哈工程大二實習專題報告：船體

船體專題摘要：主要介紹了船體的制造過程，以及船體各部分特點。正文內容：通過對各個船廠的參觀使我對船體的知識有了進一步的了解，特別是船舶設計和船舶制造方面的知識。船舶總體設計（一）概述1.船舶設計特點船舶設計的主要特點是：船舶是由許多子系統(tǒng)組成一個大系統(tǒng)，船舶設計需要要兼顧多方面互相沖突的要求。船舶一般至少包括以下子系統(tǒng)：1)船體——提供用來裝載和安裝船舶設備的密閉容積，既是提供支持船舶全部重量的浮力，又是影響船舶主要性能（如穩(wěn)性、快速性、操縱性、耐波性等）的重要因素。2)結構——維持密閉容積的水密完整性，保證裝載物和船用設備不受靜力的損害，保證船體的強度和剛度，并且避免發(fā)生有害振動。3)貨物裝卸和配載（僅貨船有）——把貨物從碼頭裝進和卸出貨艙。4)主機和控制——以不同船速推動船舶航行。5)操舵——控制船舶的航向。6)助航——船在航途中確定船位，保持船在正確的航線上；確定其他船舶的位置以及使其他船舶發(fā)現(xiàn)本船，以避免發(fā)生碰撞。7)無線電通信——船舶與港口之間和本船與其他船舶之間相互交換信息。8)生活設施——保護和維護人員生活的艙室和設備。9)電站——發(fā)電和配電，向船上各種用電設備供電。10)防火——防火分隔限制火災蔓延；火警探測及滅火。11)救生——船舶失事時船上人員自救和營救落水人員。12)錨泊和系泊——船舶在錨地和碼頭邊停泊時保持船位。13)船體開口的關閉設備——保證船體開口能處于關閉狀態(tài)，以確保船舶或船上人員的安全。14)防污染——控制油類和化學品，以及污水和生活污水對海上環(huán)境的污染。因此，設計者應注意：1)設計者應將船舶作為一個大系統(tǒng)來考慮，反復權衡船舶各種主要功能和次要功能的要求，使子系統(tǒng)的相互關系達到最佳狀態(tài)，從而最有效和最經濟地達到船舶一切應有的功能。2)設計者應綜合運用多種科學和技術，尤其應注意掌握船舶使用環(huán)境的知識，特別是營運業(yè)務方面的知識，并不斷發(fā)展新概念和不斷推進船舶科學技術的進步。3)在設計過程中，設計者要與船東和船廠經常聯(lián)系和協(xié)商，以使設計工作保持實用性和減少失誤。歸納起來，船舶設計是一個多參數、多目標、多約束的求解和優(yōu)化過程，是一個反復迭代校驗和修正的逐步近擬的過程，通常按螺旋線進行。2.船東要求船東使用要求是船舶設計的依據之一，除非它與公約、規(guī)范、規(guī)則、法規(guī)等相抵觸，或在設計上是非常不合理的，或因生產條件的限制不能制造，原則均應予以滿足。如果發(fā)生任何不能滿足的情況，應及時同船東協(xié)商，取得一致意見。船東使用要求是以合同、設計說明書（主要技術規(guī)格書）或設計圖樣等形式得到保證，并且通常在合同中列入罰款條例，在運輸船舶中主要的罰款技術指標是載重量、航速和油耗。在合同中通常寫明具體數量，設計者必需予以充分注意，在設計上要適當留有余裕，以確保圓滿交船。這里提出一點是有時為了設計競標，技術指標往往提得較高。這就給設計帶來了一定風險，要適度把握。以運輸船舶為例，船東使用要求通常包括下列幾個方面：(1)航區(qū)和航線。(2)應滿足的公約、規(guī)范、規(guī)則、船級和船藉。(3)船型。(4)用途：例油船的載重量、油艙容積、油品；集裝箱船的載箱數、實箱數；客滾船的乘客數、車輛數、客艙等級；特種貨物的規(guī)格、重量、危險程度……等等。