55m集散兩用船船體結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-13 07:41 本頁面
【正文】 司則偏向于多用途吊上吊下船舶。多用途船經(jīng)歷了70年代中至80年代初的黃金時期；然而，在接著的十幾年里，其訂造數(shù)量急劇減少，船隊增長緩慢，市場貨源面臨來自散裝貨運船和全集裝箱船的有力競爭，因此，多用途貨船的相對競爭力和它所面臨的市場發(fā)展趨勢直接關(guān)系到這種船的生存和發(fā)展，盡管市場貨源受到其他船舶的侵蝕，多用途貨船仍有自己獨特的優(yōu)勢，在船舶尺寸，適應(yīng)貨物的多樣性，經(jīng)營靈活性和裝卸能力強等方面的特點，使其仍可以在全集裝箱船和散雜貨船的兩面夾擊下，穩(wěn)住自己主要的貨源，在二者的空白地帶甚至滲透他們之中求的生存。大型多用途船具有較大的集裝箱接受能力和較大的包裝容積，能夠裝載大宗貨物和工程上所需的笨重貨物，起貨機容量甚至高達(dá)80t，航速也不慢，對于類似的載箱量的全集裝箱船，其造價也較低，特別是一些工程貨物運輸需求的市場，多用途船舶市場具有無法替代的優(yōu)勢。隨著美國金融危機的爆發(fā)，世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易形勢將發(fā)生重大變化，進(jìn)而會導(dǎo)致世界貿(mào)易海運量增長減緩，引發(fā)國際航運市場動蕩。面對充滿變數(shù)的航運市場，船東們訂造新船時最為關(guān)注的是何種船型運營風(fēng)險較低而盈利能力較高。而多用途船就是在世界貿(mào)易形勢捉摸不定、海運形勢動蕩多變的形勢下產(chǎn)生的、是一種能載運“不確定性”貨物、擴大船舶使用范圍、適應(yīng)不斷變化形式的船型。這些要求歸納起來就是: 能適應(yīng)多種航線, 盡可能高效率地載運各種貨物, 使用簡便, 造價低廉。因此，在目前，這尚不明朗的世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易形勢下，多用途船將是船東們較為理想的運營船型之一。當(dāng)今，各種專用貨物運輸船的問世，已經(jīng)把散裝谷物、煤炭、礦石、油類等各種大宗貨物以及集裝箱和各種輪胎式車輛的運輸納入了各自的范疇。但除了上述各種貨物外還有大量無法被這些船舶接納的貨物，如雜貨、包裝貨、大件、重件、小批量貨物等。這就需要另一些船舶來運輸，多用途船以其分艙的靈活性滿足了這些貨物的裝運要求。除了散貨船、油船和集裝箱船三種主流船型外，多用途船可以說是第四種需求量較大的船型。多用途船承載的貨物廣而雜，既可以裝載各種箱、袋包裝貨和托盤貨等各種體積小、重量輕的貨物，也有能力搭載外型尺寸大、重量重的長大型貨物和重貨，如化工蒸錨塔、大型礦山工程機械設(shè)備、機車、車箱、小型船艇等。其他貨物，如鋼管、鋼軋、鋼卷筒等鋼材制品，以及紙制品、成型木材等木材制品都是用途船非常合適的貨源。此外，還可以承運散裝貨物和集裝箱，可謂“大小由之，輕重皆宜”。相對于散貨船、油船和集裝箱船三大主流船型，多用途船屬于中小型船，由于貨物雜、批量小，因此船舶的載重量不會太大。現(xiàn)今的多用途船的載重量大多在10 000 t～30 000 t 之間。散貨船和油船等運輸大宗貨的船舶，航速要求較低，一般在14 kn～15 kn 之間，集裝箱船的航速較高，通常超過20 kn，有的高達(dá)25 kn。多用途船的航速范圍分布較寬，低的只有12 kn，高的超過19 kn，有些搭載冷藏貨的，航速可超過21 kn。多用途船的航速分布雖寬，但速長比都處于較高區(qū)間， 這個數(shù)字也涵蓋了載重量僅為4 000 t 左右、航速在13 kn 的小船，例如一型3 500 DWT 重吊多用途船的服務(wù)航速為18 kn，主機功率為3 680 kW， kW，可謂民用貨物運輸船中之最高者。散貨船、油船和集裝箱船都是單甲板，但多用途船大多設(shè)有一層或多層二甲板。多用途船在一個航次中經(jīng)常裝有多種貨物，外型尺寸和重量相差很大，需要合適的艙位把貨物分票，避免混裝，確保貨物安全，所以船上要設(shè)置較多分隔的貨艙和多層甲板來滿足這種要求。我國以前建造的多用途船除上甲板外還設(shè)置了兩層固定式二甲板，將貨艙分為三層，底層貨艙較高，二甲板之間的貨艙則較低，三層甲板都采用液壓貨艙蓋。這種貨船受當(dāng)時造船技術(shù)所限，貨艙口較小，貨艙內(nèi)裝卸盲區(qū)大，裝卸貨很不方便，效率很低。隨著造船技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代多用途船發(fā)生了很大的改變。貨艙大開口，裝卸貨無盲區(qū)。二甲板多為可折式，可隨貨物需要設(shè)置于預(yù)定的高度，在裝散裝谷物時也可當(dāng)作谷物止移艙壁使用。不需要二甲板時可以儲存于船上合適的位置?？烧凼蕉装宓脑O(shè)計，增加了船舶攬貨的靈活性，提高了船舶營運能力，被越來越多的船東采用。世界各地貨物輸入和輸出的不同決定了船東對多用途船的需求必然各有所求，某一種船型很難被其他船東完全采納，所以不能像三大主流船舶那樣“一型多主”， 大批量建造。由于不同的船東有不同的需求，造成了多用途船型多而雜。