64m散货船船型设计与性能计算【毕业设计】.doc

1、东海科学技术学院本科毕业论文 目录 1 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 64m散货船船型设计与性能计算 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： 东海科学技术学院本科毕业论文 目录 2 目录 摘要 . 2 1.前 言 . 4 2.总体部分 . 6 2.1 任务书与船型资料分析 . 6 2.2 排水量、载重量及载货量计算 . 9 2.3 吨位计算 . 12 2.4 干舷计算 . 19 2.5 首端储备浮力校 核 . 21 3.性能部分 . 22 3.1 型线图 . 23 3.2 邦金曲线计算 . 24 3.3 静水力计算 . 34 3.4 稳性与

2、浮态计 算 . 36 3.5 静水力曲线图 . 48 4.致谢词 . 49 5.总结 . 50 参考文献 . 52 东海科学技术学院本科毕业论文 摘要 3 64m散货船船型设计与性能计算 摘要 本设计主要是对 64m 散货船船型设计与性能计算，本船为钢质、单甲板、单机单桨、柴油机驱动的尾机型干货船，全船设有二个货舱。本船设有艏楼，艉部主甲板上设三层甲板室 ,主要用于装运固体散装货物。 本设计分为两个部分，第一部分：分析任务书和船型资料，计算船舶的排水量、载重量及载货量，并根据 1999 年国际航行海船法定检验技术规则中吨位丈量的要求对船舶进行吨位计算，根据 1966 年国际载重线公约对干舷进行

3、计算和校核，校核结果满足公约要求。第二部分：利用 COMPASS 软件进行船舶性能方面 的计算，包括邦金曲线计算、静水力计算、货舱容积计算、装载计算等，最终对船舶的完整稳性进行校核，校核结果满足要求。 关键词 散货船；静水力计算； 性能设计；装载计算； COMPASS 软件 东海科学技术学院本科毕业论文 摘要 4 Hull Form Design and Performance Calculation of 64M Cargo Ship Abstract This design is mainly to the 64m cargo ships performance calculation a

4、nd hull form design. The ship is a dry cargo ship which made of steel with single deck, single propeller, tail type, drived by diesel engine and the whole ship has two cargo holds. It has the forecastle and there are three deck rooms on the stern department .This ship is mainly used for carrying sol

5、id bulk goods. This design is divided into two parts, the first part is to analyzed the assignment book and the ship form information, calculate the ships displacement, deadweight and deadweight cargo capacity, and calculate tonnage base on the tonnage measurement requirement of “Statutory Inspectio

6、n of International Ships and Offshore Facilities Rules” (1999), and according to “International Convention on Load Lines”(1966) for the freeboard calculation and checking, the results meet convention requirements. The second part is mainly to use COMPASS software for performance computing, including

7、 the calculation of Bonjean curve, hydrostatic calculation and curve drawing, cargo cubic calculations, loading calculations, eventually check the ships intact stability, the results meet the requirements. Keywords cargo ship; hydrostatic calculation; performance design; loading calculation; COMPASS

8、 software 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 5 1、前 言 散货船是散装货船简称，是专门用来运输不加包扎的货物，如煤炭、矿石、木材、牲畜、谷物等。 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。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。 散货船发展历史 20 世纪 50 年代以前没有专用散货船，都是用普通杂货船运输散货。粮食、水泥等散货的流动性比液体小，都有一定的休止角，因而装

9、这些散货时在舱口围扳内装满后，舱口四周的甲板下仍留有一个棋形空档。船在海上发生横摇后，散货流向空档，形成横贯整个船宽的自由表面。出现较大横摇 时散货将流向一舷，船随即横倾，在风浪中很容易发生倾覆事故。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：两个货舱口之间的甲板不参与保证总纵强度，这里

10、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。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势所趋。 (1)散货船分类 广义的散货船包括

11、液体散货船和干散货船；狭义的散货船是指干散货船 。 散货船的分类方法大概有 2 种。 (2)按载重量分 这是一种造船界最常用的分类方法。按载重量大小可将散货船分为五种代表船型即2 万 3.5 万吨小灵便型、 3.5 万 5 万吨大灵便型、 6 万 8 万吨巴拿马型、 10 万 18 万吨好望角型和 20 万吨以上超大型散货船。 (3)按所载货物比重分 国际船级社联合会。 IACS)为适应船主团体的要求，于 2002 年将散货船按所载货物比重分为三类： (1)BC-A 类是为运输比重 1 吨每立方米以上的干散货 (如铁矿石 )而设计的能隔舱装运的散货船： (2)BC-B 类是为运输比重 1 吨每

