散货船快速性研究【文献综述】

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1、毕业设计文献综述船舶与海洋工程散货船快速性研究【摘要】综合对散货船快速性的影响因素的研究探讨，结合所学知识，主要有船体主尺度、船体型线的特征、船体上的总布置、静水力曲线以及初稳性、大倾角等，从各个方面深层次的探讨快速性的问题，根据母型船的数据来定位模型船体的相应参数，对散货船快速性的研究提供了参考性意见。【关键词】散货船快速性研究引言在船舶市场快速发展的今天，大家都努力提高船舶的各项性能，在船舶设计中,船、机、桨的匹配问题一直是设计人员最关注的问题之一.快速性良好的船舶应使得船、主机和螺旋桨之间的性能综合匹配.通过采用改进的非支配解排序的多目标遗传算法,讨论了船舶概念设计阶段快速性优化问

2、题.以推进系统综合效率和排水量为优化目标。正文快速性能是散货船开发研究的关键项目之一。在该船的快速性能研究中，主要对主尺度和船型系数进行了论证和选择，船体线型进行了优化研究设计，以及进行了不同主尺度、不同吃水、不同纵倾浮态等不同船型方案的船模试验和分析研究。大致有以下因素需要阐明，船舶主尺度是表示船体外形大小的主要尺度，通常包括船长、船宽、船深、吃水和干舷。船舶主尺度是计算船舶各种性能参数、衡量船舶大小、核收各种费用以及检查船舶能否通过船闸、运河等限制航道的依据。同时船舶型线图也是我们同样考虑的问题，船舶型线图是专门用来完整而准确地表达船体形状和大小的图样。它是在三个互相垂直的投影面上，

3、不但画出船体外轮廓的投影，同时画出一系列平面与船体表面交线的投影。型线图是十分重要的船舶总体图样。它不但准确地表达了船体的形状和大小，同时还是计算船舶容积、重量、和航海性能，以及绘制其他船舶图样和进行船体放样的主要依据，最重要的在实际生产过程中，要保证其光顺性，曲线光顺是最基本的概念，因为船壳面的边界线和三向光顺必须进行曲线光顺处理，但由于船舶设计者是用线型图和型值表来表示船体曲线的，而量取或读取图纸上的数据就不可避免地存在误差，从而造成线型的不光顺。因此，在实际放样前必须先进行线型的光顺。到目前为止已有很多讨论曲线光顺的文献，国外如Fafin等用绘制曲线的曲率图的办法来人为判断曲线的光

4、顺程度并指出需要修改的点，此法直观、使用方便，但人工交互太多且受到屏幕分辨率的影响。国内有圆率法，此法是在圆率及圆率差分的符号序列中挑出连续变号的点进行修改，以达到光顺的目的，此法的优点是不必引进坐标系，但只能对个别坏点有比较好的修正作用，对连续出现的几个坏点就难以光顺了。关于船体型线中的三向光顺问题，归结为单根曲线的光顺和三向投影一致。即第一步建立坐标系，建立各组剖面线的函数样条，并光顺水线组，纵剖线组。第二步求水线样条与纵剖面的交点，及纵剖绂与水线面的交点，比较交点是否一致，不一致的进行修改(取中点，重薪光顺求交)，直至满意为止。而单根光顺是采用通过由型值点建立一条分段样条函数曲线，

5、再在允许拐点数和允许臌瘪段的范围内对曲线进行光顺。此光顺法与以前的光顺方法相比，具有几何意义明确，计算简单可靠，光顺能力强及收敛速度快等优点。对于散货船总布置即是对船舶的舱室、上层建筑、通道以及各种主要设备、装置、系统等所作的全面统一的规划和布局。，船舶稳性是船舶各项设计性能中最基本的性能。古今中外，不知有多期授船舶困稳性不足而葬身海底。船舶稳性计算，主要是对任意曲线下所周的“面积”、“静矩、形心”及“馈短”这四大基本要素进行计算，然而在此基础上算出船舶的各项稳性值。众所周知，除了最简单的固船外络束多数船舶均为一具甫“兰商曲度酊空间几何体，迄今为止，船舶设计师还难以用纯数学分析式卷准确完

6、整地表达出船舶的三向线型来。因而，船舶设计师在进行船舶稳性计算时，只能采用“近似数值积分法”。当今，我国船舶设计部门采用的近似数值积分法主要有三种；切氏法、辛氏法和梯船滔在这三种近似数值积分法中，前两种积分法的计算原理基础，是以“曲线段代替所计线的曲线}而在后一种积分法的计算原理基础，则是以“折线段”来代替所要计算的曲线。航速是散货船一项关键性指标，根据设计任务书要求，船舶在已定主机功率一定的条件下，要满足续航力的装载要求，设计常用航速不应过小，按船舶的装载要求，如果散货船属大排水量船型，要求有较大的船体尺度和方形系数；傅汝德数要大于0．3，故又属高航速船舶在限定的主机功率条件下，如采用

7、较大的船长和较小的方形系数能有效提高船舶快速性能；但是，由于散货船的特殊运输性能，又对船舶的操纵回转性能有极高要求，船长越短越能有效提高船舶的操纵回转性能；要求船型必须具有较大的船宽、排水量和初稳性，才能确保海上拖曳作业时的急牵安全。研发设计中要解决船型的大装载、高航速、操纵性能和拖曳稳性这些矛盾，就必须从主尺度、船型系数选择及线型优化设计等几个方面来综合考虑。经过数次船模试验分析研究，设计吃水状态下方形系数不宜过大，棱形系数按航速