【正文】 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：太湖雙體搜救船（）設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名： 張宇 學(xué)號(hào)： 090305031127 學(xué) 部 （系）： 機(jī)械與電氣工程 專 業(yè) 年 級(jí)： 船舶與海洋工程3班 指 導(dǎo) 教 師： 劉增榮 職稱或?qū)W位： 副教授 2013年05月28日太湖雙體搜救船（）設(shè)計(jì)摘要,設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為主尺度論證、總布置設(shè)計(jì)、三維建模、型線設(shè)計(jì)、穩(wěn)性校核。確定雙體搜救船的航區(qū),航速等之后,進(jìn)行雙體搜救船的主尺度論證，根據(jù)主尺度進(jìn)行雙體搜救船的總布置設(shè)計(jì)，在總布置設(shè)計(jì)中參照母型船進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。接著使用maxsurf的maxsurfpro模塊進(jìn)行三維建模、光順模型，然后導(dǎo)出型線,進(jìn)行型線的完善。之后通過maxsurf的Hydromaxpro模塊進(jìn)行靜水力的計(jì)算以及大傾角穩(wěn)性的校核。關(guān)鍵詞： 雙體搜救船，總布置，三維模型,型線，靜水力The Design of Catamaran Rescue Vessels AbstractThe topic for the design of a 20m catamaran rescue vessels, the design of the main contents of the mainscale demonstration, the overall layout design, threedimensional modeling, model design, calibration stability, .
Twinhull vessel to determine the aircraft search and rescue area, after the speed, etc. to carry out search and rescue boat catamaranscale demonstration of the Lord, according to the mainscale search and rescue boat catamaran to the overall layout of the design, layout design in the light of the overall homebased transformation of ship design. Then use the maxsurfpro module maxsurf threedimensional modeling, smoothing model, and then export the profile to carry out the perfect lines. After the adoption of the maxsurf Hydrostatic Hydromaxpro modules as well as the calculation of large angle stability check. Keywords: catamaran rescue vessels General arrangement Threedimensional model Lines 目 錄摘 要 1Abstract 2緒 論 3 5 5 6 6 7 9 主尺度、空船重量 10 10 11 15 153．雙體搜救船總布置設(shè)計(jì) 16 16 16雙體搜救船總布置圖見附錄一 18 19 19 19，對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理、 建立TXT標(biāo)記點(diǎn)文件 19 25 29 30 30 336 .船體說明書 39概述 39 39 39 39 39 40 40 40 照明、信號(hào) 40 結(jié) 42致 謝 43附 錄 44參考文獻(xiàn) 45 46太湖是我國(guó)著名的五大淡水湖之一，湖岸總長(zhǎng)405公里，,湖區(qū)有52個(gè)島嶼，是典型的淺水型湖泊。