70米沿海甲板驳结构强度设计【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： 70米沿海甲板驳结构强度设计 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 . 1 Abstract. 2 绪 论 . 3 1 总体部分 . 5 1.1 新船资料 . 5 1.2 型线生成 . 5 2 结构部分 . 7 2.1 结构规范设计计算 . 7 2.1.1 外板 . 7 2.1.2 甲板 . 11 2.1.3 单层底 . 12 2.1.4 舷侧骨架 . 15 2.1.5 甲板骨架 . 19 2.1.6 船端加强 .

2、 24 2.1.7 水密舱壁 . 25 2.1.8 主机基座 . 30 2.1.9 上层建筑 . 30 2.2 总纵强度校核 . 37 2.3 主要构件汇总 . 39 2.4 基本结构图 . 41 2.5 典型横剖面图 . 41 2.6 横舱壁图 . 42 3 总结与讨论 . 43 致谢词 . 44 参考文献 . 45 东海科学技术学院本科毕业论文 摘要 1 70 米沿海甲板驳结构强度设计 摘 要 本次毕业设计是对 70m 沿海甲板驳的结构强度设计，主要分以下几个方面来进行设计： 一、通过母型船的资料和新船的任务书来确定设计新船的型线图。由于新船任务书要求的主尺度除了船长和型深，其他都相同，而

3、且两者的差距很小。所以通过型线比例的变换来改变型值是可行的，然后利用新 的型值表来绘制新的型线图，并进行了光顺与协调。 二、利用新的型线图和母型船的一些资料来做结构计算。结构计算主要是利用规范的计算选取外板、甲板、型材以及其他构件的规格。由于本船船长大于 65 米，要进行总纵强度的计算。 三、通过型线图和结构计算书以及母型资料来绘制基本结构图、典型横剖面图和横舱壁图。以横舱壁图为例，利用型线图在量取该肋位上的高度和半宽值来确定该横舱壁的外轮廓，再利用结构计算关于舱壁的板厚和型材规格来绘制骨架，绘制过程中参考母型船资料。其他图也基本类似，不一一列举。 四、总结设计过程中的一些经验和遇 到的困难，

4、以及解决这些问题的方法，为后续结构设计的提供经验。 本次设计的新船满足任务书的要求，结构强度的校核也满足规范 1的要求。 【关键词】 沿海甲板驳；结构设计；规范设计；尺寸确定 东海科学技术学院本科毕业论文 摘要 2 Structural Design of 70 Meters Coastal Deck Barge Abstract The graduation project is the structural strength of the deck barge of 70m coastal design,mainly divided into the following aspects t

5、o the design : First, the mother ship data and the new ships mission statement to determine the type of chart of the design of new vessels.New vessels required by the mission statement of the main scale in addition to the master and molded depth,the same,but the difference between the two is very sm

6、all.Therefore,it is feasible to change the type of value through the transformation of the proportion of type line ,and then use the new value table to draw a new type of line graph,and the fairing and coordination. Second,using new lines plan and some information of parent ship to do structural cal

7、culation. Structural calculation mainly takes advantages of standard calculation to select shell plating, deck, bar and other construction elements specification.Since the length of this ship is longer than 65 meters,longitudinal strengths calculation is necessary. Third,through the chart and struct

8、ure calculations,as well as female to draw the basic structure of the diagram,the typical transverse section,and transverse bulkheads diagram.Transverse bulkhead diagram,for example,the use of height and half width values of type chart in the ribs on the amount taken to determine the outer contour o

9、f the transverse bulkhead,and then use the structure calculation to draw on the bulkhead plate thickness and profile specifications skeleton drawing process,refer to the mother ship information.Other plans are basically similar ,not to enumerate. Fourth,summed up some experience and the difficulties

10、 encountered in the design process,then find methods to solve these problems for the follow-up structural design experience. The design of a new ship meets commitments requirements,and profiles checking intensity and also satisfies with the document 1 requirements. 【 Keywords】 coastal deck barge； st

11、ructure design； standard design； size determine. 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 3 绪 论 驳船是指 本身无动力或只设简单的推进装置，依靠拖船或推船带动的或由载驳船运输的平底船。其特点为设备简单、吃水浅、载货量大。驳船一般为非机动船，与拖船或顶推船组成驳船船队，可航行于狭窄水道和浅水航道，并可根据货物运输要求而随时编组，适合内河各港口之间的货物运输。随着 中国经济贸易的发展， 海上运输业的发展带动了沿海船舶制造业发展，对沿海船舶设计产生很大的影响，特别是在长江沿海一带，驳船运用较多。在计算机和信息技术高速发展的带动下，船舶设计发生了很大的变

