造船工程師應(yīng)船主要求(參考版)
2025-07-02 06:15本頁(yè)面
【正文】 因?yàn)槿绱罴哟?，甲板和船底所需要的材料將減少然而這也受到一定的限制，最大船深受實(shí)際布置和設(shè)計(jì)有效性的控制9 / 9。 船舶處于波浪中所承受的結(jié)構(gòu)應(yīng)力是由于重力和浮力在全船的分布不相等而引起的船體結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體在縱向平面內(nèi)將產(chǎn)生彎曲，最大的彎曲應(yīng)力出現(xiàn)在船體梁的底部和頂部。干舷是船舶某一層甲板離開(kāi)水線(xiàn)的距離（一般，量至水密舷側(cè)通到的露天甲板干舷既影響最大復(fù)原力臂的大小，也影響穩(wěn)性的范圍，該穩(wěn)性范圍為某一傾斜角度，如果船舶傾斜超過(guò)該角度時(shí)，它將傾覆由于波浪作用、船舶運(yùn)動(dòng)、以及分布在全船的貨物和其它重量，海上航行的船舶受到很多力的作用。船舶的重心是船舶所有重量的作用點(diǎn)控制穩(wěn)性的船形因素取決于船寬B、吃水T、水下部分體積的比例和水線(xiàn)形狀。第一是小角度下的穩(wěn)性，叫做初穩(wěn)性；第二是大角度下的穩(wěn)性（大傾角穩(wěn)性）。這就意味著，當(dāng)船舶受到外力作用而相對(duì)垂直位置發(fā)生傾斜時(shí)，除去外力后必須能恢復(fù)到原來(lái)的垂直位置穩(wěn)性可以分為橫穩(wěn)性和縱穩(wěn)性。 \就阻力而論，船長(zhǎng)和船舯橫剖面面積或最大剖面面積的關(guān)系，亦即水下形狀的纖瘦度（棱形系數(shù)）也是很重要的， 快速船要求尖瘦的線(xiàn)形或較小的方形系數(shù)，而低速船一般設(shè)計(jì)成較豐滿(mǎn)的船形。 隨著速長(zhǎng)比的增加，船的阻力也隨之增大。 這些因素和船體形狀、推進(jìn)機(jī)械及推進(jìn)器設(shè)計(jì)有關(guān)船形是造船工程師直接關(guān)心的因素，而推進(jìn)機(jī)械和推進(jìn)器的設(shè)計(jì)是間接的因素造船工程師對(duì)推進(jìn)機(jī)械的效率、重量和尺度以及推進(jìn)器的尺度、效率的最后決定都起著重要的作用，因這些因素都對(duì)船形設(shè)計(jì)有很大的影響航速對(duì)船長(zhǎng)的選擇有重要影響，航速與船長(zhǎng)的關(guān)系表示為V/ L（速長(zhǎng)比）。在對(duì)其他因素例如速度、穩(wěn)性和強(qiáng)度也做了適當(dāng)考慮后，這就為第一次確定長(zhǎng)、寬、吃水等尺度提供了一個(gè)初始值。舉例說(shuō)，已知船的載重量為11790噸，排水量為17600噸。 這些因素一般可歸納為：（1）規(guī)定了一個(gè)最小的載貨量；（2）給出了一個(gè)丈量噸位的限制；（3）選定了一個(gè)營(yíng)運(yùn)航速或最大試航速度，（4）規(guī)定了與一些吃水限制有關(guān)的最大吃水除了這些一般要求外，還可能要求在不加燃料的情況下有一定的航行距離，限制每軸馬力小時(shí)的最大燃料消耗量，以及影響基本設(shè)計(jì)的其他項(xiàng)目此外，船主希望設(shè)計(jì)者能提供一條最有效的船舶這些希望包括：（1）在給定載貨量條件下排水量最?。唬?）在最小總噸位下的貨艙容積最大；（3）適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度4）適當(dāng)考慮了重量、造價(jià)及營(yíng)運(yùn)成本后最有效的推進(jìn)機(jī)械裝置型式；（5）穩(wěn)性和適航性；（6）最好的貨物裝卸設(shè)備及最寬敞的儲(chǔ)藏場(chǎng)所從確定的要求出發(fā)，使用某一種方法選擇新船的尺度、重量和排水量。 