蘇州市管轄的湖泊面積1600平方公里，約為太湖總面積的三分之二。太湖沿岸入湖口眾多，可供船舶航行的航線包括太湖航線、蕪申線、蘇西線等在內(nèi)多達(dá)15條，航程200余公里。隨著環(huán)太湖特別是蘇州市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，湖上航行船舶和貨運(yùn)量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭，湖區(qū)船舶日流量逾千艘，貨物流通增速?gòu)?qiáng)勁，太湖成為流域地區(qū)重要的水上交通走廊，這對(duì)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)、對(duì)沿岸旅游資源的開發(fā)、環(huán)太湖和蘇州區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起到了積極的作用。從古至今，太湖的水上養(yǎng)殖、捕撈、航運(yùn)及水上旅游觀光事業(yè)十分發(fā)達(dá)。但由于其自然環(huán)境十分復(fù)雜，在惡劣的氣候條件下，特別是大風(fēng)季節(jié)，湖面上波浪滔天，浪高可達(dá)到1米以上。而且由于太湖水淺，在大風(fēng)季節(jié)容易形成“淺水波”。淺水波的特點(diǎn)是浪高且陡，俗稱“浪硬”，這種波浪對(duì)在湖面上航行和作業(yè)的船只極具傷害性。因此，太湖也是水上事故高發(fā)地區(qū)，輕則人身和船只遭受傷害，重則船毀人亡，嚴(yán)重地影響到了一方人民的安全，也會(huì)給建設(shè)和諧社會(huì)畫上不協(xié)調(diào)的音符。因此提高太湖搜救能力，確保太湖水域航行安全已引起各級(jí)政府部門的高度重視，太湖搜救中心已獲省市人民政府批準(zhǔn)建設(shè)。目前，規(guī)劃定點(diǎn)選址工作已完成，初步方案設(shè)計(jì)正在進(jìn)行之中。另有西太湖二處避風(fēng)港建設(shè)已進(jìn)入方案設(shè)計(jì)階段，期盼幾十年的現(xiàn)代化多功能的太湖搜救中心不久將成為現(xiàn)實(shí)。蘇州市城區(qū)地方海事處作為處理轄區(qū)水上事故的職能部門，深感肩上責(zé)任重大，但面對(duì)目前較低的太湖搜救能力卻感到十分無奈。其中主要原因是現(xiàn)有的搜救船只老化，性能落后，很難滿足搜救工作的需要，現(xiàn)有的搜救船航速低，僅為15公里/小時(shí)左右，穩(wěn)性差，抗風(fēng)浪能力低，吃水偏深且船載設(shè)備陳舊簡(jiǎn)陋。在實(shí)施搜救時(shí)，由于搜救船吃水深，不能接近事故船，往往搜尋到正在下沉的船舶，遇險(xiǎn)船員在棚頂呼救而搜救人員無法靠近沉船，有時(shí)只能采取冒險(xiǎn)行動(dòng)；二是由于搜救艇航速低，不能在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，錯(cuò)失救助良機(jī)，特別時(shí)大風(fēng)嚴(yán)冬季節(jié)，遇險(xiǎn)船員浸泡在水中幾個(gè)小時(shí)，往往被凍死而非被淹死；三是由于現(xiàn)有搜救船適航性差，遇上惡劣的氣候，非但不能有效地完成搜救任務(wù)，連自身脫險(xiǎn)安全回航都得不到保證。因此，開發(fā)研制新型的太湖搜救船型已迫在眉睫。 新型太湖搜救艇采用雙體船型，由兩細(xì)長(zhǎng)片體和連接橋架構(gòu)成，該船型具有穩(wěn)性好，吃水淺，航速快，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)及操縱靈活方便，且甲板面積大等特點(diǎn)，其優(yōu)良的快速性、耐波性和操縱性能在確保安全的情況下大大增強(qiáng)其機(jī)動(dòng)性，可克服太湖惡劣環(huán)境，在第一時(shí)間內(nèi)到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)。新型搜救船擬配置GPS衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)速定位系統(tǒng)、大功率遠(yuǎn)光搜索燈、攝像遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)等先進(jìn)裝備，必將大大提高太湖搜救工作的能力和效率。