船舶与海洋工程毕业设计：4000DWT货船结构及强度计算分析.doc

1、本科毕业论文（20 届）4000DWT 货船结构及强度计算分析所在学院 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 录摘 要 .31 前言 .52 船体说明 .62.1 设计任务书 .62.2 设计船资料 .72.3 结构规范计算说明 .73 结构规范计算 .83.1 船体外板 .83.1.1 船中 区域船底板 .8L4.03.1.2 离船端 区域内的船底板 .8753.1.3 平板龙骨 .83.1.4 舭列板 .83.1.5 舷侧外板 .83.1.6 舷顶列板 .93.1.7 局部加强 .103.2 甲板 .103.2.1 强力甲板 .

2、103.2.2 甲板边板 .103.3 单层底 .113.3.1 中内龙骨 .113.3.2 旁内龙骨 .113.3.3 肋板 .113.4 双层底 .123.4.1 中桁材 .123.4.2 横骨架式旁桁材 .123.4.3 横骨架式实肋板 .123.4.4 横骨架式水密肋板 .133.4.5 轻型肋板 .133.4.6 横骨架式内底板及内底边板 .133.5 舷侧骨架 .143.5.1 肋骨 .143.5.2 首尾尖舱区域 .143.5.3 舷侧纵桁 .143.5.4 横骨架式强肋骨 .153.6. 甲板骨架 .163.6.1 甲板计算压头 .163.6.2 甲板横梁 .163.6.3 甲

3、板纵骨 .173.6.4 纵骨架式甲板纵桁 .193.6.5 纵骨架式强横梁 .193.6.6 舱口甲板纵桁 .19本科毕业论文 目录23.6.7 舱口端横梁 .203.7 悬臂梁 .203.7.1 悬梁臂 .203.8 水密舱壁 .213.8.1 平面舱壁板 .213.8.2 平面舱壁板扶强材 .213.9 深舱 .213.9.1 平面舱壁 .213.9.2 横骨架式舷侧 .223.9.3 甲板及其骨架 .223.10 首尾柱、尾轴架 .233.10.1 首柱 .233.10.2 尾柱 .233.11 船端加强 .233.11.1 首尖舱内的加强 .233.11.2 船首底部的加强 .243

4、.12 主机基座及轴遂 .253.12.1 主机基座 .253.12.2 轴遂 .253.13 上层建筑及甲板室 .253.13.1 计算压头 .253.13.2 上层建筑端壁和甲板室围壁 .273.13.3 甲板 .283.14 舷墙及栏杆 .283.14.1 舷墙 .283.14.2 栏杆 .283.15 舱口和舱口盖 .293.15.1 货舱口围板 .294 主要构件汇总 .305 附相关结构图 .325.1 典型横剖面图 .325.2 基本结构图 .326 总纵强度计算 .336.1 船舶主要参数 .336.2 典型横剖面 .346.3 强度校核 .39总结 .41参考文献 .42致谢

5、 .43外文翻译 .44本科毕业论文 摘要3摘 要本船为全焊接结构的钢质船，设两层连续甲板、中部设三层甲板室。采用单机、单桨流线型双支承平衡舵。该船设两层连续甲板，本船除货舱区域主甲板为纵骨架式，其余均采用横骨架式。该设计主要是对 4000DWT 货船的结构进行设计，参照设计任务书的对本船的要求，以及所给的船舶主尺度、总布置图和型线图，按照中国船级社钢制海船入级规范(2006)对船体结构进行计算。本次设计分为两个部分，第一部分:根据钢制海船入级规范(2006)相关规定，计算出各个构件和板材的尺寸，依照计算的结果选取满足要求的板材和型材，最后列表汇总主要结构的尺寸。第二部分：按照第一部分所做计算

6、书计算出的船底、甲板及上层建筑各部位构件的尺寸按照设计任务的要求，绘制出本船的基本结构图和横剖面图，通过上述两幅图纸，反映出设计船舶的船底、主甲板、舷侧、机舱区域和上层建筑构件的布置情况和主要构件的尺寸。该船总长 83.10m，设计吃水 7.25m，设计排水量 5677.2t，设计航速 10kn，满足设计任务书的要求并且满足规范和总布置的要求。关键词 货船；结构设计；外板；肋骨本科毕业论文 正文4The structure design of 4000DWT coastal cargo ship Abstract This ship for full of welded structure s

