船舶设计—船舶总体设计

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1、第!篇船舶总体设计第!章"船舶总体设计的一般原则#$!$!"船舶设计特点船舶设计的主要特点以及对设计者的基本要求是：!$船舶是由许多子系统组成的一个大系统，船舶设计需要兼顾多方面互相冲突的要求。船舶一般至少包括以下子系统：!）船体———提供用来装载和安装船舶设备的密闭容积，既是提供支持船舶全部重量的浮力，又是影响船舶主要性能（如稳性、快速性、抗沉性、耐波性等）的重要因素。%）结构———维持密闭容积的水密完整性，保证装载物和船用设备不受静力的损害，保证船体的强度和刚度，并且避免发生有害振动。#）货物装卸和配载（仅货船有）———把货物从码头装进和卸出货舱。&）主机和控制———以不同船速推动

2、船舶航行。’）操舵———控制船舶的航向。(）助航———船在航途中确定船位，保持船在正确的航线上；确定其他船舶的位置以及使其他船舶发现本船，以避免发生碰撞。)）无线电通信———船舶与港口之间和本船与其他船舶之间相互交换信息。*）生活设施———保护和维护人员生活的舱室和设备。+）电站———发电和配电，向船上各种用电设备供电。!,）防火———防火分隔限制火灾蔓延；火警探测及灭火。!!）救生———船舶失事时船上人员自救和营救落水人员。!%）锚泊和系泊———船舶在锚地和码头边停泊时保持船位。!#）船体开口的关闭设备———保证船体开口能处于关闭状态，以确保船舶或船上人员的安全。!&）防污染———控

3、制油类和化学品，以及油污水和生活污水对海上环境的污染。因此，设计者应注意：!）设计者应将船舶作为一个大系统来考虑，反复权衡船舶各种主要功能和次要功能的要求，使子系统的相互关系达到最佳状态，从而最有效和最经济地达到船舶一切应有的功能。%）设计者应综合运用多种科学和技术，尤其应注意掌握船舶使用环境的知识，特别是营运业务方面的知识，并不断发展新概念和不断推进船舶科学技术的进步。#）在设计过程中，设计者要与船东和船厂经常联系和协商，以使设计工作保持实用性和减少失误。%$船舶设计是多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。因而，最初粗估得到的主尺度完全有可能不符合要求，只有通过反复的迭代校验和修正

4、，才能保证取值的可靠性。这是一个逐步近似的过程，通常按螺旋线进行。运输船舶的设计螺旋线见图#$!$!$!。设计者应注意：!）在第一圈走完之后，以后每重复一遍并不是每个步骤都需要深入展开，有时可以省略某些步骤。%）凡能精确计算的项目，如静水力要素、快速性、容积、纵倾和稳性等，应尽可能按型线图和总布置图用电子计算机进行初步的详细计算。#）按实船统计数据进行内插或外推，是粗估船舶主要量度的常用方法。应注意的是：-$采用本篇以及其他文献上介绍的实船统计资料时，应了解其背景。—%’’—图!"#"#"#$基本设计螺旋线%"每个设计单位应编制自己的实船统计曲线图或回归公式，并不断修改更新。&"统计资

5、料应符合各要素之间的内在规律。!"#"’$船东使用要求船东提出的使用要求，主要是规定所需船舶的性能特点及应注意的限制事项，见表!"#"’"#。设计过程中应注意下述问题。表!"#"’船东使用要求（以运输船为例）序号项目序号#航区和航线船体结构：船体材料、结构型式、冰区加/’船型：甲板层数，首尾形状和其他特征强等级、双层底和甲板负载等用途起货设备!干、散货船的货舱容积、积载因数和载0!甲板起重机类型和起重能力等重量"货油泵类型和泵送能力等"集装箱船的载箱数（()*）、平均箱重和!冷藏集装箱数其他设备#油船的货舱容积和液货的重量密度!首部侧推装置的类型$客船的乘客人数和客舱等级标准#1"减摇

6、装置的类型%危险品货物的危险品等级或品名#特种专用设备的规格要求&特大件货物的尺寸及其他特点+船级、规范和规则、船籍生活设施：船员人数、住舱标准及公用舱动力装置：主机类型、台数，燃油品种和##,室的种类与要求推进方式等-航速和功率储备限制：因船闸、港口水道等因素对船舶主#’尺度（吃水、船宽和船长）的限制，以及.续航力和自持力其他特殊要求—’,-—!"船东使用要求是船舶设计的依据之一。除非它与国际海事组织的公约、规则、国家主管机关的法规、或船级社的规范相抵触，或在设计上是不合理的，或因生产条件的限制不能制造，否则均应予以满足。如果发生任何不能满足的情况，均应及时同船东协商，对修改意见取得

7、一致。#"船东使用要求是以合同、设计说明书或设计图样等形式得到保证，并且通常在合同中列入罚款条款。例如，运输船舶的载重量、航速、主机耗油率等重要技术指标的允许偏差都有具体的规定，超过限值就须向船东赔偿。习惯上，载重量允许偏差为减少!$左右，在合同中写明具体数量；航速允许偏差为降低%"&’(以内。因此，在设计上要适当留有余裕，以确保圆满交船。&"!"&)设计阶段划分现代造船技术的特征是，根据成组技术原理，实行船体建造、舾装和涂装一体化。与之相适应