該新船型不但可作為太湖搜救艇的更新?lián)Q代產(chǎn)品，也為“現(xiàn)代海事”、“數(shù)字海事”的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本文選擇雙體搜救船，它有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)高速性 瘦削船型對(duì)高速時(shí)的阻力和耐波形的改進(jìn)都很有利，特別是深V船型，但單體快速船長(zhǎng)寬比過大和過于瘦削的船型會(huì)引起橫穩(wěn)性下降、操縱性變壞、波浪上縱向彎矩增加以及對(duì)艙容和布置有礙等一系列問題，雙體船很好的解結(jié)了這些問題，并且在速度上獲得了保障。(2)穩(wěn)性好 雙體船有兩個(gè)分得較開的片體，使水線面的橫向慣性矩大大增加，所以復(fù)原力矩很大，穩(wěn)性好，抗風(fēng)力強(qiáng)。大風(fēng)時(shí)期可較其它船種更易維持正常交通和工作。對(duì)搜救工作非常有利，同時(shí)對(duì)于被搜救人員也有很好的保護(hù)。(3) 適居性較好 雙體船單位排水量甲板面積比單體船大50％，如加上上層建筑，其比例可達(dá)100％。因此雙體船具有寬敞的上層甲板和多層上層建筑，便于艙室生活設(shè)施布置，裝飾，可以建筑更多的娛樂場(chǎng)所，使得游客在船上的生活更為豐富，生活得更為舒適，同時(shí)可以讓游客在船上多方位欣賞湖光山色。(4)操縱性好 雙休船兩個(gè)片體造成兩個(gè)船槳之間的間距大，具有較好的操縱性；—槳正轉(zhuǎn)，一 槳反轉(zhuǎn)，船體能原地回轉(zhuǎn)或作側(cè)內(nèi)移動(dòng)。雙體船的回轉(zhuǎn)直徑比單體船小得多。經(jīng)測(cè)試，單體船的回轉(zhuǎn)直徑為12—15倍船長(zhǎng)，雙體船回轉(zhuǎn)直徑只有5—6倍船長(zhǎng)。(5)推進(jìn)效率高 由于雙體船槳葉往往置于有利的尾部伴流中，附體阻力較一般雙槳單體船低15~20%。兩槳間的相互干擾由于船體間距的拉開而有所減少。技術(shù)難點(diǎn)：（1）由于雙體船總長(zhǎng)和總寬相差不大，使得雙體船的縱搖與橫搖周期比較接近，當(dāng)船受到橫浪作用時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生縱橫搖的耦合搖擺運(yùn)動(dòng)，因而有較大的線加速度，使船抵擋橫浪影響的能力較差。（2）由于船的總寬度較大，阻力大，因而橫搖角小，復(fù)原反應(yīng)會(huì)引起較大的橫搖加速，使旅客有不舒適感。（3）采用螺旋槳扣進(jìn)方式的高速雙體船，尾部興波較大，主機(jī)軸線與船體基線形成相當(dāng)大的夾角，造成較大的尾浪。（4）連接橋底部離開水面但高度不大，使得雙體船在海中遇浪航行時(shí)底部受拍擊嚴(yán)重，在進(jìn)入內(nèi)河淺水航后吸底嚴(yán)重。（5）船體結(jié)構(gòu)重。高速雙體船要比相同排水量的單體船重，這一方面是因?yàn)閱误w分為兩個(gè)片體，結(jié)構(gòu)增加，另一方面是兩個(gè)片體間連接橋?qū)挾容^大。要承受的彎曲與扭轉(zhuǎn)力矩大。為保證其強(qiáng)度和剛度，必須要有較大的構(gòu)件。（6）造價(jià)較高。雙體船的鋼材消耗量較同等排水量及用途的單體船多。加上主、輔機(jī)分別布置在兩個(gè)片體內(nèi)，增加了管系和電纜長(zhǎng)度。根據(jù)實(shí)船建造情況，造價(jià)相對(duì)提高一些。（7）由于太湖的水淺，易造成潛水效應(yīng)；船要沿著景點(diǎn)走，離岸近易造成池壁效應(yīng)；同時(shí)湖里水藻就多，對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)要求較高。解決方案： （1）為了提高雙體船的耐波性，必須減小船的水線面面積，以減少波浪對(duì)船體所產(chǎn)生的撞擊作用。（2）由于是內(nèi)湖，對(duì)船的安全性能可以降低?？梢钥紤]使用在局部采用玻璃鋼，泡沫塑料，鋁合金以降低重量、成本及簡(jiǎn)化工藝。（3）由于是游船，對(duì)速度要求不高，可采用U型船體，同時(shí)降低對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)的功率要求。（4）采用噴水推進(jìn)系統(tǒng)，可減小尾流，提高推進(jìn)效率；使得水