船舶与海洋工程毕业设计：86m沿海运粮船规范设计和强度计算.doc

1、本科毕业论文（20 届）86m 沿海运粮船规范设计和强度计算所在学院 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 前言前 言运粮船是专门装运谷物的散货船。运粮船由于船的积载因数大，舱容较普通散货船大，散粮下沉密实和流动性，通常要装设止移板，加高舱口上的围板高度，使沉降后的散粮适在舱口水平。运粮船在两舷布置底边舱加高舱口围板以保证满舱，两舷布置底边舱便于清舱，也能增加抗沉性。双层底和四个边舱区采用纵骨架式结构以保证船体总纵强度，两舷边舱之间水线附近的总纵弯曲应力很小，采用结构比较简单的横骨架式结构可以解决散装谷物的流动问题。运粮船承担着全球粮食运输的

2、艰巨任务。由于我国地域间粮食种类及数量的供求不平衡性，使得粮食外贸进出口量及内贸调拨量迅速增加。东北三省优质的大米大豆都通过近海的运粮船运到长三角和珠三角等地区。像本船这样的 类沿海货船具有很大的发展前景。为有效地防止散装谷物运输船舶发生倾覆沉船事故，从 1860 年起就陆续有一些国家和地区制定了要求强制执行的散装谷物船舶运输规则。1992 年国际海事组织的海上安全委员会对1974 年 SOLAS 公约的第六章进行修改形成国际海上散装谷物安全装运规则 。我国现行的国际航行海船法定技术检验规则对运粮船也具体的要求规定。国内国际对运粮船的规范要求是很全面的。本科毕业论文 目录目 录摘要 .IAbs

3、tract .II第一章 总体部分 .11.1.1 设计任务书 .11.1.2 母型船资料 .21.1.3 主尺度估算 .21.1.4 设计船各项重量估算 .2第二节 型线设计 .51.2.1 母型改造确定系数 .51.2.2 母型船型值 .51.2.3 母型改造后得到的型值 .7第三节 舾装数与锚泊设备计算 .81.3.1 概述 .81.3.2 主要计算尺度 .81.3.3 舾装数计算 .81.3.4 配备 .81.3.5 主要舾装设备 .81.3.6 航行设备 .91.3.7 信号设备 .91.3.8 无线电设备 .91.3.9 救生设备 .91.3.10 消防设备 .9第四节 总布置设计

4、 .101.4.1 概述 .101.4.2 主要尺度 .101.4.3 主机和航速 .101.4.4 总体布置（详见附录 ZHC413-100-01） .111.4.5 船体结构 .111.4.6 干舷及稳性 .121.4.7 载重量及载货量 .12第五节 设计船舶重心计算 .121.5.1 空船重心高度 .12gEz1.5.2 重心纵向位置 .13第二章 强度校核计算书 .16第一节 概述 .16本科毕业论文 目录第二节 船舶主要尺度 .16第三节 计算过程 .172.3.1 外板 .172.3.2 甲板 .182.3.3.双层底 .192.3.4. 舷侧骨架 .202.3.5. 甲板骨架

5、.222.3.6 舱壁 .26第四节、主要构件尺寸汇总 .28（主要构件汇总表） .28第五节、中横剖面模数计算 .29第六节、总强度校核 .30设计总结: .31参考文献: .32致谢词: .错误!未定义书签。本科毕业论文 摘要I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 86m 沿海运粮船。设计船为钢质，单甲板，货舱区域及机舱局部设有双层底，货舱区域舷侧为双壳结构，单桨、单舵、单机，艉机型柴油机推进的 86m 沿海运粮船，主要从事海上运输工作，航区为 类的货船。该设计主要包括两个部分：即总体部分和结构部分。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，

6、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、结构部分：船体结构计算书，基本结构图，中横剖面图，典型横舱壁图及典型节点图的绘制等。整个设计过程所得的设计结论：设计船总长 86m，垂线间长 79.38m，设计吃水 5.0m，设计排水量 4732.44t，满足设计任务书和相关规范的要求。关键词运粮船 ；总体设计 ；结构设计； 本科毕业论文 摘要IIDesign and structure calculations for 86m grain carrierAbstract This is a reasonable arrangement grain carrier designed

7、 to consistent with specification and strength requirement. Its steel single-deck, double bottom, single-propeller, alone rudder, longitudinal and transverse fixed framework, welding type, stern-engine ship, mainly engaged in maritime transporting, navigating zones for Type . The design process incl

8、udes two parts: the general part and the structure part. The first part includes analysis with specification and model ship, determination of proposed ships principal dimensions and displacement , weight and gravity center estimate. The ships lines plan and general arrangement plan are developed acc

9、ordind to imitation transformation. The second part includes the calculation of the hull structure, basic structural plan , midship section plan , typical transverse bulkhead plan and typical node plan . In summing, the length overall of this ship is 86meters ,the design length on the waterline is 7

10、9.38 meters ,the design draft is 5meters ,and the design displancement is 4773.77 tons,all of which satisfy with the requirements of the specification and the relevant norms .Key words grain ship ; general part ; structural part.; imitation transformatio本科毕业论文 正文1第一章总体部分第一节 设计船主尺度确定1.1.1 设计任务书题名： 86

