1、浙江海洋学院本科毕业论文 目录 - 1 - 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 散货船结构强度规范计算 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 目录 - 2 - 目录 摘要 1 绪 论 . 5 1.1 选题的意义 . 5 1.2 国内外船舶结构强度的研究状况 . 5 1.3 本设计的主要内容 . 5 2 设计船主尺度及排水量的确定 . 5 2.1 分析任务书与母型 船 资料 . 5 2.2 设计船排水量及主要尺度确定 . 7 2.3 设计船重量估算 . 8 2.4 设计船 空船 重量估算 . 8 2.5 方形系数 . 9
2、 3 设计船型线图绘制 . 10 3.1 设计船型线设计 . 10 3.2 绘制设计船型线图 . 11 4 设计船总布置设计 . 11 4.1 设计船总布置设计 . 11 4.2 绘制设计船的总布置草图 . 12 4.3 设计船重量重心计算 . 12 5 结构部分 . 16 5.1 设计船结构强度规范计算 （ CCS） . 16 6 总结部分 . 31 7 致谢词 . 32 浙江海洋学院本科毕业论文 摘要 - 3 - 散货船结构强度规范计算 摘 要 千吨级 散货船结构强度设计采用结构规范设计，从总体部分、结构部分、总结与讨论部分进行设计。总体部分的设计包括：任务书和母型资料的分析，设计船主尺度
3、确定和重量重心计算、新船型线图生成和绘制 总布置草图等。结构部分的设计包括：结构规范设计计算、总纵强度计算与校核、基本结构图绘制、典型横剖面绘制、横舱壁图绘制等。总结与讨论部分：总结设计的过程经验和改进对母船的内容，对设计中遇到的问题和不足进行分析。 结论：设计船主尺度满足设计任务书的要求，船体结构规范设计计算和总纵强度计算与校核满足 2006 钢质海船入级规范要求。 关键词 散货船；结构设计；规范设计；尺寸确定 浙江海洋学院本科毕业论文 摘要 - 4 - structure designing of Bulk cargo ship Abstract The structure standar
4、d design is adopted in 1000DWT bulk carrier structural strength design. It involves the overall part, structure part, summary and discussion part. The design of the overall part include: Analysis of the assignment and master mould data, the determination of the designed ship s main admeasurement and
5、 the calculation of weight and the center of gravity, the production of the designed ship lines plan and the arrangement of the schematic diagram and so on. The design of structure part include: The standard of structure and calculation standard design, the calculation and check on the general stren
6、gth of longitudinal , the drawing of the basic structure plan, typical cross section plan and transverse bulkhead plan. The summary and the discussion part: Summarizing the experience of design process and improving the reference ship content, analyzing the problem and insufficient during design. Co
7、nclusion: the designed ship s main admeasurement meets the requirements of the assignment. The calculation and check of ship structure standard design and the general strength of longitudinal satisfies 2006 steel vessel to enter the level standard request. Key Words Bulk cargo ship; Structure design