7、teel ships, set two layers of continuous deck, deck room set three centrals. Using single engine,single oar streamlined double supporting balance rudder. The ship put two layers of continuous deck cargo area, this ship except the main deck, the others all use horizontal skeleton type.The design is p

8、rimarily for 4000DWT coastal cargo ships structure, refer to the requirements of the planning assignment and the ships principal dimensions, general arrangement drawing and the molded lines, in accordance with the CCS “Classification Rules of Steel Sea-going Vessel“(2006) to make calculations of the

9、 hull structure. The design is divided into two parts, the first part: in accordance with the “Classification Rules of Steel Sea-going Vessel“(2006) , calculate the sizes of each construction members and the boards, according to the results of the calculation to select the plates and profiles which

10、meet the requirements, in accordance with the result to choose the suitable planks and profiles, then list a summary sizes of the main structures. The second part: According to the first parts planning assignment to do calculations and calculate the bottom, deck and superstructure parts size of the

11、components, draw the basic construction plan and transverse section drawings, through the above two drawings, reflects the design ships bottom, the main deck, side, cabin area and superstructure arrangement of components and the size of the major components.The vessels length is 83.10m, design draft

12、 is 7.25m, the design displacement is 5677.2t, the design speeds is 10kn, meet the design requirements of the mission statement and meet the requirements of specifications and general lay out.Key Words cargo ship; structural design; plate; frame本科毕业论文 正文51 前言随着世界经济的发展，现代货船已形成种类繁多、技术复杂和高度专业化的庞大船队，已然形

13、成了一个庞大的货船家族体系。除了常见的杂货船的船型外，如集装箱船、液化气船、滚装船、载驳船等类型的船舶相继问世。其中集装箱船发展最为迅速，发达国家的件杂货运输已基本上实现了集装箱化。船舶具有一定的强度，是指船体结构在正常的使用过程和一定的使用年限中具有不破坏或不发生大变形的能力。由于船舶通常的工作状态是航行状态，因此设计人员应首先保证船舶在航行时具有足够的强度。船舶结构强度通常是指总纵强度。总纵强度计算通常是将船舶静置在静水或波浪上，计算出工况下的危险剖面，并与许用应力比较，这是迄今分析总纵强度的主要方法。其实，船舶所受的外力是相当复杂的，状况远比我们想象的要多得多。船舶在实际工作状态下所受的

14、海水的力是从随机传来的，大小方向都具有随机性，这样就使船体外力的确定变得相当复杂。船体在重力和浮力的作用下，往往不仅会发生总纵弯曲变形和扭转变形，同时在局部范围内船体结构还会发生局部变形，如果局部变形超过一定的限度，也会对船体造成损坏，进而危及到船舶安全。这就要求船体局部结构必须能承受一定相应载荷、抵抗破坏的能力。这称为船体局部强度。只有满足结构和强度的要求，才能够满足入级规范的要求。然而，把船舶静置于波浪上，按梁的弯曲理论来研究船舶总纵强度是初步的。随着时间的推移和对总纵强度认识的逐步深入，为了使船体强度的计算更近于实际，还需要进一步讨论稳定性、扭转、应力集中、疲劳强度等问题。综上所述，为了

15、保证船舶的安全，就必须使船舶具有一定的结构规范和强度刚度要求。2 船体说明本科毕业论文 正文62.1 设计任务书本船为全焊接结构的钢质船，设两层连续甲板、中部设三层甲板室。采用单机、单桨流线型双支承平衡舵。该船设两层连续甲板，本船除货舱区域主甲板为纵骨架式，其余均采用横骨架式。本船船体水下部分无污底，深水平潮，风力不大于蒲氏风标四级及海浪不大于三级海况下，船舶处于满载（平均吃水 7.25 m） ，主机为额定转速时的试验航速不低于 10kn。续航力不小于 4000 海里，自持力不小于 30 天。本计算书按中国船级社钢制海船入级规范(2006) 进行计算与校核。主船体由尾至首，主甲板以下二甲板以上

