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精选资料200客位泰宁大金湖旅游船初步设计[摘要]近年来,旅游成为了人们节假日的首选。随着我国旅游业得到迅猛发展,现代旅游者选择内湖和内河风景旅游区为目的地和乘坐旅游船出游已成为一种时尚。大金湖原有的120客位旅游船载客量已不能满足日益增长的游客量的需求,为了提高载客量,有必要设计一艘新船。本文主要内容包括200客位旅游船的主尺度论证、总布置设计、型线设计、静水力计算和中横剖面结构设计。本设计根据任务书的要求,选定一个母型船资料作为基础,在母型船基础上初步确定了新船主尺度的可行方案,并对新船主要性能进行校核。设计过程中应用Excel软件进行静水力计算,应用AutoCAD软件绘制了该船的总布置图、型线图、静水力曲线图和典型横剖面结构图。[关键词]旅游船;初步设计;母型船可修改编辑
1精选资料PreliminaryDesignof200-seats ExcursionVessel of Taining’sBig GoldenLake[Abstract] Inrecentyears,tourismhasbecomethefirstselectionofpeopleonholidays.Alongwithourcountrytourismhasdevelopedrapidly,moderntouristschooselakeandriverscenicareaforthedestinationandtakeacruiseshipstotravelhasbecomeakindoffashion.Biggoldenlakeoriginal120-seatexcruisevesselcapacitycannotsatisfytheneedsofincreasingpassenger,inordertoimprovethecapacity,itisnecessarytodesignanewship.Inthispaper,maincontentinpreliminarydesignprocessincludetheargumentofprincipaldimensions,thegenerallayoutdesign,linedesign,statichydrauliccalculationandcrosssectionstructuraldesign.Thisdesignaccordingtotherequirementofthespecification,hasselectedamothershipasthefoundation,determinedthefeasibleschemeofthenewvesselpreliminary,andcheckedthenewshipmainperformance.Inthedesignprocess,theExcelsoftwarewasappliedtocalculatethestatichydraulic,andtheAutoCADsoftwarewasappliedtodrawthegenerallayout,drawinglines,hydrostaticcurvesandtypicalcrosssectionfigure.[Keywords]ExcursionVessel;Preliminarydesign;Mothership可修改编辑
2精选资料目录0引言11船型的设计要求12主尺度确定22.1主尺度选取所考虑的因素及初步确定22.2船型系数的确定42.3估算重量重心52.3.1空船重量的估算52.3.2载重量的估算62.3.3平衡重力与浮力72.3.4重心高度计算72.4主机、减速齿轮箱和螺旋桨直径的选择72.5舱容和布置地位校核92.5.1舱容校核92.5.2布置地位校核102.6主要性能指标的校核112.6.1干舷校核112.6.2航速校核132.6.3初稳性及横摇周期142.7船舶参数选取结果153总布置设计163.1概述163.2总体布局的区划163.3总布置图194型线初步设计20可修改编辑
3精选资料4.1概述204.2母型船改造法生成型线214.3新船型线图225静水力计算225.1静水力计算结果225.2静水力曲线图246中横剖面结构计算256.1概述256.2主要构件的计算及确定266.2.1外板及船底板266.2.2甲板276.2.3船底骨架276.2.4舷侧骨架296.2.5舱壁结构306.2.6甲板骨架326.2.7甲板室346.2.8主机座346.3典型横剖面结构图346.4剖面模数计算35结论37致谢语38参考文献39附录一200客位大金湖旅游船总布置草图附录二200客位大金湖旅游船型线图附录三200客位大金湖旅游船静水力曲线图附录四200客位大金湖旅游船典型横剖面结构图可修改编辑
4精选资料0引言我国经济近些年来持续和稳定的发展,为人们的户外休闲与游憩活动创造了极为有利的宏观条件,水上旅游作为有别于常规旅游的一种新型旅游方式,引起了广泛关注。我国传统的水路客运行业,从早期在国民经济中承担水路客运运输这一重要角色,向服务于新型的休闲、娱乐与旅游需求、高速客运需求这一角色转变,这一现象已成为业内共识。适应水上旅游需求的游船业正成为水上运输领域的新亮点。地处泰宁县境内的大金湖,位于福建省西北武夷山脉南麓。景区总面积约130km2,其中水域面积约36km2,平均水深约10m,有百里金湖之称。2004年2月11日联合国教科文组织表决通过泰宁为世界地质公园。“申世”的成功,为泰宁打开了走向世界的大门,为泰宁的旅游事业创造了有利的契机。目前,大金湖景区航运主要由大金湖航运发展有限公司负责,该公司现有各类旅游客船总计41艘。其有2006年投入使用的50客位“古城号”系列客船6条,24客位“古城号”系列客船12条,以及10艘快艇等。此外,另有“明珠号”系列豪华大游船13条,该船全长38.95m,最大船宽6.00m,型深2.00m,满载排水量126.00t,可载客120位,于2008年投入金湖旅游区使用。近几年来,大金湖旅游业迅速发展,原有的旅游船已不能适应未来日益增多的游客量以及游客的舒适性要求。为了大金湖景区旅游质量的进一步提高,有必要设计新型“舒适、经济、环保、安全、美观”的旅游船。本论文在调研大金湖旅游客船的当地情况和相关资料的基础上,计划以泰宁大金湖现有的120客位游览船为母型船,进行200客位旅游船的初步设计。本设计的主要内容包括对旅游船的主尺度选取和主要性能校核,型线设计、总布置设计、静水力计算,根据旅游船的相关规范和其它有关要求完成中横剖面结构设计和计算,绘制总布置草图、型线图、静水力曲线图和典型横剖面结构图。1船型的设计要求新船的设计所要求如下所示:可修改编辑
