4000DWT货船结构及强度计算分析【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告 船舶与海洋工程 4000DWT货船结构及强度计算分析 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 货船包括杂货船、 散货船、 集装箱船、 滚装船、 油船、 液化气体船、 冷藏船等，其中以散货船与集装箱为主。 现在营运中的绝大多数散货船都具有单层甲板、顶边舱、单舷侧、双层底和底边舱的主要结构特点 5。营运中的特点往往是空船航行和重载航行交替进行，而且港口装卸货速率很高，一些专业化码头的装卸货速率已经高达 16000 吨 /小时。承载货物主要以大宗干散货物如铁矿砂、煤等为主。 散货船自 20 世纪 50 年代中期出现以来，总体上保持着强劲的增长势头。在国际航运业中，散货船

2、运输占货物运输的 30%以上。由于货运量大，货源充足，航线固定，装卸效率高等因素，散货船运输能获得良好的经济效益，散货船已成为运输船舶的主力军 9。随着世界经济的发展，散货船运输仍将保持较高的增长势头。 在国内，散货运输约占货运量的 40%，日益发展的散货船队在能源运输、国际贸易中是一支主力军，在国民经济发展中占有重要地位 2。从船队结构情况看，我国干散货船队船舶吨位偏小，平均载重吨低于世界平均水平，其中 2 万 5 万吨散货船约 占 43%(以载重吨计 )。而且这些 2 万 5 万吨散货船船龄老化情况比较严重：从船队规模看， 2000 年以前 2 万 5万吨散货船的数量基本满足国内运输需要，

3、 2000 年后随看货运量的增加，尤其是我国矿石的进口量近儿年的持续快速增加 (2003 年已达 1.6 亿吨 )，极大地增加了散货船货运量 9。因此，我国船队最近几年应加快老龄散货船的更新及大型散货船的建造，以适应我国经济发展的需求。 据统计， 20 世纪 50 年代全世界有 150 余艘运送散货的船发生海损事故。为了解决这个安全问题，才逐步形成了现在广泛应用的典型专用散货船结构型式：两舷布置底边舱加高舱口围板以保证满舱，两舷布置底边舱便于清舱，也能增加抗沉性；双层底和四个边舱区采用纵骨架式结构以保证船体总纵强度，两舷边舱之间水线附近的总纵弯曲应力很小，采用结构比较简单的横骨架式结构：两个货

4、舱口之间的甲板不参与保证总纵强度，这里的甲板板明显地比舱口线以外的甲板板薄，骨架也减弱。典型专用散货船的出现，较好地解决了散货流动问题，改善了散货运输的安全性，使海上散货船运输进入一个新的发展阶段 1。在随后的几十年里散货船得到了迅速发展， 1960 年只有 1/4 的散货由单甲板承运，而自 1980年以来， 几乎所有的散货都由专用的散货船承运。 20 世纪 80 年代中期以后，散货船船体损伤引起的沉船事故逐渐增多，散货船的安全问题再度受到世人关注，目前已经出现了双壳体结构散货船，虽然双壳体散货船的空船重量和建造成本有所增加，但其安全、经济和运营优势越来越得到航运界的认同，散货船的双壳化己是大

5、势所趋。 通观散货船的发展历史及对现状的分析，散货船的发展趋势主要体现在双壳化、大型化、快速性、多用途化、使同年限增长、环保和自动化程度提高等几个方面 9。 随着世界经济的发展，散货船运输在经济发展中的作用日益重要。要实现我国成为世界第一造船大国的目标，首先就要在产量上超过日本和韩国，为此应该把吨位大、技术难度小、已形成优势的三大主力船型之一的散货船作为发展的重点，加大投入，增加技术储备，积极参与国际竞争 3。目前国内的各大船厂都在努力打造自己的品牌船型，像上海沪东船厂设计被誉为 “ 中国沪东型 ” 的 7.4万吨散货船、上海外高桥造船厂开发建造的 17.5 万吨好望角型散货船、渤海船舶重工有

6、限责任公司的 17.4 万吨双壳体散货船等都是国际上极具竞争力的散货船型。目前国内外的散货船需求大增，我们应该抓住机遇，加快散货船的建造和运输的发展 ， 为 我国的经济建设服务 9。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 设计主要是对 4000DWT 货船的结构及强度计算分析，参照设计任务书的对本船的要求，以及所给的船舶主尺度、总布置图和型线图，按照钢制海船入级与建造规范（ 2006）对船体结构进行计算 。 绘制出本船的基本结构图和横剖面图，通过上述两幅图纸，反映出设计船舶的船底、主甲板、舷侧、机舱区域和上层建筑构件的布置情况和主要构件的尺寸。并对该船的强度进行校核及分析。 主要解决的问题

7、的是基于任务书的要求，从结构部分着手进行设计，计算各个构件的尺寸大小，并绘制相关图纸。并运用已有参数计算分析船体的强度。 1. 船型主尺度计算确定； 2. 新船型线生成； 3. 船舶性能计算； 4. 静水力计算和静水力曲线绘制； 5. 结构规范设计、强度校核及相关图纸绘制； 6. 结构设计总结 。 三、研究步骤、方法及措施： 先进行船体结构计算，再绘制基本结构图和横剖面图，计算主要依靠规范的要求进行计算，然后运用 CAD 进行绘制图纸。 1任务书与母型资料分析； 2设计船主要尺度确定； 3总布置设计； 4 结构设计、强度校核及相关图纸绘制。 四、参考文献 1 谢永和 , 李俊来主编船舶强度与结

8、构设计 M上海：上海交通大学出版社， 2010 2 谢永和船体结构 M, 2008 3 吴仁员，谢祚水，李治彬第三版，船舶结构 M北京：国防工业出版社， 1997 4 杨永祥、茆文玉、翁士纲船体制图 M哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社， 1995 5 中国船级社钢质海船入级规范 S 2006. 6 黄德波船舶工程专业英语 M哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社， 2001 7 李国松 1500 吨级集装箱多用途货船设计 Z ， 2005 8 徐秉汉，林吉如建造工艺对舰船结构承载能力与疲劳寿命的影响 R， 1995 9 顾敏童船舶设计原理 M第二版上海交通大学出版社， 2001 10 Extensive study on the design loads used for strength assessment of tanker and bulk carrier structuresZ. Toshiyuki Shigemi and Tingyao Zhu,2004. 11 Reliability analysis of ship hulls made of composite materials under sagging momentsZ . Nian-Zhong Chen Carlos Guedes Soares,2006.