1、浙江海洋学院本科毕业论文 目录 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 某 集装箱船 的方案 设计 学 院： 学生姓名： 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 浙江海洋学院本科 毕业论文 摘要 2 目 录 摘要 . 1 绪论 . 3 1.1、引言 . 3 1.2本课题研究的背景及意义 . 3 1.3 国内外研究发展 . 4 1.4 本论文主要的工作 . 5 2.性能计算 . 6 2.1 设计主尺度 . 6 2.2 型线图的绘制： . 10 2.3 静水力计算 . 10 2.4 静水力曲线图绘制 . 11 2.5 船体阻力与有效功率计算 . 14 2.6 螺旋桨水力性能计
2、算与螺旋桨图 . 17 3.结构部分 . 27 3.1 设计船结构要求 . 27 3.1.1 船体基本结构 . 27 3.1.2 规范与要求 . 27 3.1.3 主尺度 . 27 3.2 主要构件尺寸 . 27 3.3 主要构件汇总 . 49 4.总布置设计 . 51 4.1 船型及用途 . 51 4.2 总布置概况 . 52 4.2.1 区划船舶主船体和设置上层建筑 . 52 4.2.1.1 双层底高度的计算： . 52 4.2.2 船体结构 . 52 4.2.3 舱室具体划分及通道布置： . 52 4.2.4 舾装设备 . 53 4.2.5 救生设备： . 53 4.2.6 航行设备：
3、. 54 4.2.7 信号设备 . 54 4.2.8 锚系泊设备 . 55 4.2.9 舵设备 . 55 4.2.10 栏杆楼梯舱口盖人孔盖 . 55 5.总结 . 56 参考文献 . 57 附表 . 58浙江海洋学院本科毕业论文 摘要 某 集装箱船 的方案 设计 摘要 本文按照任务书的要求进行集装箱船设计 。 内容主要包括性能计算、结构部分和总布置设计。其中性能计算部分，主要参照船舶设计原理和船舶快速性，通过对母型船型线的修改、静水力计算、船体阻力和有效功率计算和螺旋桨水力性能计算，完成型线图、静水力曲线图、螺旋桨图的绘制；结构部分主 要根据 钢质海船入级与建造规范 （ 2006）的有关要求
4、对各主要构件进行强度校核并确定主要构件尺寸，列表汇总；总布置设计主要是根据船舶设计原理相关内容，在以上性能计算、图谱绘制及结构部分计算的基础上，在满足营运要求和保证船的航行性能和安全型的前提下，对船舶的整体进行合理的布置，并最终完成总布置图的绘制。 通过本文的计算研究，初步确定了该集装箱船的型线图、主要构件、总布置图等内容，最终完成该船型的方案设计。 关键词 集装箱船；性能计算；总布置图；方案设计 浙江海洋学院本科 毕业论文 摘要 2 Project Design on Container Ships Abstract The author designs a container ship a
5、ccording to the requaiments of the task. This paper consists of performance calculation, structure division and general layout design. In the part of performance calculation, referring to the Principles of Ship Designing and Ship Resistance and Performance, the author completes the design of molded
6、lines, hydrostatic curves and propeller figure by means of modifying the hull line of parent ship, hydraulic computation, hull resistance and effective power calculation as well as calculation of hydraulic performance. In accordance with the Rules and Regulations for the Construction and Classificat
7、ion of Sea Going Steel Ships(2006), the section of structure devision includes the check on primary members of parent ship in the purpose of determining the main scantling and the results are summarized in sheets. On the basis of the above calculations and graph drawing as well as in light of the re