5精选资料1)载客量:200人;2)设计航速:21.5km/h;3)船员:10人;4)航行区域:内河B级;5)续航力R=600nmile;6)船籍:中国;7)船级社:CCS;8)设计参考的120客位母型船的基本信息[1]:(1)LOA=38.95m、LPP=34.80m、LLW=35.55m;(2)船宽B=6.6m,设计吃水T=1.1m,型深D=2.0m;(2)空船重量LW=103.42t,排水量△=126t;(3)设计航速:21.5km/h;(4)船员:10人;(5)主机:瑞典VOLVO柴油机,额定转速2300rpm,额定功率195kW;(6)齿轮箱:国产HC138,减速比为i=4.45:1;(7)辅机:国产道依茨CCFJ35J发电机组,功率35kW;(8)船型系数:CB=0.553,CW=0.857,CM=0.863,CP=0.641,CVP=0.561;(9)重心坐标:zg=2.972m;(10)初稳性高:GM=2.169m。2主尺度确定船舶排水量、主尺度(船长、船宽、型深、吃水)、船型系数(方型系数、棱形系数、水线面系数、中横剖面系数)以及尺度比构成船舶主要要素。它们是描述船舶几何形状的一些最基本的特征数据。这些要素对船舶技术经济性能诸如快速性、稳性、耐波性、适航性、总布置以及船舶经济性都有重大影响,对船舶设计质量也起决定性作用。因此,合理地确定船舶主要要素,是船舶设计中最基本最重要的工作之一。可修改编辑
6精选资料2.1主尺度选取所考虑的因素及初步确定客船属于布置地位型船舶,客船的主尺度很大程度上取决于所需的布置地位或受布置地位的制约。设计这类船舶时,往往需要从所需的布置地位入手来考虑船长、船宽和型深,然后再根据性能、强度等方面的考虑来校核其主尺度是否合理,并决定其他要素。因此,客船的布置地位是影响主尺度决定的主要因素。在设计这类船舶的初始阶段,对新船所需的布置地位必须考虑周到,并通过勾画总布置草图来仔细确认布置地位是否满足要求。1)船长L的选择船长L的选取关系到船舶的总布置、阻力、操纵性及船舶造价等因素。本船主要从布置地位、快速性和经济性三个方面来考虑。首先考虑布置地位,本船主要考虑客舱的长度,由于现200人相比母型船120人增加较多,不可避免地要增加客舱的长度。其次考虑快速性,适当加大船长能使阻力减小,改善中高速船的快速性,从而提高船速、节省燃料开支。最后考虑经济性,L增加对空船重量(特别是船体钢料)的影响最大,L大造价增加。因此,综合考虑上述三个因素,参考母型船总布置草图,本船采用与母型船相近的布置。首甲板取6.5m,驾驶室取3.0m,客舱取19.5m(一列座椅船长方向长度为2m,本船共9列),服务台取2m,储藏间取1.5m,机舱取3.5m(主甲板上机舱长3.5m,主甲板下机舱长7m),船员室取2m,尾甲板取4.0m。所以,总长取LOA=42.5m,垂线间长取LPP=38.3m,本文计算船长均取垂线间长。2)船宽B的选择对于小型客船和布置地位型船舶,最小船宽常由初稳性和总布置要求所决定。一方面,船宽对稳性的影响最大,增加B将引起初稳性高显著增加,但过大的初稳性又使横摇周期缩短,横摇加速度及横摇幅值均增大,这对横摇不利。另一方面,从总布置来说,增加船宽对机舱、船员舱、客舱、货舱等布置都是有利的。本船船宽按布置地位来确定:本船客舱座椅规格为0.50×0.45(宽度×可修改编辑
7精选资料深度),横向排9列,左4右4;中间为走道,规范要求不小于0.7m,由于乘客较多,可取1.2m(实取1.3m);考虑小型船设计的舷侧过道不提供旅客走动,只用来做船员洗窗壁、维修使用,其宽度按结构规范要求取0.1B左右,取0.6m;围壁的厚度(包括装修层)取0.05m;则甲板最大宽度为:8×0.50+1.2+2×0.6+2×0.05=6.5m,实取6.6m。参考母型船型线横剖面图的第10号站横剖线,从设计水线至主甲板部分型线形状变化不大,因此本船的型宽取甲板最大宽度B=6.6m。3)吃水T的选择设计吃水的选择主要从浮力及保证螺旋桨有适宜的直径这两个方面来考虑。从浮力方面看,用增加吃水来减小L、B和Cb,对快速性和减轻空船重量等许多方面都是有利的,当然减小B和L都应满足稳性和布置地位等的有关要求。如果吃水受限,在不影响L和B满足其它要求的情况下,吃水的选择一般总是用足所给定的限制条件。吃水的大小和螺旋桨直径有直接的关系,如果吃水太小,对螺旋桨的直径限制太大,会严重影响推进效率。大金湖现有120客位旅游船设计吃水1.1m,仿古游览船[2]设计吃水1.2m,经实地调研,大金湖平均水深约10m,最小水深5m,所以本船吃水取T=1.2m。4)型深D的选择为保证船舶强度,建造规范规定了船的L/D和B/D;对于航行于内河B级航区的机动船,L/D≤30,B/D≤4.5。对布置地位型船舶,船舶主体内的布置要求是选取D的主要依据,且应满足最小干舷的要求。参照母型船的布置,本船取型深D=2m。5)干舷F主甲板及其敷料厚度不计,干舷高F=D-T=2-1.2=0.8m。2.2船型系数的确定1)方形系数CB的选取方形系数的主要根据浮力和快速性两个基本因素来选择。从浮力方面考虑,方形系数CB=Δ/(ρkLBT),当浮力相差不大时,保持L、B、T不变而适当改变CB可很方便地调整浮力的大小。从快速性考虑,减小CB有利于降低剩余阻力Rr,改善阻力性能,特别是减小CB并增大L时快速性与耐波性的改善最显著。对于布置地位型船,因其L和B的选取通常由所需的布置地位所决定,如果浮力的要求不难满足,则方形系数的选取可以主要更根据快速性的要求,选择与Fn适宜配合的值。可修改编辑
8精选资料本船主要从快速性方面考虑方形系数的选取,因为,根据图2-1CB和Fn的关系[3]估算,本船方形系数取CB=0.55。图2-1CB和Fn的关系2)其它船型系数的选取除了方形系数外的其它船型系数,不是布置地位船舶主尺度选择时的主要考虑因素。根据第五章静水力计算直接得出:CW=0.885,Cp=0.702,Cm=0.778,CVP=0.606。2.3估算重量重心船在某一装载情况下的总重量在数值上等于此时的排水量,它由各部分重量组成。通常在设计中将排水量分成空船重量和载重量两部分[3],即(2-1)式中:LW——空船重量,t;DW——载重量,t。2.3.1空船重量的估算1)根据《内河船舶设计手册》[4],内河船舶空船重量LW一般可用立方米来估算:(2-2)式中:——空船重量系数,由母型船的空船重量除以母型船的立方数求得。即,新船。可修改编辑
9精选资料2)排水量裕度在船舶设计中一般都需要考虑一定的排水量裕度。排水量裕度一般都加在空船重量中。就一般情况而言,在初步设计阶段,排水量裕度可取空船重量LW的4%-6%。对于客船,由于舾装重量所占比例较多,而且各种零星设备和材料特别多,因此要取较大的排水量裕度。本船排水量裕度=6%LW=6%×113.75=6.83t。所以,新船的空船重量LW=113.75+6.83=120.58t。2.3.2载重量的估算1)旅客:200×(65+20)kg=17t。2)燃油储备量可以按下式近似计算:(2-3)式中:g0——一切燃油装置耗油率[kg/(kW·h)],可近似取主机油耗率的1.15~1.20,主机油耗率约为0.204kg/(kW·h),此处取主机油耗率的1.15,故取g0为0.235kg/(kW·h);P1——主机常用额定功率(kW);t——航行时间(h),t=R/Vs,R为续航力,Vs为服务航速;k——考虑风浪影响的系数,一般可取1.1~1.2,这里取1.15。根据公式(2-3),计算得。3)润滑油的储量近似地可取为燃油储量的某一百分数,即(2-4)式中:——系数,对一般柴油机约等于0.02~0.05,主机功率大航程远的船取小值,这里取0.05。根据公式(2-4),计算得WL=0.05×1.47=0.0735t。对于小型船舶,因炉水所需量较小,在淡水储备粮中考虑适当裕读后,可不计入炉水重量。4)船员:10×(65+45)kg=1.2t。5)粮食及淡水分别根据人数、自持力天数及有关定量标准按下式计算:可修改编辑
