【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性能計(jì)算的依據(jù)。型線設(shè)計(jì)的好壞直接影響到船舶的快速性、穩(wěn)性、耐波性等性能，同時(shí)也會(huì)影響到船舶的總布置和建造工藝。因此，型線設(shè)計(jì)必須考慮到下述三個(gè)方面：一、要保證設(shè)計(jì)船具有良好的航海性能。型線對(duì)新船的快速性和耐波性影響很大，對(duì)穩(wěn)性、抗沉性及操縱性等都有一定的影響。新船的型線設(shè)計(jì)主要考慮對(duì)快速性的影響，通過(guò)良好的型線來(lái)提高在相同的功率下，能夠提高船舶的航行速度。二、應(yīng)滿足總布置的要求。 新設(shè)計(jì)的船為布置地位型船，在型線設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮與總布置有關(guān)的甲板地位、船艙尺度、機(jī)艙和設(shè)備的布置、浮態(tài)調(diào)整等。由于載貨汽車(chē)全部裝載到主甲板上，旅客和船員全部安置在上甲板以上。這就要求在型線設(shè)計(jì)時(shí)，若與總布置發(fā)生矛盾時(shí)，則適當(dāng)?shù)慕档鸵恍┐暗闹饕阅軄?lái)滿足總布置的要求。三、考慮船體結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)易，以期達(dá)到施工、維修方便。 新設(shè)計(jì)的船載重為載貨汽車(chē)，又海峽一帶，對(duì)于型線設(shè)計(jì)主船體將設(shè)計(jì)為一種較肥大形狀的船，舷側(cè)外板基本為平板，便于施工，由于采用雙槳雙舵，那么尾部的形狀會(huì)很復(fù)雜，型線設(shè)計(jì)時(shí)，將其改進(jìn)。 新船的型線圖采用改造母型法來(lái)進(jìn)行繪制。 主要型線要素的選擇 棱型系數(shù)Cp新設(shè)計(jì)船為低低速船，興波阻力的比例較小，所以Cp對(duì)總阻力的影響甚微，則Cp的選擇與方形系數(shù)相差不大。 浮心縱向位置Xb 從阻力方面考慮新設(shè)計(jì)的船已給定航行速度，存在一個(gè)阻力最小的最佳浮心位置。另外從推進(jìn)效率上看，浮心位置稍后于阻力上最佳位置是合適的。 從布置方面考慮浮心位置的選取，還應(yīng)注意與滿載出港時(shí)的重心縱向位置想配合，使船不致產(chǎn)生首傾和不允許的尾傾（特別是受吃水限制的情況）。 水線面系數(shù)Cwp水線面系數(shù)與很多因素有關(guān)，這些因素包括穩(wěn)性、快速性、耐波性、總布置、型線協(xié)調(diào)等。本船的Cwp將取的較大，即水線面面積較大，對(duì)穩(wěn)性和總布置有利。 船尾形狀船尾形狀主要影響到船舶的形狀阻力，但在一般情況下，它對(duì)總阻力的重要性次于首段形狀，為了避免水流分離而發(fā)生漩渦，尾段要求保證順滑，通常尾段型線以直線型為佳，不宜為凹形。但由于本船采用的是三槳推進(jìn)，對(duì)于尾部形狀應(yīng)做到盡量的順滑過(guò)度，并且設(shè)計(jì)水線蓋住螺旋槳和舵，以利安全。 船底 船底采用平滑的形式，以利于水流順利的流過(guò)，以減少阻力。 型線繪制 靜水力計(jì)算靜水力曲線全面表達(dá)了本船在靜止正浮狀態(tài)下浮性和穩(wěn)性要素隨吃水而變化的規(guī)律,還包括船型系數(shù)曲線。根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制靜水力曲線。后附本船詳細(xì)結(jié)果。第6章 總布置設(shè)計(jì) 總體規(guī)劃本船按5甲板布置。艙底為舵機(jī)艙、機(jī)艙、壓載艙，燃油艙、淡水艙、空艙，艏尖艙等。主甲板為載車(chē)區(qū)域與首尾錨系泊區(qū)域。