(5)動力裝置、主機類型、臺數、燃油品種、推進方式等。(6)航速和續(xù)航力。(7)船體結構：船體材料、結構型式、冰區(qū)加強等級、載荷、高強度鋼使用比例和等級。(8)各種設備：例如起重設備能力和型式；泵型式和排量；側推裝置類型；減搖裝置類型；特種專用設備等等。(9)生活設施：例如船員人數、住艙標準、公共艙室種類和要求。(10)各種限制條件：例如主尺度船長、船寬、吃水的限制，過運河、船閘、港口的限制以及其他特殊要求。3.設計階段劃分現(xiàn)代造船技術的特征是，根據成組技術原理，實行船體建造、舾裝和涂裝一體化。與之相適應的設計階段劃分如下。(1)初步設計（合同設計）這一階段應根據船東使用要求，從船舶總體設計的全局出發(fā)，對船舶尺度、總布置、主要性能、船體結構、舾裝、內裝、輪機、電氣、空調、遙控和自動化等各個主要方面，通過計算、繪圖及多方案的分析比較，得出一個能滿足船東使用要求或比船東要求更合理的設計方案。主要的是提供詳細的設計說明書（又稱主要技術規(guī)格書）、總布置圖、舯剖面圖、機艙布置圖、主要設備廠商表、房間布置圖、電力負荷估算書、主要系統(tǒng)原理圖等。主要圖樣和技術文件應取得船東的認可，作為下階段設計的依據。主要技術指標和規(guī)格是交船驗收的依據。當洽談合同需要且有足夠的技術把握時，這一階段可稱為合同設計，當船的技術復雜程度較高或進行船型開發(fā)時，初步設計之前可增加方案設計（或基本設計、概念設計）階段；當以技術設計的技術資料作為簽訂建造合同的依據時，可用方案設計取代初步設計。方案設計一般只出較少的圖紙。為了對船東的詢價要求迅速作出反應，可提出概要的技術規(guī)格書、簡明的總布置圖和主要設備廠商表，這些工作通常稱為報價設計，不屬于正式設計階段，只起初步報價作用。(2)詳細設計這一階段應對設計方案的細節(jié)深入進行設計、繪制詳圖、編制計算書，有的項目還需進行模型試驗并編制試驗報告，完成準確而完備的圖樣和技術文件。這個階段的主要圖樣和技術文件，應按有關規(guī)范、規(guī)則的規(guī)定和船東的要求，提交船級社、主管機關和船東審查認可，并按退審意見進行修改。最終完成的設計資料是生產設計的建造交驗的依據。這一階段完成內容的深度和廣度較淺時，稱為技術設計。(3)生產設計生產設計是結合建造廠的具體工藝條件，繪制建造所需的全部施工圖紙，編制具體的施工工藝規(guī)程等技術文件。(4)完工文件這一階段應按照建造的實際情況（包括布置、材料、結構、設備的修改）繪制完工圖紙，編制各項試驗、試航報告。一般完工圖紙由建造廠繪制，但大多數情況其總體專業(yè)的完工文件由設計室承擔、設計室按照實際船體型線值以及傾斜試驗結果（或載重量測定結果）編制完工文件，并根據航行和操作需要編制有關使用手冊和操作手冊。涉及穩(wěn)性、強度和航行安全的項目需提交船級社審查批準。近幾年來，出于對安全的重視和公約、規(guī)范、規(guī)則的修正要求，對提交審查批準的項目越來越多，現(xiàn)需提交審查批準的項目大致有以下幾項：傾斜試驗報告、載重線標志、裝載手冊、防火控制圖、壓載水管理手冊、破損控制圖、安全撤離圖……等。不同船型項目會有所增減。完工技術資料是使用和維修的重要依據，也是科研和設計工作借鑒的寶貴資料，應做到準確和完整。（二）總體設計工作考慮要點總體設計主要考慮的工作如下：主尺度及系數的選擇、排水量和重量的平衡；船體型線設計；船舶總布置；船舶主要性能計算：航速計算及主機選型；靜水力性能計算；艙容計算；完整穩(wěn)性與破艙穩(wěn)性計算；干舷計算；噸位估算；耐波性計算；操縱性估算；靜水彎矩和剪力計算；主要技術規(guī)格書的編制；防火區(qū)域和危險區(qū)域的劃分。