10精选资料总储备量=自持力(d)×人员数×定量(kg/(d·人))(2-5)式中:自持力=R/(VS·24)(d)(2-6)式中:R——续航力(nmile);VS——服务航速(kn)。关于定量标准:(1)食品定量通常按每人每天2.5-4.5kg计算。(2)淡水(包括饮用水和洗涤用水)的定量标准与航程、航线的气候条件(客船还考虑其等级标准)等因素有关。通常海船取每人每天定量100-200kg。内河船因部分洗涤用水可直接利用江水,因此淡水可适当少带。食品储备量=t;淡水储备量=t;总储备量=2.035+24.87=26.905t。6)供应品及备品:0.5%LW=120.58×0.005=0.603t。因此新船的载重量DW=17+1.47+0.0735+1.2+26.905+0.603=47.25t。2.3.3平衡重力与浮力根据公式(2-1),船舶总重量Δ=LW+DW=120.58+47.25=167.83t≈168t。船舶在设计吃水时的浮力:(2-7)式中:ρ——水的质量密度(t/m3),内河水取0.99904;k——附体体积系数,一般可取1.006。根据公式(2-7),,小于新船估算的船舶总重量,需要调整。修改船宽B=6.6m,则可修改编辑
11精选资料。所以新船重力与浮力平衡。新船排水量实取Δ=168t。2.3.4重心高度计算重心高估算:。2.4主机、减速齿轮箱和螺旋桨直径的选择1)主机的选取(1)新船主机功率估算由于新船的主尺度、船型系数、排水量以及设计航速均与母型船相接近,因此用海军系数法来估算设计船的主机功率。海军系数法[4]:(2-8)式中:Δ——排水量(t);V——航速(kn);P——主机功率(kW)。根据公式(2-8),得:,所以,新船。(2)主机的选择选取主机型号:CCFJ286GF(一台),额定功率:280kW,额定转速1500rpm,长×宽×高=(3000×1000×1541)mm。2)齿轮箱和螺旋桨直径的选取已知母型船的螺旋桨直径D0=1.08m,则新船的估计螺旋桨直径为:可修改编辑
12精选资料D=D0×T/T0=1.08×1.2/1.1=1.178m。计算螺旋桨转速根据下式[5]:(2-9)式中:SHP——为轴马力,估算时用主机马力代替,即280kW=280×1.36=380.8hp。将D=1.178m代入公式(2-9),可得螺旋桨转速为:N=589rpm。减速比为:i=1500/589=2.55,查减速齿轮箱资料,可选取齿轮箱MA142,减速比为i=2.03。根据所选减速比计算得到螺旋桨实际转速N=739rpm,再将N代入上式,得螺旋桨直径D=1.028m。2.5舱容和布置地位校核2.5.1舱容校核1)油水舱容积Vow校核船上油水舱包括燃油舱、淡水舱、滑油舱、污油水舱等。这些舱所需容积可按储存量来计算[3]:(2-10)(2-11)式中:Wi——油、水等储量(t);ρi——油水的密度(t/m³),一般重油取0.89~0.9,轻油取0.84~0.86,淡水取1.0;kci——容积折扣系数,对于水舱可取结构折扣系数,对油舱再考虑膨胀系数0.97~0.98,重油舱内因需设置加热管,故还要占去0.03左右的容积,实船设计中该系数的取值还应注意与轮机部分的设计相协调。可修改编辑
13精选资料根据公式(2-10)和公式(2-11)计算可得:。参考母型船的总布置图,油水舱总容积大于27.48m3,新船油水舱容积满足要求。2)机舱容积VM校核机舱所需的容积实际上由机电设备布置地位所需的机舱长度LM和机舱位置多决定,已知机舱所需长度LM和位置时可以按下式估算机舱容积[3]:(2-12)式中:KM——机舱段体积丰满度系数,丰满船机舱在中部的可近似取1.0,中尾机和尾机型可参照母型船资料选取(本船取0.9);hDM——机舱双层底结构,一般中等大小的船为1.2~1.5m,小型船0.9~1.2,也可参考母型船选取(本船取1m)。LM——可以用公式粗略估算:,lM为主机长度(本船为3m),C初估时对于中尾机型可取4~6m,尾机型可取10~12m(本船取4m)。根据公式(2-12),计算可得:VM=0.9×7×6.6×(2-1)=41.58m3,参考母型船机舱容积约为86m3>41.58m3,因此新船机舱容积符合要求。3)压载水舱容积校核压载水舱可设在双层底、首尾尖舱、底边舱、顶边舱及舷边舱等处,压载水的数量,一般要求在船舶空载加压载航行时首吃水能达到2.7%L,及尾部螺旋桨能充分浸没,故压载水量需达到载重量的30%左右,或压载航行时的排水量达到满载排水量的50%左右。本船压载水量取30%DW=30%×47.25=14.18t,压载水体积约14.18m3,本船首尾尖舱设为压载水舱,根据总布置图,首尾尖舱总容积约为34m3,能够装下压载水。因此本船的压载水舱容积足够。2.5.2布置地位校核客船是指载客人数超过12人的船舶,包括纯客船和以载客为主兼载部分货物的客货船。目前,纯客船已向旅游船和高数船两个方向发展,客货船向客滚船(或称车客渡轮)方向发展。这些船舶都属于比较典型的布置地位型船舶。可修改编辑
14精选资料纯客船所需的布置地位主要包括:乘客和船员的起居处所;乘客和船员的服务处所;乘客游步处所;机器处所。1)最小居住甲板面积各类客船不同等级客舱每位乘客的最小居住甲板面积见表2-1。表2-1每位乘客最小居住面积(m2)一等客舱二等客舱三等客舱四等客舱五等客舱软座(宽×深)硬座(宽×深)第一类客船4.53.01.7第二类客船3.52.21.41.21.2第三类客船3.01.71.31.11.1第四类客船1.21.051.050.5×0.450.5×0.45本船座椅规格为0.50×0.45(宽度×深度),符合要求。2)游步甲板面积各类客船必须设有乘客的游步甲板,各类客船每位乘客所需的游步甲板面积应不小于表2-2的规定。表2-2各类客船每位乘客所需的游步甲板面积(m2)第一类客船第二类客船第三类客船第四类客船0.50.40.30.2本船属于第四类客船,游客共200人,根据总布置草图,本船游步甲板面积约60m3。因此本船每位乘客的游步甲板面积为0.3m3,满足要求。2.6主要性能指标的校核2.6.1干舷校核按载重线规范[6],最小干舷:(2-13)式中:F0——船舶的基本干舷,mm;f1——型深对干舷的修正值,mm;f2——舷弧对干舷的修正值,mm;可修改编辑
15精选资料f3——舱口围板高度及舱室门槛高度对干舷的修正值,mm。1)B型船舶在B级航区的基本干舷F0由表2-3选取。表2-3B型船舶基本干舷F0船长(m)20304050基本干舷(mm)260300340380新船LPP=38.3m,根据插值法,因此基本干舷F0=333.2mm。2)型深对干舷的修正因为L/D=19.15>15,所以f1=0。3)舷弧对干舷的修正船舶首、尾垂线处的标准舷弧高度按表2-4选取。表2-4B级航区标准舷弧高度船长(m)20304050基本干舷(mm)首弧310374440500尾弧155187220250根据型线图,本船实际取首舷弧高YS=428.78mm,尾舷弧YW=221.78mm,等于标准干舷,因此不做干舷修正,f2=0。4)舱口围板高度及舱室门槛高度对干舷的修正干舷甲板上舱口围板和舱室及舱棚门槛等的标准高度按表2-5选取。表2-5B级船舶露天部分舱口围板和舱室门槛的标准高度船长(m)40m以下40m以上标准高度(mm)舱口围板190300可修改编辑