12、立方米以上的干散货 (如煤炭 )且能在所有货舱积载而设计的散货船： (3)BC-C 类是为运输比重 1 吨每立方米以下的干东海科学技术学院本科毕业论文 正文 6 散货 (如谷物 )而设计的散货船。 IACS 将要求新造散货船都附注符号，全世界约七成左右的散货船属于 BC-A 类。 (4)散货船队的发展 自从 20 世纪 50 年代中期，由遮蔽甲板船发展而来的散货船技入营运以来，散货船队经过五十多年的发展，已经成为世界海上运输中一股举足轻重的运输力量。 据 1992 年初的统计，全世界共有干散货船 4846 艘、 21590 万载重吨。到 1995年 1月 1 日，整个世界散货船队 300 总吨

13、以上的船舶己达 5342 艘，计 21890万载重吨。另外还有 ORE/BULK/OIL（ OBO）型船 239 艘， 2690 万载重吨。 1998 年底，全球共有 1 万吨以上的散货船 5518 艘，总载重量 26550 万吨，约占商船总吨位的 34.2%。 2002 年世界船运市场不景气，到 2002 年底，世界上共有散货船 5779 艘，总计约 26300 万载重吨，约占世界商船总量的 1/3。 2003 年世界新船成交量、手持订单量和造船产量三大造船指标突破历史最高纪录，散货船新船订造量 比上一年同期增长 24%左右。 (5)发展趋势 通观散货船的发展历史及对现状的分析，散货船的发展

14、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。 国内散货船的发展 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。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， 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

15、达 1.6 亿吨 )，极大地增加了散货船货运量。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。 小结 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。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。 在本论文中对 64m 散货船进行了船型设计与性能计算，加强专业知识，在以后工作中能够很好的运用并加以

16、创新。 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 7 2、总体部分 总体设计部分是新船设计过程中的一个总的基础环节 ，是一项基础性的工作。它对设计工作顺利进行和保证新船设计的正确与合理，满足设计和使用要求具有决定性的作用。2.1 任务书与船型资料分析 2.1.1 船型资料分析 本船为散装货物运输船，主要用于装载 固体散装货物。 本船为钢质、单甲板、单机单桨、柴油机驱动的尾机型干货船，全船设有二个货舱。本船设有艏楼，艉部主甲板上设三层甲板室。 2.1.1.1 主要尺度 总长 oaL 64.80m 水线间长 wlL 60.25m 垂线间长 ppL 57.60m 型宽 B 10.50m 型深 D 5.00

17、m 设计吃水 d 4.30m 2.1.1.2 上层建筑和甲板室高度 主甲板到艏楼甲板 2.00m 主甲板到艉楼甲板 2.30m 艉楼甲板到驾驶甲板 2.10m 驾驶甲板至驾驶机甲板 2.20m 2.1.1.3 舷弧和梁拱 上甲板舷弧 直线型 上甲板梁拱 0.20m 首楼甲板和尾楼甲板梁拱 0.20m 罗经甲板梁拱 0.10m 其它甲板梁拱 0.00m 机舱平台 0.00m 2.1.1.4 肋距 本船的肋骨间距： 550mm。 2.1.1.5 总布置概况 根据总布置图、基本结构图及主要横剖面图可以读出： 本船上甲板下设 6 道水密横舱壁，自艉到艏分隔成舵机舱、淡水舱、机舱、 NO.1货舱、 NO

18、.2 货舱、压 载舱、锚链舱、艏尖舱。 各舱壁，甲板，内底板，平台等将船体分成以下区域： （ 1）尾部区域 尾部区域用作舵机舱、尾淡水舱和燃油舱等。 （ 2）机舱区域 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 8 本船的主推进机械设备设于机舱内 ，机舱内设有足够的平台用来布置辅机等其他设备，设机舱监视室，机修间、分油机室和备件间等。 燃料油，轻柴油，滑油等的储存舱，日用舱，沉淀舱等设在机舱内不影响其他机械设备正常工作和维修保养的处所，并保证机舱内通行无阻。 （ 3）货舱区域 货舱区域设 2 个货舱。 每个货舱两舷的顶边舱用作压载水舱。 每个货舱两舷的底部及斜边区域用作压载水舱。 （ 4）首部区域 首

