【正文】 度以及局部強(qiáng)度的要求，考慮到工藝性，合理性，經(jīng)濟(jì)性等。 本船共劃分為六個艙室，分別是首尖艙，尾尖艙，前客艙，中客艙，后客艙，以及機(jī)艙。在艙室與艙室之間，有一層水密艙壁，用來分隔艙室。水密艙壁的位置是由規(guī)范以及布置要求確定的。要確定艙壁的位置，首先要去確定船的肋骨間距。根據(jù)規(guī)范建議，本船取肋骨間距為500mm。肋骨號從尾部向首部編號，由0開始編排。本船的肋骨號是046.本船的駕駛室位于最上層的游步甲板上。公共廁所位于尾艙。艙室內(nèi)部的布置要有明亮寬敞的感覺。家具的布置要合理，不要顯得過分擁擠。注意桌椅的擺放床鋪的擺放，要考慮風(fēng)浪流的方向，避免受風(fēng)，感染風(fēng)濕疾病等。注意自然通風(fēng)和采光，居住室和休息室盡可能布置在舒適安靜，陽光又好的地方。用來放置設(shè)備的艙室，設(shè)置基座等，以防止設(shè)備移動，造成不必要的危險，這對船舶安全性也比較重要。規(guī)范要求，樓梯的傾角要小于45度。除此之外要保證樓梯的數(shù)量，使乘客上下通行方便，以防止人數(shù)過多，發(fā)生不必要的危險事故。保證乘客的安全性。樓梯的位置要明顯，方便尋找。船內(nèi)各處所艙室的通道要直通，避免迂回。首先根據(jù)主尺度要求，用cad設(shè)計和繪制出船舶的側(cè)面圖，將船舶分為十站，肋骨間距為500mm。該船由主船體和上層建筑兩部分構(gòu)成的，駕駛室在上方。該船共有六個艙室，依次為尾艙，后客艙，機(jī)艙，中客艙，前客艙，首尖艙。螺旋槳處于尾艙下方。其次，依據(jù)側(cè)面圖，設(shè)計繪制游步甲板，其中包括游步區(qū)域限定的人數(shù)。然后，設(shè)計繪制主甲板，及各艙室限定人數(shù)。最后，設(shè)計繪制底艙。注意總布置圖的繪制要一一對應(yīng)，即投影要準(zhǔn)確，這樣方便于以后設(shè)計工作的精度與準(zhǔn)確性。 本章小結(jié) 本章通過分析主尺度對船舶性能的影響，最終確定了本船的主尺度為，設(shè)計水線長22m。通過分析總布置設(shè)計所遵循的原則，艙內(nèi)外的布置的注意事項，最終確定肋本船的艙室劃分，以及艙室設(shè)計，完成了總布置設(shè)計，并用CAD繪制了總布置圖。本船的總布置設(shè)計符合要求，充分滿足了設(shè)計任務(wù)書的要求，艙室劃分合理，艙室內(nèi)部設(shè)計滿足人員適居，設(shè)備安裝的要求，通風(fēng)采光都十分良好。第3章 重量重心估算第3章 重量重心估算船能浮在水面上的平衡條件是：重力等于浮力；重力作用線與浮力作用線在同一鉛垂線上。只有這樣，船才能在靜水中航行不至傾倒或沉沒。船舶重量的估算就可以確定船的排水量了。估算船舶重量重心的方法很簡單，但是操作卻較為麻煩。因為組成船的項目很多，它們的重量需要一一加以測算與估計，最終才能確定船的重量進(jìn)而估算船舶重心。 重量概述船舶總重量包括空船重量和載重量兩部分。空船重量包括，木作舾裝重量，船體鋼料重量和機(jī)電設(shè)備重量。載重量包括貨物，船員，旅客，油水，行李，備品，食品，供應(yīng)品等。 貨船，一般取四種載況 滿載出港—船舶在設(shè)計排水量狀態(tài)下 滿載到港—船上有旅客和貨物，但油水等儲備量為設(shè)計狀態(tài)下的10%。 空載出港—船上沒有旅客與貨物，只有部分船員，但油水儲備量為設(shè)計狀態(tài)下的100%。 空載到港—船上沒有旅客與貨物，只有部分船員，而油水等儲存量為設(shè)計狀態(tài)下的10%。 