16精选资料舱室门槛150200舱口围板和舱室及舱棚门槛的实际高度等于或大于上表规定时,不作修正;当小于本节上表规定时,应按本节下式计算所得值增加于舷,但舱口围板和舱室或舱棚门槛的实际高度应不小于50mm。(2-14)式中:i——舱口和舱室及舱棚的序号;L——船长,m;B——型宽,m;Lci——舱口长度,m,当计算舱室或舱棚门槛高度的修正值时,Lci为舱室或舱棚的长度,或通过该门槛能到达的上层建筑的长度;bci——舱口宽度,m,当计算舱室或舱棚门槛高度的修正值时,bci为舱室或舱棚的宽度,或通过该门槛能到达的上层建筑的宽度;hbi——由上表确定的舱口围板和舱室或舱棚门槛的标准高度,mm;hci——船舶的舱口围板和舱室或舱棚门槛的实际高度,mm。本船实取hc=100mm。根据公式(2-14),计算得;根据公式(2-13),最小干舷F=F0+f1+f2+f3=333.2+32.28=365.48mm。所以新船干舷F=800mm满足规范的最小干舷要求。2.6.2航速校核1)计算设计船参数B/T、CB、Fr、LPPB/T=6.6/1.2=5.5,CB=0.55,Fr=0.31,LPP=38.3m2)求湿表面积[4]:(2-15)根据公式(2-15),S=38.3×(1.8×1.2+6.6×0.55)=221.757m23)摩擦阻力系数Cf的计算:在泰勒法中,Cf的值是按桑海公式[7]可修改编辑
17精选资料进行计算的,雷诺数Re计算时船长取水线长度,对于一般船舶,我国粗糙度补贴系数[7]ΔCf一般取0.4×10-3。当V=21.5km/h,计算雷诺数时根据公式:(2-16)式中:v——船速,(m/s);L——水线间长,m;υ——水的运动粘性系数,取标准水温t=15℃时,υ=1.139×10-6。桑海公式:(2-17)根据公式(2-16),;根据公式(2-17),计算得:。4)剩余阻力系数Cr的估算傅汝德数:。本船=7,B/T=5.5,CVP=0.606。由GuldhammerandHarvald阻力图谱[8]可查得:Cr0=1.20×10-3,经修正。5)总阻力的估算:总阻力系数:总阻力:6)有效功率的估算:可修改编辑
18精选资料7)螺旋桨收到功率[7]:(2-18)式中:ηS——轴系效率,取为0.96;ηG——齿轮箱效率,取为0.96;系数0.9——表示我们选取了10%的功率储备。根据公式(2-18),PD=280×0.9×0.96×0.96=232kW。螺旋桨敞水效率η0为0.65~0.78,这里取0.65,则螺旋桨推功率PT=PD×η0=151kW>93.68kW。所以设计船的设计航速21.5km/h满足任务书要求且有一定裕度。2.6.3初稳性及横摇周期1)船舶初稳性高[7]:GM=KB+BM-KG(2-19)式中各参数与主尺度的关系为:浮心高度KB∝d,横稳心半径BM∝B2/d,重心高度KG∝D。所以有:(2-20)系数α1和α2均可按母型船资料换算。已知KB0=0.826m,BM0=4.315m,T0=1.1m,B0=6.6m。则根据公式(2-20),初稳性高=0.7509×1.2+0.1090×6.62/1.2-2.972=1.886m。内河船舶初稳性高应大于0.3m,因此新船初稳性高满足要求。2)横摇周期的估算可修改编辑
19精选资料我国法规的完整稳性规则(非国际航行船舶)中,横摇周期按下式估算:(2-21)式中:f——B/d>2.5时的修正系数,近视关系为f=1+0.07(B/d-2.5);B/d<2.5时,f取1.0(本船取1.21);GM0——未记及自由液面修正的初稳性高。根据公式(2-21),新船横摇周期。2.7船舶参数选取结果总长LOA=42.5m垂线间长Lbp=38.3m设计吃水T=1.2m型宽B=6.6m型深D=2m排水量Δ=168t设计航速V=21.5km/h肋距S=0.5m空船重量LW=120.58t菱形系数Cp=0.702方形系数Cb=0.55垂向菱形系数CVP=0.606中横剖面系数Cm=0.778初稳性高=1.886m水线面系数Cw=0.885船员10人重心高Zg=2.972m载客量200人主机:CCFJ286GF(一台),长×宽×高=(3000×1000×1541)mm;额定功率:280kW;主机油耗率约为0.204kg/(kW·h);续航力R=600nmile。齿轮箱:MA142,减速比为i=2.03。3总布置设计3.1概述可修改编辑
20精选资料总布置设计是船舶设计过程中的一个重要环节,布置图设计的好坏直接影响到船舶的使用要求,航行性能和经济性。同时,总布置设计与型线设计一样,是后续设计绘图与计算工作的主要依据。总布置图上表示出船舱和舱室的分布情况,首尾轮廓、舷墙的形状,上层建筑的形式,船型、舵和推进器的类型,舷窗、烟囱和桅的设置,出入口、梯口和通道的位置、以及各种设备安放的地位等。此外应使各图图面清晰,线条粗细分明,各层甲板间的关系正确,使人看了能对全船总的布置情况一目了然。在总布置设计中,除了注意考虑各类船舶布置上的特殊要求外,一般都应遵循下述基本原则[9]:1)最大限度的提高船舶的使用性能。对于客船,应合理分区,客舱布置经济实用,且要保证旅客的舒适安全、交通便利;2)保证船舶的航行性能。合理地进行船上各项重量分布,以保证在各种装载情况下有良好的浮态;降低重心,减小受风面积及合理设计干舷甲板上的开口位置,以改善大倾角稳性,合理布置水密舱壁以改善船舶抗沉性与结构强度;3)满足各规范、规则及公约的要求;4)便于建造、检查、维修以及设备的更换,船上各处所应有良好的可达性;5)舱室布置时,要努力改善船员和旅客的工作和休息条件;6)在经济使用的前提下,注意外部造型与内部装潢,给人以“美”感。3.2总体布局的区划总体区划是根据船的技术特点及使用要求,参考有关型船资料,对全船空间进行合理的区划。1)纵向区划在总图的绘制过程中,首先决定船舱的划分。船舱划分的目的是为了:隔开各种不用途的舱:如空舱、机舱、燃油舱、水舱等;保证船舶具有足够的横向和纵向强度;保证船舱破损后的抗沉性;防止因某舱发生火灾后蔓延及全船的危险。本船纵向区划都按照《钢质内河船舶建造规范》(2009)[10]的有关规范进行。(1)肋骨间距的选取可修改编辑
21精选资料船舶的肋骨间距一般应不大于500mm,全船统一。根据此规范和母型船的情况,本船的肋骨间距取S=0.5m。(2)水密舱壁船长大于30m的船舶的机舱前后舱壁应为水密舱壁。本船机舱的前后壁都是水密的。客船干舷甲板下相邻水密横舱壁的间距l应不大于下式计算所得之值。若相邻水密横舱壁的间距大于计算所得之值时,则应满足对破损稳性的相关要求。(3-1)当时,取;当时,取。式中:L——船长,m;D——型深,m;d——吃水,m。根据公式(3-1),。本船干舷甲板下共有4个空舱、1个燃油舱、首尖舱和尾尖舱,均设置水密舱壁,长度均不超过23.5m。(3)首尖舱长lf和尾尖舱长la船长大于30m的船舶,船首应设置一道水密舱壁,位置在距艏垂线(0.05-0.1)L舱壁的高度应延伸至干舷甲板或首升高甲板。本设计船首尖舱长为lf=3.50m,尾尖舱长la=2.0m,满足要求。(4)机舱部位的选取机舱位置有设于船的中部(或中部偏后)和尾部两种基本类型。前者称为船舯机型,后者称为船尾机型。机舱位置的选择决定了船型,也影响到穿体结构的形式。货船大多数采用尾机型,其中,油船,散货船全部为尾机型,而杂货船、集装箱船、多用途船等也多采用尾机型。而客船考虑船的纵倾常采用中尾机型。因此本船参考母型船以及考虑客舱的舒适性,采用中尾机型,布置在4#~18#。2)竖向区划和上层建筑布置船舶主体部分甲板或平台的设置,涉及到层数、层高(甲板间高)等各方面。可修改编辑
