船舶与海洋工程毕业设计：7000DWT清油船结构强度设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）7000DWT 清油船结构强度设计所在学院 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 要近几十年来，油船的频繁海损事故大部分是由碰撞和搁浅引起的, 它不仅导致结构损坏, 带来了生命和财产的巨大损失， 而且污染了海洋， 给人类和海洋生物的生存带来威胁。本文主要介绍 7000DWT 清油船结构强度设计。以一艘垂线间长为 99m 的油船为母型船，根据母型改造法确定新船的主尺度，画出型线图，得出型值表。根据 2006 钢质海船入级规范对新船进行结构规范设计，依据规范对船体主要构件进行计算，选取构件规格。再对新船做结构强度

2、校核，主要是波浪附加弯矩和波浪附加剪力，还有根据实船计算船中剖面特性，得出设计船的中横剖面模数满足规范要求。接着画基本结构图、横剖面图和舱壁图。最后是总结整个过程，对期间遇到的问题进行解决，还有对不足进行分析。总体来说，设计船主要是依据 2006 钢质海船入级规范来进行计算和校核，满足要求。关键词 油船；结构强度；规范设计本科毕业论文 摘要IIStructural strength design of 7000DWT tankerJin DinghuaAbstract In recent decades, the frequency of oil tankers accident mostly

3、 caused by collision and grounding, which not only cause structural damage, brought a great loss of life and property ，but also pollute the oceans, which bring threat to humans and marine life .This paper mainly describes the structural strength of the 7000DWT clear oil tanker design. To a vertical

4、length of 99m between the type of oil tankers for the mother ship, determined according to changes in imitation of the new ship, draw lines plan and type offsets table.According to the 2006 “steel marine vessel construction norms, and specifications of main components of the hull is calculated, sele

5、ct the component specifications. Then do the structural strength of the new ship check, the first is the wave bending moment and add additional shear; then representation of the structure the cross section design of the ship modules is obtained according to calculation of the design ship midship sec

6、tion properties which meet the specifications. Then, the basic structure, the body plan and bulkhead profile are drew .The finally part is to sum up the whole process, including solving the problems, as well as the lack of analysis.Overall, the design of the ship is mainly designed by the 2006 “stee

7、l marine vessel construction norms, to carry out the calculation and check, meet the requirements.Key Words Oil tanker, Structural，Design based on rules 本科毕业论文 前言III前言油船是指装闪点 60的原油、成品油用的液货船。其结构布置型式一般为单层连续上甲板、货油舱区域设有双边壳，双层底，甲板、舷侧、纵舱壁、船底均采用纵骨架式，机舱和上层建筑布置在尾部。随着社会的进步，人们环境保护意识的增强，作为水上油类运输的载体，油船的安全也越来越引起人

8、们的关注。油船的频繁海损事故大部分是由碰撞和搁浅引起的， 它不仅导致结构损坏，带来了生命和财产的巨大损失，而且污染了海洋，给人类和海洋生物的生存带来威胁。基于此情况，近几年来，IACS 关于船舶规范与规则的变动频繁，而每一次规范规则的变动，直接影响到船舶结构设计。2006 年 4 月 1 日正式生效并实施的双壳油船结构共同规范（Common Structural Rules for Double Hull Oil Tankers，以下简称 CSR） ，倡导了更安全、更全面的规范体系，对油船的结构设计影响是全面和系统的。其中影响最深的是船体结构重量的增加，导致了载重量的减小及相应建造成本的增加

9、4。所以在加强结构强度方面的研究还是有意义的。现在的油船都采用双壳双底纵骨架式。其中船底结构是油船上最重要的结构，也是受力状态较严重的构件。船底板是由局部强度决定的， 在满足局部强度条件下，一般亦能满足屈曲条件。船底结构中的纵桁和肋板是受力最大构件， 而且是主要承受剪力的构件， 因此一定要有足够的抗剪面积。底纵桁最大剪应力发生在靠近横舱壁处，肋板最大剪应力发生在与底边舱下旁纵桁相交处，因此，这两个部位的底纵桁腹板与肋板应加厚，有时甚至加厚量很大 5。现代建造的大型油船一般采用纵骨架式双壳结构，并在船体内设置纵向舱壁，以减小货油的自由液面对船舶稳性的影响和增强船舶的总纵强度。船舶总纵强度包括弯曲

10、强度和剪切强度两方面。对于大型油船，船舶纵向强度中剪切强度和弯曲强度处于同等重要的地位. 大型油船的装载和卸载的工况复杂，当相邻的两个货舱装载货油的重量相差较大，特别其中有一个货舱接近空舱时，剪切力的峰值出现在两舱的横向舱壁，如果不注意调控的话，有可能损坏船体结构。研究在大型油船配载程序中如何实现对油船强度要求的校核，对于保证油船航运生产的安全具有积极意义 6。对于油船的结构设计，现在一般认为还必须用有限元法进行直接计算对立体舱段(或整个货舱区) 进行三维空间刚架的有限元分析计算，得到各种载荷工况下结构节点上的位移和节点力，再将上述节点位移或节点力施加到横向框架上，进而对平面框架结构进行二维有