重量估算重量估算包括兩部分，一是空船重量的估算，二是載重量的估算。一、鋼料重量的估算鋼料重量包括船甲板，上層建筑， 艙壁，船殼板中型材和鋼板的重量。有很多因素影響了船體鋼料的重量，大致包括以下幾個方面： （1）船舶主要要素，包括船長L,船寬B,型深D等。其中船長的影響由為重要。船長的大小，與船體總縱強(qiáng)度有關(guān)。船長越長，總縱強(qiáng)度越大，對構(gòu)件的要求越大，對尺寸的要求也越大，也就影響了鋼料的重量。 （2）船體布置特征，包括甲板數(shù)，艙壁數(shù)，上層建筑大小等。甲板數(shù)不同，鋼料多少也就不同。艙壁數(shù)在規(guī)范中有一定的最少數(shù)目要求。上層建筑的層數(shù)不同，大小不同，體積形狀不同都會影響船用鋼料的重量。 （3）船舶在什么航區(qū)行駛，入什么級，使用哪個國家的規(guī)范，都對船用鋼料有影響。 （4）影響船體剛料重量的因素還包括船用結(jié)構(gòu)材料的不同。是用普通鋼，鋁合金，還是高強(qiáng)度鋼都會影響到船體鋼料重量。 本船采用立方模數(shù)法對船體鋼料進(jìn)行估算。即假定正比于船內(nèi)部總體積，則： ——系數(shù)，取自母型船立方模數(shù)法的優(yōu)點是使用簡單方便，對本船比較適用。二、木作舾裝重量的估算： 木作舾裝的重量包括錨，系泊，舵，管系，螺旋槳等船舶系統(tǒng)與設(shè)備，床鋪，座椅，天花板，救生設(shè)備，地板等艙室木作，以及起貨設(shè)備，拖帶設(shè)備，艙口蓋，拖曳設(shè)備等。本船采用立方模數(shù)法對木作舾裝進(jìn)行估算。即： Cf——系數(shù)，取自母型船 機(jī)電設(shè)備重量的估算：機(jī)電設(shè)備一般包括主輔機(jī)，軸管系，電氣設(shè)備等。機(jī)電設(shè)備中的大部分重量是已知的，比如鍋爐，發(fā)電機(jī)，主機(jī)等都是已經(jīng)確定的從目錄中就可以查出的重量。還有一部分是可以計算出的重量，比如軸系重量。其他的可取自母型船本船的機(jī)電設(shè)備取自相近的母型船的機(jī)電設(shè)備的重量。： 本船的載重量分為三個部分，分別為人員行李，食品及淡水，燃油，估算如下： 人員行李 本船人員行李按照人均65kg計算。 食品及淡水 本船按照1t來計算 燃油 本船按照2t來計算 重心估算 重心估算除了要估算空船的重量，還有估計在不同載況下的重心。一、空船的重心估算：根據(jù)新船的總布置圖及母型船的資料估算船體鋼料，木作舾裝，機(jī)電設(shè)備的重心位置（垂向力臂和縱向力臂），計算它們的垂向力矩和縱向力矩。最后計算出空船的垂向力臂和縱向力臂，即重心位置。二、空載出港的重心估算：在空船的重量重心的基礎(chǔ)上，再根據(jù)船員的人數(shù)，設(shè)計狀態(tài)下的燃滑油，食品，以及淡水的重量重心求出空載出港的重心。三、空載到港的重心估算：在空船的重量重心基礎(chǔ)上，再根據(jù)部分船員以及燃滑油，食品淡水的重量是設(shè)計狀態(tài)下的10%，再求出空載到港的重心。四、滿載出港的重心估算：在空船的重量重心基礎(chǔ)上，再根據(jù)船員，旅客，貨物，設(shè)計狀態(tài)下的燃滑油，食品，以及淡水的重量重心求出滿載出港的重心。五、滿載到港的重心估算：在空船的重量重心的基礎(chǔ)上，再根據(jù)船員，旅客，貨物的重量重心，設(shè)計儲備量下10%燃滑油，食品，淡水的重量重心求出滿載到港的重心。以下為本船的重量重心估算的計算表。 