1、毕业设计文献综述 船舶与海洋工程 拖网渔船的性能设计 前 言 我国有着丰富的水资源,这对渔业的发展打下了非常良好的基础,正可谓“地大物博,河海众多”。中国的渔业发展,更是令世人瞩目。 1999 年至今,连续 10 年渔获量世界第一,而且仍然一直呈上升的趋势。在我国,主要的渔获工具是小型拖网渔船。因为小型拖网渔船初期投资小,见效快,很受沿海个体渔民的青睐。群众渔业 5818-90KW 更是海上捕捞的主力军,占总机动渔船的 50%。因此,它的安全性,机动性,经济性更受到我国的重视。 国内外渔业及拖网渔船发展前景 世界渔船的数 量呈明显减少的趋势,因为世界大部分已经意识到“渔船过多,会产生过度捕捞”
2、。泰国最大的渔船队经营者要求政府将国内捕鱼船的数量减少一半。日本远洋拖网渔业协会于 2001 年 7 月 18 日宣布解散,原因就是这个曾经拥有 771 艘渔船的协会在 99 年底只剩下 44 艘,进入 2000 年后仅仅剩下了 14 艘,再如日本在北方的大洋性拖网渔船 93 年有 16 艘,到了 99 年仅剩下 6 艘。在新西兰、北美东岸、阿根廷等渔场作业 93 年有 33 艘,到现在只有 14 艘。韩国 90-96 年减少了 307 艘渔船, 97-99 年又减少了 1149 艘。我国到 2010 年将减少 3 万 艘,即由 222000 减少到 192000 艘,渔船数量之所以减少,主要
3、是因为渔船适应渔业资源的数量受到限制的缘故。 正因为渔船要大量减少的缘故,无论近海还是远洋,拖网渔船又是渔船中的主力军,因此,稳定可靠的拖网渔船更加受到各国的重视。高效,节能,安全的拖网渔船将在以后的渔船发展中站稳脚跟。 但我国拖网渔船在改型中仍有很多的问题。近来,一大批近海小型拖网渔船改为流网或围网渔船,特别是一些木质渔船,也改为流网或锚流渔船。由于作业方式的变化,网具等的改变,特别是改变为锚流网渔船的拖网渔船,甲板上都增加 50-60 口锚, 由的船甚至放置于升高甲板上,重量达 5-6 吨之多,因此必须进行倾斜试验,以检验这些船的稳性,这些船归纳起来存在以下的问题: ( 1) 舱口围板、门
4、槛高度不足 600mm; ( 2) 舱墙排水孔面积小,由的船舷墙排水孔面积尚不足舱墙面积的 1%; ( 3) 不少的船的一些舱室只有一个出口; 浙江海洋学院本科毕业论文 文献综述 1 ( 4) 受风面积过大,由的甲板室高达 2.2m; ( 5) 过去的人力舵改为液压舵,但舵机只有一个液压缸; ( 6) 机舱内油柜的加油孔未通至甲板,这就使油柜始终处于由自由液面的状态,再就是机舱空气含油量太大,易于导致火灾; ( 7) 几乎所有的船都没由载重线标志。 CCS 船级规范及其应用中注意事 项: 中国船级社( CHINA CLASSIFICATION SOCIETY)是中国唯一从事船舶技术检验的专业机
5、构。遵照国家有关法律、法规、规定及有关国际公约、规则, CCS 专门为船舶及海上设施而制定和颁布的技术规范和标准,是船舶按照中华人民共和国海上交通安全法规定,为了必须具有船舶检验部门签发的有效技术证书,所必须遵循的技术要件。渔船船体结构设计的成功与否,取决于对以下几个关键要点问题的处理是否妥当。 1 相应规范的选取 设计船舶的种类不同,则被其管辖的规范就可能不同。选取适用的规范是进行船体结构设计的 第一步,适用的规范既是设计的准则,也是审图的依据。 一般根据船舶的种类、主尺度、尺度比、航区和骨架形式等具体情况进行分析判断,选择适用而必需遵守的完整规范及具体章节条款。 2 船体构件尺寸的正确性
6、确定船体构件尺寸的一般顺序是:先选择合适的结构型式、确定肋骨间距,然后可按:外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架及支柱、舱壁、首尾柱、首尾结构、上层建筑及甲板室、机炉座、其它、总纵强度校核等顺序,查 CCS 规范对应公式进行计算,综合考虑各种因素的影响,最后选定结构尺寸。船体板材、构件的尺寸是否合理,取决于公式 的应用、参数的选取和计算的正确性 1。 3 船体结构的连续性 船舶无论采用横骨架式还是纵骨架式还是混合骨架式,其纵向构件均应有良好的结构连续性;甲板、舷侧及船底骨架应能有效连接,构成完整的刚性整体。各种构件,除另有规定外,不应任意开孔;一种结构形式或某一构件在其布置方向上不能突然中
7、断或尺寸突变,以免破坏内力的传递和引起严重的应力集中。为了减少应力集中,所有船体构件的剖面形状应有平顺的过渡 2。 4 船体结构的整体性和节点的选择 船体结构设计时首先应遵循的基本原则是:有关构件应布置在同一平面内,以 组成浙江海洋学院本科毕业论文 文献综述 2 封闭的整体框架结构共同承受载荷的作用。例如,肋板 -肋骨 -横梁形成的横框架;甲板纵桁 -横舱壁竖桁 -内龙骨或底纵桁形成的纵向强框架;甲板纵骨 -横舱壁垂直防挠材 -内底纵骨或船底纵骨形成的纵向次强框架;舷侧纵桁 -横舱壁水平桁 -纵舱壁水平桁形成的水平框架。每一个框架的角隅处就是不同走向构件组成的节点,它是船体结构中较复杂的部位。
