船舶与海洋工程毕业设计：54000DWT散货船结构设计.doc

1、 本科毕业论文 （ 20 届） 54000DWT 散货船结构设计 所在学院 专业班级 船舶与海洋工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 摘要 I 摘 要 54000DWT 散货船的结构强度设计采用规范法设计，满足钢质海船入级规范（ 2006） 。本次设计船主尺度满足设计任 务书要求，大体上可以分为四部分，一、新船型线图的绘制，包括新船主尺度的确定，运用母型改造法得出新船的型线图和型值表，绘制型线图时遇到的问题及解决方法；二、强度计算，包括板厚的确定，骨架剖面模数的计算，中横剖面校核，总纵强度校核；三、图形绘制，包括中横剖面图绘制、基本结构图绘制等；四、总结与讨论部

2、分，包括总结设计的过程经验和改进对母型船的内容，对设计中遇到的问题和不足进行分析。 关键词 散货船、规范设计、强度计算 本科毕业论文 摘要 II structural strength design of 54000DWT bulk carrier Pick to 54000DWT bulk carrier structure strength design method, meet regulating the use of sea-going steel ships of the level standard “(2006). This design owner scale to meet

3、 the design requirement, substantially commitments can be divided into four parts, a new ship, drawing the line, including new owner determination of dimensions, use mother type transformation method, we the new ship type maps and type value table, chart drawing type when problems and solving method

4、s; Second, strength calculation, inc luding determination of plate thickness, the framework of the section modulus calculation, HengPouMian checking, longitudinal strength check; Three, graphics, including HengPouMian chart drawing, basic structure drawing, etc.; Four, summarize and discuss part, in

5、cluding summarizes the design process experience and the improvement of the content of the mother ship of type, encountered in the design problems and disadvantages of analysis. key words bulk carrier,standard design, strength calculation本科毕业论文 目录 绪 论 自从 20 世纪 50 年代中期，由遮蔽甲板船发展而来的 散货船 投入 营运以来，散货船队经过五

6、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。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。 根据中国船舶工业经济研 究中心的预测，20112015 年需求总量高达 10290 万载重吨，年均需求量为 2058 万载重吨。 随着世界航运业竞争日趋激烈 ,对船舶的性能和使用要求也愈加提高，本次 54000DWT 散货船的结构强度设计就是基于 CCS 规范设计。船体结构为单壳、单甲板、货舱与机舱区域的双层底为纵骨

7、架式，设有底边舱便于清舱和增加抗沉性，舷侧区域为横骨架式，两舷布置顶边舱加高舱口围板以保证满舱，首尖舱区域的单层底为纵骨架式，钢质焊接的典型散货船。 此次对 54000 载重吨散货船的结构设计，涉及到船体制图、船舶结构力学、船舶强 度与结构设计、材料力学、船舶设计原理等多门专业课程知识的运用，以及钢质海船入级规范（ 2006） 的内容。是对大学四年所学专业知识的一次全面的检验和巩固，更是一次良好的拓展和延伸，为今后从事相关专业工作做了很好的铺垫。 本科毕业论文 目录 目 录 摘 要 . I PICK TO . II 1. 新船型线图的绘制 . 7 1.1 新船任务书 .7 1.2 母型船主尺度

8、： .8 1.3 设计船的型线生成 .8 1.4 设计船的型值表 .9 1.5 设计船型线图 .9 1.6 型线设计总结 .9 2. 结构部分 . 10 2.1 船体结构规范设计计算概述 .10 2.2 资料及主要设计计算要素 .10 2.3 外板及甲板计算时所采用的参数 .11 2.4 外板 .12 2.4.1 船底板 .12 2.4.2 平板龙骨 .12 2.4.3 舭列板 .13 2.4.4 舷侧外板 .13 2.4.5 舷顶列板 .14 2.5 甲板 .15 2.5.1 强力甲板 .15 2.5.2 甲板边板 .15 2.5.3 甲板开口 .16 2.5.4 首尾楼甲板 .16 2.6

9、 双层底 .17 2.6.1 箱形中桁材 .17 2.6.2 旁桁材 .17 2.6.3 纵骨架式肋板 .18 2.6.4 船底纵骨 .19 2.6.5 内底板及内底边板 .19 2.6.6 舭肘板 .19 2.7 舷侧骨架 .20 2.7.1 主肋骨 .20 2.7.2 舷侧纵桁 .21 2.7.3 底边舱 .21 2.7.4 顶边舱 .22 2.8 甲板骨架 .23 2.8.1 甲板负荷 .23 2.8.2 甲板横梁 .24 2.8.3 甲板纵桁 .25 2.8.4 甲板纵骨 .26 本科毕业论文 目录 2.9 舱壁 .28 2.9.1 水密舱壁 .28 2.9.2 深舱舱壁槽型舱壁 .2

10、8 2.9.3 深舱舱壁平面舱壁 .28 2.10 支柱 .29 2.10.1 支柱所受的负荷 .29 2.10.2 支柱的剖面积 .29 2.10.3 支柱的壁厚 .29 2.11 首尾柱 .30 2.11.1 首柱 .30 2.11.2 尾柱 .31 2.12 主机基座 .31 2.12.1 纵桁面板厚度 .31 2.12.2 纵桁腹板厚度 .32 2.12.3 横隔板、横肘板厚度 .32 2.13 上层建筑及甲板室 .32 2.13.1 上层建筑及甲板室围壁 .32 2.13.2 上层建筑及甲板室的壁板 .34 2.13.3 上层建筑断壁及甲板室的围壁扶强材 .35 2.13.4 上层建

