【文章內容簡介】 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的甲板室圍壁的側投影面積，；K——航區(qū)系數(shù)，B級航區(qū)取K=；對于本船經(jīng)計算N=，經(jīng)查表需125kg大力抓錨。本船設75kg重海軍錨二只，配有mm無檔錨鏈共100m，在船首尾兩側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、錨鏈管等設備，采用人工拋錨的方式系泊。2) 門與窗駕駛室兩側的門寬750mm，采用風雨封密型鋼質門，與鋼質艙壁牢固絞接，門上設有風雨密橡膠填料及關門夾具，其余通道及艙室門為非金屬門，其余為420mm，風雨密型鋼制門安裝完畢后應進行沖水試驗。艙室窗為鋁質矩形方窗，寬900mm，高600mm，駕駛室前端兩側應根據(jù)艙壁形狀設置弧形窗，中間一扇裝掃雪器，窗是否開啟或固定是需要定的。3) 救生設備船舶常用的救生設備有救生艇、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個救生圈。4) 消防設備 《內河高速船舶入級與建造規(guī)范》規(guī)定：對于船長不大于20m的船舶，應設置手提式滅火器4具，氣體滅火器2具，消防水桶2只，沙箱2個及太平斧一把。5) 信號設備本船在駕駛甲板的頂部設有舷燈，舷燈左紅右綠，設在27號肋位附近。在駕駛甲板頂部還設有尾燈，尾燈在13號肋位附近。為了便于通信，本船在24號肋位附近設有桅桿，桅桿上布置有無線電天線等設備。雙體搜救船總布置圖見附錄一Maxsruf是用于船舶設計的強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)實驗和快速最優(yōu)化設計。Maxsurf有許多模塊組成，MAXSURF模塊（動態(tài)三維船體模型生成模塊）、HULLSPEED模塊（船舶阻力及有效馬力計算模塊）、HYDROMAX模塊（船舶水動力性能計算分析模塊）、WORKSHOP模塊（船體結構生產(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（空間實體自動擬合模塊）、SPAN模塊（帆船性能分析模塊）、HYDROLINK模塊（數(shù)據(jù)轉換模塊）等等。Maxsurf的多曲面特性允許在任何給定的設計里隨意進行曲面建模，并能創(chuàng)建諸多的船體形式。輔以流體靜力學計算，則能進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，能轉換成其他標準格式文件及完整的船體型值表。Maxsurf設計所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件可直接傳遞到Maxsurf系列的其它程序中，這能有效緩解設計完成后數(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可能造成的精度誤差。通過支持一定范圍的工業(yè)標準的繪圖儀語言的驅動器，打印機和繪圖儀能直接輸出Maxsurf產(chǎn)生的圖形和數(shù)據(jù)文件。通過一個B樣條曲線的數(shù)學方程來創(chuàng)建曲線，曲線草圖由端點位置、控制點的位置和數(shù)量以及樣條的韌性決定。當控制點移動時，樣條的韌性和彈簧的彈性共同作用，使曲線變得光滑。Maxsurf Pro中的一個設計可用到若干個相互獨立的曲面，它們各自有自己的控制點網(wǎng)，一個控制點網(wǎng)僅影響到它所在的那個曲面，當兩個曲面相交于一條曲線時，這條曲線上的控制點將同時影響到兩個曲面。，對數(shù)據(jù)預處理、 建立TXT標記點文件1）根據(jù)母型形線圖，由于對稱性，只讀取各站位半邊的型值點，建立標記文件，標記文件格式為：第一列是與標記關聯(lián)的站號，用“當前位置”的“標記顯示”命令控制標記的顯示和隱藏；第二列是相對于零點的縱向位置；第三列為相對于中心線的半寬值；第四列為相對于零點的高度值。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： “站號”不是型線圖中的站號，數(shù)據(jù)相同表示在perfit中處理作為一個橫截面，“站號”不要取小數(shù)，為小數(shù)時系統(tǒng)會采用舍去小數(shù)部分將點歸之相鄰的整數(shù)“站號”中；“站號”內的標記點不能取高度值特相近的點，盡量取橫截面內離的遠一些的點。2）打開maxsurfpro模塊導入標記點文件在maxsurfpro模塊中先加入一個曲面，然后點擊makers目錄添加一定的makers數(shù)目，在makers數(shù)據(jù)窗口中復制標記點TXT文件，導入了標記點，生成船體片體半邊的三維曲面，此時各站之間無空間關聯(lián)，用鼠標移動控制點，使曲線盡可能多的通過型值點?？