【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 最大寬度，m；H——船舶在靜水中從滿載水線到寬度大于B/4的最高一層圍蔽建筑頂點(diǎn)的高度，m；A——在滿載水線以上的船體和各層上層建筑及甲板室寬度大于B/4的甲板室圍壁的側(cè)投影面積，；K——航區(qū)系數(shù)，B級(jí)航區(qū)取K=；對(duì)于本船經(jīng)計(jì)算N=，經(jīng)查表需125kg大力抓錨。本船設(shè)75kg重海軍錨二只，配有mm無(wú)檔錨鏈共100m，在船首尾兩側(cè)分別布置雙柱系纜樁。本船錨重較小，為了降低空船重量，省略了錨鏈筒、起錨機(jī)、錨鏈管等設(shè)備，采用人工拋錨的方式系泊。2) 門(mén)與窗駕駛室兩側(cè)的門(mén)寬750mm，采用風(fēng)雨封密型鋼質(zhì)門(mén)，與鋼質(zhì)艙壁牢固絞接，門(mén)上設(shè)有風(fēng)雨密橡膠填料及關(guān)門(mén)夾具，其余通道及艙室門(mén)為非金屬門(mén)，其余為420mm，風(fēng)雨密型鋼制門(mén)安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行沖水試驗(yàn)。艙室窗為鋁質(zhì)矩形方窗，寬900mm，高600mm，駕駛室前端兩側(cè)應(yīng)根據(jù)艙壁形狀設(shè)置弧形窗，中間一扇裝掃雪器，窗是否開(kāi)啟或固定是需要定的。3) 救生設(shè)備船舶常用的救生設(shè)備有救生艇、救生筏、救生浮、救生圈和救生衣等，本船屬于小型船舶，前三種救生設(shè)備布置上空間不足，故本船只布置救生圈和救生衣。按規(guī)范我們可以布置14套救生衣和6個(gè)救生圈。4) 消防設(shè)備 《內(nèi)河高速船舶入級(jí)與建造規(guī)范》規(guī)定：對(duì)于船長(zhǎng)不大于20m的船舶，應(yīng)設(shè)置手提式滅火器4具，氣體滅火器2具，消防水桶2只，沙箱2個(gè)及太平斧一把。5) 信號(hào)設(shè)備本船在駕駛甲板的頂部設(shè)有舷燈，舷燈左紅右綠，設(shè)在27號(hào)肋位附近。在駕駛甲板頂部還設(shè)有尾燈，尾燈在13號(hào)肋位附近。為了便于通信，本船在24號(hào)肋位附近設(shè)有桅桿，桅桿上布置有無(wú)線電天線等設(shè)備。雙體搜救船總布置圖見(jiàn)附錄一Maxsruf是用于船舶設(shè)計(jì)的強(qiáng)有力的三維曲面建模體系,它提供了清晰而親切的用戶環(huán)境,并能作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和快速最優(yōu)化設(shè)計(jì)。Maxsurf有許多模塊組成，MAXSURF模塊（動(dòng)態(tài)三維船體模型生成模塊）、HULLSPEED模塊（船舶阻力及有效馬力計(jì)算模塊）、HYDROMAX模塊（船舶水動(dòng)力性能計(jì)算分析模塊）、WORKSHOP模塊（船體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)放樣及CAD圖形生成模塊）、SEAKEEPER模塊（船舶耐波性能分析模塊）、PREFIT模塊（空間實(shí)體自動(dòng)擬合模塊）、SPAN模塊（帆船性能分析模塊）、HYDROLINK模塊（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊）等等。Maxsurf的多曲面特性允許在任何給定的設(shè)計(jì)里隨意進(jìn)行曲面建模，并能創(chuàng)建諸多的船體形式。輔以流體靜力學(xué)計(jì)算，則能進(jìn)行船形分析和確定船形參數(shù)。以船體型線的形式給出高精度的輸出，能轉(zhuǎn)換成其他標(biāo)準(zhǔn)格式文件及完整的船體型值表。Maxsurf設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件可直接傳遞到Maxsurf系列的其它程序中，這能有效緩解設(shè)計(jì)完成后數(shù)據(jù)重新裝入的壓力,并可避免在使用不完整的船體型值表時(shí)可能造成的精度誤差。通過(guò)支持一定范圍的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀語(yǔ)言的驅(qū)動(dòng)器，打印機(jī)和繪圖儀能直接輸出Maxsurf產(chǎn)生的圖形和數(shù)據(jù)文件。