多用途集装箱船结构规范设计【文献综述】.doc

1、 毕业设计文献综述 船舶与海洋工程 多用途集装箱船结构规范设计 前言 第一艘集装箱船是 美国 于 1957 年用一艘货船改装而成的。它的装卸效率比常规 杂货船 大 10倍，停港时间大为缩短，并减少了运货装卸中的货损量。从此，集装箱船得到迅速发展，到 70 年代已成熟定型。集装箱是装载集装箱的专用 船舶 ，是用于集装箱运输的货运船舶 。 集装箱船的货舱舱口很大，为了保证船体强度 ， 采用双层船壳。其不仅装卸效率高，船速也较快，多在20KN 以上。目前，已建造第六代集装箱船 。 多用途集装箱船的优点： 首先，可以节约装卸劳动力，减少运输费用。第 二，利用集装箱船运输，可以减少货物的损耗和损失，保证

2、运输质量。第三，装卸效率高。由于集装箱船进行集装箱运输具有上述优点，所以，集装箱船和集装箱运输得到迅速发展。 主题 多用途集装箱船结构一般具有以下特点： ( 1)较大的甲板开口 ,船体上部结构刚度较弱 ,横向变形大 ,应力高； ( 2) 航速高 , 首外飘大 , 首部遭受波浪拍击严重 ,波激振动引起的附加应力较大； ( 3)短而高的尾甲板室 , 易引起甲板室的纵向振动； ( 4)高的舱口围板 , 对这种高应力结构上的开孔及其过渡需妥善处理 , 受力较大的部位应作必要加强； ( 5)水密横舱壁或横向支持舱壁多 , 以便支持舱口盖 ,也有利减小船的横向变形。 一 .概述 对所设计船只的基本信息的描

3、述，包括 1.主要尺度和参数 2.装载能力 3.主机、 航速和续航力。 二 . 主尺度和总布置 集装箱船是布置型运输船 ,主要根据载箱量、均箱重指标、冷藏集装箱、危险品、集装箱绑扎系统、克令吊及航线航次等要求确定主尺度和总布置。油水舱和压载水舱的布置须综合考虑 ,以免出港与到港状态的稳性差别悬殊影响重箱指标。考虑集装箱船对船舶横倾角度的控制要求 , 将一对边压载水舱用作防横倾舱 , 以提高船的装卸货效率。载重 量是船舶先进性的一个十分重要的指标，高载重量关键在于有效地降低空船重量 。 由于箱位重心对重箱指标影响大 ,故应设法降低其高度 ,并考虑首部线型狭窄处舭部箱脚加强的可施工性。 货舱结构构

4、件的布置与集装箱布置的关系：一般来说 , 典型的货舱集装箱布置应合理、 紧凑。它对集装箱船的主尺度、 货舱及货舱开口大小、船体结构强度等有着很大的影响。通过对集装箱布置的了解 , 将有利于结构构件的布置。 1）双层底构件的布置。现在集装箱船的设计中 ,要求一道旁桁材支撑相邻的两个集装箱的箱脚 ,旁桁材通常只需考虑一个箱脚下的加强对结构的影响 。旁桁材的间距通常是一个集装箱的宽度再加上集装箱横向间的间隙 , 其间距通常是相等的，然后确定纵骨间距。 2) 舷侧构件的布置。平台间距为集装箱高度再加上箱层间隙的高度。抗扭箱平台（二甲板）在集装箱船中起着很大的作用。由于二甲板以上的抗扭箱构件一般选用高强

5、度钢。 3）舱口角隅的设计。集装箱船通常设计成大的货舱开口和狭长的甲板条的船舶，其目的装更多的集装箱， 这使得船体舱口角隅处会有明显的应力集中。 而应力集中随着货舱开口的宽度增加而增加，在机舱前端壁为纵横构件的交汇处达到了最大。 一般船舶货舱上甲板角隅采用抛 物线型 ,椭圆型 ,圆弧型。 邻近机舱处的甲板角隅的应力集中最大 ,通常设计成负半径的结构形式。而舱口角隅的大小也将影响到集装箱的布置 ,以及构件的布置。 4）横舱壁的结构设计。横舱壁的设计过程中应先考虑好导轨加强位置。在横舱壁上设置支撑导轨架的水平加强肘板；也可将导轨的加强位置设在横舱壁的平台处 ,这样结构将省去加强的工作。 横舱壁的结