下面就上述問題一一進行簡單闡述。1.主尺度及系數的選擇、排水量和重量的平衡對船舶性能和使用影響最大的便是船舶的主要尺度及系數。船長L、型寬B、型深D（H）、吃水d（T）、方形系數Cb。此外還有水線面系數Cw，舯剖面系數CM，棱形系數Cp。排水體積▽=Lpp·B·d·Cb排水量△=·k·r（k—船殼系數1.003~1.006，r海水比重1.025）(1)船長L總長LOA，垂線間長（兩柱間長）Lpp，水線長LWL計算船長L，在載重線規(guī)范中定義為在85%型深處的水線長度LW'L'96%LW'L'≤L≤97%LW'L'。(2)型寬B少數船型，船寬在水線之上外飄，因此水線寬BWL＜型寬B(3)型深D舯處上甲板至船底的距離。首尾處許多船型都有首舷弧和尾舷弧。(4)吃水d設計吃水dd結構吃水（又稱夏季吃水、最大吃水ds）。根據船東要求，一般用設計吃水考核航速指標，但船舶的穩(wěn)性（包括完整穩(wěn)性和破艙穩(wěn)性）、船體強度、干舷均要用結構吃水來校核是否滿足規(guī)范要求。(5)方形系數bLppBdC=?，其中船長L在民用船舶中：L一般均用垂線間長Lpp來計算。在軍用船舶中：L較多地用水線間長LWL來計算，它與快速性指標有較密切關系。(6)排水量△與重量P平衡△=LW+DWLW—空船重量，DW—載重量載重量等于載貨重量加燃油、清水、人員重量再加壓載水重量。載貨重量是技術指標。燃油、清水、人員重量分為消耗品重量和固定重量，與續(xù)航力有關。壓載水重量是某些船型（例客船）由于穩(wěn)性需要而增加的壓載水重量。船舶總體設計的第一步就是排水量與重量的平衡，由于設計之初船舶的空船重量是一個未知數，所以大多數情況下是要收集母型船資料，從已知的母型船資料估算（或推算出）設計船的重量?？沾亓恳话惴譃槿箜棧捍w結構重量、舾裝設備重量和機電設備重量（特殊船型還需加特種設備重量）。在我們708所一般是由各個專業(yè)的重量疊加而成空船重量。如計算錯誤將可能導致該船舶載重量的不足，是船舶罰款乃至棄船的主要技術指標，因此請各專業(yè)務必注意這個問題。特別是船體結構專業(yè)，在整個空船重量中結構專業(yè)所占的比重是最大的，當然管系和主要設備的重量也占了相當大的比例。(7)主尺度選擇前考慮的限制條件①蘇伊士運河的航行限制船長無限制；船寬74.671m(245ft)；船寬大于74.672m時，須專案申請，船寬大于64.005m時，橫向風速不大于10kn，吃水船寬不大于47.546m時，17.068m(56ft)，船寬大于47.546m時，按表格所列限制吃水。對于超級油船（ULCC），經蘇伊士運河管理局特別批準，船寬最大允許值為70.101m至71.015m。巨型油船（VLCC）可以在蘇伊士港部分卸載，北向通過運河后在塞得港重裝。②巴拿馬運河的航行限制：船寬32.31m；；船長294.13m；吃水12.04m；水面上高度57.91m；總長超過274.32m的船舶，必須事先將圖紙送審，在首次通過時接受檢查。③圣勞倫斯航道及其通航限制尺度限制如下：總長不大于222.5m；最大船寬（包括固定護舷材）不大于23.8m，最大船寬超過23.2m時須經航道主管部門審批。水面以上高度不超過35.5m吃水不大于7.92m④基爾運河的航行限制基爾運河，或稱北海運河，通過船舶的限制長度為235m、寬32.5m、水面上的高度限制為40m。