按規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般流程如圖11表示： 圖11規(guī)范結(jié)構(gòu)設(shè)計流程圖1）據(jù)線型圖、總布置圖及任務(wù)書的要求，通過調(diào)查研究，總體分析同類船舶在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)缺點，定出結(jié)構(gòu)形式、肋骨間距及改進(jìn)措施。2）船體中部受總縱彎曲的力最大，是全船結(jié)構(gòu)的主要矛盾所在，所以設(shè)計從船的中部開始，～4個具有代表性的剖面，如機艙口剖面等進(jìn)行設(shè)計。先按規(guī)范計算主要構(gòu)件尺寸，然后參考型船的實際結(jié)構(gòu)尺寸并結(jié)合使用要求及材料供應(yīng)情況等來選取新設(shè)計船的構(gòu)件尺寸(尺寸應(yīng)符合材料規(guī)格與型號)，對某些規(guī)范上未規(guī)定的構(gòu)件需參考型船按經(jīng)驗決定或用計算方法決定，在這過程中逐漸繪制出船體中部剖面圖。規(guī)范計算與船體中部剖面圖繪制是交叉進(jìn)行的。 3）據(jù)船體中部剖面圖與總布置圖進(jìn)行全船結(jié)構(gòu)布置，即繪制基本結(jié)構(gòu)圖。同時完成主要構(gòu)件計算書。 4）進(jìn)而完成其它所有的圖紙與文件。船體中部剖面圖與基本結(jié)構(gòu)圖是全部結(jié)構(gòu)的全局性構(gòu)想，它集中反映了設(shè)計船的結(jié)構(gòu)型式，主要構(gòu)件尺寸、連接方式與構(gòu)件布置等，是其它結(jié)構(gòu)圖的原則依據(jù)。但隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的深化與發(fā)展，所有結(jié)構(gòu)圖的繪制與計算都免不了要反復(fù)修改，直至最后定型能彼此準(zhǔn)確呼應(yīng)。1）結(jié)構(gòu)的整體性原則，2）受力均勻性和有效傳遞原則，3）結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和減少應(yīng)力集中原則，4）局部加強原則。船體結(jié)構(gòu)設(shè)計通常是在船舶總體設(shè)計基本完成以后，根據(jù)已定的主要尺度、型線圖、總布置圖以及任務(wù)書(對船舶用途、航區(qū)、裝載、建筑形式、甲板層數(shù)、主要設(shè)備，使用要求等等)的要求進(jìn)行的。船體結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容是在滿足船舶總體設(shè)計的要求下,解決船體結(jié)構(gòu)的形式、構(gòu)件的尺度與連接方式等設(shè)計問題,要求達(dá)到最小的結(jié)構(gòu)重量,能保證船體具有足夠的強度和剛性,從而降低造船成本,以取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。船體結(jié)構(gòu)設(shè)計，一般隨全船設(shè)計過程分為三個階段，即初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計和生產(chǎn)設(shè)計，在不同的階段完成不同的工作： 1）初步設(shè)計，根據(jù)批準(zhǔn)的技術(shù)任務(wù)書對整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則(例如，船體材料及結(jié)構(gòu)型式的選擇、重大技術(shù)措施的采取等)做出分析比較，對主要構(gòu)件的布置與尺寸做出理論的估算，并繪制橫剖面圖，給出鋼料預(yù)估單。2）詳細(xì)設(shè)計，根據(jù)確認(rèn)的初步設(shè)計及審批初步設(shè)計時所作的各項決定進(jìn)行。在這一階段中，全面解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的技術(shù)問題，最終確定構(gòu)件的布置、尺寸及連接方式，提交送驗船部門審查所需要的設(shè)計圖紙及技術(shù)文件。3）生產(chǎn)設(shè)計，主要繪制各部結(jié)構(gòu)、構(gòu)件連接的施工詳圖。船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程實際上是一個科學(xué)的研究、論證、優(yōu)化的過程。在滿足強度的前提下,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,盡可能地減少船體自重,提高載重能力。在選用船體構(gòu)件材料規(guī)格時,主要考慮經(jīng)濟(jì)性。在保證船體強度和使用要求下盡量減少船體結(jié)構(gòu)重量,以提高船舶的載重量。絕對不能盲目地追求超載狀態(tài)的所謂“船舶強度”,導(dǎo)致船體自重增加,船舶建造成本的提高,船舶航速降低,營運
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