12、革；在海事方面，为了进一步保障海上人命安全和防止造成环境污染，国际公约和规则、政府制定的法规以及船级社的建造规范都有许多更新的完善，这些对船舶设计提出了更高、更新的要求。 驳船种类很多 。 按用途分 ， 主要有 客驳 和 货驳 。客驳，专运旅客，设有生活设施，一般用于小河客运。货驳，用于载运货物，按所运货物可分为干货驳、矿砂驳、 煤驳 、 油驳 等。货驳一般不设起重设备，靠 码头 上的装卸机械装卸货物。货驳也可在港口用于货物的中转。 按货驳结构形式分 ： 敞舱驳，有设有几个货舱口的舱口驳 ； 只设一个货舱、货舱上方全敞开的；甲板驳，不设货舱、在 甲板 上堆装货物、甲板四周设有挡货围板；半舱驳甲

13、板上堆装货物、甲板四周设有舱口围板 ； 罐驳，在甲板上设置罐等密闭容器以装运油、液化气体等液体货物的罐驳等。 按材料分 ， 有钢驳、木驳、水泥驳。 按船型分，主要有普通驳和 分节驳 。普通驳首尾两端斜削呈流线型，备有锚和舵。分节驳两端呈箱形（全分节驳），或一端斜削、另一端呈箱形 (半分节驳 )。 中国 古代的对槽船（又称两节船）可以看作是现代半分节驳组成的船队的雏形。它由两节相同长度的船组成，前节船首端斜削，尾端呈方箱形，后节船首端为方箱形，尾端斜削，两节船的方箱形一端相互对拢，用 缆绳 联接。舵设在后节船上。现代分节驳上一般不设 舵 ，美国的分节驳上也不设锚，中国和 西欧 一些国家的分节驳上

14、设 锚 。分节驳结构简单，施工方便，造价低，用分节驳组成船队，可降低航行阻力，提高载货量，因此分节驳得到广泛应用。美国常用的分节驳有 3 种，它们的载重量和尺度是根据 内河航道 的标准尺度确定的。 长江是我国内河水运主通道，是国家综合运输体系的重要组成部分和东西向的运输大通道，对沿江及周边地区的经济发展起着举足轻重的作用。在今后较长的一段时间内，能源、原材料、产品和半成品的大运量、长距离、高密度流动仍是 长江流域交通运输的基本格局。长江货运以大宗散货为主，船队运输是大宗散货（煤炭、矿石）等的最佳运输方式之一。没有哪种船型既能满足大吨位的航运效益指标，又能满足长江干流狭窄航道中的操纵性要求，还能

15、适应不同区段不同季节（枯水、洪水季节），其发展使内河水运每吨公里成本下降到仅为铁路的 1 4 至 1 5。 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 4 驳船队在我国内河货物运输中占有举足轻重的作用。经过长期的运输实践，已形成标准系列。三峡大坝修建前由于川江及三峡库区航道的特殊性，在长江中下游使用非常广泛的分节驳顶推技术一直没能在上游推广应用，长期以来川江船队运输都采 用梭顶或品字型顶的普通驳绑拖技术，其船队规模都很小，船队的运输优势并没有充分发挥出来。三峡大坝的修建、三峡库区的形成，将为大型船队在川江及三峡库区的应用创造难得的机遇。 因此，驳船的相对竞争力和它所面临的市场发展趋势直接关系到这种船舶

16、的生存和发展。尽管市场货源受到其他船型的侵蚀，驳船仍有自己独特的优势。凡此种种，决定了货物集散的主要任务，必须由驳船来担任。驳船不仅具有运量大、周转快和运费省的特点，对于缩短轮船在港停泊时间，提高装卸效率，扩大港口通过能力，减轻陆上运输压力等方面的特点，驳船在沿海航区有比较强的 生存竞争力。驳船具有较大的集装箱承载能力和较大的包装容积，能够装载大宗货物和工程上所需的笨重货物，驳船市场具有无法替代的优势。 另外在船舶价格方面，对于相同吨位的集装箱船和驳船而言，后者的船价要低很多，并且由于设备简单，操作人员也比集装箱船少。 在航运费方面，这几年驳船的租金收益一直较为可观，可集装箱船航运费率去急速下

17、滑。 可见，较低的建造成本和较高的租金水平，使驳船受到船东的亲睐。 在航运兴旺时，驳船能为航运公司创造较高的收益，而在世界贸易形势捉摸不定，海运形势动荡多变之时，仅需小投资风险相对小的驳船为航 运公司的生存赢得一席之地，相信在未来，将有更多的船东将目光投向这种具有较高经济性的船舶，积极发展驳船队。 凡此种种，对沿海甲板驳的研究设计有着非常重要的意义。 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 5 1 总体部分 1.1 新船资料 主要参数： 船名： 70m 沿海甲板驳 。 航区： 类航区 。 船型：本船为单底、单甲板非自航钢质工程甲板驳。 用途：主要适用于沿海海岸临时装载货物的箱型甲板海驳。 主尺度：