(8)船舶主尺度選擇時考慮的主要因素：船長：航道、港口的限制條件；裝載能力；布置需要；快速性；耐波性；造價；規(guī)范規(guī)則許多特定條件的規(guī)定：如散貨船的150m，貨船的80m。船寬：運河的限制條件；裝載能力；穩(wěn)性；耐波性等。型深：艙容；大傾角穩(wěn)性；破艙穩(wěn)性；船體結構強度；載重線等。吃水：港口、航道的水深條件；快速性；耐波性等。方形系數：浮力與重量的平衡；快速性等。2.船體型線設計船體型線是關系船舶技術、經濟性能的全局性設計項目之一，它包括水線以下和水線以上兩部分型線，即船舶主船體的形狀。在構思設計方案時需結合各方面的因素對型線特征加以考慮，在型線設計時必需研究以下幾個方面：1)保證船舶具有良好的航海性能。型線對船的快速性、耐波性、穩(wěn)性、操縱性等都有重大影響。型線設計時，除某些對耐波性有特別要求的船外，一般都把快速性放到首位來考慮，所以通常型線需要按照船模試驗結果來最后確定。所謂快速性是指阻力和推進因子的結合，要選擇阻力低而推進因子高的型線。但在保證設計航速的同時，又要使船舶具有良好的耐波性，適宜的穩(wěn)性和靈活的操縱性。2)滿足總布置要求?？偛贾眯枰募装宓匚?、船艙尺度、貨艙的尺度、機艙設備的布置、浮態(tài)的調整等要求都要在型線設計對有所體現(xiàn)。在總布置與快速性的矛盾處理上，往往是為了總布置的要求，往往以適當犧牲快速性來照顧布置上的適宜性或使用上的要求。明顯的例子是集裝箱船的線型在水下是尖瘦的，而水線之上外飄是非常大的，這是為了高航速和布置箱位的需要。一個符合設計要求的優(yōu)良型線是船舶性能、總布置、結構、工藝等矛盾的統(tǒng)一體。一般情況是參照優(yōu)秀的母型型線，用適當方法加以修改完成。型線設計的方法有以下四種：①母型船型線變換；②系列船型型線變換；③人工逐步繪制和計算機輔助型線組合生成；④以數學船型為基礎的型線生成。最常用的也是最可靠的方法是母型船型線變換法，但這主要是水線以下的型線，水線以上的型線較多的是人工和計算機輔助繪制。型線的形狀特征和主要參數是：側面輪廓線——首尾輪廓線、甲板線、龍骨線。橫剖面型線和參數以及橫剖面面積曲線。水線和參數。3.船舶總布置總布置設計是船舶設計極為重要的一項，是影響全局的設計工作，船體結構、舾裝設備、內裝設計、輪機、電氣、空調通風、冷藏等各個專業(yè)都要依據總布置圖來開展本專業(yè)的工作，總布置圖也是建造合同的主要附件，是體現(xiàn)船舶技術狀態(tài)和使用要求的圖面資料?？偛贾脠D的設計者應綜合運用各種專門知識，包括制造工藝和建筑美學，使船舶及其各個組成部分都能充分發(fā)揮應有的功能。總布置設計的主要工作包括：(1)總體布局的區(qū)劃①主船體內部船艙的劃分主船體內部船艙的劃分涉及到公約、規(guī)范、規(guī)則、“法規(guī)”的規(guī)定；各種裝載下的浮態(tài)和穩(wěn)性（包括完整穩(wěn)性和破艙穩(wěn)性）；船體結構的總縱強度（靜水彎矩和剪力）和局部強度；使用要求的船艙大小。根據各種要求的綜合考慮，將主船體分為首、尾尖艙、機艙、貨艙、燃油艙、清水艙、壓載水艙以及雙層底艙，最主要的是確定各主橫艙壁的合適位置、縱艙壁的位置和雙層底、各層平臺的高度。②上層建筑的形式和布置（客船還包括上層建筑的外觀造型）上層建筑的布置主要包括船員及旅客艙室的布置；公共艙室（餐廳、休息室、會議室等）及服務處所（廚房、儲藏室、冷庫等）的布置；工作艙室包括駕駛室、海圖室、應急發(fā)電機室、應急消泵控制室、CO2室等的布置。