6、构设计要考虑理清风道、 梯道的位置 ,并要考虑好舱口围板加强所要占用的地方。合理布置设备位置 ,保证通道的要求。 5）集装箱箱角加强的设计。双层底和平台在集装箱下方需要针对箱角进行加强 ,并对加强构件进行强度校核。 6）舱口围板的设计。集装箱船的纵向舱口围板由于参与总纵强度 ,通常是连续的；横向舱口围板只需考虑其局部载荷。纵横舱壁交界处 ,要求全焊透。纵向舱口围板的纵骨应保持连续 , 并且在末端做较小角的削斜。除舱口围板的肘板外 ,纵骨应避免与别的构件的焊接。 7）艏部的设计。为了获取更大的空间，装更多的集装箱，集装箱船的艏部线型往往外飘很严重，这对船首的外板砰击加强也提出了很高的要求。集装箱

7、船的艏楼上通常设有挡浪板或防浪罩。 三 .装载和完整稳性 对于压载状态 ,如果有压载水舱部分装载 ,则要另外校核该 压载水舱全空和全满时的强度是否满足要求。对于装货状态 , 只有首尾尖舱存在部分装载时需要校核该尖舱全空和全满时的强度是否满足要求。 四 .分舱和破舱稳性 选取不同的破舱设定 GM 值组合对船舶装载有较大影响 总结 多用途集装箱船设计的第一步是明确 :1.主要尺度和参数 2.装载能力 3.主机、 航速和续航力等新船设计参数 ;第二步 ,进行总体设计 ,包括计算设计船的重量重心 ,进行总布置设计和绘制总布置草图 ,绘制型线图 ,静水力计算和绘制静水力曲线图 ,计算设计船的稳性浮态及最

8、小干舷 ;第三步结构设计 ,包括结构规范计算 ,列主要构件 表 ,进行强度校核跟绘制结构图等 . 集装箱船是一种高附加值的船舶 ,其造价比同等尺度的油船及散货船高出许多。其结构有着很多自身的特点 ,只有充分了解集装箱船的特点 ,才能使结构设计更加合理。结构设计除了保证船体结构强度的前提下最轻的空船重量 ,还应考虑节省建造厂的人力和工艺上的可操作性。 现代集装箱船正向着大型化、高速化，多用途方向发展。我国集装箱船研制虽然起步较晚，发展速度却很快 ，目前 我国的集装箱运输系统已经进入世界先进行列。 随着物流业的进一步发展成熟和世界经济的持续繁荣 ,以及货流量的增加 ,必然刺激多用途集装箱 船的设计

9、和建造 。在这海洋面积占 71%的地球上，船舶运输业有着其不可替代的地位。 参考文献 1黄小燕 ,时金宝 . 500TEU 多用途集装箱船外舾装设计 J船舶设计通讯 ,2004.12(02) 2薛安国 . 500TEU 集装箱船设计总结 J船舶 .1996(05) 3吴展南 ,黄忠杰 . 502_275TEU 多用途集装箱船建造综述 J造船技术 ,2000(04) 4陆洪度 . 512 箱大货舱多用途集装箱船船体建造 J江苏船舶 ,2000(06) 5 .任文炯 .521TEU 多用途集 装箱船的建造 J造船技术 ,1998(12) 6 王彩莲 ,鲁云章 .2500TEU 集装箱船的总体设计

10、J船舶 ,2007.08(04) 7 林洁 ,曹阳 .3500TEU 集装箱船的设计特点 J上海造船 ,2007(03) 8 韩钰 ,杨旭 .4250TEU 集装箱船的结构设计 J船舶 ,2009(05) 9邵汉东 . 4350 吨级多用途集装箱船结构特点 J造船技术 ,2002(01) 10 陈灏 ,罗展贤 .21000_22600DWT 多用途 _集装箱船结构设计和直接强度计算 J. 船舶 , 1999, (04) 11 潘梦华 , 张明显 . 30000DWT 多用途集装箱船的研制 J. 船舶工程 , 1999, (03) 12 张新光 .超大型集装箱船舶的设计技术探讨与前景展望 J青岛

11、远洋船员学院学报 ,2002(03) 13 韩钰 , 李丹丹 .集装箱船结构设计的若干问题 J. 船舶 , 2005, (03) 14 洪伟 ,温保华 .万箱级超大型集装箱船结构设计 J. 上海造船 , 2007, (03) . 15 周良根 . 319 箱集装箱船设计及其展望 J. 船舶 , 1991, (06) 16 万水生 ,胡关德 ,王明君 . 1700TEU 集装箱船设计特点 J. 上海造船 , 2000, (02) . 17肖养成 . 集装箱船设计中的若干问题探讨 J船舶设计通讯 , 1999(Z2) 18D.G.M.Watson, A.W.Gilfillan.Some ship design methods. The Naval Architrct, 1997 19R.Munro-smith.Merchant ship design.1964