1、毕业论文（设计）开题报告题 目： 5000 马力全回转拖轮结构强度设计 学 院： 船舶与建筑工程学院 学生姓名： 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 指导教师： 起止日期： 毕业论文（设计）开题报告一、 综述目前拖轮行业状况，阐明拖轮设计的目的与意义：随着我国经济的不断发展、海运业务的快速发展以及船舶的大型化发展，对港口和航道的要求不断提高。然而，在现有港口中，几乎所有的港口均为疏浚而成，虽然能满足大型船舶进出港的要求，但在航速限制较低的情况下，必然影响大型船舶的操纵性。因此，大型船舶早进出港时必须依靠拖轮来进行操作。这使得拖轮在大型船舶进出港操作的作用越来越突出。拖轮按其用途分为运输拖轮、港
2、作拖轮和救助拖轮；按航区分有海洋拖轮和内河拖轮。其中，全回转拖轮是港作船舶中最为核心、最为重要的组成部分，是保障港口生产正常进行的重要设备。全回转拖轮是指在原地可以 360 度自由旋转的拖轮，一般都采用双 Z 型导流管式螺旋桨和中高速柴油机，根据操纵控制方式不同，可分为单柄船和双柄船两种形式。该类型拖轮是无舵双桨，螺旋桨可在 360 度范围内自由转动，转向灵活，旋回圈小，并可以在原地打转。进车改为倒车，调节螺旋桨方向 180 度即完成，只需 12 秒，可在较短时间内把船停住。在缓流无船速情况下可横移，对本船靠离泊十分有用。该船无舵，倒车时只要调节螺旋桨方向，比前进更灵活。近年来港口事业的发展日
3、新月异，随着港口海岸线不断拓展，到港船舶的日益增多，码头深水泊位的增加以及船舶大型化和超大型化的发展趋势，港口业务对全回转拖轮的依赖程度正在逐步加强。从20世纪末开始，拖轮开始向大型化、多功能化、智能化方向发展，人们对全回转拖轮的船型和性能提出了更高的要求。为了更好的满足客户的要求和市场情景随着船舶的大型化发展，研制新型、回转性好、操纵灵活、经济实用的全回转拖轮成为了从事船舶设计人员刻不容缓的任务。二、 研究的基本内容，拟解决的主要问题：1）总纵强度2）局部强度3）材料对结构强度的影响4）疲劳强度5）极构件连续性对强度的影响拖船一般结构设计与建造是一项工艺复杂技术要求较高的工程。施工难度大 ,
4、由于航行及作业面的不同涉及知识面十分广泛。建造期间设计部门、船东、船检及建造厂对围绕建造材料、施工工艺、结构焊接、装配、试验方法等质量方面产生的若干问题都有不同的意见。船体结构设计则明确规定了船舶建造各种行为。优良的结构设计可有效地解决不少船舶建造过程中的问题。倘若一个结构能满足所有安全及使用要求,则从技术上看,它是合格的。所谓安全性是在预计寿命内,结构一直具有充分支承设计载荷的能力。设计载荷可由规范和技术要求所规定 ,也可根据实际期望的载荷所确定 。最佳的设计以及达到这种设计所采用的步骤很大程度上均受到载荷影响。例如,一项设计是以静力学特性还是以动力学特性为基础进行分析 ,这全决定于加载 破
5、坏可按使用性和强度性分类 。使用性破坏与控制正常使用的准则有关 ,它涉及过分的变形、位移、振动、应力或其他不希望出现的失效。强度性破坏则伴随着毁坏或过大的非弹性变形 可能会出现不同类型的强度性破坏 ,这将决定于加载状况及结 构类型。许多情况中,所采用的设计准则,或许包括设计步骤 ,均决定于预计的破坏类型。拖船一般都采用横骨架式结构它的主要特征是沿船长方向布置的船体构件较稀,间距较大。而沿船宽方向布置的船体构件较密,间距较小。在强度方面舷侧与甲板结构对抵抗挤压力有利,横向强度也较强,在施工布置方面比较方便与有利 ,这也是拖船选择采用横骨架式结构理由所在。由于拖船作业海区,海况恶劣,单航次作业时间
6、长 ,舱容积大,甲板设备,机舱设备多及船东的使用习惯 ,要求操纵性灵活,甲板作业面积大,有效舱容大等特点,在纵向强度保证的前提下,增强横向强度。故适于选用小长宽比的横骨架式结构。在设计中我们主要考虑了构件的布置应力求保证其连续性 ,特别是纵向构件应尽可能连续通至首尾。无法做到的位置,采用相互交叉两档或两档以上肋距,并逐渐减小其剖面,使其消除应力集中。由于拖船采用双机型,全船采用钟内龙骨加两根对称旁内龙骨。机舱以主机座全机舱贯通。并尽量与机舱前后舱壁外的纵向结构过渡或过渡到两个肋位。以消除应力集中。在结构设计中对一种结构型式或某一种构件在其布置方向上不能突然中断或尺寸有明显的突变,以免破坏内力的
7、有效传递或引起应力集中。如船底的纵向构件应尽可能连续贯通至首尾。若无法连续而中断,则应各自向舱壁的另一面延伸,相互交错两个肋距以上。连接实肘板与强横梁的肋骨应为强肋骨,而非普通肋骨以构成强框架,并遵循等强度理论。三、 研究步骤、方法及措施步骤：（1）外文翻译（2）文献综述（3）开题报告（4）完成设计任务（5）设计总结方法及措施：利用自己所学的船舶专业知识，结合参考的文献知识对 5000 马力全回转拖轮进行结构强度计，并最后与规范进行比较，看其是否满足结构强度的要求。当结构强度不能满足要求时可通过改变型材，加大规格，加扶强材等措施进行补救，补救之后必须重新对其进行结构强度设计，直到满足规范要求为
8、止。四、参考文献1 船舶人级与建造规范S 美国船级社 2004 年2周国平.2500KW 全回转拖船基本船型.船舶设计通讯，19963陈小弟. 拖船发展趋势. 国际船艇杂志社 ,北京 100814毕伟光.2354 全回转拖轮设计研究. 渤海造船有限公司，蓬莱 265601船舶设计原理 、 船舶阻力 、 船舶推进 、 船舶结构 、 船舶设计实用手册等。五、研究工作进度：1、9.2510.22 外文资料翻译、文献综述和论文开题报告2、10.2311.8 任务书与母型资料分析、先关结构强度规范的熟悉3、11.811.28 相关图纸绘制4、11.2812.5 中横剖面的校核 6、12.52.25 写毕业论文和毕业答辩准备7、2.253.1 毕业答辩六、教研室评议意见： 同意开题教研室（系）主任： 年 月 日七、院领导审核意见：1通过； 2完善后通过；3未通过 负责人： 年 月 日