22精选资料(1)形式主体内采用半落舱式客舱(甲板线以下0.8m),而上层建筑采用船楼形式的驾驶甲板。甲板室内外设有走道,内走道宽1.3m,外走道宽一般为0.1B左右,本船取0.6m。设置外走道主要是方便船员在甲板上首尾通行擦洗船上玻璃等构件之用,驾驶甲板上有空余的旅客甲板,有利于旅客在甲板上观赏两岸的风景。(2)甲板层数根据主体内设置旅客舱室层数(我国规范规定客舱顶不宜在水线以下)以及其他舱室的要求,可以有两层、三层及更多甲板或平台。本船考虑到重心不宜太高,尽量将布置下调,并将客舱下落0.8m,从而降低重心,有利于船舶稳性。(3)层高根据《船舶与海上设施法定检验规则》[11](2011),小型客船的乘客舱室的净高度不应小于1.85m,本船设为2.3m(船舯处),扣除型材高度后约为2m,满足规范要求且有一定的富裕度,有利于乘客的舒适度。船首的入口处净高度为1.8m,稍有紧张,但考虑福建人身高特点以及甲板间高向船尾很快高于1.85m,符合使用特点,且有利于船舶的美观性。上层建筑的层高:小船常为2.1m左右,中型以上船舶的层高常取2.3~2.6m。本船旅客舱室甲板与顶棚甲板间高取2.2m,满足规范要求,且有一定裕度。(4)上层建筑尺度的确定主甲板层:船尾—Fr5为艉甲板;Fr5—Fr69为船员休息室和储藏间;在Fr10—Fr12左、右各有1个向下通往机舱的梯道;Fr16—Fr23中部为服务台;Fr18—Fr23右侧为通往上甲板的梯道,其下方为储藏间;Fr9—Fr19左侧分设2个洗手间;Fr23—Fr62为大客舱,设坐席144个;Fr62—Fr68为驾驶室;Fr68—船艏为艏甲板。上甲板层:Fr-2—Fr23为休闲游步甲板;Fr15—Fr23左侧分设2个洗手间;Fr23—Fr60为贵宾舱,内设豪华沙发座椅。上层建筑尺度包括整个上层建筑的长度与高度,确定尺度应考虑:甲板面积要求;浮态与稳性;驾驶视线。可修改编辑
23精选资料本船上层建筑的长度,自上而下递缩,使整体呈流线型外观;上层建筑各层的宽度,也自上而下内缩0.5m,以免靠岸或与其它船舶邻靠时碰撞损坏轻型上层建筑。3)舱室分布(1)客舱和机舱本船客舱长度19.5m,分布在23#~62#号肋位间;机舱长7.0m,分布在4#~18#号肋位间。(2)船员居住舱室由于是客船,船员较少且航程较短,仅在船员室内设置了三张小床以供船员休息。4)油、水舱(柜)的布置布置油、水舱(柜)时,应考虑和注意以下几个方面的问题:(1)充分利用不便装货的狭窄处所装载液态的油和水,在满足使用要求的同时,力求缩短管路以提高船舶经济性。(2)注意油、水分离。各种油舱与清水舱之间、清水舱与压载水舱之间、燃油与滑油舱之间均应设置隔离舱;燃油舱与淡水舱均应分舱布置,以免集中于一舱,一旦该舱破损进水后油或水失去供应。(3)尽可能将燃油、淡水舱的公共重心布置于近船中处,以免油、水消耗后产生大的倾斜。(4)注意防火安全,避免燃油舱与居住舱相邻布置(小船不得已时应按规范涂设防火敷料),燃油舱的出气管不要通过生活舱室。(5)综合规范要求,并考虑到本船空间较小的特点,日用滑油柜设在机舱内,燃油可以考虑布置在22#~26#。滑油柜的容积不大,故可以考虑将其设置在机舱平台上。一部分淡水设在甲板上的水箱内,供厕所和盥洗使用。3.3总布置图本船的总布置图见图3-1,大比例图见附录一:200客位大金湖旅游船总布置草图。可修改编辑
24精选资料图3-1200客位大金湖旅游船总布置草图4型线初步设计4.1概述本船型线设计是船舶总体设计的重要内容之一,不仅说明船舶尺度大小、形态肥瘦情况,而且确切地表征了船型。型线设计一般是在船舶主尺度确定后与总布置设计配合进行设计的。型线设计优秀与否对船舶的航海性能、使用以及建造等方面有重大影响,是性能计算、结构设计、各种布置和建造放样的依据。通常型线设计就是完成纵剖型线图、横剖型线图和半宽水线图的设计。型线图的设绘方法有以下几种:自行设绘法、母型改造法、系列船型方法和数学型线方法。无论采用何种型线设计方法,现在都可以借助计算机和绘图机来进行型线图的设计。本设计用母型改造法生成型线,用到的软件是AutoCAD软件。可修改编辑
25精选资料绘制型线图要注意光顺性,从几何关系上,单根曲线应在三向投影正确的前提下达到光顺的要求。型线图绘制过程中,曲线的三向光顺工作量很大。在设绘型线图之处,不必花很多时间将某一方向的剖线都绘出光顺,否则很可能会造成很大的返工。有效的做法是从控制曲面的重要部位开始,三向恰当地间隔交叉进行,使三向经过一个逐步逼近的过程来完成。当出现不光顺型值点需要修改时,应首先分析一下该型值点修改后对另外两向剖面线的影响,如果其影响不利于另外两向剖面线的光顺,则应考虑通过修改其他型值点来达到光顺的目的。4.2母型船改造法生成型线设计新船的型线,如能找到与新船相近的优秀母型船(包括实船或船模)的型线资料,通过改造,就可以得到符合新船设计要求的型线。用母型船改造法设计型线是一种非常实用并且行之有效的方法。用母型船改造方法生成的型线,可以保持优秀母型船的型线特征,因而对新船的性能比较容易把握。母型船改造法又可分为主尺度改造、横剖面面积曲线的改造和横剖线形状的修改。本船采用的是主尺度改造法。本设计所有的母型船型线资料仅是图片格式,最初的想法是在AutoCAD中实尺缩放母型船的纵剖线、半宽水线和横剖面曲线,用“样条曲线”命令描绘出各型线,读取母型船型值,之后便可用主尺度改造[3]即线性变换母型船的型值,即:长度:X=X0(L/L0)(4-1)宽度:Y=Y0(B/B0)(4-2)吃水:Z=Z0(d/d0)(4-3)然后根据换算出的新船型值,在AutoCAD中绘制出新船的型线。但是,由于图片较为模糊,绘制出的母型船型线三向不光顺,重新进行三向光顺工作量很大。本文采用更为简便的绘图方法,在AutoCAD中仅插入母型船横剖面图片,再根据新船和母型船型深和船宽的比例,缩放母型船的横剖面曲线,得到新船的横剖面曲线。之后便可由横剖面曲线绘出新船的半宽水线和纵剖线,只需要微调就能满足三向光顺性,最后读出新船型值。主要步骤如下:1)在AutoCAD中插入母型船横剖面曲线并描绘出曲线形状;2)生成新船横剖面曲线;3)绘制新船半宽水线;4)调整半宽水线的光顺性,调整横剖线的对应点;5)重复4)步骤,直至二向光顺;可修改编辑
26精选资料6)根据横剖线绘制纵剖线;7)调整纵剖线的光顺性,调整横剖线和半宽水线的对应点;8)重复7)步骤,直至三向光顺。4.3新船型线图本船的型线图见图4-1,大比例图见附录二:200客位大金湖旅游船型线图。图4-1200客位大金湖旅游船型线图5静水力计算5.1静水力计算结果本船的静水力计算结果见表5-1~表5-3。可修改编辑