18、 垂线间长LPP 70.00m 型宽 B 15.00m 设计吃水 d 2.70m 型深 D 3.20m 船级与船籍： CCS 中国 。 主 机：柴油机型号 6160A 13，额定功率 184kw，额定转速 1000r/min；发电机型号 T2H 160，额定功率 160kW。 船体结构 (材料 结构形式等 )：钢质焊接、横骨架结构形式 。 设备要求：按法规和规范要求配置 。 1.2 型线生成 设计船的参数除了船长和型深，其他参数都和母型船相同，且船长和型深都变化很少，因此在船宽和船高方向型线可不做改变，只需改变船长方向的数值即可。本设计采用放大船长的比例改变型值，每站位由母型船的 6.8 米变

19、为设计船的 7.0 米，而由于设计吃水相同，而高度方向缩放的比例一般以设计吃 水为准，因此设计船半宽的型值保持不变，船长按比例放大。由于设计船和母型船的长度相差很小，因此新设计的船也能很好地保持母型船的良好的性能。见新船型线图（ ZHC707-100-02） 。 新船型线图（ ZHC707-100-02） 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 6 1.3 总布置设计 总布置图是表示全船总体布置的图样，由主要量度栏和一组视图组成。总布置图比较集中地反映了船舶的技术、经济性能，是重要的全船性图样之一。本船总布置图详见图（ ZHC704-100-01） 。 1.3.1 主体 主甲板以下共设 6 道水密

20、横舱壁，将主船体分为尾尖舱、发电机舱（右）、 No.1No.7 空舱、首尖舱主甲板首部设液压绞缆机 1 台、卷车 2 台，左右设带缆桩 4 只，导缆钳 2 只，主甲板中部左右设带缆桩 4 只，导缆钳 2 只，主甲板尾部设液压绞缆机 1 台、卷车 2 台带缆桩 4只、导缆钳 2 只，艏、艉各设置桅杆 1 根，其布置各航行信号灯具。 1.3.2 船体结构 本船为钢质船体，单甲板横骨架式全电焊结构，全船肋距均为 650mm。本船船体结构按CCS2001 年颁发的钢质海船入级与建造规范的有关要求设计 。本船在中纵剖面上设纵壁一道，纵向桁架左右各三旁内龙骨处设置。 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 7

21、 2 结构部分 2.1 结构规范设计计算 2.1.1 外板 根据文献 6： 驳船载货部位的甲板厚度还应不小于按下式计算所得之值： 55t . s h =5.9mm 式中： s 肋骨间距， 0.65m，计算时取值应不小于肋骨的标准间距，肋骨标准间距为0.612m，故取 s=0.65m； h=0.14p+0.3 计算压头， m；其中 p 为设计载荷，根据新船载重量与载货面积估计得 19kpa。 0 0412 4C . L =6.884 )2.0,26.0(M in1 dCh =0.2d =0.54m )36.0,5.0(M in2 dCh =0.36d =0.972m 0 00 16 0 5bS

22、. L . =0.612m 2.1.1.1 船底板 （ 1）船中部 0.4L 区域： 根据规范 1 2.3.1.1、 2.3.1.2 船底板是指由平板龙骨至舭列板之间的外板。本船船底为横骨架式时，船中部 0.4L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值 (计算时肋骨间距应不小于标准间距 )： bFLsEt )170(072.0 11 =0.0720.65/1.14（ 70+170） /1 =9.85mm bFhdst )(0.7 12 东海科学技术学院本科毕业论文 正文 8 =7.00.65 )54.07.2( =8.19mm 实取 :t=10mm 式中： s 肋骨间距， 0.

23、65m，计算时取值应不小于肋骨的标准间距，肋骨标准间距为0.612m，故取 s=0.65m； d 吃水， 2.7m； L 船长， 70m； bF 折减系数，取 bF =1； 221 SsE ，其中， S 为龙骨间距， 1.875m； 1h =0.26C，计算时取不大于 0.2d； C 系数，见规范 2.2.3.1。取 C=6.884。 （ 2）离船端 0.075L 区域内： 根据规范 1 2.3.1.4 离船端 0.075L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下式计算所得之值： bSsLt )6035.0( =（ 0.03570+6）612.065.0=8.71mm 实取 :t=10mm 式中： s 肋骨间距， 0.65m，计算时取值应不小于肋骨的标准间距，取 s=0.65m； d 吃水， 2.7m； L 船长， 70m； bF 折减系数，取 bF =1； 1h =0.26C，计算时取不大于 0.2d。 2.1.1.2 平板龙骨： 根据规范 1 2.3.2.1 平板龙骨的宽度 b 应不小于按下式计算所得之值： b=900+3.5L =900+3.570 =1145mm 式中：