船舶与海洋工程毕业设计：4800HP拖轮型线设计.doc

1、 本科毕业论文（20 届）4800HP 拖轮型线设计所在学院 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2目录论文摘要2第一章 船型要素选择41.1 任务书及母型资料分析.41.2 排水量、主尺度及船型参数估算.6第二章 母型船横剖面面积曲线绘制102.1 母型船横剖面面积计算.102.2 母型船横剖面面积曲线绘制17第三章 新船横剖面面积曲线的绘制.193.1 新船横剖面面积曲线特征分析193.2 新船横剖面面积曲线的选择213.3 新船横剖面面积曲线的修改与绘制22第四章 型线几何形状特征和参数的选择.294.1 型线几何形状特征和参数的分析确

2、定.294.2 船体阻力与有效功率估算33第五章 线性变换与型线图绘制.38第六章 总布置设计与总布置图绘制.43参考文献.49讨论部分和致谢词 .50外文翻译.52附图 1 型线图附图 2 总布置图本科毕业论文3摘 要本设计船为钢质、单底、单甲板、横骨架式的柴油机型拖轮，该船是一艘以全回转推进装置驱动的、具有最佳推拖能力、稳性和操纵性的拖轮。主要航行于沿海航区，用于在大连港域内作业，并满足对第七代集装箱船靠离泊位作业以及大连港 30 万吨原油码头和 25 万吨矿石码头的消防配套要求。设计主要由六部分组成。一、船型要素的选择，包括分析任务书与母型资料和估算排水量及主尺度；二、通过梯形法计算母型

3、船横剖面面积，并绘制母型船横剖面面积曲线；三、通过修改棱形系数和浮心纵向位置，采用“迁移法”来修改面积曲线，绘制出新船横剖面面积曲线；四、型线几何形状特征和参数的选择并用艾亚法估算船体阻力与有效功率；五、型线变换和型线图绘制；六、总布置设计和总布置图绘制。设计结论：船总长 37.65m,垂线间长 32.85m，型宽 10.73m，型深 4.85m，设计吃水3.71m，设计排水量 740.75t，满足任务书和相关规范的要求。【关键词】 拖轮；型线设计；横剖面面积曲线；总布置设计 本科毕业论文4Lines design of 4800HP tugboat【Abstract】 The design

4、ship is a steel, single bottom, single deck, horizontal skeleton type diesel version tugboat. The ship was a ship in the rotary propulsion system which has the best tuituo driven, manipulative ability and stability. It is main sailing in coastal compliant , in dalian domain for operation, and meet t

5、he seventh generation container ships from berth assignment and dalian port by 30 tons of crude oil wharf and 25 tons ore terminal fire matching requirement. Design consists mainly of six parts. The first part: hull elements of the options, including analysis with the type of material and commitment

6、s and principal dimensions estimating displacement; The second part: through the trapezoidal method to calculate the mother ship, and drawing the cross section of curve; The third part: by modifying float, the heart longitudinal position “migrate method“ to modify area curve, draw a new ships cross

7、section of curve; The forth part: lines geometric shapes characteristics and parameter selection and estimated effective power resistance and hull by aiya method; The fifth part: lines transformation and lines plane drawing; The sixth part: The general arrangement design and general arrangement prof

8、ile drawing. Design conclusion: the total length of the ship is 37.65 meters, the length between perpendicular is 32.85 meters, the beam is 10.73 meters, the depth is 4.85 meters, the draft is 3.71 meters, the design displacement is 740.75tons and all these Meet commitments and the relevant specific

9、ation requirements. 【Keyword】 Tugboat; Lines Design; Cross section of curve ; general arrangement本科毕业论文5第一章 船型要素选择型线设计是船舶总体设计的一项重要内容。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的影响。因此，在设计开始时，在分析任务书和相关资料的基础上准确的确定船舶主参数和性能等船体特征的把握就显得尤为重要。1.1 分析任务书与母型资料船舶的设计任务书是对该船使用任务和技术要求的体现，是设计的依据和出发点。本设计船为钢质、单底、单甲板、横

10、骨架式的柴油机型拖轮，该船是一艘以全回转推进装置驱动的、具有最佳推拖能力、稳性和操纵性的拖轮。主要航行于沿海航区，用于在大连港域内作业，并满足对第七代集装箱船靠离泊位作业以及大连港 30 万吨原油码头和 25 万吨矿石码头的消防配套要求。新设计船的阻力性能、载重量、设计航速等参数与母型船相差不大，因此，以母型船作为参照，按相应法规和规范要求进行一系列的设计工作，完成设计任务。1.1.1 任务书要求船 名：港作拖船航 区：沿海航区船型特征：本拖轮是一艘以全回转推进装置驱动的、具有最佳推拖能力、稳性和操纵性的拖轮。用 途：本船主要用于在大连港域内作业，并满足对第七代集装箱船靠离泊位作业以及大连港

11、30 万吨原油码头和 25 万吨矿石码头的消防配套要求。主尺度： 总 长： 40.00m两柱间长： 33.00m型 宽： 12.50m本科毕业论文6型 深： 6.0m设计吃水： 5.0m海水排水量： 900.0t以下数据仅供参考：方形系数： 0.5525舯横剖面系数： 0.8868水线面系数： 0.9807棱形系数： 0.6230主甲板桥楼甲板（在 F49 肋位） 2.50m桥楼甲板驾驶甲板 2.40m驾驶甲板罗径甲板 2.40m艏舷弧 1.220m艉舷弧 0.582m梁拱（主甲板） 0.20m原始纵倾 1.220m舭部半径 1.336m肋 距： 0.50m船体结构（材料、结构形式等）：本船结

