18000DWT散货船结构设计【毕业设计】.doc

1、 东海科学技术 学院本科毕业论文 摘要 1本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 18000DWT 散货船 结构设计 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 摘要 2目录 摘要 2 第一章 船体说明 4 1.1 概述 4 1.2 主要尺度及参数 4 1.3 其他参数 4 第二章 主船体结构计算 6 2.1 外板 6 2.2 甲板 10 2.3 船底骨架 11 2.4 底边舱 14 2.5 舷侧骨架 16 2.6 顶边舱 20 2.7 甲板骨架 24 2.8 支柱 35 2.9 舱壁 38 2.10 机座 42 2.11

2、 首尾柱、球鼻首、挂舵臂 43 2.12 端部加强 45 2.13 舷侧结构的附加要求 46 2.14 上层建筑 48 2.15 甲板室和机舱棚 50 2.16 舷墙及栏杆 55 2.17 附录：船体主要构件汇总表 56 第三章 焊缝设计 62 3.1 焊缝 设计要求 62 3.2 船体角焊缝 62 第四章 节点图 67 4.1 贯穿孔和补板 67 4.2 通气孔和流水孔 69 设计总结 70 参考文献 71 东海科学技术 学院本科毕业论文 摘要 318000DWT 散货船结构设计 摘 要 我选的毕业设计的课题的名称是 18000DWT 散货船的结构设计。根据老师给的散货船的基本数据、型线图、

3、总布置图等，按照 国内航行海船建造规范（ 2006）的规定 ，对散货船进行结构设计，使之满足结构和规范的要求。我的设计的内容主要有船体结构规范设计 如外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架 、上层建筑 等构件的计算 ，根据计算的结果和规范里的要求，对本次设计船型的各个构件确定合适的尺寸，如板厚、型材规格等 ；在船体结构规范设计的 基础上，运用 CAD 绘图软件和 word 办公软件，根据已有的总布置图和型线图等资料，再加上自己对散货船结构的认识，绘制了基本结构图和横剖面图 ；在结构设计和基本结构图的绘制的基础上，对船体结构的焊缝和节点进行了设计，对各个构件的焊接和节点选取了合适的尺寸，使其能够符合规范

4、的要求。最后，根据已有的船体结构规范计算、基本结构图、焊缝和节点的设计，对本次设计船型进行了归纳总结和修改，使得 本次的设计更加的完善。 关键词 散货船； 18000DWT;结构设计；焊 缝设计 东海科学技术 院本科毕业论文 正文 418000DWT Bulk Carrier Structure Design Abstract My subject of graduation design is 18000DWT bulk carrier structure design. According to the design,line drawings, general layout and so

5、 on, geting from my teacher,and in accordance with “Rules for Construction of Sea-going Ships Engaged on Domestic Voyages“(2006),I begin doing my structural design to meet the structural and regulatory requirements.The content of my design is mainly about hull structure design and structure calculat

6、ions, Such as the shell plating, the deck, the bottom frame, side plate frame, superstructure and other components of the calculation,according to the calculation results and requirements of standards , appropriate size of each component of the ship designed is determined , such as the thickness, ma

7、terial specifications and so on;based on the structure design , using AutCAD and Word office and according to the general layout , line drawings and other data with my understanding about bulk carrier structure , I drow basic construction plan and transverse section plan; follow them, the weld and n

8、ode in my ship is designed to select suitable sizes, which can meet the specification requirements. Finally, on the basis of the hull structural calculation, basic structure plan, weld and node design, the design of ship is summarized and modified to make it more perfect. Key Words Bulk carrier;1800

9、0DWT; structure design; weld design 东海科学技术 院本科毕业论文 正文 51.船体说明 1.1 概述 船 名： 18000DWT 散货船 航 区： 近海 船型特征： 本船为单甲板、单机、单桨、单舵，有球首和球尾 , 用于运载煤、矿 砂的散货船；船底在机舱和货舱区域内为双层底结构，其余部位为单 层底结 构。货舱区域舷侧为横骨架式单壳结构，而货舱区域舷侧顶部、 底部、开口边线外甲板部分区域为纵骨架结构，其它区域均为横骨架 结构。本船航行于中国近海，结构满足 B 级冰区加强要求。 用 途： 用于近海海域散货运输。 1.2 主要尺度及参数： 总 长 ： Loa =1

10、51.81 m 设计水线长 ： Lw = 145.55 m 垂线间长 ： Lpp =142.0 m 计算船长 ： L =141.18 m 型 宽 ： B = 21.60 m 型 深 ： D = 12.50 m 设计吃水 ： d = 9.00 m 结构吃水 ： d = 9.00 m 肋 距 ： s = 0.70 m（首尾 0.60m） 纵骨间距 ： s = 0.68 m（船底）、 0.75m（甲板） 标准间距 ： sb= 0.0016L+0.5=0.73m（不大于 0.7m）取 sb=0.70m sb= 0.60m（首尾尖舱内） 满载型排水体积 ： =22272.5m3 方形系数 ： Cb=0.