(2)艙面設備的布置包括錨泊設備及系泊設備的布置；救生設備的布置，裝卸設備的布置（起貨設備、油船輸油接頭、油管吊、雜物吊等）。(3)通道及扶梯布置，這布置需要十分關注，涉及到人員的安全。①貨艙區(qū)域的扶梯及通道，包括檢修通道。②舷梯及室外梯的布置③室內扶梯及通道的布置④脫險通道的布置(4)其他設備的布置①舷墻及橫桿的布置②桅及信號設備的布置③通風筒的布置4.主要性能計算(1)航速計算及主機選型航速是船舶最主要的性能，也是罰款指標之一，是設計者最重視的一個數據。航速計算又稱為快速性予報，有兩種情況，一是達到船東要求的航速計算主機功率，二是在船東選下的主機型號和功率情況下，計算能達到多大的航速。在初步設計中，應用型船資料可用圖譜或計算方法作粗略估計，適用于主機初步選型或航速初估，較精確的快速性予報應通過船模試驗得到。平時統(tǒng)稱的航速實際上有兩種情況，一是試航速度，一是服務航速。試航速度是指在輕載情況下（通常貨船是在20%載重量的情況下）主機發(fā)出最大的持續(xù)功率MCR，在風平浪靜（一般在蒲氏風級3級以下）深水，新船時所達到的速度，以節(jié)計（即每小時航行的海里數）。服務航速是指在主機發(fā)出常用功率CSR（可以是MCR的90%或85%）且?guī)в幸欢ǖ暮Ｉ显６龋梢允?5%SM或10%SM）所達到的確良速度，以節(jié)(kn)計。航速是在試航時進行測定。船舶快速性優(yōu)良是指阻力低(PE↓)和推進因子高(QPC↑)這樣所需的主機功率是最小的，但往往PE低的型線其QPC不一定最氏，要設計者平衡。船舶推進主機的選型是在航速計算以后，從總體要求出發(fā)，船、機、槳合理匹配，并進行全面的技術經濟分析后選定。主機在選型時要考慮的主要因素是：類型：根據主要功能選擇主機類型，包括選擇低速機、中速機和高速機。功率：取決于航速和船舶阻力與推進性能。轉速：考慮螺旋槳的效率，一般低轉速，螺旋槳直徑大，效率高及齒輪箱減速比的選用。外形尺寸和重量：考慮機艙布置和載重量的需要。油耗：是追求的目標，直接涉及營運經濟性。振動、噪聲、操作、可靠性、可維修性及價格。(2)靜水力性能靜水力性能計算是船舶總體性能的最基本計算，是穩(wěn)性計算的基礎。目前均在型線確定以后通過計算機計算出各項靜水力要素數值，靜水力主的要素如下：排水體積▽(m3)及排水量△(t)；浮心縱向位置LCB(m)（浮態(tài)計算有用）；浮心垂向位置KB(m)；橫穩(wěn)心垂向位置KM(m)；水線面面積AW(m2)；每厘米縱傾力矩MCT(t?m/cm)；漂心縱向位置LCF(m)；每厘米尾縱傾排水量變化Dzj(t/cm)；各船形系數：方形系數CB=▽/LBd；舯剖面系數Cm=Am/Bd；水線面系數CW=Aw/LB；棱形系數Cp=CMCB除此之外，還要計算出邦氏曲線：橫剖面面積曲線、橫剖面面積矩曲線；形狀穩(wěn)性力臂曲線——不同橫傾角時排水體積與形狀穩(wěn)性力臂的關系曲線；進水角曲線和可浸長度曲線。(3)艙容散貨船、油船、液化氣體船、化學品船等船舶其貨艙容積是船東十分關心的技術指標，應予以精確計算。除了貨艙容積計算以外，還需計算各油水艙的容積，包括燃油艙、滑油艙、淡水艙、壓載水艙等，其計算目的是為船舶各種裝載情況的浮態(tài)穩(wěn)性計算提供基礎資料，以及營運中船員進行配載和控制船舶的浮態(tài)和穩(wěn)性提供基礎資料。艙容計算是計算船艙的艙容和形心位置，包括垂向，縱向位置，某些情況下還要計算橫向位置。