27精选资料表5-1静水力计算表(1)水线水线面积(m2)总排水体积(m3)型排水体积(m3)每厘米吃水吨数TPC船底线14.6960.0000.0000.147200WL63.9127.8618.0970.639400WL120.46626.29927.0881.205600WL152.29253.57455.1821.523800WL173.74686.17888.7641.7371000WL196.884123.241126.9391.9691200WL228.026165.732170.7042.2801400WL238.619212.397218.7692.386表5-2静水力计算表(2)水线横稳心半径BM(m)纵稳心半径BML(m)漂心纵向坐标XF(m)浮心纵向坐标XB(m)浮心垂向坐标ZB(m)船底线-0.000-8.6430.0000.000200WL6.263462.356-2.266-3.4580.200400WL7.196286.794-0.224-1.6870.340600WL5.960208.765-0.183-0.9300.472800WL4.882166.836-0.263-0.6640.5961000WL4.284161.397-0.716-0.6160.7181200WL3.947180.416-1.471-0.7450.8411400WL3.407153.175-1.152-0.8690.964表5-3静水力计算表(3)可修改编辑
28精选资料水线水线面系数CW中横剖面系数CM方形系数CB棱形系数CP船底线0.0570.0000.000-200WL0.2480.2810.1550.554400WL0.4670.4840.2600.537600WL0.5910.6080.3530.581800WL0.6740.6860.4260.6211000WL0.7640.7400.4880.6591200WL0.8850.7780.5460.7021400WL0.9260.8080.6000.7435.2静水力曲线图本船的静水力曲线图见图5-1,大比例图见附录三:200客位大金湖旅游船静水力曲线图。其中包括以下曲线:1)型排水体积曲线;2)总排水体积曲线;3)浮心纵向坐标曲线;4)浮心垂向坐标曲线;5)水线面积曲线;6)漂心纵向坐标曲线;7)每厘米吃水吨数曲线;8)横稳心半径曲线;9)纵稳心半径曲线;10)每厘米纵倾力矩曲线;11)水线面系数曲线;12)中横剖面曲线;13)方形系数曲线;可修改编辑
29精选资料14)棱形系数曲线。图5-1200客位大金湖旅游船静水力曲线图6中横剖面结构计算6.1概述1)本船为单底、单甲板、横骨架式交替肋骨及主肋骨制焊接结构钢质内河船。结构按《钢质内河船舶建造规范》(2009)[10]对B级航区要求进行设计。2)主要数据总长LOA=42.5m垂线间长LPP=38.3m型宽B=6.6m型深D=2.00m设计吃水d=1.2m肋距s=0.5mL/D=19.15<30.0B/D=3.3<4.5主机功率:280kW可修改编辑
30精选资料骨架型式:单底单甲板横骨架式交替肋骨及主肋骨制6.2主要构件的计算及确定6.2.1外板及船底板1)船底板(1)船中部船底板厚度t应不小于按下式计算所得之值:(6-1)式中:L——船长,m;s——肋骨或纵骨间距,m;a——航区系数,A级航区船舶取α=1,B级航区船舶取α=0.85,C级航区船舶取α=0.7。α、β、γ——系数,横骨架式分别取0.076、4.5和-0.4,纵骨架式分别取0.066、4.5和-0.8。根据公式(6-1):。(2)船底板厚度t尚应不小于按下式计算所得之值:(6-2)式中:d——吃水,m;s——肋骨或纵骨间距,m;r——半波高,m。A级航区取1.25m,B级航区取0.75m,C级航区取0.25m。根据公式(6-2):。所以,船中部船底板厚取t1=5mm。2)平板龙骨船中部平板龙骨厚度应按船中部底板厚度增加1mm,首尾部平板龙骨厚度应不小于船中部底版厚度。平板龙骨的宽度不小于0.1B,且应不小于0.75m。所以,船中部平板龙骨厚度t=6mm,宽度b=750mm。3)舭列板舭列板厚度应按照船中部船底板厚度增加0.5mm,若船底板厚度大于8mm时,则舭列板厚度可与船底板相同。所以,舭列板厚度t=6mm。4)舷侧外板可修改编辑
31精选资料船中部及过渡区域舷侧外板厚度应不小于船底板厚度的0.9倍,即不小于5×0.9=4.5mm。所以,船中部舷侧外板厚度t=5mm。5)舷侧顶列板船中部舷侧顶列板的厚度应不小于强力甲板边板厚度的0.85倍(本船为5×0.85=4.25mm)或舷侧外板厚度增加1mm,取其大者。所以,船中部舷侧顶列板厚度t=6mm。6.2.2甲板1)强力甲板船长小于50m的B级航区船舶,其强力甲板的最小厚度t应不小于表6-1[7]的规定。表6-1B级船舶强力甲板的最小厚度船长(m)50>L>4040≥L≥20最小厚度t(mm)5.03.5因此新船强力甲板的厚度t=5mm。2)船中部甲板边板船中部甲板边板的宽度应不小于0.1B,厚度应按甲板厚度增加1mm。所以,船中部甲板边板t=6mm,宽度b=700mm。3)其它其它各层非强力甲板厚度一般不小于3.0mm,顶棚甲板可以减薄至2mm。所以,旅客舱室甲板厚度t=3mm,顶棚甲板厚度t=2mm。6.2.3船底骨架1)中横剖面处船底骨架(1)实肋板实肋板剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:(6-3)式中:d——吃水,m;可修改编辑
32精选资料s——实肋板间距,m;r——半波高,m;l——实肋板跨距,m;K——内龙骨修正系数,;a、b为系数,对于横骨架式交替肋骨制且只有一根龙骨的船舶,a=2.00,b=3.20;l1/l为舱长比,l1为舱底平面长度(取两横舱壁的间距)m;对于只有一根龙骨的船舶,取值范围为1.1-1.5,这里取1.3。f——系数,按表6-2选取。表6-2系数f货舱外f值货舱内f值自航船非自航船10.50.25根据公式(6-3),计算得:;实取:,其W=101.064cm3(带板4×500)。(2)中内龙骨中内龙骨腹板的高度和厚度与该处实肋板相同,面板剖面积应不小于实肋板面积剖面积的1.5倍。实取:。(3)旁内龙骨旁内龙骨可用间断板构成,尺寸与该处实肋板相同,实取:。2)机舱内骨架(1)实肋板单底实肋板腹板应比上式(6-3)对货舱外实肋板所要求的腹板厚度增厚1mm,面板剖面积应增加1倍,实取:,(带板4×500)。(2)中内龙骨可修改编辑
33精选资料单层底船机舱内内龙骨的面板和腹板应不小于机舱实肋板尺寸,实取:。(3)旁内龙骨实取:。6.2.4舷侧骨架1)中横剖面处肋骨主肋骨和普通肋骨的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:(6-4)式中:d——吃水,m;s——肋骨间距,m;r——半波高,m;l——肋骨跨距,m,对主肋骨和未设置舷侧纵桁的普通肋骨,取肋骨与实肋板内缘交点至肋骨与横梁内缘交点间的垂直距离;主肋骨若设置舷侧纵桁时,主肋骨仍按本规定确定。对设有舷侧纵桁的普通肋骨,取肋骨与实肋板内缘交点至舷侧纵桁的垂直距离,但应不小于1.25;K——系数,按表6-3选取。表6-3系数K类别主肋骨普通肋骨未设舷侧纵桁设有舷侧纵桁自航船3.83.24.9非自航船4.43.85.7根据公式(6-4),计算得:;实取:L100×63×7,W=16.88cm3。2)中横剖面处强肋骨舷侧骨架为交替肋骨制时,强肋骨的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:(6-5)式中:d——吃水,m;可修改编辑
