30000DWT散货船的结构设计【毕业设计】.doc

1、浙江海洋学院本科 毕业论文 目录 i 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 30000DWT 散货船的结构设计 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： 浙江海洋学院本科 毕业论文 目录 ii 目 录 摘 要 .1 前 言 .3 1 总体部分 .4 1.1 设计要求 .4 1.1.1 设计任务书 .4 1.1.2 船舱室分布情况 .5 1.2 型线生成 .6 1.3 总体布置 .7 2 结构部分 .8 2.1 结构规范设计计算 .8 2.1.1 外板与甲板 .8 2.1.2 船体骨架设计 .12 2.1.3 舱壁 .24 2.1.4 支柱 .30 2

2、.1.5 主机基座 .32 2.1.6 上层建筑 及甲板室 .32 2.1.7 机舱棚 .42 2.1.8 舱口围板高度 .42 2.1.9 舷墙和栏杆 .42 2.2 主要构件汇总 .43 2.3 剖面模数计算和总强度校核 .46 2.4 基本结构图 .49 2.5 主要横剖面图 .49 2.6 型线图 .49 2.7 总布置图 .49 3 总结与讨论 .50 参考文献 .51 致谢词 .52 浙江海洋学院本科毕业论文 摘要 1 30000DWT散货船的结构设计 摘 要 本船为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵，由柴油机驱动螺旋桨推进的散货船，具有球尾和球鼻首线型。设有首楼、上甲板以上尾部设有

3、五层甲 板室。货舱区域为双层底和带顶边舱、底边舱的双壳结构。顶边舱、底边舱及双层底用作压载水舱。本次毕业设计是对 30000DWT 散货船的结构设计，主要分为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。因为新船任务书要求的主尺度除了船长和型深，其他都相同，而且两者的差距很小。又因为本船基本没有平行中体，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、上层建筑以及其他构件的规格。 三、通过型线图和结构计算

4、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。 四、总结设计过程中的一些经验和遇到的困难，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文献的要求。 【关键词】 30000DWT 散货船 ；结构设计；强度校核；尺寸确定 浙江海洋学院本科毕业论文 摘要 2 Structural design of a 30000 DWT bulk carrier Abstract This bulk carrier ship is made of steel, which still include single deck, tail type

5、, single propeller, single rudder， the ball and the ball first line the tai, and propel by diesel engine which droved by the propeller. The ship designed by first building, with the upper tail has more than five deck room. Cargo area is double shell structure for double bottom, takes top edge and bo

6、ttom of tank. The structure of this ballast tank is designed by top edge of tank, bottom class and double bottom. The graduation design is a structure design of 50 cements carrier, which is designed by the following several aspects: First, design the lines plan of the new ship according to the paren

7、t ships data and new ships TOR. Because the new ships TOR requires the same principal dimensions, except the length and depth, which are also required to have a small gap between these two. And also due to the lake of parallel middle body, so it is feasible to change lines offsets through copy type

8、transformation, and then draw lines plan using new offsets table. Second, do the structural calculation by using new lines plan and some information of parent ship. Structural calculation mainly takes advantages of standard calculation to select shell plating, deck, bar, superstructure and other con

9、struction elements specification. Third, design basic construction plan, model body plan and transverse bulkhead plan, by using lines plan, structure calculations and some parent ship data. Fourth, summarize the experience and difficulties which met during the design process, and methods which used

10、to solve these problems, in order to provide experience in the latter structural design. The design of a new ship meets requirements which from the commitment, and profiles checking intensity and also satisfy the document 1 requirements. 【 Keywords】 30000 DWT bulk carrier; Structure design; Strength

11、 checking; Size determination 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 3 前 言 散货船是散装货船的简称，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。散装运输谷物、煤、矿砂、盐、水泥等大宗干散货物的船舶，都可以称为散货船，或简称散货船。因为干散货船的货种单一，不需要包装成捆、成包、成箱的装载运输，不怕挤压，便于卸载，所以都是但甲板船。总载重量在 50000 吨以上的，一般不装起货设备。由于谷物、煤和矿砂等的积载因数（每吨货物所占的体积）相差很大，所要求的货舱容积的大小、船体的结构、布置和设备等许多方面都有所不同。因此，一般习惯上仅把装在食物、煤等货物积