通過(guò)一個(gè)B樣條曲線的數(shù)學(xué)方程來(lái)創(chuàng)建曲線，曲線草圖由端點(diǎn)位置、控制點(diǎn)的位置和數(shù)量以及樣條的韌性決定。當(dāng)控制點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，樣條的韌性和彈簧的彈性共同作用，使曲線變得光滑。Maxsurf Pro中的一個(gè)設(shè)計(jì)可用到若干個(gè)相互獨(dú)立的曲面，它們各自有自己的控制點(diǎn)網(wǎng)，一個(gè)控制點(diǎn)網(wǎng)僅影響到它所在的那個(gè)曲面，當(dāng)兩個(gè)曲面相交于一條曲線時(shí)，這條曲線上的控制點(diǎn)將同時(shí)影響到兩個(gè)曲面。，對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理、 建立TXT標(biāo)記點(diǎn)文件1）根據(jù)母型形線圖，由于對(duì)稱性，只讀取各站位半邊的型值點(diǎn)，建立標(biāo)記文件，標(biāo)記文件格式為：第一列是與標(biāo)記關(guān)聯(lián)的站號(hào)，用“當(dāng)前位置”的“標(biāo)記顯示”命令控制標(biāo)記的顯示和隱藏；第二列是相對(duì)于零點(diǎn)的縱向位置；第三列為相對(duì)于中心線的半寬值；第四列為相對(duì)于零點(diǎn)的高度值。如下：0 None 0 None 0 None 0 None 0 None 1 None 1 None 1 None 1 None 1 None………… 特別注意以下2點(diǎn)： “站號(hào)”不是型線圖中的站號(hào)，數(shù)據(jù)相同表示在perfit中處理作為一個(gè)橫截面，“站號(hào)”不要取小數(shù)，為小數(shù)時(shí)系統(tǒng)會(huì)采用舍去小數(shù)部分將點(diǎn)歸之相鄰的整數(shù)“站號(hào)”中；“站號(hào)”內(nèi)的標(biāo)記點(diǎn)不能取高度值特相近的點(diǎn)，盡量取橫截面內(nèi)離的遠(yuǎn)一些的點(diǎn)。2）打開(kāi)maxsurfpro模塊導(dǎo)入標(biāo)記點(diǎn)文件在maxsurfpro模塊中先加入一個(gè)曲面，然后點(diǎn)擊makers目錄添加一定的makers數(shù)目，在makers數(shù)據(jù)窗口中復(fù)制標(biāo)記點(diǎn)TXT文件，導(dǎo)入了標(biāo)記點(diǎn)，生成船體片體半邊的三維曲面，此時(shí)各站之間無(wú)空間關(guān)聯(lián)，用鼠標(biāo)移動(dòng)控制點(diǎn)，使曲線盡可能多的通過(guò)型值點(diǎn)。控制點(diǎn)越多，生成的二維曲線越精確，同時(shí)修改也就越復(fù)雜，再通過(guò)控制點(diǎn)工具框增加控制點(diǎn)行和控制點(diǎn)列對(duì)取進(jìn)行修改精確，如圖41所示。圖 41控制點(diǎn)工具框3）增加控制點(diǎn)在Maxsurf Pro中，曲面的形狀由空間控制點(diǎn)決定，應(yīng)增加控制點(diǎn)的行數(shù)和列數(shù)以增加控制網(wǎng)的密度。在橫剖面窗口中添加控制行，在水線面圖窗口或縱剖面圖窗口添加控制列，分別如圖42，圖43，圖44所示。圖42縱剖面中移動(dòng)控制點(diǎn)圖43水線面中移動(dòng)控制點(diǎn)圖 44橫剖面中移動(dòng)各站的控制點(diǎn)4）添加?xùn)鸥窬€添加?xùn)鸥窬€，使用data中的Grid Spacing，如圖45。 圖 45柵格工具框5）選擇船體類型在data目錄下打開(kāi)vessel type對(duì)話框，選擇catamaran并輸入片體中心距。如圖46：圖46 vessel type對(duì)話框6）修改半邊片體的控制點(diǎn)空間位置，使曲面盡可能光滑和客觀將surface中的precision調(diào)成highest，讓曲面看著更光滑。控制點(diǎn)的修改盡可能滿足以下原則：控制點(diǎn)的縱向位置盡可能在站上，控制點(diǎn)列只能影響附近的曲面形狀，在站上控制型值較容易，有些控制點(diǎn)最好與標(biāo)記點(diǎn)重合，如圖47所示。圖 47縱剖面圖形狀復(fù)雜的艏部和尾部需要加密控制，中部可以取較少的控制列；如圖48所示。圖48船艏控制點(diǎn)是影響附近的區(qū)域，所以調(diào)節(jié)控制點(diǎn)是一個(gè)反復(fù)重復(fù)的過(guò)程，要不斷修改以求合適。