓線設(shè)計(jì)船采用前傾型首，因?yàn)樗€以上船首可以較為尖瘦，具有劈水作用，減少波浪對(duì)船體的沖擊；可以改善迎浪中的縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)；改善碰撞時(shí)的安全性；增大首部甲板面積，利于總布置；外形美觀。設(shè)計(jì)船尾用常規(guī)螺旋槳船尾，其實(shí)現(xiàn)代多數(shù)雙槳船采用特殊船尾，有利于推進(jìn)效率和震動(dòng)，但型線設(shè)計(jì)復(fù)雜，只能用常規(guī)雙槳船的尾部輪廓線。尾框架安裝螺旋槳的地方，側(cè)面輪廓線離基線0.012米，根據(jù)母型船螺旋槳直徑在0.44米左右。螺旋槳葉梢與輪廓線之間的空隙為0.02米左右。4.5.2 龍骨線由