34精选资料s——强肋骨间距,m;r——半波高,B级航区取0.75m;l——强肋骨跨距,m;K——系数,自航船取4.0。根据公式(6-5),计算得:。实取:(带板4×500),W=49.066cm3满足要求。3)舷侧纵桁舷侧纵桁的剖面尺寸应与强肋骨相同,实取:。4)梁肘板肋骨与横梁应用肘板连接,肘板直角边长应为横梁高度的2倍,肘板的厚度取与横梁相同。直角边长a=150mm,厚度t=4mm,折边宽度b=40mm。6.2.5舱壁结构1)横舱壁间距强力甲板下横舱壁的间距l应不大于下式计算所得之值:(6-6)式中:Kl——系数,;当Kl>6时,取Kl=6;Dl——在船舯处沿船舷侧自平板龙骨上表面至强力甲板下表面的垂直距离。根据公式(6-6),计算得l=5.99×2=11.98m。2)平面水密舱壁平面水密舱壁底列板厚度应不小于下式计算所得之值:(6-7)式中:s——扶强材间距,m;h——由舱壁下缘量至舱壁顶端(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离,m,取大着,但应不小于2.0m;K、c——系数,按表6-4选取。表6-4系数K、C可修改编辑
35精选资料舱壁种类防撞舱壁干货舱壁深舱舱壁K4.03.24.2c0.501.0根据公式(6-7),计算得:,实取:t=4mm。3)扶强材平面舱壁扶强材的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:(6-8)式中:s——扶强材间距,防撞舱壁和深舱舱壁扶强材间距应不大于650mm,干货舱舱壁扶强材间距应不大于750mm,本船取400mm;h——自扶强材中点量至舱壁顶端(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离,取大者,但应不小于2.0m,本船取2.0m;l——扶强材跨距,取包括肘板在内的扶强材长度,若设有与扶强材垂直的桁材,取桁材至扶强材端部或桁材之间的距离,取大者,本船取1.4m;K——系数,按表6-5选取。表6-5系数K扶强材种类固定情况K值防撞舱壁干货舱壁深舱舱壁垂直扶强材两端有肘板4.03.05.0一端有肘板4.83.66.0两端无肘板5.354.06.6水平扶强材—3.83.8根据公式(6-8),计算得W=4×0.5×2×1.42=7.84cm3,实取:L80×50×6,W=9.25cm3。4)垂直桁垂直桁的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:(6-9)式中:b——可修改编辑
36精选资料垂直桁的支撑宽度,即垂直桁间距中点之间或垂直桁间距中点与舷边(或纵舱壁)间距中点的距离;h——由垂直桁中点量至干舷甲板上方(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离,取大着,但应不小于2.0m;l——垂直桁跨距,m;K——系数,按表6-6选取。表6-6系数K舱壁种类平面水密舱壁深舱舱壁纵舱壁K4.15.04.2根据公式(6-9),计算得:W=4.1×2×2.2×1.72=52.136cm3。实取,W=61.52cm3,I=843.13cm4。5)水平桁水平桁的剖面尺寸应与垂直桁的剖面尺寸相同,实取。6.2.6甲板骨架1)主甲板(1)甲板横梁横骨架式甲板应在每个肋位上设置横梁,其剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:(6-10)式中:c——系数,B级航区船舶强力甲板取1.2,其余各层甲板均取1;s——横梁间距,m;l——横梁跨距,m,取舷侧与甲板纵桁(纵舱壁)或甲板纵桁(纵舱壁)之间距离之大者,且不小于2m;h——甲板计算水柱高度,m,强力甲板取0.5m;旅客舱室甲板取0.45m;船员舱室甲板取0.35m;顶篷甲板取0.2m。根据公式(6-10),计算得W=5×1.2×0.5×0.5×22=6cm3。强力甲板横梁的剖面惯性矩I应不小于按下式计算所得之值:可修改编辑
37精选资料(6-11)根据公式(6-11),计算得I=3×6×2=36cm4。实取:L80×50×5,W=8.325cm3,I=41.96cm4。(2)甲板纵桁横骨架式甲板纵桁的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:(6-12)式中:k——系数,强力甲板取:,但应不小于5.7;其他甲板取5.7,其中L为船长,m;c——系数,B级航区船舶强力甲板取1.2,其余各层甲板均取1;h——甲板计算水柱高度,m,强力甲板取0.5m;旅客舱室甲板取0.45m;船员舱室甲板取0.35m;顶篷甲板取0.2m;b——甲板纵桁支撑面积的平均宽度,m;l——纵桁跨距,m,对强力甲板取横舱壁(双向橫桁架)之间跨距点的距离,对上层建筑(或甲板室)甲板取横舱壁(或支柱)之间的距离。根据公式(6-12),计算W=5.949×1.2×2×0.5×2.52=44.618cm3。横骨架式甲板纵桁的剖面惯性矩I应不小于按下式计算所得之值:(6-13)根据公式(6-13),计算得I=2.75×44.618×2.5=306.75cm4。实取:(带板4×500),W=47.198cm3,I=494.150cm4。(3)强横梁横骨架式强横梁的剖面尺寸取与甲板纵桁相同,实取:。2)旅客舱室甲板(1)横梁根据公式(6-10),计算得W=5×1×0.5×0.45×22=4.5cm3。实取:L70×45×4,W=4.86cm3,I=41.96cm4。(2)甲板纵桁根据公式(6-12),计算得W=5.7×1×1.5×0.45×2.52=24.047cm3;可修改编辑
38精选资料根据公式(6-13),得I=2.75×24.047×2.5=165.323cm4。实取:,W=25.536cm3,I=237.211cm4。3)顶棚甲板(1)横梁根据公式(6-10),计算得W=5×1×0.5×0.2×22=2cm3。实取:L56×36×3,W=2.325cm3。(2)甲板纵桁根据公式(6-12),计算得W=5.7×1×1.5×0.2×2.52=10.688cm3;根据公式(6-13),计算得I=2.75×10.688×2.5=73.477cm4。实取:,W=15.863cm3,I=122.869cm4。6.2.7甲板室1)围壁板厚度甲板室的外壁板厚度应不小于2mm,内壁板厚度可减薄0.5mm。实取:t=2mm(驾驶室围壁及内围壁),t=2.5mm(其余围壁)。2)扶强材上层建筑的围壁扶强材的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:(6-14)根据公式(6-14),(甲板室);(机舱室)。实取:L56×36×4(全部),W=11.130cm3。6.2.8主机座柴油机主机座的构件尺寸应不小于按下式计算所得之值:纵桁面板厚度纵桁腹板厚度(6-15)横隔板和横肘板厚度式中:Ne——主机单机额定功率,kW;h——纵桁腹板高度,m。可修改编辑