刂泣c越多，生成的二維曲線越精確，同時修改也就越復雜，再通過控制點工具框增加控制點行和控制點列對取進行修改精確，如圖41所示。圖 41控制點工具框3）增加控制點在Maxsurf Pro中，曲面的形狀由空間控制點決定，應增加控制點的行數(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縱剖面中移動控制點圖43水線面中移動控制點圖 44橫剖面中移動各站的控制點4）添加柵格線添加柵格線，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vessel type對話框，選擇catamaran并輸入片體中心距。如圖46：圖46 vessel type對話框6）修改半邊片體的控制點空間位置，使曲面盡可能光滑和客觀將surface中的precision調成highest，讓曲面看著更光滑。控制點的修改盡可能滿足以下原則：控制點的縱向位置盡可能在站上，控制點列只能影響附近的曲面形狀，在站上控制型值較容易，有些控制點最好與標記點重合，如圖47所示。圖 47縱剖面圖形狀復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船艏控制點是影響附近的區(qū)域，所以調節(jié)控制點是一個反復重復的過程，要不斷修改以求合適。修改控制點后，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，繼續(xù)修改。當半邊片體修改光順后，復制其控制點坐標，并修改每一個控制點的半寬值，讓新的控制點與原來的控制點對稱于片體中心線，最終得到光順的單個片體。最終修改的單個片體三維圖如圖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目錄下點擊add surface，通過調節(jié)控制點的位置關系，將兩個片體用連接橋連接起來，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對話框2）重新設置零點，選擇基準打開data中的Zero Point，設置零點，如下圖413：圖 413 zero point對話框設置吃水，打開data菜單下的Frame of reference對話框，設置如下圖414：圖 414 frame of reference對話框3）修改參數(shù)，設計新船Maxsurf pro能根據(jù)主尺度變形母型船，得出所需要的新船。型線設計是必須注意以下幾點：保證新船具有良好的快速性；滿足總布置的要求；考慮船體結構的合理性和施工、維修的方便。在參數(shù)化設計中填入所得參數(shù)，如下圖415：圖415設置變形系數(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，使船體光順經(jīng)過反復修改和重復參數(shù)化變形，使得船體表面光滑并符合客觀，并且根據(jù)橫剖面曲線來檢驗，調整后橫剖面面積曲線大致符合要求的圖形。經(jīng)過反復調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maxsurf只是初步了解，建模比較粗糙，型線生成也存在問題，所以需要對其進行修整，修改后的型線圖另附圖二。在完成船舶的型線設計后，我們應進行靜水力計算以檢驗船舶的性能。靜水力計算一般都是用軟件完成的。由于本次設計的型線是用maxsurfpro完成的，故靜水力計算我們可以用該軟件的Hydronaxpro模塊完成。Hydronaxpro模塊可以進行全部的水動力性能計算，但我們只計算了靜水力和大傾角穩(wěn)性兩個部分[8]。用Hydronaxpro模塊進行靜水力計算的操作十分簡單。首先我們在該模塊中打開之前建的三維模型，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)模型不存在問題，我們就可以開始開始靜水力計算。設定計算類型為靜水力計算，縱傾角為零，，設定完后點擊計算我們就可以得到排水量、浮心高度、PTC，Cb等隨高度變化的結果。最終結果如下：Fixed Trim = 0 m (+ve by stern)Relative Density (specific gravity) = 1。 (Density = 1 tonne/m^3)表 51靜水力計算結果Draft Amidsh. mDisplacement tonneHeel to Starboard degreesDraft at FP mDraft at AP mDraft at LCF mTrim (+ve by stern) mWL Length m