船舶与海洋工程毕业设计：钢质流网船性能初步设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）钢质流网船性能初步设计所在学院 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 目录1 目 录前 言 .3摘要 .4Abstract.51 总体部分 .61.1 设计船主尺度确定 .61.2 型线设计 .91.3 舾装数计算与锚泊设备 .141.4 总布置设计 .151.5 设计船舶重心计算 .182 性能部分 .232.1 静水力计算与静水力曲线图 .232.2 稳性与浮态计算 .342.3 船体有效功率估算 .352.4 螺旋桨计算与绘图 .39设计总结 .51参考文献 .52致谢辞 .53英文资料 .54译文 .59本科毕

2、业论文 前言2 前 言：钢质流网船是以钢为船体结构材料，用流网捕鱼的一类海洋捕捞船，它属于渔业船。钢质流网船具有 较 好 的 稳 定 性 、 耐 波 性 和 适 航 性 。 由 于 其 作 业 期 间 载 重 量变 化 较 大 ， 因 此 船 体 结 构 需 特 别 牢 固 。 此 外 ， 钢 质 流 网 船 还 具 有 主 机 功 率 大 ，相 对 速 度 高 的 特 点 。 随着科学技术的进步，新船型和新的造船技术在不断发展，对船舶设计产生很大的影响。为了保护海洋资源，防止过度扑捞，钢质流网船在国内外的使用日趋减少。由于 数 量 上 的 减 少 ， 必 将 在 其 质 量 上 的 提 升

3、。 钢 质 流 网 船 将 朝 着 结 构 更 坚 固 ， 性能 更 优 良 ， 设 备 更 先 进 ， 航 行 更 安 全 的 方 向 发 展 。 在计算机和信息技术高速发展的带动下，钢质流网船将得以进一步改良。钢质流网船在总布置上有如下特征：主甲板下设置多个舱室，包括艏尖舱、储物舱、鱼舱、燃油舱、尾淡水舱等；主甲板上设置甲板室，包括厕所、餐厅、厨房、船员室等；顶甲板上布置舷灯及灯桅，灯桅上有航行信号灯、声响设备、雷达等。选 择 对 钢 质 流 网 船 的 初 步 设 计 ， 让自己对其结构和性能的认识有了一定程度上的提升以及收集资料的能力也有所增强，通过相关资料的查阅，并运用自己所学的专业

4、知识，分析并解决在大型钢质流网船的改进过程中所遇到的实际性的问题，同时也增强了自己的分析和解决问题的能力。通过这次的了解，相信对自己今后的工作上会有相当大的帮助，也为自己今后的工作奠定一定的基础。本科毕业论文 摘要3 摘要 本次设计目的是符合任务书要求、强度规范要求，布置合理的钢质流网船。设计船为钢质单甲板、单机单桨、单舵的尾机型船，主要从事海上流网捕鱼工作，航区为类的运输船。该设计主要包括两个部分：即总体部分和性能部分。一、总体部分包括：任务书与母型资料的分析，设计船主尺度与排水量确定，重量与重心计算，通过仿氏变换法绘制设计船型线图与总布置图。二、性能部分：船体型线图，静水力曲线图，有效马力

5、曲线图及螺旋桨图的绘制。整个设计过程所得的设计结论：设计船总长 26.6m，设计水线长 23.8m，设计吃水 1.5m，设计排水量 93.86t，满足设计任务书和相关规范的要求。关键词流网船 ；总体部分 ；性能部分本科毕业论文 摘要4 Drift boat performance preliminary designAbstract This is a drift boat reasonable arrangement cargo carrier designed to consistent with specification and strength requirement. Its st

6、eel single-deck, single-propeller, alone rudder, stern-engine ship, mainly engaged in the marine drift fishing work, navigating zones for Type . The design process includes two parts: the general part and the performance part. The first part includes analysis with specification and model ship, deter

7、mination of proposed ships principal dimensions and displacement, weight and gravity center estimate. The ships lines plan and general arrangement plan are developed according to imitation transformation. The second part includes the ships lines plan, hydrostatic curve plan; effective horsepower cur