空船重量重心序號項目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩縱向力臂（m）縱向力矩船體鋼料木作舾裝機(jī)電設(shè)備儲備總和 滿載出港重量重心序號項目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩縱向力臂（m）縱向力矩空船人員行李燃滑油2食品、淡水1總和 滿載到港重量重心序號項目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩縱向力臂（m）縱向力矩空船人員行李燃滑油1食品、淡水總和 序號項目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩縱向力臂（m）縱向力矩空船人員行李燃滑油2食品、淡水1總和 空載到港重量重心序號項目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩縱向力臂（m）縱向力矩空船人員行李燃滑油1食品、淡水總和 本章小結(jié)本章利用估算方法，確定了船體鋼料，木作舾裝，機(jī)電設(shè)備等重量，根據(jù)公式估算出了滿載出港，滿載到港，空載出港，空載到港不同載況下的船的重量。再根據(jù)各重量組成部分的重量分布，求出空船以及各種載況下的重心位置。本文計算求得的重量重心滿足要求，證明了主尺度以及總布置設(shè)計的十分合理。第4章 型線設(shè)計第4章 型線設(shè)計 概述 船體型線設(shè)計對船舶設(shè)計十分重要，是船舶設(shè)計的關(guān)鍵階段。只有船舶型線設(shè)計出來后，才可以進(jìn)一步正式的進(jìn)行總布置設(shè)計，靜水力計算，穩(wěn)性校核，結(jié)構(gòu)設(shè)計等。一般有三種方法用來繪制型線圖：一是由母型船改造而來，將母型船的型線圖根據(jù)新船的要求進(jìn)行修改，完善，就可以很容易的繪制出新船的型線圖了。這是目前比較常用的方法。二是由船模系列資料得到。對于船舶的型線，國內(nèi)外進(jìn)行了大量的試驗，獲得了很多的船體型線，以及大量的船模系列資料供參考。三是用計算機(jī)生成型線，這種方法在輸入若干個主要參數(shù)之后就可以生成型線，這種方法十分簡便，減少了大量的人力物力。船體型線的設(shè)計就是設(shè)計船體形狀，不同的型線特征對船舶性能有很大的影響。 首尾橫剖面的形狀對阻力有影響，首尾橫剖面形狀一般分為U形，V形。U形橫剖面的特點是在垂直方向上，橫剖面面積分布較均勻，對于航速較高的船舶船首采用U形橫剖面較為合適，因為U形剖面在滿載水線處較瘦，可以減少興波阻力。V形剖面的橫剖面面積集中在上方，在滿載水線處比較寬，且濕面積比U形剖面小，因此對于低速船舶采用V形剖面較為合適，可以減小摩擦阻力。尾部使用V形剖面可以使螺旋槳效率不受影響，對阻力性能有利。采用U形剖面可是船體振動較小，對推進(jìn)效率有利[1416]。 球鼻首一般可以用來減小船舶阻力。對于航速較高的中高速船嗎，采用球鼻首可以使興波阻力下降，因為球鼻首在船行進(jìn)過程中產(chǎn)生的波系與船體波系發(fā)生干擾，且這種干擾是有利的，因此，可以降低波高，使興波阻力減小。對于航速較低的肥大型船，安裝球鼻首可以在滿載時減小舭渦，在船舶壓載時減小破冰阻力。 船舶采用平行中體后，可以使首尾兩端尖瘦，對于中低速船舶，可以減小興波阻力，但對于高速船來說，設(shè)置平行中體，則使船呈現(xiàn)S形，在高速時，容易在肩部形成嚴(yán)重的漩渦，使阻力增大，因此高速船不適合采用平行中體。 