11、m 沿海运粮船规范设计和强度计算航区： 类（沿海航区）船型： 钢质、单甲板、单机、单桨、艉机型柴油机推进的 86m 沿海运粮船用途：主要航行于中国近海航区，用于各类谷物、粮食等主尺度要求：总 长 LoA 86m垂线间长 Lpp 80m型宽 B 15.0m型深 D 6.5m吃水 d 5.0m方形系数 Cb 0.7947排水量 4200 t载货量 3000 t船员 14 人船级与船籍：非国际主机： 8310ZlDz 船用柴油机 1 台，额定功率 950KW，额定转速 500r/min。干重：15000kg，耗油率：95g/kWh，尺寸（长宽高）：40109101740mm齿轮箱： GWC39.41

12、 船用齿轮箱 1 台，减速比 2.5:1 重：5000kg；航速/功率储备： 不低于 11.5Kn/10%MCR；续航力/自持力： 2000 海里；船体结构（材料、结构形式等）： 钢质焊接，纵、横混合骨架形式；总布置要求： 本船主船体内设置淡水舱、机舱、压载水舱、货舱、燃油舱、主机舱等；尾甲板上设置有厨房、船员室、餐厅、辅机室、卫生间、驾驶室等；设备要求： 10 人 B 型气胀式救生筏 2 具，采用 2.5m 液压舵机一台，其余按法规和规范要求配备设计内容：确定设计船的排水量、重量重心计算与主尺度型线设计总布置设计基本结构设计与强度规范校核本科毕业论文 正文21.1.2 母型船资料母型船主要数

13、据资料：总 长 LoA 78.00m水线长 LWL 74.59m垂线间长 Lpp 72.00m型宽 B 12.20m型深 D 6.0m吃水 d 5.0m方形系数 Cb 0.7947排水量 3592.4t船员 16P主机：8300ZlDz 船用柴油机 1 台，额定功率 735KW，额定转速 450r/min齿轮箱：GWC39/41 船用齿轮箱 1 台，减速比 2.5:1航速功率储备：11kn10MCR续航力自持力：2000 海里母型资料基本结构图、总布置图、型线图、船体说明书1.1.3 主尺度估算本船设计中主尺度确定参照母型船：因为母型船和设计船的方形系数相同，因此可以用仿氏变换法确定设计船主尺

14、度。 （式中： 与 分别表示设计、 PL、 B、 d00P、 L、 B、 d船和母型船的排水量、垂线间长、船宽、吃水。 ） 072.PL012.B05.3491.2t ?5?( )0mnp0PL0n0dp取垂线间长 m79.38P012L015.23B05.1dp1.1031.2301.03592.4=4732.44tnp1.1.4 设计船各项重量估算空船重量 LW 估算排水量是船舶技术性能的重要参数之一，是船舶设计中各项性能计算的重要依据。船舶的排水量即为组成船舶的各项重量之和。船舶的重量可分为空船重量和载重量两大部分，即 。DWL空船重量 LW 的估算：空船重量 LW 分成船体钢料重量 W

15、H、舾装重量 WO 和机电设备重量 WM 三大部分。根据船舶设计原理 9 LD母型船的 =3491.20tpbBdC=1221.92L本科毕业论文 正文3船的排水量由空船重量 LW 与载重量 DW 组成，不同类型的船舶空船重量占排水量之比差别较大中小型货船的 在 0.300.43 之间，母型船的值在范围之内。/LW根据船舶设计原理 9，采用平方模数法估算设计船空船重量，表 3.2.3 取：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=0.55122

16、1.92=672.06tWOO=0.29LWO=0.291221.92=354.56tWMO=1221.92-672.06-354.56=195.30t则母型船的系数 CH1、 CO2、 CMO 的计算如下：根据船舶设计原理 1公式（3.2.2）,取 a=1,b=2 则1672.0.36(2)8(1)HOHLBD根据船舶设计原理公式（3.2.20）得：2354.0.25()7(6)OWC根据船舶设计原理公式（3.2.26）得： 0.50.51918(/.3)(/.3)MOODP设计船的钢料重量 WH、舾装重量 WO、机电重量 WM 的计算如下：12.68(6.CLBt2()051.)425O.

17、 0.9(.1.73.73DMPt因此可以得到设计船空船的质量：86.42.5.5.24HOMLWt排水量裕度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。在设计初期，取排水量裕度为空船重量的 4%6%其他各项重量估算人员及行李：新船设定船员人数为 14 人，人员重量=65kg14=910kg=0.91t行李重量=35kg14=490kg=0.49t食品和淡水本科毕业论文 正文4自持力= = 7(d)24sRV01总储备量=自持力 人员数（食品定量 +淡水定量）=714（4+160）=

18、16072kg=16.07t燃油及滑油的重量根据船舶设计原理 9公式（3.3.3）燃油重量： =FW301gptk=95 1.2950 1.232013=21.66t根据船舶设计原理 9公式（3.3.5）润滑油重量： = =0.0521.66=1.09tLF备品、供应品重量：取 0.6%LW=6.21t总和以上各重量可得整船总重量=4597.23tLWD由仿氏变换所得的排水量 =4732.44t 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 86.00m垂线间长 Lpp 79.38m型宽 B 15.00m型深 D 6.50m吃水 d 5.00m方形系数 Cb 0.7947排水量 47732.44t船员 15P载货量 3000 t