車(chē)輛跳板設(shè)置于船首，車(chē)輛從船舶首部上下船。上甲板與游步甲板為乘客居住區(qū)。駕駛甲板為船員居住區(qū)與駕駛室。 主船體艙室劃分艙內(nèi)全船共設(shè)有7道水密橫艙壁2道縱艙壁，主要分為以下艙室：艏?jí)狠d艙、艏側(cè)推器艙、空艙、機(jī)艙、淡水艙、壓載艙、燃油艙、儲(chǔ)物艙、空調(diào)機(jī)艙、舵機(jī)艙等。第一甲板本船第一甲板為載車(chē)甲板。在艉部設(shè)有配電間和CO2間，在艏艉設(shè)有艏艉門(mén)兼作車(chē)用跳板，右舷艉部設(shè)置斜跳板，供旅客和車(chē)輛上下船舶之用；在艏艉還設(shè)有（旅客通往第二甲板的）鋼質(zhì)斜梯，錨鏈艙、儲(chǔ)物間、配電間也配有鋼質(zhì)斜梯。為了方便從船艏跳板上來(lái)的汽車(chē)的開(kāi)到第二甲板上，在中部靠左舷設(shè)置斜向車(chē)道，其角度≤12186?！?、艉門(mén)及右舷門(mén)在工作時(shí)應(yīng)滿足跳板坡道的水平夾角不大于12186。，右舷門(mén)與碼頭岸線夾角約為45186。平臺(tái)甲板平臺(tái)甲板艏部設(shè)有帆纜間和液壓站間、艉部設(shè)有儲(chǔ)物間和液壓站間。第二甲板本船第二甲板只考慮裝載小型車(chē)及中型車(chē)。在艏部設(shè)有錨機(jī)、艏門(mén)啟閉裝置、系纜樁等。在艉部設(shè)有艉門(mén)啟閉裝置，應(yīng)急電站及儲(chǔ)物間，設(shè)有機(jī)艙的應(yīng)急通道和通往第一甲板及旅客甲板的鋼質(zhì)樓梯。在艉部還設(shè)有系纜樁、錨機(jī)和通往旅客甲板的斜梯。旅客甲板設(shè)有空調(diào)器間、盥洗間、廚房、生活品儲(chǔ)物間、配餐間、 小賣(mài)部、食堂、餐廳、客房，并設(shè)有男女廁所及男女浴室（淋?。１緦舆€設(shè)有多功能廳，小型清真寺（祈禱間）。艉部設(shè)玻璃鋼敞開(kāi)式救生艇2只，生活吊1只。駕駛甲板本層甲板設(shè)船員房間、駕駛室、電瓶間、充放電間、空調(diào)器間、男女廁所和浴室。頂蓬甲板頂蓬甲板上設(shè)有煙囪、航行設(shè)備、信號(hào)設(shè)備，救生筏，桅桿等。 艙室及交通路線的布置工作艙室的布置 居住艙室的布置公共處所的布置 交通路線的布置 船舶設(shè)備的布置艏錨兩只，相應(yīng)的艏錨機(jī)2臺(tái)，艉錨機(jī)1臺(tái)，錨鏈總長(zhǎng)495m。艏錨和錨鏈的規(guī)格以及所配備錨機(jī)的型號(hào)，根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求計(jì)算后選取。系船索根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求計(jì)算后選取。舵設(shè)備本船設(shè)流線型舵2只，其舵的尺寸和舵機(jī)扭矩及型號(hào)根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求計(jì)算后選取。跳板絞車(chē)跳板的關(guān)閉和開(kāi)啟由跳板絞車(chē)控制。側(cè)推器。門(mén)、窗及蓋第一甲板進(jìn)出機(jī)艙開(kāi)口采用風(fēng)雨密開(kāi)口。救生、消防等設(shè)備及其它全船共設(shè)有25人型拋投式氣脹救生筏15個(gè)，海上緊急撤離系統(tǒng)2套。本船在煙囪以及機(jī)艙棚及應(yīng)急逃生口和機(jī)艙天花板設(shè)置防火結(jié)構(gòu)，防火結(jié)構(gòu)按規(guī)范要求設(shè)計(jì)。消防設(shè)備在技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)按規(guī)范要求配置。本船機(jī)艙設(shè)CO2滅火系統(tǒng)。