型線圖船體型線圖是表示船體集合形狀和尺寸的圖形，由橫剖線圖，縱剖線圖，半寬水線圖和型值表組成的。橫剖線圖由橫剖線構(gòu)成，縱剖線圖由縱剖線構(gòu)成，半寬水線圖由水線構(gòu)成。型值表由型值構(gòu)成。橫剖線：本船把垂線間長等分10份，得到11個橫剖面，船體型表面與橫剖面的交線就是橫剖線。縱剖線：本船把船寬等分為6份，得到平行于中線面的縱剖面，船體型表面與縱剖面的交線就是縱剖線。水線：本船把船舶設(shè)計吃水等分若干份，得到平行于基平面的水線面，船體型表面與水線面的交線就是水線。型線圖中要包含型值表，這樣有利于型線的繪制。本船首先依據(jù)母型船的型值表，計算出所設(shè)計船的型值，繪出新船型值表。其次，依據(jù)新船的型值表， 用CAD進(jìn)行描點繪圖，依次繪出橫剖線圖，縱剖線圖，半寬水線圖。水線依次為BL,195WL,390WL,585WL,780WL,975WL。縱剖線為930縱剖線，1615縱剖線。該船共分為十站，站距為2200mm。橫剖線圖的橫坐標(biāo)是930縱剖線，1615縱剖線，縱坐標(biāo)是BL，195WL，390WL， 585WL， 780WL，975WL。橫剖線圖的左側(cè)是尾封板，0站，1/2站，1站，1 1/2站，2站，3站，4站，5站的船體橫剖線，右側(cè)是6站，7站，8站，8 1/2站，9站，9 1/2站，10站的橫剖線。縱剖線圖的橫坐標(biāo)是站號，縱坐標(biāo)是BL，195WL，390WL， 585WL， 780WL，975WL。圖中繪出了基線，935縱剖線，1615縱剖線以及主甲板中心線和主甲板邊線隨船長的分布情況。半寬水線圖的橫坐標(biāo)是站號，縱坐標(biāo)是930縱剖線，1615縱剖線。圖中繪制了195WL，390WL， 585WL， 780WL，975WL以及主甲板邊線隨船長的分布情況。最后，對所繪出的型線圖進(jìn)行線型光順，每個型線圖的型值都是一一對應(yīng)的，對型線圖進(jìn)行螺旋式修改優(yōu)化，并修改型值表。 船體型線對整個設(shè)計過程都是十分關(guān)鍵的步驟。型線設(shè)計關(guān)系到船的經(jīng)濟(jì)性，航行性能等。本章在分析了型線的形狀對船舶性能的影響后，在母型船型線圖的基礎(chǔ)上，繪制了本船的型線。設(shè)計出的型線有利于減小阻力，提高船舶性能。首部型線為前傾式，尾部為隧道型船尾，符合內(nèi)河船的一般特點。第5章 靜水力計算與靜水力曲線繪制第5章 靜水力計算與靜水力曲線繪制首先依據(jù)型值表中的數(shù)據(jù)，利用梯形法計算出該船的每一水線下的面積AW，漂心縱向坐標(biāo)XF，排水體積V及排水量，每厘米吃水噸數(shù)TPC，浮心縱向坐標(biāo)XB及垂向坐標(biāo)ZB等。然后根據(jù)計算出的數(shù)據(jù)繪制靜水力曲線圖。靜水力曲線圖表現(xiàn)了各要素隨吃水的變化情況。 依據(jù)靜水力計算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行單位換算，并描點，繪出靜水力曲線，縱坐標(biāo)為吃水，所有的靜水力曲線都繪制在一個靜水力曲線圖中。浮性曲線，穩(wěn)性曲線和船型系數(shù)曲線構(gòu)成靜水力曲線圖。浮性曲線包括： （1）每厘米吃水噸數(shù)曲線； （2）漂心縱向坐標(biāo)曲線； （3）水線面面積曲線； （4）浮心縱向坐標(biāo)曲線； （5）浮心垂向坐標(biāo)曲線； （6）總排水量曲線； （7）