11、81 梁 拱 ： 430mm（首楼甲板 300mm、罗经甲 板 150mm） 船级与船籍： 非国际 续航力： 4000 海里 1.3 其他参数 Fb 折减系数 Fb 0.66，实取 Fb=1.0； 东海科学技术 院本科毕业论文 正文 6Fd 折减系数 Fd 0.89，实取 Fd=1.0； Zn 船体中横剖面的水平中和轴距基线的高度， Zn=4.754m； h1 系数 h1=0.26C=2.28，其中 C=10.75-(（ 300-L)/100） 3/2=8.75， 但 h1 0.2d=0.2 9.00=1.80 ， 实取 h1=1.80。 h2=0.5c=4.38，其中 c=10.75-(（

12、300-L/)100） 3/2=8.75， 但 h2 0.36d=3.24， 取h2=3.24； 按 国内航行海船建造规范 (2006)第二篇第 2 章第 2 节，本船船长 L=141.18m 65.00m，需要进行船舶总纵强度计算。本船部分使用 AH32 高强度钢，其总纵强度的材料系数 KL 0.78，使用范围从甲板边线向下 1900mm 区域 。 以下计算中未注明的长度单位均为 mm；国内航行海船建造规范 (2006)简称规范。 东海科学技术 院本科毕业论文 正文 72 主船体结构计算 2.1 外板 2.1.1 船底板 按规范 2.3.1.3 船底为纵骨架式时 ,船中 0.4L 区域 内的

13、船底板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值： t1=0.043s(L+230) b F =11.17 (mm) t2=5.6s （ d+h1） Fb =12.88(mm) 式中： 纵骨间距， 0.7m,计算时取值 应不小于纵骨的标准间距； d 吃水， 9.00m； L 船长， 141.18m； Fb 折减系数， 1.0， 见规范（ 2.2.5.7）； C 系数， 8.75， 见规范（ 2.2.3.1）； 1h =0.26C,计算时取不大于 0.2d， 1.8; 按规范 2.3.1.1， 船底为横骨架式时，船中部 0.4L 区域内船底外板厚度： mm FLsEt b13.14 )1 7 0(

14、0 7 2.011 mm Fhdst b10.16 0.7 12 式中 : s 肋骨间距 s=0.70m； E=1.11 其他同上。 按规范 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 : mmSSLtb94.106035.0 式中 :L 船长 ,141.18m； s 肋骨或纵骨 间距 ,0.7m，计算时取值应不小于 bs ; bs 肋骨或纵骨的标准间距 ,0.7m; 综上计算，实取 : 1)船中 0.4L 区域内船底板厚度 : t=13mm； 2)船中 0.4L 以外至船端 0.075L 区域内船底板厚度 : t=13mm； 3)机舱区域船底板板

15、厚： t=13mm； 4)距船 尾端 0.075L 区域内船底板厚 : t=11mm。 东海科学技术 院本科毕业论文 正文 82.1.2 平板龙骨 按规范 2.3.2.1 、规范 2.3.2.2： 平板龙骨宽度 : b=900+3.5L=1394.13mm 式中 : L 见 1.3。 平板龙骨厚度不小于船底板厚度的规范值再加上 2mm， 即 t=12.88+2.0 14.88 (mm)。 实取 平板龙骨 : 15 1800mm。 2.1.3 舭列板 （ a） 按规范 2.3.1.2， 船底为横骨架式时，船中部 0.4L 区域内船底外板厚度 ： mm FLsEt b13.14 )1 7 0(0

16、7 2.011 mm Fhdst b10.16 0.7 12 式中 : s 肋骨间距 s=0.70m； E=1.11 L、 d、 Fb、 h1 见 1.2 及 1.3。 （ b） 按规范 2.3.1.3，船底为纵骨架式时，船中部 0.4L 区域内船底板厚度： mm FLst b17.11 2 3 00 4 3.01 mm Fhdst b88.12 6.5 12 式中 : s 纵骨间距 s=0.70m； L、 d、 Fb、 h1 见 1.2 及 1.3。 (c)按规范 2.3.1.4 计算离船端 0.075L 区域内舭列板厚度： mmssLtb93.106035.0 式中 : L、 sb 、 s

