【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 50 概述 50 基本結(jié)構(gòu)用途 50 外板 50 甲板 50 單底骨架 50 舷側(cè)骨架 50 甲板骨架 51 艙壁 51 組合型材剖面設(shè)計(jì) 51 基本結(jié)構(gòu)計(jì)算書 51 在規(guī)范計(jì)算公式中所用的主要尺度 51 結(jié)構(gòu)計(jì)算 52 基本結(jié)構(gòu)圖 58 典型橫剖面結(jié)構(gòu)圖 58 本章小結(jié) 58 結(jié) 論 59 參考文獻(xiàn) 61 致 謝 62 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 9 第 1章 緒論 船舶設(shè)計(jì)概論 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)課題是 二龍山雙體旅游船 。 整個(gè)設(shè)計(jì)過程主要分為三個(gè)部分：總體設(shè)計(jì)、性能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中總體設(shè)計(jì)部分包括總布置設(shè)計(jì)、繪制總布置圖和重量、重心估算；性能設(shè)計(jì)部分包括阻 力計(jì)算、螺旋槳的計(jì)算和螺旋槳圖的繪制；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分包括結(jié)構(gòu)計(jì)算、基本結(jié)構(gòu)圖和 典型橫剖面設(shè)計(jì)。 立題背景 二龍山是國(guó)家 AAAA 級(jí)旅游區(qū)，位于哈爾濱市東 50 公里處 ,坐落在古城賓州西南。景區(qū)占地 25 平方公里，一湖碧水，三面環(huán)山，自然風(fēng)光，美不勝收。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，由過去的城市游正轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在沿岸山色游。 近年來，二龍山旅游業(yè)發(fā)展 更加 迅速，基礎(chǔ)設(shè)施日益完備 ， 二龍湖游船 更是擔(dān)負(fù)著 中外游客暢游二龍湖的任務(wù)，對(duì)發(fā)展二哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 10 龍山的旅游業(yè)、塑造二龍山旅游形象發(fā)揮著重要作用。但是，隨著游客逐年增多、游客需求不斷提高，二龍湖原有的游船顯現(xiàn)出運(yùn)力不足、設(shè)備陳舊、功能不全、管理水平落后、科技含量不高等問題。因此，打造二龍山大型精品游船，全方位提升游船品位，提高洱海旅游環(huán)保和經(jīng)濟(jì)綜合效益已勢(shì)在必行。 本項(xiàng)立題旨在開發(fā)適宜于二龍山旅游觀光游覽的現(xiàn)代豪華、經(jīng)濟(jì)型和特色性觀光游艇，體現(xiàn)船型先進(jìn)性和乘游的舒適性、環(huán)保。通過學(xué)生的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)為松花江旅游提供可選的適用船型和 船型貯備。學(xué)生在完成本項(xiàng)設(shè)計(jì)研究的同時(shí)，學(xué)習(xí)掌握船舶特別是旅游船舶的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法。 設(shè)計(jì)任務(wù)書 船舶的用途與航區(qū) 本船主要航行于松花江觀光游覽區(qū)，航區(qū)為內(nèi)河“ C”級(jí)航區(qū)。 船舶類型 本船為雙體，鋼制單底，單甲板，柴油機(jī)推進(jìn)。 船舶主要尺度要求 設(shè)計(jì)水線長(zhǎng) 不大于 31米 型寬 不大于 9米 設(shè)計(jì)吃水 不大于 試航速度 大于等于 18公里 /小時(shí)。 主機(jī)：設(shè)計(jì)者自定。 