12、载因数相近的船舶称为散货船，而装载积载因数较小的矿砂等货物的船舶，称为砂矿船。 在 20 世纪初出现了铁矿石专用运输船， 1912 年又出现了自卸矿石船，直至第二次世界大战，散货船都是以矿石运输船和运煤船为主发展起来的。二战后，水泥、化肥、木片、糖等也开 始采用散装运输方式，散货船的应用范围和船队的规模快速扩大。世界散货船保有量由 1954 年的 61 艘、 116.7 万载重吨（其中砂矿船占 70%）增至 1960 年的471 艘、 8711 万载重吨（其中矿石船占 57%）。此后散货船数量以更快的速度增长，在1960 1990 年的 30 年间，散货船数量增加了 9.8 倍，载重吨数增长了

13、 27 倍， 1990 年散货船的保有量达到 5087 艘、 242555 万载重吨。据英国劳氏船级社统计， 2003 年底时世界散货船保有量为 5888 艘、 30711 万载重吨，平均船龄 14.5 年。此后又呈现稳定增长趋势。 造 船业是为水上交通、海洋开发和国防建设等行业提供技术装备的现代综合性产业，也是劳动、资金、技术密集型产业，对机电、钢铁、化工、航运、海洋资源勘采等上、下游产业发展具有较强带动作用，对促进劳动力就业、发展出口贸易和保障海防安全意义重大。同时，我国对外贸易的迅速增长，也为船舶工业提供了较好的发展机遇，我国船舶工业有望成为最具国际竞争力的产业之一。当前，世界船舶工业正

14、在加速向劳动力、资本丰富和工业基础雄厚的区域转移。该研究的船系为一艘以装运粮食、煤炭、袋装及散装谷物和其他一般散货，也可装运建材、铁矿石以及其它杂货的 经济型散货船。该船为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵，由柴油机驱动螺旋桨推进的散货船，具有球尾和球鼻首线型。设有首楼、上甲板以上尾部设有五层甲板室。货舱区域为双层底和带顶边舱、底边舱的双壳结构。顶边舱、底边舱及双层底用作压载水舱，对研究该型散货船有重要意义。 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 4 1 总体部分 1.1 设计要求 1.1.1 设计任务书 主要参数 船名： 30000DWT 散货船 航区： 近海航区 船型： 本船为双底、双舷侧 散货船

15、 。 用途： 本船系一艘以装运粮食、煤炭、袋装及散装谷物和其他一般散货，也可装运 建材、铁矿石以及其它杂货的 经济型散货船。 船级与船籍： CCS 中国 船体结构 (材料 结构形式等 )： 钢质焊接、纵骨架结构形式 设备要求： 按法规和规范要求配置 主尺度： 表 1-1 主要参数 总长： 168.87m 两柱间长： 161.00m 型宽： 27.50m 型深： 13.60m 设计吃水： 9.60m 梁拱（主甲板） 0.60m 肋距： 0.75m 船员 25 人 主甲板 艉楼甲板 2.80m 上甲板 A 甲板 3.20m A 甲板 B 甲板 3.00m c 甲板 驾驶甲板 3.00m 驾驶甲板

16、罗经甲板 3.00m 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 5 1.1.2 船舱室分布情况 表 1-2 舱室划分 序号 舱室名称 数量 所在部位 1 驾驶室 1 驾驶甲板 2 船长室 1 艇甲板 3 轮机长室 1 艇甲板 4 储物舱 1 艉楼甲板 5 储物室 1 主甲板 6 餐厅 1 艉楼甲板 7 厨房 1 艉楼甲板 8 卫生间 1 艉楼甲板 9 浴室 1 艉楼甲板 10 一人船员室 4 艉楼甲板 11 舵机舱 1 7500mm 平台 12 锚链舱 1 主甲板 13 货舱 5 船底 主甲板 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 6 表 1-3 压载水舱 序号 名称 储存物 容积 1 压载水舱 海水 141

