船舶与海洋工程毕业设计：流网渔船稳性校核.doc

1、本科毕业论文（20 届）流网渔船稳性校核所在学院 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 目录目 录摘 要 .1Abstract .21 绪论 .31.1 选题的意义 .31.2 国内外对渔船稳性的研究状况 .31.3 本设计的主要内容 .41.3.1 设计任务 .41.3.2 设计内容 .52 设计船主尺度及排水量的确定 .52.1 分析任务书与母型船资料 .52.2 估算设计船主尺度及排水量 .52.3 设计船重量估算 .62.3.1 空船重量估算 .62.3.2 载重量计算 .72.4 确定设计船主尺度及排水量 .73 设计船型线设计 .

2、83.1 设计船型线设计 .83.2 绘制设计船型线图 .84 设计船总布置设计 .114.1 设计船总布置设计 .114.2 绘制设计船的总布置草图 .114.3 设计船重量重心计算 .125 设计船初稳性校核 .195.1 设计船静水力计算 .195.2 绘制设计船静水力曲线 .325.3 设计船初稳性和浮态计算 .336 总结部分 .406.1 全船说明书 .406.1.1 概述 .406.1.2 主要量度 .406.1.3 甲板间高 .406.1.4 主机 .406.1.5 定员 .406.1.6 总体布置 .406.1.7 船体结构 .416.2 总结 .43【参考文献】 .44附录

3、：译文 .45本科毕业论文 摘要1摘 要渔船是利用各种渔具来捕捞鱼类的船舶，它们的捕捞方式有网捕、绳钓、叉击以及灯光诱捕等，其中以网捕的方式较为普遍。本论文是在母型船的基础上，按照任务书要求设计一艘单桨、单舵、单机、尾机型流网渔船，并对该船进行稳性校核。我的主要任务是确定新船主尺度后绘制该船型线图和总布置图，然后计算该船的静水力性能并绘制静水力曲线，按照规范要求校核该船五种状态下的浮态和初稳性。整个设计以任务书为起点，依照规范以及参考母型船，分析主要参数并计算船舶稳性，总体思路遵循船舶设计的常规方法及流程，满足相关规范及法则。设计船为一条总长 33.16 米，型宽 5.5 米，型深 3 米，设

4、计吃水 2.4 米的钢制流网渔船。该船采用单底单甲板形式，整体结构采用横骨架结构形式。关键词 流网渔船；稳性校核；静水力性能；初稳性本科毕业论文 摘要2Drift-net Fishing Ship Stability CheckAbstractFishing ship is one of fish vessels that use a variety of fishing gear to catch fish, like netting, rope fish,fork and hit,and light trapping, of which the more common way is net

5、 fishing. This paper is to design a drift-net fishing with a single screw, a single rudder, a single propulsion engine which in accordance with the requirement of the mission statement and on the basis of mother ship, and check the stability of the vessel. My main task is to determine the principal

6、dimensions of the new ship and draw its model lines and general arrangement. Then I calculation the static hydraulic performance and draw curve of the ship, and, I calculated the five states of the floating state and the initial stability. According to the given ship design assignment, analyze the m

7、ain parameters and calculate the stability of the ship, combine with characteristics of the fishing vessel and satisfy with the principle , then complete the design.Its a steel fishing ship with 33.16m long, 5.5m wide, 3m depth, and 2.4m draught. with a single bottom, a single deck, The constructor

8、of this ship take with transversely framed. Key Wordsdrift-net fishing ship; stability check; hydrostatic properties; initial stability本科毕业论文 正文31 绪论1.1 选题的意义渔船作为海洋渔业的生产工具，其海上安全问题一直困扰着海洋捕捞生产。由于渔船设备相对简陋、海上作业环境恶劣、驾驶员素质偏低、技术业务水平差，因此海洋捕捞业也是存在高度风险的特殊职业。某一调查结果显示：渔民死亡率高于煤矿，渔业被世界公认为风险最大、死亡率最高的产业，尤其海洋捕捞业遭受自然

9、灾害和意外事故的可能性远远高于陆地其他产业。基于这一情况，小型渔船的发展方向也应加强安全方面的考虑，稳性的要求也应日趋严格，以确保船舶安全性。稳性指船舶受外力作用而离开平衡位置，当外力消除后，船舶仍能回到原来的平衡位置的能力。稳性是船舶的基本性能之一，渔船相对于其他船舶而言，尺度较小，常年在海上进行捕捞作业，所遇到的气象海况条件要比其它普通船舶恶劣得多。同时，由于渔船要进行捕捞作业，应取的航向或航速常常受到限制，有时不得不处于不利的风向、浪向上，而且在海上装载情况多变，稳性事故较多，所以，研究渔船在风浪中的稳性就显得尤为重要。因此要解决渔船稳性安全问题，则需对渔船进行稳性校核，确定压载数量及位