目前都用計算機程序進行，計算結果是型容積，計算凈容積要考慮骨架系數，油艙還要考慮膨脹容積。(4)完整穩(wěn)性與破艙穩(wěn)性完整穩(wěn)性按照規(guī)范、規(guī)則要求進行校核，國外船舶以及掛中國國旗的國際航行船舶按國際海事組織A749(18)“關于IMO文件包括的所有船舶的完整穩(wěn)性規(guī)則”要求進行校核。國內航行船舶按中國海事局2004“國內航行海船法定檢驗技術規(guī)則”（簡稱“法規(guī)”）要求進行校核。完整穩(wěn)性計算主要是大傾角穩(wěn)性計算，它的衡指標是：各種典型的裝載工況下經自由液面修正后的初穩(wěn)性高度GM，最大靜穩(wěn)性力臂的對應橫傾角，最大靜穩(wěn)性力臂值，突風和橫搖衡準數等。此外不同船型還有不同的衡準要求。在穩(wěn)性校核中，我國的“法規(guī)”與“IMO”穩(wěn)性規(guī)則有較大的區(qū)別，一般來說“法規(guī)”的要求更嚴于“IMO”要求。法規(guī)還對航區(qū)作了劃分，分遠海航區(qū)（I類）、近海航區(qū)（II類）、沿海航區(qū)（III類）和遮蔽航區(qū)，不同的航區(qū)其風壓值，橫搖角都是不相同的。除此之外，裝谷物的散貨船還要進行散裝谷物穩(wěn)性計算。破艙穩(wěn)性即船舶破損以后船舶的殘存能力和水線位置是否滿足有關公約、規(guī)則和規(guī)范的要求。涉及破艙穩(wěn)性要求的公約、規(guī)則和文件很多，其假定的破損范圍、破損部位、殘存能力和計算辦法都各不相同。(5)干舷型深與結構吃水之差稱之為干舷。它是衡量船舶儲備浮力大小和甲板上浪機會的技術參數。裝載過重，干舷不足常是海損事故的一個重要原因，并且早就引起人們的重視。國際載重線公約規(guī)定了最小干舷的標準。最小干舷的數值與下述因素有關。船長，國際載重線公約按船長大小定出了基本干舷F。數值。船體豐滿度（在0.85型深處的方形系數）、船舶上層建筑或第一層甲板室的長度、首和尾舷弧的大小、型深的大小都對最小干舷產生影響，經過這四個因素的修正后才得到載重線公約規(guī)定的最小干舷值。按載重線公約要求，船舶分A型、B型、B-60、B-100型船。A型船是散裝液體的船（例油船），它的最小干舷值可以小些。B-60、B-100型船同樣最小干舷值可以小一些，即吃水可大些，可多裝貨，但它們的破艙穩(wěn)性要求則更嚴了。由于雙底雙殼油船的出現(xiàn)，為了滿足油艙容積的需要，型深都比較大，從而干舷也比較大，所以目前大多數油船已不是A型船，而是B型船了。此外還根據季節(jié)區(qū)分為冬季北大西洋區(qū)、冬季區(qū)、夏季區(qū)、熱帶區(qū)、夏季淡水區(qū)、熱帶淡水區(qū)。冬季區(qū)風浪大要求干舷大，熱帶區(qū)要求干舷小。船舶季節(jié)區(qū)的劃分，反映在載重線標志上。此外，載重線公約還對船舶首部的最小高度也作了規(guī)定。__(6)噸位船舶噸位包括總噸位GT和凈噸位NT。商船的總噸位大體代表了它的總容積，它表示船舶的大小。而凈噸位大體代表了船舶能用于營利的有效容積，它表示船舶的營運能力。是船舶尺度的基本參數。注意噸位是容積的概念，不是重量的概念。它不同于載重噸，載貨噸或者排水量。噸位的作用有以下三條：船舶噸位是稅收和各類收費的基準。例如向港口交納的停泊費、引水費、燈塔費、碼頭費、進塢費及海關稅、檢驗費等。此外，在造船、買賣船舶以及船舶保險時也以總噸位的大小來計算費用。在一些規(guī)范和國際公約中常用總噸位來劃分船舶大小等級，以此來規(guī)定設備配備的標準。