17、 见 1.2。 (d)按规 范 2.3.3.2，当船底和舷侧均为纵骨架式，而舭部不设纵骨，横向强力构件或舭肘板的设置符合规范 2.6.15.5 的要求时，舭列板的厚度应不小于 rFb/165K8.48mm(r 为舭部半径， 1400mm),且应不小于相邻船底板的厚度。 实取 : 1)船中 0.4L 区域内舭列板厚度 : t=13mm； 2)船中 0.4L 以外至船端 0.075L 区域内舭列板厚度 : t=13mm； 3)机舱区域舭列板厚度： t=13mm； 东海科学技术 院本科毕业论文 正文 94)距船尾端 0.075L 区域内舭列板厚度 : t=11mm。 2.1.4 舷侧外板 按规范 2

18、.3.4.3 舷侧为纵骨架式时 ,船中部 0.4L 区域内舷侧外板厚度 t 应符合下列规定 : (1) 距基线 1/2D以上的舷侧外板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值 : mm FLst d55.10 11006.01 mm hdst 29.10 2.4 22 横骨架式时，按规范 2.3.4.2 距基线 3/4D 以上 舷侧外板厚度 : mm FLsEt d58.12 )110(073.011 mm Fhdst d29.10 2.4 21 式中 : sb 、 Fd、 h2、 d、 L 见 1.2 及 1.3； s 肋骨间距， 0.70m； E=1.02。 (2) 距基线 1/4D以下的

19、舷侧外板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值 : mm FLst b55.10 11006.01 mm Fhdst b42.12 4.5 12 式中 :s 纵骨间距 ,0.7m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距 ; L 船长 ,141.18m，计算时取值不必大于 190m; d 吃水 ,9.0m; bF 、 dF 折减系数， bF =1.0, dF =1.0 ; 1h 1h =2.33 ； 2h 2h =0.5C=4.47 计算时，取不大于 0.36d=3.24, 2h =3.24 横骨架式时，距基线 1/4D 以下舷侧外板厚度 : mm FLsEt b41.12 )1 1 0(0 7 2

20、.011 东海科学技术 院本科毕业论文 正文 10 mm Fhdst b49.14 3.6 11 式中 :同上， E=1.02。 (3) 实取：货舱区域 t 14mm； (4) 按规范 2.3.4.4 及规范 2.3.4.5 得： 离船端 0.075L 区域内的舷侧外板厚度为： t=11mm； (5) 机舱区域舷侧外板由插值求得，取： t 13mm； (6) 按规范 4.5.1，本船要满足 B 级冰区加强，其纵向范围从首柱向后至满载水 线最大宽度处，但不超过 0.2L（本船为 FR164首）；垂向范围从重载水线以上 500mm 至轻载水线以下 500mm。其厚度为船中部外板厚度规范值的 1.2

21、5 倍。 t=14.491.25=18.11mm； (7) 实取 B 级冰区加强区域 t 18Bmm。 2.1.5 舷顶列板 按规范 2.3.5.1 舷顶列板的宽度应不小于： b=800+5L mm，但也不必大于 1800mm 式中： L 船长， 141.18m。 舷顶列板的宽度 b=1505.9mm 按规范 2.3.5.3 舷侧为纵骨架式时，船中 0.4L 区域内的舷顶列板厚度 t 应不小于按下列两式 计算所得之值 : mmFLst d55.100.11 1 018.1 4 17.006.01 1 006.0 11mmLst26.97518.1 4 17.09.0759.02式中 :s 纵骨

22、间距 ,0.7m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距 ; L 船长 ,141.18m; L1=L,其中 L 为船长 ,141.18m，但计算时取值不必大于 200m; dF 折减系数， dF =1.0。 按规范 2.3.5.4 在船中部 0.4L 区域内的舷顶列板的厚度，在任何情况下均应不小于强力甲板边板厚度的 0.8 倍，也不小于相邻舷侧外板的厚度。舷顶列板的厚度可逐渐向两端过渡到端部的舷侧外板厚度。 船中 0.4L 区域 t 16AH32 2000mm；过渡区域 t 14AH32 1800mm； 其他区域 t 11 1800。 按规范 2.1.4.3 与 尾柱连接处外板 轴毂处包板厚度 :