其它:本船在水下部分的舵葉、海水箱及主船體設(shè)有適當(dāng)數(shù)量的陰極保護(hù)鋅塊。第7章 螺旋槳初步設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)：已知船速V，有效馬力，根據(jù)選定的螺旋槳直徑D，確定螺旋槳的最佳轉(zhuǎn)速n、效率η0、螺距比P/D和主機(jī)馬力PS1. 船體主要參數(shù) 水線長(zhǎng) Lwl 垂線間長(zhǎng) Lpp 型寬 B 型深 D 設(shè)計(jì)吃水 d 排水量 △ 4600t 本船的 B/D= D/d= Lpp/B= B/d= 主機(jī)主要參數(shù)額定功率 Ps=24148KW額定轉(zhuǎn)速 N=300r/min傳送效率（軸系效率） m=， 推進(jìn)因子 伴流分?jǐn)?shù)w=； 推力減額 t= 船身效率k=1。 相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率r=1螺旋槳敞水收到馬力： PD=4148ηsηR =4148 =設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程：。取功率儲(chǔ)備15%，軸系效率ηs=圖譜設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)項(xiàng)目單位數(shù)值假定航速Vkn VA=(1w)Vkn Nr/min PDhp　 　 BP=　 　 MAU440δ　 P/D　 η0　 PTE=PDηHη0hp MAU455δ　 P/D　 η0　 PTE=PDηHη0hp MAU470δ　 P/D　 η0　 PTE=PDηHη0hp （表71）、MAU45MAU470的BP△圖譜列表如下計(jì)算。據(jù)上表中的結(jié)果可繪制PTE、δ、P/D及η0對(duì)V的曲線，如下圖所示：從曲線PTEf(v)與船體滿載有效馬力曲線之交點(diǎn)，可獲得不同盤(pán)面比所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)航速及螺旋槳最佳要素D、P/D及η0如下表所列： 表72 按圖設(shè)計(jì)計(jì)算的最佳要素MAUVmax/knP/DδD/mη0440 455 470 按柏利爾限界線中商船上限線，計(jì)算不發(fā)生空泡之最小展開(kāi)面積比。槳軸沉深hs=TZp== m Popv=pa+rhspv=10330+1025=() 計(jì)算溫度 t=15 pv=174kg/m2 PD= ρ=.表73序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值MAU440MAU455MAU470 Vmaxkn VA=(1w)m/s (∏ND/60)2(m/s)2 =VA2+(3)(m/s)2 σ=(p0pv)/(1/)　 τc(查圖620)　 T=PD*η0*75/VA　 AP=T/(1/)*τc　 AE=AP/()　 AE/A0=AE/(∏/4*D2)　AE/A0P/DD/mη0Vmax m kn根據(jù)計(jì)算結(jié)果所得下圖，可求得不發(fā)生空泡的最小盤(pán)面比以及對(duì)應(yīng)的最佳螺旋槳要素。 表74 最佳船舶強(qiáng)度要素表 最第8章 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算8．1 概述本船是全鋼制電焊結(jié)構(gòu)、雙機(jī)雙槳、中尾機(jī)型、雙連續(xù)甲板的客滾船。本船設(shè)計(jì)為連續(xù)上層建筑和甲板室，有球鼻艏。本船是根據(jù)母型船的設(shè)計(jì)得到的。母型船是印度尼西亞的爪哇島與蘇門(mén)答臘島島之間進(jìn)行進(jìn)行客滾運(yùn)輸?shù)目蜐L船。