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 11 按《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》對(duì) C級(jí)航區(qū)的要求。 總布置 設(shè)計(jì) 設(shè)客艙、廁所、駕駛室等。 船員及載客量 船員 3 人 載客 240 人 按《鋼制內(nèi)河船舶入級(jí)與建造規(guī)范》對(duì) C 級(jí)航區(qū)的要求設(shè)計(jì)。 舾裝設(shè)備 首部設(shè)有短桿霍爾錨 2口，配有Φ 16 有檔電動(dòng)起錨機(jī)一臺(tái)。 本船設(shè)流水線型平衡舵工具，液壓機(jī)一臺(tái)。 其他消防救生設(shè)備均按《規(guī)范》要求配備。 設(shè)計(jì)要求 （ 1）、錨泊設(shè)備：按按《鋼制內(nèi)河船舶入級(jí)與建造規(guī)范》對(duì) C 級(jí)航區(qū)的要求設(shè)計(jì)。 （ 2）、舵設(shè)備：本船設(shè)懸掛式流線型平衡舵。 （ 3）、消防、救生設(shè)備：本船按照有關(guān)規(guī)范的要求配置。 設(shè)計(jì)任務(wù)書分析 任務(wù)書要求本船屬于 C 級(jí)航區(qū)內(nèi)河鋼質(zhì)船舶，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到淺水內(nèi)河船舶的設(shè)計(jì)影響。對(duì)本船設(shè)計(jì)特點(diǎn)的分析如下： 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 12 設(shè)計(jì)總布置圖：考慮本船 松花江觀光游覽區(qū) 的用途，同時(shí)要滿足任務(wù)書的各項(xiàng)要求，營(yíng)造良好的工作環(huán)境，應(yīng)注意船體各結(jié)構(gòu)的布置的合理性，另外也要考慮施工的方便、工藝性和經(jīng)濟(jì)性。 確定重量及重心：在估算的過程中，參考母型船的資料，各項(xiàng)系數(shù)的值取近似于母船。在設(shè)計(jì)時(shí)力求各種裝載狀態(tài)下都能滿足縱傾、橫傾等要求的限制。同時(shí)，要保證船的吃水不超過最大吃水，而且在滿足船體強(qiáng)度要求的情況下，應(yīng)盡量減少船自身的重量。 如何滿足穩(wěn)性：由于船受內(nèi)河航道寬窄的限制，一般船寬都較大，而船長(zhǎng)都較小，因此，船的 B/L 較小而 B/T 較大以便使船的穩(wěn)性較易得到滿足。 阻力性能因素：受航道及吃水的限制，本船所受的淺水阻力較大，在臨界速度下，隨著航速的增加，船的阻力增加；如超過臨界速度，船的淺水阻力會(huì) 下降。船的淺水阻力呈現(xiàn)波峰和波谷，而航道及吃水有對(duì)船的航速有所限制，因此，應(yīng)力求使設(shè)計(jì)航速接近波谷處，以便降低船的總阻力。 推進(jìn)性能保證：受內(nèi)河航道深度的限制，船的螺旋槳直徑也受到限制，進(jìn)而可能導(dǎo)致船的推進(jìn)效率下降。又考慮到本船船體振動(dòng)方面的要求，船與槳之間的間隙不宜過小，因此本船采用了隧道艉的設(shè)計(jì)。同時(shí)，由于內(nèi)河航道情況較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)航區(qū)情況，選擇效率較高的推進(jìn)設(shè)備。 根據(jù)分析，提出的設(shè)計(jì)思想是：選擇合適的母型船，根據(jù)母型船，對(duì)船體部分采用仿擬變換，以使其綜合性能得以保證。具體表現(xiàn)在： 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，采用 單底單甲板鋼質(zhì)全電焊結(jié)構(gòu) . 滿足任務(wù)書的性能要求下，應(yīng)盡量減少船體的阻力，提高船的推進(jìn)效率。 保證強(qiáng)度要求的情況下，應(yīng)盡量減輕穿的重量，提高船的經(jīng)濟(jì)性。 滿足任務(wù)書的前提下，應(yīng)盡量使船的外觀美觀，環(huán)境舒適。 