17、12.4m3 2 重油舱 燃油 584.2m3 3 滑油舱 滑油 58.0m3 4 柴油舱 燃油 155.6m3 5 淡水舱 淡水 199.6m3 6 .1 货舱舱口围板 货物 9811.3m3 7 .2 货舱舱口围板 货物 11485.1m3 8 .3 货舱舱口围板 货物 11485.1m3 9 .4 货舱舱口围板 货物 11485.1m3 10 .5 货舱舱口围板 货物 9746.4m3 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，且和母型船的设计吃水相同，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。又因为该船并没有明显

18、的平行中体，不能用加平行中体的方法来增加船长。本设计采用放大船长的比例改变型值，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，因此设计船半宽和高度的型值保持不变，船长按比例放大。设计船的型线图在母型船型线图的基础上绘制， 首先由三个方向数据有所增加或减少，先整体建块，按照对应的比例进行缩放，先确定其中一个图为准确图（型线不需进行变化），本文选取中横剖面图为准确图，其他两图按照此图进行微调，保证三向对应及光顺性。同时记下对应的型值，为之后型值表的绘制打下准备。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，型线图见附图 浙江海洋学院本科毕业论文 正

19、文 7 1.3 总体布置 总布置图的设计主要的工作包括以下几点 1、区划船舶主体和设置上层建筑。 2、调整船舶浮态。 3、布置船舶舱室和设备。 4、规划各部位的通道和出入梯口。考虑 问题的出发点是最大限度的满足和提高船的使用效能，这点对舱容的划分就至关重要了，考虑到船员的舒适性就必须合理布置，比如床的布置通常沿船长方向。从安全性能考虑，梯道的布置也是很重要的，合理的布置梯道，在发生紧急情况下，以最短的最合理的路径撤离。本文对总布置图的设计主要运用母型改造法，参考母型船的总布置图适当的进行调节，主要从侧面图、甲板、平台平面图进行绘制。侧视图中船舶的侧面外貌与型线图中是一致的，主要内容是舱室的划分

20、。在各个甲板平面图中更多的是对舾装件的布置问题。 总布置图见附图 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 8 2 结构部分 2.1 结构规范设计计算 本船是 30000DWT 散货船，为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵，由柴油机驱动螺旋桨推进的散货船，具有球尾和球鼻首线型。设有首楼、上甲板以上尾部设有五层甲板室。货舱区域为双层底和带顶边舱、底边舱的双壳结构。顶边舱、底边舱及双层底用作压载水舱。本文按船舶与海上设施法定检验规则 2004、钢质海船入级与建造规范 2006 的规范要求设计计算和校核。 2.1.1 外板与甲板 根据钢质海船入级建造规范计算船长 L 为最小型深 85%处水线总长的 96%。L=

21、161m65m， L/B=161/27.5=5.855， B/D=27.5/13.60=2.022.5。所以设计船及结构选材可以采用钢质海船入级建造规范，下述结构计算中所指规范均指钢质海船入级建造规范 2006： C=10.75-32100300( L=9.25 ddcM inh 2.0)36.0,5.0(2 =1.92m )36.0,5.0(2 dCMin=0.36d=3.46m bs=（ 0.0016L+0.5， 0.7） =0.70m 2.1.1.1 船底外板 （ 1）船中部 0.4L 区域内的船底板厚度。 1 0.043( 230) bt sL F规范 2.3.1.3 L=161m Fb =1.0 s=0.75m 实取 t=14mm t1=12.86mm 215.6 ( ) bs d h F规范 2.3.1.3 S=0.75m d=9.6m Fb =1.0 h1=1.92m 实取 t=14mm t2=14.26mm 式中： s 纵骨间距， 0.75m；