19、部区域设置首压载舱、应急消防泵舱、锚链舱，首尖舱兼压载水舱，杂物室等。 在上甲板的前部设置首楼。在首楼内设储藏室、灯具间、油漆间、 CO2室、液压泵室、锚链舱和帆缆间。首桅杆设在首楼甲板的后部。在首楼甲板上设有两台锚机、带缆桩、导缆孔、导缆钳、导缆滚轮及其它锚泊设备。 （ 5）上层建筑 尾楼甲板以上设 3 层甲板室，各层甲板室间内部设有主梯道，室外设有斜梯。艏楼内设有杂物室。 艉部主甲板室内设有厨房、餐厅、浴室、卫生间、机舱入口、单人船员室和双人船员室各二间。 艉楼甲板室内设单人船员室 4 间、双人船 员室 4 间及机舱开口。艉部右舷设有机动工作艇（兼救生艇）。艏楼甲板艉部左右栏杆各一只救生圈

20、，右舷设有机动开敞式救生艇，艏楼甲板后设桅一根。 驾驶甲板室内设驾驶室、海图室、报务室，驾驶室后部设有烟囱、机舱棚，左右舷设有救生筏等。 驾驶顶甲板设后桅、主磁罗径一只、避雷针、汽笛、天线横担、桅灯、信号灯，雾灯等必需的信号设备。 详见总布置图东 海 科 学 技 术 学 院 本 科 毕 业 论 文 正文 9 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 10 2.2 排水量、载重量及载货量计算 2.2.1 排水量的估算 排水量是船舶技术性能的重要参数之一，是船舶设计中各项性能计算的重要依据。较为准确的计算出船舶的设计排水量对 船舶设计和稳性校核至关重要。 根据给定船的型线图、型值表及主尺度，用 Comp

21、ass 软件进行本船的静水力计算。具体结果见附表，此程序通过读取 SRH11 所生成的数据库，根据纵向沿船长方向上的积分来计算，计算出不同吃水状态下的静水力数据，从计算结果中读出在设计吃水状态下，设计船的设计排水量为 1935.9t。 2.2.2 载重量估算 在船舶设计过程中将排水量分成空船重量和载重量两部分即： LWDW 式中： LW 空船重量（ t），包括船体钢料重量、 舾装重量和机电设备重量； DW 载重量（ t），包括货物、船员、行李、油水（燃油、滑油、淡水）、食品、备品。 空船重量占设计排水量相当大一部分，因此空船重量估算的准确与否对载重量的影响很大。由于影响空船重量的因素很多，且在

22、船舶的初步设计阶段特别不容易估算准确。在初步设计阶段根据船型资料对空船重量进行估算 结果很可能与船舶建成后的的空船重量存在一定差距。对本船空船重量估算不在本次设计任务范围，由导师直接提供空船重量，数据为 523.6t。 从 Compass 计算输出 的静水里表中读出本船的设计排水量为 1993.3t，而本船的空船重量为 523.6t，所以本船的载重量为 1469.7t。 2.2.3 载货量估算 根据船舶设计原理第三张第三节载重量进行估算，载重量 DW 包括了货物、人员及行李、食品、淡水、燃油、滑油以及备品等的重量。 2.2.3.1 船员及行李重量 额定船员人数为 10 人， 船员重量为每人 6

23、5kg，行李重量为每人 55kg。 船员行李总重量 =10（ 65+55） 1000=1.2t。 2.2.3.2 食品及淡水重量 食品量通常按每人每 天 2.5 4.5kg 计算，计算本船实取 4.5kg，自持力为 30 天。淡水（饮用水和洗涤用水）的定量标准与航程、航线的气候条件等因素有关。通常海船取每人每天定量 100 200kg，计算本船取 200kg。 所以，食品重量 =4.5 10 30 1000=1.35t， 淡水重量 =200 10 30 1000=60t。 2.2.3.3 燃油重量 燃油储备量 FW 根据主机功率、续航力、航速、主机耗油率等计算确定： 310)32211( kgPgPgtFW （ 3.3.3） 本船应提供足够的燃油以满足 1500 海里的续航力（在满载且航速为 12.00 节的情