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 13 第 2章 總體設(shè)計(jì) 船舶主尺度的確定 船長(zhǎng) L 船長(zhǎng) L是表征船舶大小的最主要的因素之一。 ⑴ 浮力 L 的增減，對(duì)排水量的影響很大。當(dāng)船的各部分重量之后大于排水量時(shí)，可以通過加大 L 來解決重量與浮力的平衡問題，但影響的面較廣。 ⑵ 航速 L 對(duì)船舶阻力有較大影響，在不同的傅勞德數(shù) Fn 下， Rt及 Rr占總阻力的百分?jǐn)?shù)是變化的。在對(duì) Fn﹤ ～ 的低速船舶，可以考慮不使阻力激烈增加而經(jīng)濟(jì)上有利的經(jīng)濟(jì)船長(zhǎng) Le 的概念。 ⑶ 總布置 包括艙容和甲板面積兩個(gè)方面， L 選小了，布置不下； L 選太大了又不緊湊。所以存在一個(gè)滿足容積及甲板面積要求的適度 L。 ⑷ 操縱性 加大 L將使船舶全速回轉(zhuǎn)時(shí)的直徑加大，并使船在曲折和狹窄的航道中航行增加困難，但有利于保持航向穩(wěn)定性。 ⑸ 經(jīng)濟(jì)性 這里主要是指船體重量等變化引起的船造價(jià)的增減。增加 L將導(dǎo)致船體鋼料等重量又加大的增加，如要保持船有相同的載重量，則船的排水量將加大，造價(jià)及相應(yīng)的費(fèi)用增加。同時(shí)， L 的大小又將使船的快速性能不同，會(huì)影響到船舶的運(yùn)營(yíng)成本。 另外，船長(zhǎng)的大小還會(huì)影響到耐波性、抗沉性和其它限制因素。 對(duì)于不同類型的船舶，由于其使用任務(wù)及特點(diǎn)的不同，選擇船長(zhǎng)所應(yīng)考慮的側(cè)重點(diǎn)也有所不同。但是，上述諸因素子中，有些是相互矛盾 的，如航速和經(jīng)濟(jì)性，所以須要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面權(quán)衡考慮宜選取合適的船長(zhǎng) Lo。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中要求，取設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)為 ，又考慮到消防設(shè)施和錨鏈設(shè)備的布置，確定該船的全長(zhǎng)為 。在性能都可以滿足的情況下，盡量使得船長(zhǎng)取的最短，以降低空船重量和造價(jià)。 船寬 B 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 14 一般情況下，確定船寬時(shí)應(yīng)考慮以下因素： 滿足任務(wù)書對(duì)船寬的限定； 滿足規(guī)范對(duì)船寬的要求； 滿足總布置的要求； 滿足浮力的需要； 滿足穩(wěn)性的要求，增加船寬對(duì)穩(wěn)性、試航性均有利，但可能影響其快速性能； 耐波性 有影響：增加船寬，船的橫搖有影響，但對(duì)抗沉性有影響。 考慮如上因素，根據(jù)本船的具體情況，參考母型船數(shù)據(jù)及有關(guān)資料，本船設(shè)計(jì)船型寬為 9m。 型深 一般情況下，確定船舶型深時(shí)應(yīng)考慮以下因素： 滿足任務(wù)書的要求； 型深對(duì)布置和使用性能的影響：型深的大小，可直接影響艙容；吃水一定時(shí)，型深直接反映干舷大小。 型深對(duì)安全性的影響：型深大，干舷越大，對(duì)船體上浪起到阻礙作用，同時(shí)儲(chǔ)備福利也增加，但由于受風(fēng)面積增加，尤其對(duì)于高速船，空氣阻力會(huì)增加。 型深對(duì)總縱強(qiáng)度的影響：型深越大，則船體結(jié)構(gòu)的橫剖面模數(shù)增加。該船的型深已給定，且相對(duì)母型船不變， D=。 吃水 T 一般情況下，確定船舶吃水 T 時(shí)應(yīng)考慮以下因素： 應(yīng)滿足港口和水深的限制； 從提高推進(jìn)器的性能方面考慮：吃水增加，槳軸沉深就增大，從而空泡數(shù)較大，而吃水增加，螺旋槳半徑就可以增加，從而提高螺旋槳的效率； 從穩(wěn)性方面考慮：吃水 T 增加，會(huì)使得 B/T 減小，而 B/T 對(duì)穩(wěn)性的