8、lated parts in the Principles of Ship Designing, meeting the operation requirements and guaranteeing the shipping performance and safety, the author makes logical settings on the general layout of the ship and finally accomplishes the general layout. In this paper, through the calculation study, the
9、 author makes a preliminary conclusion of the molded lines, primary members and general layout, thus contributing to a complete project design on container ships. Key Words container ships;performance calculation; general layout; project des浙江海洋学院本科毕业论文 正文 3 绪论 1.1、引言 集装箱船是装载集装 箱的专用船舶，是用于集装箱运输的货运船舶
10、。 它的结构和形状跟常规货船有明显不同。它外形狭长，单 甲板 ，上甲板平直，货舱口达船宽的 70 -80，上层建筑位于船尾或中部靠后，以让出更多的甲板堆放集装箱，甲板一船堆放 2 4 层，舱内可堆放 3 9 层集装箱。集装箱船装卸速度高，停港时间短，大多采用高 航速 ，通常为每小时20 23 海里。 1.2 本课题研究的背景及意义 随着我国对外贸易的迅速发展面对 “ 物流无国界 ” 和 “ 全球贸易一体化 ” 的新趋势以及从 80 年至 90 年我国港口集装箱吞吐量平均以每年递增 34的速度快速发展的形势，我们有必要了解在从根本上改变落后的传坑运输方式面貌，被称为本世纪的一场。运输史上的革命
11、的集装箱运输有重要地位的集装箱船的发展历程和今后的发展趋势 集装箱船最早是诞生在四十年代。从那个时候起轮船公司逐渐从小型船只缓慢但稳步发展到现在可以运 载数千只标准集装箱的巨轮这是由于有很多种的因素推动着人们不断追求越来越大的集装箱船其中最重要的因素是货运费用率不断地下降促使轮船公司不断谋求更大的规模经济同时。也把集装箱船的发展带人了一个迅速发展的繁荣时期 第一代集装箱船是在六十年代开始全面投入使用的。当时这种集装箱船平均可以运载500 到 1000 只标准集装箱 第二代集装箱船是在七十年代问世的，这类集装箱船平均运载能力为 1500 到 2000 只标准集装箱 第三代集装箱船是在八十年代中期
12、，随着巴拿马型集装箱船的推出而诞生的这种集装箱船是能够 在巴拿马运河上航行的最大船只它们可以运载 2500 到 3500 只标准集装箱船体有 13 个标准集装箱宽 第四代集装箱船是在八十年代束期，以韩国的。现代号。集装箱船等的建成投入使用为标志的，继巴拿马型集装箱船后又建造的新一代集装箱船这种大型集装箱船的运载能力为3500 到 5000 个标准集装箱这种集装箱船由于船体太大，成为无法在运河中航行的第一批集装箱船 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 4 第五代集装箱船是在进入九十年代后，随着 “ 梅尔斯克女王 ” 号和。克努兹梅尔斯克 ”号的建成而诞生的这种特大型集装箱船的运载能力达到 6000
13、或更多个标准集装箱 船体有17 个集装箱宽 由于集装箱超重设备活动臂伸出的长度是有限的，扩大集装箱船船体主要是将集装箱船身加长而不是加宽集装箱船体迅速增大的一个关键因素，是由于大批轮船公司为谋求更大的规模效益，逐由分散经营而走向联合经营随着集装箱船体的不断增大，而引发出了这样一个问题即：有一天世界上是否会出现拥有 10000 个标准集装箱或更大运载能力的集装箱船 ?我们知道，决定集装箱船体大小最根本的原因主要是对航运能力的需求，对此我们将试目以待 那么现在需要考虑的一个重要问题是在港口码头全部实现计算机管理和机械化作业，集装箱能够从船上卸下来可以直接蓑上专用火车或汽车港区工作效率节奏已经很快的
14、今天。码头上的设施是否能够充分满足为这种巨型集装箱船提供服务的要求，即：足够深的集装箱船航道足够宽的集装箱回转半径集装箱船码头的结构支持，以及超重设备的数量和超重设备活动臂长度和更快速的装卸 同时，我们还应该注意到在全球海运贸易中 96 年比 95 年的集装箱海运量整整增长了4：尤其是发展中国家现代化集装箱船的增长速度最快，增长率达到了 18 1：而且发展中国家海运船队商船本身的现代化程度达到了相当先进的承平，船只的平均船龄大大下降 ，特别是集装箱船只的平均船龄下降更为明显，已经达到了世界先进海运船只的平均船龄水平 1.3 国内外研究发展 通过观察发现，正常情况下， 2 000 TEu 以上集
15、装箱船的船龄达到 26 28 年般就要被拆解，而小犁集装箱船的船龄叫以达到 3 0 年。在恶劣的市场条件下，由于重燃油的消耗或较高的吨位箱位比率，即使是船龄很年轻的册舶也会被拆解。依据市场条件，而不仅仅靠船龄来准确地预测集装箱船的拆解量很很难的。根据法围船舶经纪机构的预测，由于市场需求旺盛，尽管船队规模增长迅速，但各 种 集装箱船仍然供给不足，特别是 2 5 0 0 5000TEu 档次范围的中犁集装箱船。在过去的 1 0 年中，围际海运贸易量的年增长率仅为 7左右，而世界集装箱船队的年下均增长率却达到 1 0 7。按照目前的手持订单晕， 2004 年完 T 交付的集装箱船为 209 艘、 7