10、置，控制甲板装载重量，降低船舶重心，减少受风面积。因此，选择流网渔船来进行稳性校核，希望能通过自己的计算，更加清晰的了解渔船稳性所存在的不足。1.2 国内外对渔船稳性的研究状况渔船相对与其他船舶而言，尺度小较小，常年在海上进行捕捞作业，所遇到的气象海况条件要比其他普通船舶恶劣得多；另一方面，进行捕捞作业的原因，船应取的航向或航速常常受到限制，有时不得不处于不利的风向、波向上。而在海上装载的情况多变，稳性事故较多，所以对于渔船在风浪中稳性研究在国内外也早有人在进行。在 20 世纪 50 年代中期，英国船舶研究协会（BSRA）就拖网渔船结冰现象对稳性的影响进行了船模试验；英国国家物理实验所（NPL

11、）于 1970 年进行了渔船橫浪船模试验；英国国家海事研究所（NMI）在 70年代末对小型拖网渔船进行了自航船模倾复试验；波兰则作了两艘渔船在非规则波中的橫浪中的试验；日本在北海道的大沼湖中进行过自航船模倾复试验；美国也作过渔船在顺浪中的自航试验。由于渔船所遭受的气象、海况条件比较恶劣，海难事故不断发生。国际海事组织（IMO）收集的关于各类船舶意外事件的统计数据表明，倾复失事的船舶大多是长度不超过100 米的小船，其中一半左右是渔船。为了保证渔船的安全，早在 11 世纪对载重线已有了要求，19 世纪后期开始形成稳性规范，20 世纪初德国劳氏船级社对大量的渔船沉没事件做了研究，确定渔船最小初稳性

12、高应在 0.2 到 0.6 范围内。对稳性规范起重要影响工作的是 1935年 Rahola 完成的博士论文，在该论文中根据 1886 年 Reel 提出复原力臂曲线断性的设想，很多船级社和国际组织以此为基础建立了稳性规范。本科毕业论文 正文4对稳性规范起重要影响的工作是 1935 年 Rahola 完成的博士论文，而目前对渔船稳性进行研究的途径大致可分成三种：一是继续运用传统的稳性理论来修正稳性规范；二是探索随浪与尾斜浪对稳性的影响，目的是想确定在风浪作用下扶正力臂的减额公式，从而进行了一些渔船船模的稳性试验；三是设法将船的稳性状态与船舶运动方程式联系起来，目的是想建立一种在确定的或在随机的情

13、况下稳性的估算方法，但这种方法的关键在于数学方程式或数学模型的建立。如数学模型的正确性欠佳，其计算结果则不可能与实际情况相符。90 年代前后，由于对稳性研究的进展，提出了所谓的气象横准（或称突风与浪的横准、天气横准等） ，气象衡准考虑了气象海况条件，从理论发展角度来看较经验方法对稳性的要求前进了一步。1.3 本设计的主要内容1.3.1 设计任务船 名： 流网渔船航 区： 类船型特征：钢质、单甲板、单桨、单舵、尾机型流网渔船。主尺度： 总 长 LOA 33.0 m垂线间长 Lpp 28.0 m型 宽 B 5.50 m型 深 D 3.00 m设计吃水 d 2.50 m满载排水量 D 180 t肋

14、距 0.50 m船级与船籍： 非国际船员定额： 10 人主机：6135，额定功率为 88KW，1500rpm 一台。螺旋桨：AU 型，4 叶，材料为 ZHMn55-3-1。航速/功率储备：10.0kn/10%MCR 。续航力：不低于 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、横骨架结构形式。总布置要求：本船设置三只鱼舱，主甲板下共设置四道水密横舱壁。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。本科毕业论文 正文51.3.2 设计内容1、确定设计船的排水量和主尺度；2、设计船型线设计、总布

15、置草图设计；3、计算并绘制船体静水力曲线，进行稳性校核；4、外文文献翻译。2 设计船主尺度及排水量的确定2.1 分析任务书与母型船资料母型船资料中给出了基本设计的许多参数，包括主尺度、型线图、总体布置图、舾装及其设备等等。这对于新船设计来说，其参考价值很大，从新船主尺度的确定到舾装设备的配置，都可以有一定的引导作用。其中更是还有关于稳性、结构计算、快速性三方面性能相对应的汇总表和计算书，包括各种装载情况稳性汇总表、船体主要结构规范计算书、主机型号和功率以及螺旋桨的尺寸等等。这些资料应该说是比较详尽的，经过粗略分析，我觉得新船设计的思路还是比较清晰的。根据任务书中主尺度的一部分确定值与估值（总长

16、 LOA 约为 3 3.0 m，垂线间长 Lpp 约为28.0 m，型宽 B 为 5.50 m，型深 D 为 3.00 m，设计吃水 d 约为 2.50 m，满载排水量约为180 t，肋距 0.50 m）结合母型船可先假定某一个或某几个估值，根据规范或者检验公式大概确定设计船的主尺度以及排水量，然后估算重心、重力和浮力是否平衡，接着校核布置地位和舱容是否符合要求，再估算航速、稳性、干舷等主要性能指标，校核是否符合要求，最后确定一个主尺度的可行方案。2.2 估算设计船主尺度及排水量此次在新船设计的主尺度确定时，对于吃水 d 我采用了经验公式计算。首先根据任务书给定的参数范围内，假定 LPP=28