8、ve plan and propeller chart plan. In summing, the length overall of this ship is 26.6 meters ,the design length on the waterline is 23.8 meters ,the design draft is 1.5 meters ,and the design displacement is 93.86 tons, all of which satisfy with the requirements of the specification and the relevant

9、 norms .Key words Drift boat ; general part ; performance part.本科毕业论文 正文 5 1 总体部分1.1 设计船主尺度确定1.1.1 设计任务书题名： 钢质流网船性能初步设计航区： 类船型： 钢质、单甲板、单桨、单舵、尾机型流网渔船。主尺度： 总 长 LOA 25.0 m垂线间长 LPP 20.0 m型 宽 B 5.0 m型 深 D 2.0 m设计吃水 d 1.50 m满载排水量 98 t肋 距 0.50 m船级与船籍： 非国际 船员定额： 5 人主机：NT 6135ZCZA，额定功率为 162KW，额定转速为 1500rpm 一

10、台。螺旋桨：AU 型，3 叶，材料为 ZHMn55-3-1。航速/功率储备：13 kn/10%MCR 。续航力/自持力：10 天。船体结构（材料、结构形式等）：选用 A 级钢，钢质焊接、单底、单甲板横骨架式结构形式。总布置要求：本船设置三个鱼舱，主甲板下共设置六道水密横舱壁。设备要求：设有锚泊、系泊设备，流线型舵一扇，采用液压舵机，10 人型气涨式救生筏 1 只，其余按法规和规范要求配备。 1.1.2 母型船资料母型船主要尺度及主要参数：1、主要尺度 总 长 30.20 m设计水线长 27.30 m垂线间长 25.50 m型 宽 5.10 m型 深 2.60 m设计吃水 2.00 m满载排水量

11、 148.5 t2、甲板间高度主甲板-驾驶甲板 2.15 m本科毕业论文 正文 6 主甲板-首升高甲板 0.40 m驾驶甲板-驾驶室顶甲板 2.10 m3、船员及铺位 船员定额 10 人铺 位 10 张4、吨位总吨位 GT 88t净吨位 NT 26t5、航速设计航速 10.0kn6、主机： 6135，88kW，1500rpm 一台。7、螺旋桨：AU 型，4 叶，材料为 ZHMn55-3-1。母型船资料船体说明书、吨位估算书、干舷计算书、结构计算书、稳性计算书、船体图、型线图、总布置图、倾斜试验报告1.1.3 设计船主尺度估算分析设计船与母型船，可以得出：母型船和设计船的方形系数相同，因此可以用

12、仿氏变换法确定设计船主尺度。 （式中： 与 分别表示设计船和母型船、 PL、 B、 d00P、 L、 B、 d的排水量、垂线间长、船宽、吃水。 ）LPP0=25.5 Bo=5.1 do=2.0 0=148.5tLPP 20.0 m B =5.0 d 1.50 m 98 t( )0np0PL0Bn0dp取垂线间长 LPP=22m 设计吃水 d=1.5mm=LPP/LPP0=22/25.5=0.86 n=B/Bo=5/5.1=0.98 p=d/do=1.5/2=0.75=nmp0=0.860.980.75148.5=93.86t1.1.4 设计船各项重量估算（1）空船重量 LW 估算母型船空船重量

13、： =62t0LW根据船舶设计原理 13 ，采用平方模数法估算设计船空船重量船体钢料重量与空船重量比：W H/LW=0.55船体舾装重量与空船质量比：W O/LW=0.29母型船的钢料重量 WHO、舾装重量 WOO、机电重量 WMO 的计算如下：WHO=0.55LWO=0.5562=34.1 t本科毕业论文 正文 7 WOO=0.29LWO=0.2962=17.98tWMO=62-34.1-17.98=9.92t则母型船的系数 CH1、 CO2、 CMO 的计算如下：根据船舶设计原理 13公式（3.2.2）,取 a=1,b=2 则1298.0).5(.234)(1 OHHDBL根据船舶设计原理