16、22469TEu， 2005 年为 262 艘、 909493TEu， 2006 年为 222 艘、 980061 TEu，这样，到 2007 年 1 月 l 同，世界集装箱船队规模将达到 3878 艘、 92 4万 T Eu 的水下，不考虑这叫期内的集装箱船拆解量， 2004 年， 200 5 年和 2 006 年二年的箱位量年平均增长率将达到 11 7。 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 5 1.4 本论文主要的工作 1) 根据主尺度估算方法确定设计主尺度，画出船舶的型线图 2) 根据型值表和型线图计算静水力并画出静水力曲线图 3) 设计船船体阻力与有效功率计算 4）螺旋桨水力性能计算与螺旋
17、桨图 5） 结构设计 6）总布置设计 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 6 2.性能计算 2.1 设计主尺度 母型船主尺度 总长 LOA 133.70m 设计水线长 LW L 129.27m 垂线间长 LPP 127.00m 船宽 B 16.00m 型深 D 7.80m 设计吃水 d 6.10m 肋距 0.70m 排水量 10163.52t 方形系数 0.807 新船主尺 度的设计方法 ： 1、主尺度估算方法确定主尺度的外因 由于在选择主尺度时，必须全面地考虑船舶的各项技术性能、经济性与主尺度之间的关系同时还要注意到各个主尺度对技术、经济指标的影响程度。而当设计新船时，一个因素的确定往往会影响到
18、后面整体。如船长 L，一般来说总阻力会随着船长的增加而减小。总阻力减小的程度和规律与航速 V 以及 Cb、 B 和 d 的修改的情况有关。例如 B 和 d 不变，增加 L减小BC,在航速较高时总阻力减小会很显著。 2、主 尺度估算方法确定主尺度的内因 在总体设计方案构思和主尺度选择时，经常需要对主尺度和主要性能进行定量的估算。在设计初始阶段，尽管需要考虑的因素很多，但确定的条件很少，所以一般适用的近似估算方法都很简单。 主尺度估算确定 ： 排水量 : 选择主机 主机型号 6320zcd-6 立式，水冷，直接喷射，可逆转，增压， 标定功率： 3824kw， 5199.1ph 浙江海洋学院本科毕业
19、论文 正文 7 转速： 520r/min 耗燃油： 160g/ps*h 10163.52t 集装箱船取系数 Ws 0.126， Ws 为吨 /立方米 系数。近似得到空船重量（包括主机和舾装）约为： 0.105 127 16 7.8=1744.85(t) 空船重取 940t 燃油重量： 该主机持续功率为 5199.1bhp，相当于服务状态下的功率，取服务航速为 16kn，续航力为 3500 n mile，另加 5 天燃油储备，正常航行重主机烧重油，单位耗油量为 160g/ps*h,燃油重量： 610)524163500(1.5199160 =38.46(t) 滑油重量： 滑油为燃油重量的 5%：
20、 92.1%546.38 45.5 5% 2.27( )t 滑油取 2 吨。 锅炉水和锅炉燃油重量 锅炉水和锅炉燃油重量，按母船选取 15t。 生活用水重量 生活用水重量，每人每天消耗 110Kg 生活用水，总计： 2 6 0 .1 1 1 5 4 2 .9 ( )t 人员及行李重 人员及行李重，每船员重 70kg，行李按 40kg， (7 0 4 0 ) 2 6 0 .0 0 1 2 .8 6 ( )t 食品重量 食品重量，每人每天消耗 5kg， 备品 备品重量，按母船取 5t，总消耗品重： 38.46+2.27+42.9+2.86+0.139+5=91.63 重力浮力平衡 浮力估算 )(6
21、.1 2 0 0 0005.1025.1807.01.616127 tkCbTBL 重量总和 )(1 2 0 0 052.1 0 1 6 363.9185.1 7 4 4 tW 重力浮力平衡 2 6 1 5 0 .0 0 5 0 .1 3 9 ( )t 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 8 2 8 4 6 .9 2 8 4 6 0 .9 ( )t 设计排水量为 12000t 船长 L： （ 1）：母型换算公式： 由于新船与母型船相似，所以，可根据公式 (0LL 310)/ ,根据设计 =12000t L=133.629m 式中下标 o表示母型船。 （ 2）巴土裘宁公式： 2)2( VVCLPP
22、31 ，根据设计航速 V=16.5Kn PPL =130.0501m 式中： V-航速（ Kn） -排水体积（ m3 ） C-系数，巴土裘宁建议取 7.2：兰木仑根据水池试验资料修正后建议按表 2.1 选取。对沿 海小型船舶（ L20 7.85 15.518.5 7.11 20 7.70 船宽 B 和吃水 d: 用型船资料估算：对于载重型船舶， B 和 d 可用排水量换算 B=B 3100 )/( d=d 3100 )/( 求 得 B=16.54m , d=6.31m 型深 D： 集装箱船的型深由舱内箱的布置确定时，可按下式估算： D MHCHD fhhthC D=8.146m 式中： C-舱内最上层箱顶与舱盖之间的空隙，约为 0.250.3，此处取 0.28 Dh -货舱双层底高度，它的选择参见船舶设计原理 7.2.1 节，取为 1.8 Ht -舱内集装箱层数