16、设：储藏室: （艉#8）左应急发电机室: （艉#4）右。后货舱（#7#46） ；（#61#71）甲板室内设单人住室 6 间, 6 人住室 1 间;前货舱（#71#114） 。二甲板以下：舵机舱：（艉#7） 。后货舱（#7#44） ；其中:双层底下#15#26 设 No.5 压载水舱（左、右） ；双层底下#27#44 设 No.4 燃油水舱（左、右） ；机 舱：（#44#71）设主、付机及电气配件仓库，机舱设备；双层底下设燃油舱、滑油舱及压载舱。前货舱（#71#114） ；其中:双层底下#71#84 设 No.3 压载水舱（左、右） ；双层底下#84#97 设 No.2 压载水舱（左、右） ；

17、双层底下#97#114 设 No.1 压载水舱（左、右） ；（#114#123）4500 平台下设艏压载水舱；（#114#127）4500 平台上设空舱、应急消防泵间，其中#117#120设锚链舱。本船船体水下部分无污底，深水平潮，风力不大于蒲氏风标四级及海浪不大于三级海况下，船舶处于满载（平均吃水 7.25 m） ，主机为额定转速时的试验航速不低于 10kn。本船续航力不小于 4000 海里，自持力不小于 30 天。本船稳性符合中华人民共和国海事局船舶海上设施及法定检验规则(2004)国内航行海船法定检验技术规则，以及中华人民共和国海事局船舶海上设施及法定检验规则国内航行海船法定检验技术规则

18、 2006 年修改通报 “完整稳性” ，对近海航区船舶的稳性要求。2.2 设计船资料本科毕业论文 正文7总 长 m10.83计算船长 976夏季载重线长 WL 4.96%夏季载重线长 397%夏季载重线长 7.两柱间长 m05型 宽 6.14型 深 79设计吃水 25.肋 距 60方型系数 m943.2.3 结构规范计算说明 mL6593.72/B.1D60943.bC以上均满足规范要求，可按一般步骤计算。标准肋骨间距： mLSsb 62.05016.实际肋距为 .根据规范，系数 C 值: 17.4.L以下结构计算书按中国船级社钢制海船入级规范(2006) 进行计算与校核。 （每部分结构规范计

19、算右方带的标记内容即为规范中所参考的具体章节）本科毕业论文 正文83 结构规范计算3.1 船体外板3.1.1 船中 区域船底板L4.0船中部 区域内船底板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得的值 2.3.1.2mFLsEt b40.1)70(2.11 hdb8.2072式中: ， ， ，ms6.bF5L93.76， ,mdCMinh4.1).0,.(1012SsEm5.2实取 满足规范要求。t33.1.2 离船端 区域内的船底板 L75.02.3.1.4 Sstb69.8).(式中: m93.761 2.0实取 满足规范要求。t03.1.3 平板龙骨 平板龙骨 2.3.2.1 宽： mLb16

20、93.7590.3厚： t8142底取 , 满足规范要求。m180t3.1.4 舭列板 当舭列板处为横骨架式时应不小于 2.3.1.2 计算值 2.3.3.1实取 满足规范要求。 t133.1.5 舷侧外板 此船舷侧为横骨架式，船舯 区域侧外板厚度 t 应满足一下规定： 2.3.4.2 L4.0距基线 以上舷侧外板厚度: D43mFsEt d56.7)1(07.1 本科毕业论文 正文9mhdst 18.)(2.42式中: 6.0dF5.7mL93.76且不17C93.2Ch 61.2.0hd取.SsES8.1取 满足规范要求。mt0距基线 以下舷侧外板厚度:D41mFLsEt b46.7)10(72.1 hdb52.362式中: ms.0L93.45.1h, 19.2SEmS8.取 满足规范要求。t距基线 到 间区域内舷侧外板厚度，由上述所得之值内差得出D413取 满足规范要求。t120距船端 区域内舷侧外板厚度应符合 2.3.1.4 的要求L75.即 mSstb69.8)03.(取 满足规范要求。mt13.1.6 舷顶列板 舷顶列板的宽度应不小于： 2.3.5.1Lb18580舷侧为横骨架式时，船舯 区域内的舷顶板厚度不小于以下值 2.3.5.24.mFsEt b80.)(.11 L9.7502式中: ms6.b361