所有這些重量加上空船重量就是總的排水量，即排水量 = 空船重量 + 載重量設(shè)計(jì)人員首先要做的工作之一是確定船舶的重量和尺度，選定一個(gè)合適的船形，以提供必需的浮力來(lái)支持已確定的重量船舶的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行要滿(mǎn)足船主和營(yíng)運(yùn)者規(guī)定的要求和限制。這個(gè)重量包括船體結(jié)構(gòu)重量，配件、設(shè)備、推進(jìn)機(jī)械、管路和通風(fēng)設(shè)備的重量,起貨裝置以及有效操作船舶所需的其它項(xiàng)目的重量。其中第一個(gè)要求就是當(dāng)船舶裝載設(shè)計(jì)要求的貨物時(shí)必須能保持漂浮狀態(tài)船舶之所以能浮在水面是因?yàn)楫?dāng)它浸入水中時(shí)，排開(kāi)了與船舶重量相等的水，而水壓力產(chǎn)生一個(gè)向上的力，該力稱(chēng)為浮力浮力等于船舶排開(kāi)水的重量（稱(chēng)為排水量排水量等于船舶水下體積乘以船舶所浮處水的密度當(dāng)船舶浮在靜水中時(shí)，船舶重量（包括它裝載的所有物品在內(nèi)）等于浮力或排水量。 每一條新船應(yīng)該比現(xiàn)有的船舶在某些方面有所改善.這些改善的優(yōu)點(diǎn)必須在設(shè)計(jì)過(guò)程中、在使用最適合的材料中、采用最好的工藝及應(yīng)用造船學(xué)和輪機(jī)工程的基本原理中體現(xiàn)出來(lái)隨著船舶尺度和復(fù)雜性的增加，其建造計(jì)劃也變得更詳細(xì)和多種多樣自從第二次世界大戰(zhàn)以來(lái)，軍艦的研究工作給船舶設(shè)計(jì)帶來(lái)了很多技術(shù)進(jìn)步這些變化主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：新焊接技術(shù)的發(fā)展、主推進(jìn)裝置的發(fā)展，電子技術(shù)的進(jìn)步以及材料和建造方法的改進(jìn)。另外，裝卸象香蕉之類(lèi)的貨物還可用垂直輸送機(jī)在典型剖面圖上所示的水平輸送機(jī)先從貨物升降機(jī)上自動(dòng)接受貨物（大多數(shù)裝在貨盤(pán)上）， 然后，靠手工控制的電瓶貨盤(pán)裝卸機(jī)對(duì)貨物進(jìn)行堆垛前貨艙內(nèi)的貨物靠一臺(tái)5噸級(jí)雙桿操作的起貨吊桿裝卸，再靠一貨物升降機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)到較低層的甲板上。 大型貨盤(pán)和車(chē)輛可用一個(gè)稱(chēng)為橫向裝卸機(jī)的橫向傳動(dòng)裝置，通過(guò)舷門(mén)來(lái)裝卸滾輪式的車(chē)輛也可以通過(guò)舷門(mén)滾進(jìn)滾出。這些條例牽涉到下列與船舶特性有關(guān)的項(xiàng)目1）減少由船體損壞而引起的船舶沉沒(méi)或傾覆的危險(xiǎn)性；（2）防止船上火災(zāi)的發(fā)生和蔓延；（3）增加應(yīng)急時(shí)棄船的可能性和安全性圖2所示的船是不同于傳統(tǒng)的件雜貨船的一個(gè)有趣的例子。 由于旅客服務(wù)的需要，這類(lèi)船比差不多大小、專(zhuān)門(mén)運(yùn)輸貨物的貨船需要配備更多的船員旅客的生活設(shè)施包括：14鋪位的客艙，每個(gè)房間有浴盆和廁所少數(shù)房間可以相互連通成套間，它包括一個(gè)臥室、更衣室，甚至有一個(gè)專(zhuān)用的室外陽(yáng)臺(tái)供旅客使用的公共場(chǎng)所包括餐廳、休息室、酒吧間、牌戲和娛樂(lè)室、圖書(shū)室、小賣(mài)部和游泳池。只有少數(shù)的油船專(zhuān)門(mén)用來(lái)運(yùn)輸化工產(chǎn)品，還有一些油船準(zhǔn)備改裝谷物液體散裝貨船具有與船體外殼相分離的矩形、圓柱形或球形的獨(dú)立液貨艙，這種船可以用來(lái)運(yùn)輸溶態(tài)硫和液化氣體，例如無(wú)水氨和天然氣液
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