例如，液貨船消防設施的配置按2000總噸以上，500~2000總噸，500總噸以下，三種不同標準配置。船舶總噸位是各類船舶統(tǒng)計的一種常用衡準。噸位計算的辦法歷經了多次演變，目前民用船舶統(tǒng)一用“1969年國際船舶噸位丈量公約”規(guī)定的方法進行。我國是該公約的締約國，也基本按此方法進行。該公約采用摩遜體制，其核心是計算型容積，然后再對某些處所進行免除。但是蘇伊士運河當局不執(zhí)行69年公約，它對噸位丈量仍按它規(guī)定的辦法計算。此外船舶總噸位，凈噸位的數值最終由船級社驗船師丈量確定，船舶設計單位，建造工廠計算的數字僅供參考。(7)耐波性耐波性定義為船舶在規(guī)定的海洋環(huán)境條件下能夠完成任務的能力；或相反定義為不能勝任的能力。耐波性指標受諸多因素的影響，是一個綜合性指標，它同海洋環(huán)境條件有關，并隨任務不同而異。耐波性衡準要素可以歸納為4類12個要素絕對運動振幅：橫搖角、縱搖角、飛行甲板上某點的垂直位移；絕對速度及加速度：垂直加速度、水平加速度、暈船MSI、砰擊加速度；相對于波面運動：砰擊（首部出水且其落向波面的速度超出閥值）概率、聲吶罩出水頻率、甲板淹濕（上甲板首部入水）頻率、螺旋槳出水概率；飛機的相對運動：飛機相對于飛行甲板的垂向速度。耐波性的運動值是一個概率值，一般以1/3有義值來表示，而不是平均值。不同的裝載工況，不同的重心高度，其耐波性的運動值是不同的。不同的海況（不同的波浪等級、浪高、周期、浪向）其耐波性的運動值也是不同的。耐波性計算比較復雜，通常用計算機程序進行計算或進行耐波性試驗測定。一般的商船是不進行耐波性計算的，但特種船舶耐波性計算又是非常重要的。為了要增加作業(yè)天數，或者予先知道作業(yè)率，要進行各種工況的耐波性計算或試驗。耐波性計算后可能還要采取減搖措施。需要指出的是耐波性與穩(wěn)性往往是一對矛盾，穩(wěn)性好的船舶其GM值（初穩(wěn)性高度）較大，橫搖周期較短，其耐波性較差。國此如何合適控制GM值的大小是設計者需要把握的。(8)耐波性船舶操縱性是指船舶用其控制裝置（例如舵）來改變或保持其運動速率、姿態(tài)和方向的能力。船舶操縱性的優(yōu)劣關系到舵運安全及船的經濟性和快速性。良好的操縱性應具備：足夠的航向穩(wěn)定性；中小舵角有良好的應舵性能；大舵角的回轉性能，例如在全速航行時操35°舵角時的回轉直徑回轉時間。適中的主機停車和主機逆轉的停船性能。1993年11月4日IMO第18次大通過了“船舶操縱性暫行標準”對特種船型來說，除了上述在航行時船舶的操縱性能外還有進入港區(qū)以且船舶在低速或者再依靠側推裝置時船舶的回轉性能以及在惡劣天氣條件下（有大的離岸風或吹岸風）船舶的靠泊性能。對可能航行于特殊航道的船還有在狂小彎曲航道內船舶的操縱性能。(9)靜水彎矩和剪力對于大型船舶來說，影響船體結構強度或者說影響船體縱向構件尺寸的一個重要參數是靜水彎矩的剪力的大小。在總布置設計時，然后在穩(wěn)性計算的同時根據空船重量的分布及船內移種裝載的布置計算出不同裝載工作下的靜水彎矩和剪力值，船體結構專業(yè)依據其中最大一種裝載工況下的靜水彎矩剪力值進行結構設計。二、船體制造船舶由成千上萬種零件構成,幾乎與各個工業(yè)部門都有關系.除特有的船體建造技術外,造船還涉及到機械,電氣,冶金,建筑,化學以至工藝美術等各個領域.因此,造船是以全部工業(yè)技術為基礎的一門綜合技術,反映一個國家的工業(yè)技術水平.