39精选资料根据公式(6-15),计算得:t=12.416mm,实取t=13mm;t1=7.661mm,实取t1=8mm;t2=5.899mm,实取t2=6mm。6.3典型横剖面结构图本船的典型横剖面结构图见图6-1,大比例图见附录四:200客位大金湖旅游船典型横剖面结构图。图6-1典型横剖面结构图6.4剖面模数计算在研究船舶总纵强度时,把船视为一根变断面空心薄壁梁(称为船体梁)。因此,应用简单梁的理论,总纵弯曲应力为:(6-16)式中:——计算剖面的总纵弯矩,中拱时为正;——计算剖面对水平中和轴的惯性矩;——所求应力点至水平中和轴的垂直距离,向上为正。在船体强度计算中通常把式(6-16)化为下列形式:可修改编辑
40精选资料(6-17)式中为船体剖面模数。它是表征船体结构抵抗弯曲变形的能力的一种几何特征,也是衡量船体总纵强度的一个重要标志。在一般建造规范中都规定了该剖面模数的基本要求,以作为衡量船舶总纵强度的标准。本船中横剖面处的最小剖面模数计算见表6-7。表6-7剖面模数计算构件编号构件名称构件尺寸(mm)剖面积(cm2)距参考轴距离(m)静力矩(cm2*m)惯性矩(c㎡*㎡)自身惯性矩(cm2*m2)距中和轴距离(m)最小剖面模数(cm2*m)1船底板4×197378.920.19315.232.94-1.065799.062舭列板6×R77034.670.57119.8011.30-0.6871238.723舷侧外板478×523.901.01024.1424.380.46-0.2483431.454舷侧顶列板632×637.921.58159.9594.781.260.3232634.675强力甲板5×2600130.02.000260.0520.000.7421146.906甲板边板6×70042.001.87478.71147.500.6161381.497中内龙骨3×1706×12012.300.1301.600.21-1.128754.438旁内龙骨3×1705×909.600.1101.060.12-1.148741.299舷侧纵桁13×1205×606.600.9886.526.44-0.2703151.8510舷侧纵桁23×1205×606.601.3628.9912.240.1048182.69可修改编辑
41精选资料11甲板纵桁4×1206×608.401.88715.8529.910.6291352.94根据规范,船体中部剖面最小剖面模数W0应不小于下列公式计算的值:(6-18)式中:K1——系数,K1=(1451-4.16L+0.015L2)×10-3,本船为1.328;K2——系数,K2=2.37-2.791CB+1.35CB2,本船取1.181;L——船长,m;B——船宽,m;D——型深,m;——航区系数,对A级航区船舶取,B级航区船舶取,C级航区船舶取;CB——方型系数,当CB<0.6时,取CB=0.6;当CB>0.6时,取CB=0.8。由公式(6-18)得,由表6-7知中横剖面处最小剖面模数为741.29cm2·m>673.97cm2·m,所以满足规范要求。结论目前泰宁大金湖旅游业迅猛发展,近几年虽然建造了几艘仿古游船,但已不能适应大金湖旅游业发展的实际形势。此次对200客位旅游船的初步设计结合了大金湖的实际情况,参考大金湖现有120客位旅游船,对总体布置和结构特点做了初步的探讨,进行了相关的静水力计算,并绘制了相关的静水力图和型线图,最后进行中横剖面结构计算和设计。此次对200客位旅游船的设计布局紧凑合理、外形美观、宽敞舒适、实用方便。由于缺乏设计经验和对专业知识全面深入的了解,本次的毕业设计存在许多不足之处。第一,因为分舱和破舱稳性的计算量十分大,现在多用计算机进行,所以没有对新船进行破舱稳性的校核;第二,在型线设计方面,由于经验有限,绘制的曲线个别点存在不光顺的地方;第三,在总布置方面,舱室和甲板设备的布置没有考虑周全;第四,由于没有绘制重量曲线和计算静水弯矩,所以没有计算总纵强度。可修改编辑
42精选资料致谢语本设计的完成是在导师细心指导下进行的。每次设计遇到问题时,老师们都不辞辛苦的讲解,这才使得我的毕业论文顺利的进行。从论文的选题到资料的搜集直至最后论文的修改的整个过程中,花费了老师很多的宝贵时间和精力,在此向老师表示衷心地感谢!老师严谨的治学态度,开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生!还要感谢和我同一设计小组的几位同学,是你们在我平时设计中和我一起探讨问题,并指出我设计上的误区,使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去,没有你们的帮助我不可能这样顺利地结稿。在此,谨向两位老师和同学们致以崇高的敬意和衷心的感谢!可修改编辑
43精选资料参考文献[1]朱文康,方革成.大金湖新型游览船设计[J].江苏船舶,2009,03(3):10~13.[2]龚昌奇,罗贤平.大金湖游览船总体设计[J].船海工程,2007,06(5):20~22.[3]顾敏童.船舶设计原理[M].上海:上海交通大学出版社,2001.[4]朱珉虎.内河船舶设计手册[M].北京:中国标准出版社,2004.[5]盛邦,刘应中.船舶原理(下册)[M].上海:上海交通大学出版社,2003.[6]内河船舶法定检验技术规则[S].北京:人民交通出版社,2004.[7]盛振邦,刘应中.船舶原理(上册)[M].上海:上海交通大学出版社,2003.[8]CCS绿色船舶规范[S].北京:中国船级社,2012.[9]韩立宪.浅谈内河船舶总体布置原则[J].中国水运,2010,10(8):15~18.[10]钢质内河船舶建造规范[S].北京:人民交通出版社,2009.[11]船舶与海上设施法定检验规则[S].北京:中华人民共和国海事局,2011.[12]王前进.内河船舶发展的现状及前景分析[J].世界海运,2010,10(9):11~12.[13]Young-SoonYang,Chang-KuePark,Won-SunRuy,Jung-ChunSuh.AStudyontheIntegrationofInterdisciplinaryShipDesignIncludingHullFormatthePreliminaryDesignStage[J].JournalofMarineScienceandApplication,2010,27(1):22~24.[14]D.G.M.Watson,PracticalShipDesign[J].ElsevierScience,2008,11(2):12~15.可修改编辑
44精选资料毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名: 日 期: 指导教师签名: 日 期: 使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 可修改编辑
45精选资料学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日可修改编辑
46精选资料注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订可修改编辑
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