11、筑及甲板室的甲板骨架 .36 2.13.5 机舱棚 .37 2.14 露天舱口围板结构 .38 2.14.1 舱口围板高度 .38 2.14.2 围板的厚度 .38 2.14.3 围板加强 .38 2.15 舷墙和栏杆 .38 2.15.1 舷墙 .38 2.15.2 栏杆 .39 2.16 中横剖面主要构件汇总 .39 2.17 强度校核 .41 2.17.1 中横剖面模数及惯性矩计 .41 2.17.2 总纵强度校核 .46 2.18 强度计算总结 .46 3. 基本结构图 绘制 . 47 3.1 基本结构图的概念 .47 3.2 基本结构图的绘制方法 .47 3.3 基本结构图绘制的步骤

12、 .47 3.4 基本结构图的绘制总结 .48 3.5 最终完工基本结构图 .48 4. 主要横剖面图绘制 . 48 4.1 设计原理及步骤 .48 4.2 最终完工主要横剖面图 .48 5. 总结部分 . 49 本科毕业论文 目录 5.1 设计方法、过程、经验总结 .49 5.2 遇到的问题、解决方法、改进 .49 参考文献 . 50 外文翻译 . 错误 !未定义书签。 STRUCTURAL DESIGN, SHIP STRESSES. 错误 !未定义书签。 船舶的重要性结构设计 . 错误 !未定义书签。 本科毕业论文 正文 7 1. 新船型线图的绘制 1.1 新船任务书 船名 ： 5400

13、0DWT 散货船 航区： 类航区 船型： 钢质、单甲板、单机、单桨、单壳、柴油机驱动的尾机型 用途： 用于装运散装谷物、水泥等 主尺度： 垂线间长 LPP 200.00m 型 宽 B 38.00 m 设计吃水 d 11.00 m 型 深 D 16.50 m 方形系数 Cb 0.8485 型排水体积 V 62969.5m3 中横剖面系数 Cm 0.9958 水 线面积系数 Cw 0.9428 纵向菱形系数 Cp 0.8521 甲板间高： 主甲板至救生艇甲板 3.5m 艇甲板至船长甲板 8.4m 船长甲板至驾驶甲板 2.8m 驾驶甲板至罗经甲板 2.8m 船级与船籍： CCS 中国 主机： 6S4

14、6MC 船用柴油机 1 台，额定功率 8280 KW，额定转速 129r/min 航速 /功率储备： 不低于 13.40kn/15%MCR 船体结构 (材料 结构形式等 )： 钢质焊接 ；船底、甲板纵 骨架结构形式 ，舷侧横骨架结构形式 设备要求： 按法规和规 范要求配置 本科毕业论文 正文 8 1.2 母型船 主尺度 垂线间长 LPP 195.00 m 型 宽 B 34.00 m 设计吃水 d 11.20 m 型 深 D 16.50 m 甲板间高： 主甲板至救生艇甲板 3.5m 艇甲板至船长甲板 8.4m 船长甲板至驾驶甲板 2.8m 驾驶甲板至罗经甲板 2.8m 1.3 设计船的型线生成

15、本次新船的型线设计采用母型改造的方法，首先是主尺度的改造，根据新船任务书所给出的垂线间长、 型宽、和吃水与母型船的做比较，即 长度： X= X0 (L/L0) 宽度： Y= Y0 (B/B0) 吃水： Z= Z0 (d/d0) 其次是进行横剖面曲线的绘制，由于上式得出了宽度和吃水的比值，可以直接把母型船的横剖线图打成块模式，然后根据比值放缩，得出新船的横剖线图。但是设计水线以上的型线，由于甲板边线需满足新船的型深和舷弧要求，通常情况下不会与母型船的甲板边线高度经吃水比例修正后相同，因此需要另行绘制。绘制时可参照母型改造所得的横剖线形状，应用自由绘制的方法进行。绘制时应满足总布置对甲板边线宽度的

16、要求 ，同时注意横剖线上部的外飘程度。 再次是进行型值表的绘制，根据新船的横剖线图上的各站线与各纵剖线和水线的交点得出型值。 最后是绘制纵剖线图和半宽水线图，和绘制型值表的方法一致，比如先取横剖线图上的0#站线与船中线的交点然后量取其高度值，之后在纵剖线图 19#站线上量取高度值，得到新的点，接着依次取交点且量取高度值，再在纵剖线图上的各站线上标出新的点，最后用光顺曲线连接。半宽水线图亦如是。 本科毕业论文 正文 9 1.4 设计船的型值表 见附图 （ ZHC439-110-01） 1.5 设计船型线图 见附图 （ ZHC439-110-01） 1.6 型线设计总结 通过一个礼拜的努力，我终于完成了型线图的绘制，期间也碰到了少问题，比如一开始由于我做得不够仔细，连母型船的主尺度都搞错了，还好在老师的指导下，发现了错误并且得到了及时的改正。由于此次新船的横剖线图是根据母型船的横剖线图放样得来的，原来的纵剖线和水线都有稍大或稍小的偏差，所以得重新量取纵剖线和水线，取得与各站线相交的新的点。通过这次设计，让我重新巩固了以前型线图的绘制，也让我对 AutoCAD 的使用更加熟悉。