由于船舶的航區(qū),任務和要求不同,船舶產品具有品種多,生產批量小的特點.為了有節(jié)奏地生產,縮短制造周期,造船廠從接受訂貨至完工交船為止,都必須有周密的生產管理和技術管理.造船生產經歷了從傳統(tǒng)造船向現(xiàn)代造船的演變，現(xiàn)代造船模式是按區(qū)域，階段，類型一體化組織生產的造船模式?，F(xiàn)代造船模式有以下特點：對生產設計工作進行變革，生產設計的過程是在圖面上完成“模擬造船”的過程。

2.以中間產品為導向，實現(xiàn)分段區(qū)域化制造。

3.在分段制造過程中，最大限度的實現(xiàn)殼，舾，涂一體化作業(yè)。

4.作業(yè)者的專業(yè)分工逐漸消失，向一專多能方向發(fā)展。

5.資料，設備的采購，供應實現(xiàn)納期管理，托盤化管理。

6.造船生產計劃實行有條件的集成化，模塊化，標準化。

7.由船廠制造廠向總裝廠發(fā)展。隨著造船技術的不斷發(fā)展，精益造船、標準造船、數字造船、綠色造船將成為船廠的努力方向。

現(xiàn)代船舶制造是按模塊劃分區(qū)域，在每個區(qū)域內都要完成“殼，舾，涂”的生產任務，常規(guī)的建造與工藝程序為：鋼材預處理:在號料前對鋼材進行的矯正,除銹和涂底漆工作.船用鋼材常因軋制時壓延不均,軋制后冷卻收縮不勻或運輸,儲存過程中其他因素的影響而存在各種變形.為此,板材和型材從鋼料堆場取出后,先分別用多輥鋼板矯平機和型鋼矯直機矯正,以保證號料,邊緣和成型加工的正常進行.矯正后的鋼材一般先經拋光除銹,最后噴涂底漆和烘干.這樣處理完畢后的鋼材即可送去號料.2.放樣和號料

船體外形通常是光順的空間曲面.一般由設計部門提供型線圖是

按1:50或1:100的比例繪制.由于縮尺比大,存在一定的誤差,故不能按型線圖直接進行船體施工,而需要在造船廠的放樣臺進行1:1的實尺放樣或者是1:5,1:10的比例放樣,以光順型線,取得正確的型值和施工中所需的每個零件的實際形狀尺寸與位置,為后續(xù)工序提供必要的施工信息.船體放樣是船體建造的基礎性工序.

號料是將放樣后所得的船體零件的實際形狀和尺寸,利用樣板,樣料或草圖劃在板材或型材上,并注以加工和裝配用標記.

在船舶生產過程中產生了多中的放樣和號料方法，目前隨著計算機數學放樣的應用，船體型線設計，三向光順，肋骨型線放樣，結構放樣和展開，號料等工序大部分工作都由計算機完成，只有船體首尾部分特別復雜的型線才由手工進行放樣光順和加工放樣板樣箱的制作。

3.船體零件加工

包括邊緣加工和成形加工.邊緣加工就是按照號料后在鋼材上劃出的船體零件實際形狀,利用剪床或氧乙炔氣割,等離子切割進行剪割.部分零件的邊緣還需要用氣割機或刨邊機進行焊縫坡口的加工.

對于具有曲度,折角或折邊等空間形狀的船體板材,在鋼板剪割后還需要成形加工,主要是應用輥式彎板機和滾壓機進行冷彎;或采用水火成形的加工方法,隨著數字控制技術的發(fā)展,已使用數字控制肋骨冷彎機,并進而研制數字控制彎板機.船體零件加工已從機械化向自動化進展.

4.船體裝配和焊接

將船體結構的零部件組裝成整個船體的過程.普遍采用分段建造方式,分為部件裝配焊接,分段裝配焊接和船臺裝配焊接3個階段進行①部件裝配焊接:又稱小合擾.將加工后的鋼板或型鋼組合成板列,T型材,肋骨框架或船首尾柱等部件的過程,均在車間內裝焊平臺上進行.

②分(總)段裝配焊接:又稱中合攏.將零部件組合成平面分段,曲面分段或立體分段,如艙壁,船底,舷側和上層建筑等分段;或組合成在船長方向橫截主船體而成的環(huán)形立體分段,稱為總段,如船首總段,船尾總段等.分段的裝配和焊接均在裝焊平臺或胎架上進行.分段的劃分主要取決于船體結構的特點和船廠的起重運輸條件.

③船臺(塢)裝配焊接:即船體總裝,又稱大合攏.將船體零部件,分段,總段在船臺(或船塢)上最后裝焊成船體.排水量10萬噸以上的大型船舶,為保證下水安全,多在造船塢內總裝.常用的總裝方法有:

(1)以總段為總裝單元,自船中向船首,船尾吊裝的稱總段建造法,一般適用于建造中小型船舶;

(2)先吊裝船中偏尾處的一個底部分段,以此作為建造基準向船首,船尾和上層吊裝相鄰分段,其吊裝范圍呈寶塔狀的稱塔式建造法;設有2～3個建造基準,分別以塔式建造法建造,最后連接成船體的稱島式建造法;

(3)在船臺(或船塢)的末端建造第一艘船舶時,在船臺的前端同時建造第二艘船舶的尾部,待第一艘船下水后,將第二艘船的尾部移至船臺末端,繼續(xù)吊裝其他分段,其至總裝成整個船體,同時又在船臺前端建造第三艘船舶的尾部,依此類推,這種方法稱為串