11、限元分析，求得强肋骨框架的应力状态。对于油船结构的分析，目前有许多不同的计算方法。大型油船为了防止和减少油船搁浅或碰撞引起的油污染，其结构特点是均采用双壳双底结构。另外视油舱宽度，一般应加设12 道纵舱壁，否则因其货油舱宽度变大，自由液面影响严本科毕业论文 前言IV重，而使船舶的完整稳性明显恶化 7。本文使用规范设计。规范设计中，其基本思想是将船体骨架全部离散成单个单跨杆件，以支柱、舱壁或是舷侧作为支承边界。在规定的计算压头下，依据结构强度（弯曲和剪切）理论，单个杆件需满足一定的强度，刚度和稳定性要求，再考虑其安全系数，确定构件的剖面模数和弯曲惯性矩。所以规范中一般给出的构件剖面模数和惯性矩的

12、算式，其边界一般是简支或刚性固定，运用起来简便可靠，强度也能保证，还有规范设计方法简单、实用 8。 本科毕业论文 目录V目 录摘 要 .I前言 .III一 总体部分 .11.1 设计任务书和母型船资料 .11.1.1 新船任务书 .11.1.2 母型船主尺度 .11.1.3 母型船船体资料 .21.1.4 主尺度估算 .41.2 设计船型线生成 .5二 结构部分 .52.1 结构规范设计计算 .52.1.1 外板 .62.1.2 甲板 .92.1.3 单层底 .92.1.4 双层底 .112.1.5 舷侧骨架 .122.1.6 甲板骨架 .162.1.7 水油密舱壁 .222.1.8 上层建筑

13、 .232.1.9 舷墙及栏杆 .302.1.10 主机基座 .312.2 主要构件汇总 .322.3 总纵强度计算和校核 .352.3.1 波浪弯矩 .352.3.2 波浪剪力 .372.3.3 船中最小剖面模数 .372.4 图纸 .43三 总结 .45参考文献 .46本科毕业论文 目录VI致 谢 .47外文翻译 .48本科毕业论文 正文1一 总体部分1.1 设计任务书和母型船资料1.1.1 新船任务书船名：7000DWT 清油船航区：无限航区船型：钢质、单甲板、单机、单桨、双壳、柴油机驱动的尾机型用途：用于装运闪点60成品油等主尺度： 垂线间长 LPP 100.00 m 型 宽 B 19

14、.00 m设计吃水 d 7.00 m 型 深 D 9.60 m船级与船籍：CCS 中国主机：6N330-EN 船用柴油机 1 台，额定功率 2574 KW航速/功率储备：不低于 12.0kn/15%MCR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1.1.2 母型船主尺度主尺度垂线间长 LPP 99.00m型 宽 B 18.80m设计吃水 d 7.00m 型 深 D 9.60 m载重量 DW 7000t甲板间高：主甲板至尾楼甲板 3.0m尾楼甲板至艇甲板 2.7m艇甲板至驾驶甲板 2.7m驾驶甲板至罗经甲板 2.7m船级与船藉：CCS，中国本科毕业论文 正

15、文2主机：6N330-EN ，额定功率 2574 KW，续航力 21 天；船体结构：纵骨架式；1.1.3 母型船船体资料货油舱区及横舱壁位置机舱前壁 FR346#舱壁 FR386#货油舱 FR38-FR545#槽形舱壁 FR53-FR545#货油舱 FR53-FR704#槽形舱壁 FR70-FR714#货油舱 FR70-FR87 3#槽形舱壁 FR87-FR883#货油舱 FR87-FR1042#舱壁 FR104-FR1052#货油舱 FR104-FR1211#舱壁 FR121-FR1221#货油舱 FR121-FR141 货油舱前壁 FR141 应急泵舱 FR142-FR147 舱室位置双层

16、底污水井 FR9-FR10污水舱 FR9-FR16污滑油舱（左） FR16-FR22污滑油舱（右） FR16-FR21溢油舱（左） FR22-FR26 溢油舱（右） FR21-FR26测深仪舱（左） FR28-FR29计程仪舱（右） FR28-FR29NO.3 压载舱（左） FR34-FR71本科毕业论文 正文3NO.3 压载舱（右） FR34-FR71NO.2 压载舱（左） FR70-FR105NO.2 压载舱（右） FR70-FR105NO.1 压载舱（左） FR104-FR142NO.1 压载舱（右） FR104-FR142首压载舱（左） FR142-FR147首压载舱（右） FR142

17、-FR147舱底淡水兼压载舱（左） FR-5-FR5淡水兼压载舱（右） FR-5-FR5淡水舱（左） FR5-FR9淡水舱（右） FR5-FR9货油泵舱 FR28-FR34燃油舱（左） FR28-FR34燃油舱（左） FR28-FR34隔离空舱（左） FR34-FR35隔离空舱（右） FR34-FR35污油水舱（左） FR34-FR38污油水舱（左） FR34-FR38NO.6 货油舱（左，右） FR38-FR54NO.5 货油舱（左，右） FR54-FR72NO.4 货油舱（左，右） FR71-FR88NO.3 货油舱（左，右） FR87-FR105NO.2 货油舱（左，右） FR104-FR122NO.1 货油舱（左，右） FR121-FR141应急泵舱 FR142-FR147首尖舱兼压载舱 FR147-艏轻油舱 FR28-FR31各甲板距基线高货舱内底 1320mm