17、.0m，再依据经验公式：d=LPP/20+Kd式中：K d一般可取 1-2m，小船取小的值因为此流网渔船的母型船总长为 30.20m，相对于集装箱船等大型船舶来说，应该归为小船一类，因此在此计算中我将 Kd 值取为 1，代入经验公式可得：d=28/20+1=2.4m与任务书中 d 的值相近，因而可取。船体总长 LOA 的确定方法是先做出型线图，然后根据型线图量取总长 LOA 的值。型线图的做法是在绘制母型船型线图以后，通过线性变换来缩放得出新船的型线图，然后量取船体总长 LOA，具体步骤将会在型线图设计章节中说明。本科毕业论文 正文6在设计初期，满载排水量的计算方法根据诺基德公式：LPP=2.

18、3V1/3 1/3式中：V航速（kn） 。该公式是以 L/ 1/3 来初步判定风浪中要求较小失速时的船长下限。经过公式反推可粗略估算排水量=28/2.3*10 1/3=180.44t其结果亦与任务书中给定的满载排水量的估值相近。2.3 设计船重量估算2.3.1 空船重量估算 MOHWL式中： 船体钢料重量， 舾装重量， 机电设备重量HWWo查船舶设计原理表 3.2.3 船体钢料和舾装重量与空船重量之比 可得：， 42.0OHL41.0OL则=0.42 =0.4296.525=38.61tHOWO=0.41 =0.4196.525=39.58tL=96.52538.6139.58=18.335t

19、MO由船舶设计原理的公式（3.2.3）可得： 196.0.25.638)(1 ）（DoBLCHO由船舶设计原理的公式（3.2.20）可得： .6.1.9)(2 ）（WOO由船舶设计原理的公式（3.2.26）可得： 7.35.08.)735.0(. DMOPC则 tBLWH 79.46)35.(2196.)(1 CO 08802 tPDM .1)735.(.)735.0(.因此 32469OHL本科毕业论文 正文7新船设计估算空船重量时，通常需要考虑加一定的排水量裕度，原因有三：1、 设计中重量估算误差。2、 未预计重量的增加，如在设计后期或建造过程中船体提出增加设备。3、 建造中时难免会采用替

20、代品（包括材料及设备等）而导致空船重量的增加。就一般情况而言，初期设计阶段，排水量裕度可取空船重量 LW 的 4%6%。因此： LW=113.201104%=117.729t2.3.2 载重量计算载重量 DW 包括了货物、人员及行李、食品、淡水、燃油、滑油、炉水以及备品和供应品的重量等等，本渔船的载重量 DW 所包含的内容大致为船员及行李、食物、淡水、燃油、滑油、货物（鱼）以及在出港捕鱼时鱼舱中存放的冰。根据规范设定人员重量为 65Kg，每个船员行李重量为 55Kg，任务书要求续航力不低于 10 天，因此航行天数取 10 天。载重量 DW 各类重量计算：A 船员行李重量=人数0.065+人数0

21、.055=100.065+100.055=1.2(t)B 食物重量=人数4.5航行天数=104.510=0.45(t)C 淡水重量=人数0.2天数=100.210=20(t)D 燃油重量约为 10(t) E 润滑油约为 0.5(t) F 货物重量（鱼）约为 35.7(t)；出港捕鱼时鱼舱中存放的冰的重量大约 25(t)综上：DWT=1.2+0.35+20+10+0.5+35.7=67.75t2.4 确定设计船主尺度及排水量根据以上几节的分析以及估算，总结设计船的主尺度和排水量如下：总 长 LOA 33.16 m垂线间长 Lpp 28.0 m型 宽 B 5.50 m型 深 D 3.00 m设计吃

22、水 d 2.40 m肋 距 0.50 m而满载排水量为：=LWT+DWT=117.729t +67.75t=185.479t本科毕业论文 正文83 设计船型线设计3.1 设计船型线设计设计新船的型线，如果能找到与新船相近的优秀母型船的型线资料，通过改造，就可以得到符合新船设计要求的型线，此方法就是母型改造法。而由于本次设计有一艘主尺度与设计船相近的且已经用于实际建造的母型船资料，因此此设计船的型线也就是根据母型改造法生成型线的。由于设计船与母型船的主尺度还是有一定的差别，所以需作尺度变换，常用的是线性变换，即长度： )/(0LXO宽度： BY吃水： )/(0dZ式中：L垂线间长；B型宽；d吃水；有下标 “o”者为母型船因此可得出：船长方向的缩放比例为 098.152/8/0L船宽方向的缩放比例为 7.B型深方向的缩放比例为 ./4/0d具备了这些条件，就可以在绘制母型船型线图以后，进行缩放得出设计船型线图。3.2 绘制设计船型线图根据母型改造法三向的缩放比例，对母型船型线图进行缩放改造，得出设计船型线图。如果一些线条的光顺性有问题或者一些连接节点之间有错位，可适当进行人为手工调整。然后参考母型船，在设计船的型线图中合理布置水线和站位，量取半宽和高度方向的型值，并汇总成型值表。型值表以及型线图如下：