設(shè)計(jì)船按照中國(guó)船級(jí)社制定的2006年《鋼制海船入級(jí)與建造規(guī)范》和2004年《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》（國(guó)內(nèi)航行海船法定技術(shù)檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則）中有關(guān)規(guī)定的要求按2類(lèi)船舶要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，本船的航區(qū)為近海航區(qū)。主要要素如下：總 長(zhǎng) LOA=垂線間長(zhǎng) LPP=船 寬 B= 型 深 D= m吃 水 d= 肋 距 s= m8．2 結(jié)構(gòu)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)骨材間距：：sb=+=+=。本船的設(shè)計(jì)時(shí)，實(shí)際的肋骨間距設(shè)在上述規(guī)定的基礎(chǔ)上，考慮布置和方便施工的因素來(lái)確定的。通常將sb圓整到整數(shù)。同時(shí)為了布置的緊湊以及方便參照母型船的設(shè)計(jì)，在不同的部位（如機(jī)艙與貨倉(cāng)采用不同的肋距。該設(shè)計(jì)船在綜合考慮以上因素后，。本船中部和端部區(qū)域劃分：中部區(qū)域： 49—113端部區(qū)域： 尾—4113—首本船第二甲板和旅客甲板的甲板縱桁和強(qiáng)橫梁部分采用高強(qiáng)度鋼AH32，其材料的屈服應(yīng)力ReH大于315N/mm2,，局部強(qiáng)度的材料系數(shù)K按下式計(jì)算： K=235/REh 對(duì)于高強(qiáng)度鋼AH32，其材料系數(shù)K=235/315= ，使用高強(qiáng)度鋼的構(gòu)件，其構(gòu)件Ih、Wh應(yīng)不小于下式之值： Wh=WK Ih=I 所以當(dāng)構(gòu)件選用高強(qiáng)度鋼時(shí)，要求的構(gòu)件Wh=, Ih=I。一、 外板及內(nèi)底板中部船底板，：t1=(L+230)t2=式中：L= s=sb= Fb =（對(duì)于板材，） d=（結(jié)構(gòu)吃水）h1==[]=[]=又 == ,故取h1=則：t1=(+230)= t2==，：t=(+6)=(+6)= mm，則本船要求的基本板厚為t= mm。本船船底板厚度實(shí)取 t=，滿足規(guī)范要求。平板龍骨，平板龍骨厚度應(yīng)按中部船底板厚度增加2mm，則要求平板龍骨厚度t=，且均不小于相鄰船底板厚度。，其寬度應(yīng)不小于下式之值： b=900+式中：L=則：b=900+=本船實(shí)取平板龍骨厚度t=12 mm，寬度b=1500mm，滿足規(guī)范要求。舭列板 ，當(dāng)舭列板處為橫骨架式時(shí)，：t1= (L+170) t2=式中：L= s=sb= Fb = d= S=(船底桁材或龍骨間距) 則： E=1+/=1+h1==[]=]= 又 ==，故取h1=則： t1= (+170)= t2==本船實(shí)取舭列板厚度為t=12 mm，滿足規(guī)范要求。舷側(cè)外板： 本船舷側(cè)采用橫骨架式結(jié)構(gòu)，：距3/4D以上舷側(cè)外板厚度應(yīng)不小于下式計(jì)算之值：t1=（L+110）t2=式中：L= s= Fd= d= S=(舷側(cè)縱桁間距)—— E=1+=1+= h2==（+4）=== 則：h2=則： t1=（+110）=t2==距基線D/4以下舷側(cè)外板厚度應(yīng)不小于下式計(jì)算之值：t1=（L+110）t2=式中：L= s= Fb= d= S= E=1+=1+= h1=則： t1=（+110）=t2== 距基線D/4至3D/