8、节点处构件彼此之间一般采用肘板连接,设计类型合理、尺寸足够的肘板,可以保证框架的刚性连接,可靠传递内力,减少应力集中。规范中对于肘板的尺寸、节点的型式按节点所在部位,均有相应的规定和图示要 求 3。 5 受力的均匀性和载荷的有效传递 船体结构构件的布置要尽可能均匀,以避免船体过重、构件规格太多,造成材料的浪费。合理的结构应保证某一构件承受外力后,能有效地将力传递到相邻的构件上去,以避免某一单独的构件承受外力。在常规民用船舶的结构设计中,以下几处应特别留意:其一,支柱的上下端应固定在纵、横强构件交叉的节点上,各层甲板间的支柱尽可能布置在同一垂线上,使支柱所承受的力能有效地传递给甲板和船底结构;其
9、二,当甲板或船底为纵骨架时,舷侧普通肋骨的端部应以肘板与相邻的甲板及船底纵骨相连;其三,当舷侧采用普 通肋骨与强肋骨的交替肋骨制时,一般应设舷侧纵桁,使普通肋骨承受的载荷,能通过舷侧纵桁传递给强肋骨;第四,如果支柱仅由实肋板支持时,则相邻两档实肋板之间应设置短纵桁 4。 6 构件的加强 船体结构还普遍存在须进行局部加强的问题。这是由于某些构件或有些部位的甲板、外板局部性的特殊原因(如局部荷重、腐蚀、磨损、承受振动载荷作用、应力集中等)所致。通常局部加强的方法有:局部用加厚板,局部加覆板,局部增加骨架的尺寸或支撑。结构设计时,要按照 CCS 规范的具体要求,对以下部位应给予局部加强:位于主机座下
10、面的船底板;尾 轴出口处的外板;螺旋桨顶端的外板;锚链筒出口处的外板;甲板开口的角隅处;上层建筑根部的甲板;桅杆、救生艇架、系缆桩等与船体相连的结构等等 5。 7 CCS 规范中的一些基本规定 在结构的布置上规范有某些规定。例如,为了保证船舶的安全性,船长 76m 以上的海船和 40m 以上、常年航行于 J 级航段的内河船,应设双层底,并尽可能由首尖舱壁延伸至尾尖舱壁。结构设计时,应充分满足此规定 . 象有些内河船因其型深小或别的原因,设置双层底确有困难,则可在舭部设置防撞边舱。另外,规范要求,如没有特殊规定,所有船体骨架上不得任意 开孔。即使允许开口时,其排列和开口位置、尺寸也有专门的要求。
11、 浙江海洋学院本科毕业论文 文献综述 3 综合上面 CCS 规范中的一些基本注意事项,以及 CCS 规范对渔船的补充,设计者应严格遵守规范上的规定,严谨的设计拖网渔船的船型及结构,设计出标准的船型。随着科技的发展,对渔船,特别是拖网渔船的要求更是越来越高。中国现阶段仍然是以近海小型拖网渔船为主。纵观世界渔业发展趋势,应该往远洋大型拖网渔船方面发展。 大型远洋拖网渔船特点 首先要了解拖网渔船的的结构设计特点。秦士元在远洋拖网渔船参数分析中对大型远洋拖网渔船的标准基本参数做了比较详细的的分析。文 章中对船长 L、船宽 B、型深 D、吃水 T、鱼舱容积 Vf、航速 V、总吨位 GT 都做了明确的分析
12、。谢孟坚在拖网渔船双速比传动装置的节能与经济性分析一文中则对拖网渔船的动力装置的节能性与经济性上做出了比较。说明拖网渔船采用双速比传动装置能使功率充分发挥,使耗油量降低,带来最大的效益。在重要的安全方面上,马丽莎,江忠爱在世界渔船发展中提到了采用国外先进安全设备是对远洋渔船安全的保证。 结束语 综合考虑世界渔业的发展趋势和我国拖网渔船存在的种种不足,急需一种标准化的拖网渔船船型,在安全性,经济性,快速性等方面满足上 面的要求,我相信拖网渔船的制造一定会迎来一个新的明天。本课题将按照 CCS 船舶规范对拖网渔船船型进行标准设计研究。 浙江海洋学院本科毕业论文 文献综述 4 【参考文献】 1 中国
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15、3 陈龙、 贾复主编,远洋拖网渔船的主要参数分析, 研究简报 1998年 3 月; 14 陈龙、 贾复主编,远洋拖 网渔船船型最优化, 中国造船 1997 年 11 月; 15Cedric Ridgely-Nevitt The resistance of a high displacement length ratio trawler seriesJ Trans SNAME, 1967(75) 16J.Dawson, G.R.Thomson Model experiments with stern variations of 0.80 block coefficient fornJ RINA, 1969(111)