12、构材料采用 CCS 认可的普通强度船用结构钢，钢板为 CCS-B（除 5、6mm 板外）型材为 CCS-A 级，所有钢材（包括锻钢件和铸钢件）的化学成份和强度指标，必须满足中国船级社钢质海船入级与建造规范有关船体结构用钢的规定。电焊焊接材料：手工焊焊条采用结 422 及结 507。二氧化碳保护焊焊丝采用 TWE-711及埋弧自动焊丝 H08A。本船采用横骨架式结构，全船肋距为 500mm。艉部的加强结构能够承受艉端推力。船底采用单层底结构，每道肋位上设置肋板。机舱和船员舱的部分区域采用双层底结构。总体布置特征：详见总布置图 主要设备配备：本船主机采用 6L28HX 型柴油机 2 台，每台 MC

13、R 为 1765kw、750r/min，配SRP1215CP 推进器 2 台。其余按法规和规范要求配备。本科毕业论文71.1.2 母型船主要尺度及系数1）主尺度总 长 36.50m两柱间长： 31.85m型 宽： 10.40m型 深： 4.70m设计吃水： 3.60m海水排水量： 680.5t方形系数： 0.5525舯横剖面系数： 0.8868水线面系数： 0.9807棱形系数： 0.62302）甲板间高度主甲板桥楼甲板（在 F49 肋位） 2.50m桥楼甲板驾驶甲板 2.40m驾驶甲板罗径甲板 2.40m艏舷弧 1.220m艉舷弧 0.582m梁拱（主甲板） 0.20m原始纵倾 1.220m

14、舭部升高 0.565m舭部半径 1.336m肋距： 0.50m船员 10P1.2 设计船排水量及主要尺度确定1. 2.1 新船主尺度的初步确定本科毕业论文8本船是港作拖轮，其主要任务是在港区内及锚地拖带顶推其他船舶，要求操纵灵活，回转性能好，故设计时取满足布置要求的最小船长。因此，本设计船在母型船的基础上垂线间长 LPP 增加了 2 个肋位。拖轮在工作过程中，往往受到被拖船舶的急牵，其稳性要求较高，所以船宽通常按稳性要求选取较大船宽。从提高螺旋桨的性能来说，选择尽量大的吃水是有好处的，增大设计吃水可以增大螺旋桨直径，提高其效率。拖船的功率相对较大，螺旋桨直径也相对较大。但增加吃水，稳性高度将减

15、小。因此在确定吃水时主要从限制条件，浮力及螺旋桨的适应直径几个方面考虑。选择型深时，在保证大角稳性的要求下来确定型深。因此，新船主尺度初步定为：总长 37.65m两柱间长 32.85m型宽 10.73m型深 4.85m设计吃水 3.71m1.2.2 设计排水量及载重量的确定1）空船重量 LW 的估算根据母型船资料可以知道：母型船的满载排水量：=680.5t ，根据船舶设计原理表 3.2.1 各类船舶的空船重量与满载排水量之比，拖船为0.850.95，取船舶的空船重量与满载排水量之比为 0.9，得到：母型船空船质量为：LW=612.45t根据船舶设计原理表 3.2.3 可以得到：船体刚料重量与空

16、船重量比：W H/LW=0.40船体舾装重量与空船质量比：W O/LW=0.24母型船的刚料重量 WHO、舾装重量 WOO、机电重量 WMO 的计算如下： tLH 98.245.6140.0o2tMO .0.9.5.61母型船的系数 CH1、C O2、C MO 的计算如下本科毕业论文95094.)7.410(85.392)(1 OHDBLWC.).(.6)(O 508.4)73.015(82)73.0( .05.0DMOPC设计船的刚料重量 WH、舾装重量 WO、机电重量 WM 的计算如下：tBL 712.60)85.4.(294.)(1 CO 731085.360 tPDM 48.2).(.

17、4)75.( 5.因此可以得到设计船空船的质量： tWLOH 6.371.07.1562.02）载重量 DW 的估算（1）人员及行李：根据母型船设定船员的数量为 10p船员重量：6510=650kg船员行李重量：3510=350kg船员及行李总重量：650+350=1000kg=1t（2）食品和淡水：自持力= （式中 R 为续航力（n mile） 为服务航速（kn） ）)(24dVRS SV根据母型船得到自持力为： d5.24.1380根据公式 3.3.1 （船舶设计原理 ）总储备量=自持力人员数（食品定量+淡水定量）=2.5d10p（4.0kg+200kg）=5100kg=5.1t本科毕业论

18、文10（3）燃油：参照母型船资料确定新船燃油携带量为 WF50.4t滑油携带量 WL0.04W F 0.0450.4=2.016t（4）其他设备其他设备取为 7%LW0.07 637.6=44.632t因此可以得到设计船的载重量为：DW=1+5.1+50.4+2.016+44.632=103.148t3）设计船排水量的估算由船舶设计原理公式 3.1.3 可以得到船的排水量有空船重量和载重量两部分组成，计算如下：tDWL748.01.36.74) 对排水量进行校核：因为设计船和母型船改变不大，所以 CB 用母型船的进行校核。 tBdkC 01.745.315.2.52.0 与估算的排水量相差不大，因此以上主尺度估算较为合理。