14、公式（3.2.20）得：6.).1(.987)(2OOWC根据船舶设计原理公式（3.2.26）得： 90.)735.0/8(2)735.0/( .0.0DMOP设计船的钢料重量 WH、舾装重量 WO、机电重量 WM 的计算如下：t7.23)4(19.)2(1 BLCt15062 Ot9.)73.8(.)735.( 5.0.DMP因此可以得到设计船空船的质量：t.42.9140.2OHWL（2）其他各项重量估算人员及行李：设计船船员人数为 5 人，人员重量=65kg5=325kg=0.325t行李重量=35kg5=175kg=0.175t食品和淡水自持力=10 (d)总储备量=自持力 人员数（食

15、品定量 +淡水定量）=105（2.5+100）=5125kg=5.125t燃油及滑油的重量燃油重量： =FW301gptk=220 1.216210241.2 310=10.32t润滑油重量： = =0.0510.32=0.516tLF备品、供应品重量：取 0.5%LW=0.25t本科毕业论文 正文 8 （3）设计船排水量裕度估算排水量裕度也叫排水量储备。在初步设计阶段时，通常要考虑加一定的排水量裕度，原因有设计中重量估算误差；未预计重量的增加；建造中难免采用代用品导致空船重量增加。本设计船排水量裕度取 5%LW=2.02t根据以上对设计船空船重量和载重量的估算，可得新船实际排水量： 实 =L

16、WDW 47.7344.77 92.50 t 实 理设计船的整船重量与理论排水量之间的差值可以用排水量裕度来调整，最终可实现设计船的重力浮力平衡，满足正浮要求。设计船主尺度初步确定如下：总 长 LOA 26.6 m垂线间长 LPP 22.0 m型 宽 B 5.0 m型 深 D 2.0 m设计吃水 d 1.50 m满载排水量 93.86 t肋 距 0.50 m1.2 型线设计型线设计是船舶总体设计的一项重要内容。初步设计阶段中的型线设计通常是在船舶主尺度（L 、 B、 D、 d、 C b）确定后与总布置设计配合进行的，但在设计方案构思和选择主尺度时，就要对船体型线有所考虑，并在型线设计中加以体现

17、和检验。正式的型线图是性能计算、结构设计、各种布置和建造放样的依据。型线设计考虑是否周到，设计出的型线是否优秀，对船舶的航海性能、使用以及建造等方面有很大。首先，型线与阻力性能关系重大，尾部型线与螺旋桨的配合对推进效率和振动有很大影响。此外，型线与船舶的稳性、操纵性、横摇阻尼、船在波浪上的运动特性、抨击等都有关系。在使用方面,型线影响布置和舱容,例如机舱内的布置条件、货舱和压载舱的容积、甲板的布置地位等。在建造方面，型线的平直部分、可展曲面部分可以简化施工的工艺，而复杂曲面增加了施工难度和工作量。由此可见，型线设计需要考虑许多方面的要求，有些要求还会相互抵触，设计者必需加以权衡。1.2.1 型

18、线图生成由于本船主尺度、排水量、载重量、总布置及相关设备选用与母型船相差不大，因此，以本科毕业论文 正文 9 母型船型线图为参考，依据母型改造法生成新设计船的型线图。当新船与母型船的主尺度不同时，需作尺度变换，常用的是线性变换，即长度：X=X 0(L/L0)宽度：Y=Y 0(B/B0)吃水：Z=Z 0(d/d0)并在保证航行性能、总布置要求、船体结构的合理规范和工艺性及经济性等因素后，对变换后的型线作适当的修改，即可得到设计的船体型线图。型线图见附图（ZHC807-100-02）1.2.2 型值生成由于采用了 CAD 辅助,使得新船型线图的生成和型值提取变得简单，利用母型船型值为基础，表 1-1 所示，在 L、B、d 方向分别以相应线性比例缩放，得到设计船型值。如表 1-2 所示。再经过三向光顺，从设计船的型线图中读取各型值，型值表如表 1-3 所示。