修改控制點(diǎn)后，生成橫剖面面積曲線圖，看是否符合客觀，用橫剖面面積曲線檢驗(yàn)，繼續(xù)修改。當(dāng)半邊片體修改光順后，復(fù)制其控制點(diǎn)坐標(biāo)，并修改每一個(gè)控制點(diǎn)的半寬值，讓新的控制點(diǎn)與原來(lái)的控制點(diǎn)對(duì)稱于片體中心線，最終得到光順的單個(gè)片體。最終修改的單個(gè)片體三維圖如圖49和圖410：圖 49全船圖圖 410穿浪艏7）建造連接橋在maxsurf pro模塊surface目錄下點(diǎn)擊add surface，通過(guò)調(diào)節(jié)控制點(diǎn)的位置關(guān)系，將兩個(gè)片體用連接橋連接起來(lái)，并加上尾封板。船首也加上甲板，形成比較客觀的三維船模。最終三維船模如下圖411：圖 411三維效果圖（1）在maxsurf pro中參數(shù)化變換，母型改造生成新模型1）船的尺寸放大，使用surface中的surface size,修改參數(shù)如下圖412：圖412 size surface對(duì)話框2）重新設(shè)置零點(diǎn)，選擇基準(zhǔn)打開(kāi)data中的Zero Point，設(shè)置零點(diǎn)，如下圖413：圖 413 zero point對(duì)話框設(shè)置吃水，打開(kāi)data菜單下的Frame of reference對(duì)話框，設(shè)置如下圖414：圖 414 frame of reference對(duì)話框3）修改參數(shù)，設(shè)計(jì)新船Maxsurf pro能根據(jù)主尺度變形母型船，得出所需要的新船。型線設(shè)計(jì)是必須注意以下幾點(diǎn)：保證新船具有良好的快速性；滿足總布置的要求；考慮船體結(jié)構(gòu)的合理性和施工、維修的方便。在參數(shù)化設(shè)計(jì)中填入所得參數(shù)，如下圖415：圖415設(shè)置變形系數(shù)工具框4）修改柵格，修改站線、增加水線和縱剖線，如下圖41圖41圖418所示：圖416修改站線圖圖417修改縱剖線圖圖 418修改水線圖5）修改控制點(diǎn)，使船體光順經(jīng)過(guò)反復(fù)修改和重復(fù)參數(shù)化變形，使得船體表面光滑并符合客觀，并且根據(jù)橫剖面曲線來(lái)檢驗(yàn)，調(diào)整后橫剖面面積曲線大致符合要求的圖形。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整后的三維模型如圖41圖420：圖419三維效果圖圖 420光順的船艏經(jīng)優(yōu)化的橫剖面面積曲線如下圖421：圖 421橫剖面面積曲線由于對(duì)maxsurf只是初步了解，建模比較粗糙，型線生成也存在問(wèn)題，所以需要對(duì)其進(jìn)行修整，修改后的型線圖另附圖二。在完成船舶的型線設(shè)計(jì)后，我們應(yīng)進(jìn)行靜水力計(jì)算以檢驗(yàn)船舶的性能。靜水力計(jì)算一般都是用軟件完成的。由于本次設(shè)計(jì)的型線是用maxsurfpro完成的，故靜水力計(jì)算我們可以用該軟件的Hydronaxpro模塊完成。Hydronaxpro模塊可以進(jìn)行全部的水動(dòng)力性能計(jì)算，但我們只計(jì)算了靜水力和大傾角穩(wěn)性兩個(gè)部分[8]。用Hydronaxpro模塊進(jìn)行靜水力計(jì)算的操作十分簡(jiǎn)單。首先我們?cè)谠撃K中打開(kāi)之前建的三維模型，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)模型不存在問(wèn)題，我們就可以開(kāi)始開(kāi)始靜水力計(jì)算。設(shè)定計(jì)算類型為靜水力計(jì)算，縱傾角為零，，設(shè)定完后點(diǎn)擊計(jì)算我們就可以得到排水量、浮心高度、PTC，Cb等隨高度變化的結(jié)果。最終結(jié)果如下：Fixed Trim = 0 m (+ve by stern)Relative Density (specific gravity) = 1。 (Density = 1 tonne/m^3)表 51靜水力計(jì)算結(jié)果Draft Amidsh. mDisplacement tonneHeel to Starboard degreesDraft at FP mDraft at AP mDraft at LCF mTrim (+ve by stern) mWL Length m