8、; Standard design; Size determine浙江海洋学院本科毕业论文 正文 5 1 绪 论 1.1 选题的意义 当今船舶的种类繁多，用途也日渐增多。 .举例来说，散货船是一种常见的货运船舶，它主要用于运输干散货。运输的货物一般是均质的，可以直接装载在货舱内而不需要任何中间形式的包装。散货船的货物范围很广，世界贸易中主要的干散货包括铁矿石、煤、谷物、矾土，另外还有质量比较集中的货物，如简装石油、焦炭、钢材、矿石、水泥、糖、盐、化肥、硫磺以及各种林业产品等都通过散货船进行运输。散货船的装载情况非常复杂，而且适应于货物运输量发展的趋势，散货船的尺度有不断增大的趋 势 。 1.2
9、 国内外船舶结构强度的研究状况 船舶的结构构件的内部应力由船体所受的各种外部载荷，主要是重力与流体静动力载荷所引起。在采用各种理论与方法获得了外部载荷后，必需计算出结构构件的内部应力，然后再根据一定的准则判断该结构是否处于安全状态。 进入 20 世纪 90 年代以后，由于计算机硬件的处理能力大幅度的提高，而且以一批高性能软件系统的开发成功为标志，船舶结构计算的规模已经扩大到船体中部数个货舱段的立体结构计算和整艘船舶全部结构整体的详细计算，此时船体结构的各个细部可以真实的反映在计算中，使结构应力计算达到 相当高的精确与详细程度 。 1.3 本设计的主要内容 由于本毕业设计要求设计的是简易散货船，
10、是散货船的一种，结构比较简单，因此对于本船的 船舶结构强度 计算采用规范计算。 设计的主要内容： 1、确定设计船的排水量和主尺度； 2、进行型线设计、总布置草图设计，并进行重量重心计算； 3、进行结构设计，并进行强度规范计算； 2 设计船主尺度及排水量的确定 2.1 分析任务书与母型 船 资料 2.1.1 设计船任务书 船 名： 散货船 航 区： II 类（近海航区） 船型特征：单甲板、单层底、单机、单桨、单舵、尾机型简易货 船 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 6 用 途： 主要装运粮食、盐、煤、砂及其他百货等 母型船： 总 长 LOA 62.74m 垂线间长 Lpp 57.0 m 型 宽 B
11、 9.8 m 型 深 D 4.8 m 设计吃水 d 4.0 m 超载吃水 4.2m 满载排水量 1576.6T 超载排水量 1670.3T 方形系数 0.685 舯剖面系数 0.979 棱形系数 0.699 船级与船籍： 非国际 船员定额： 14 人 主机：道依茨 BV6M628型 6 缸增压直立式船用重柴油机 1 台，额定功率： 995KW，尺寸（长宽高）： 3537 1370 2064mm。齿轮箱： GW3235 型，减速比为 2.0585:1，重： 2040kg。 辅机： 24GFC3 型发电机 2 台；航速 /功率储备： 12 Kn/10%MCR。续航力 /自持力：不低于 1000海里
12、 /10 昼夜。 船体结构（材料、结构形式等）：钢质焊接、单层底混合式骨架结构形式。 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： 15 人 B 型气胀式救生筏 1 具，其余按法规和规范要求配备。 2.1.2设计船主尺度 ： 总 长 LOA 59.43m 垂线间长 Lpp 54 m 型 宽 B 10.00 m 型 深 D 4.9 m 设计吃水 d 4.20 m 肋 距 0.60 m 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 7 2.1.3 母型船资料分析 船型特征： 单甲板、 单 底、 单壳、双 机
13、双 桨 双 舵 方 尾机型 自卸式运沙 船 。本船设一层纵通甲板，首尾为升高甲板，尾部设两层甲板室。货舱内设有一条输送带。主甲板下共设 8 道水密舱壁。 主尺度： 总长 L0A 62.74 m 垂线间长 LPP 57.0m 型宽 B 9.80 m 型深 D 4.8m 设计吃水 d 4.0m 排水量 1576.6t 方形系数 Cb 0.685 肋距 0.60m 首舷弧 0.80m 尾舷弧 0.40m 梁拱 0.2m 船员 15 人 甲板间 隔 ： 主甲板至 艉楼甲板 2.00 m 艉楼甲板 至 驾驶 甲 板 2.00 m 驾驶甲板 至 罗径甲板 1.90 m 主甲板至艏楼甲板 1.80 m 2.
14、1.4 总布置概况： 全船共设六道水密舱壁，从首至尾一次分为艏尖舱（兼压载舱），杂物仓（底部设压载水舱），货舱，机舱，淡水舱，及艉尖舱，机舱前部设燃油舱。 尾楼内设 2 人室 4 间， 1 人室 1 间，还设餐厅，厨房，厕所，浴室。艉楼甲板前部布置单人室一间， 2 人室 3 间，后部布置救生艇及系泊设备。驾驶甲板上前部布置驾驶室，后部布置单人室 1 间及海图室报务室。罗经甲板上布置标准罗经，搜索灯及信号灯桅。 2.2 设计船排水量及主要尺度确定 设计船排水量的估算 已知母型船的排水量： 1670.3o t ， oB =9.8m， 4.0odm ， 57.00oLm 浙江海洋学院本科毕业论文 正
15、文 8 假设设计船和母型船的方形系数相同，确定设计船的主尺度： 已知设计船的 型宽 10.0Bm oB o o oC L B d L B d 假定设计船的总长 L=54m，设计吃水 d=4.2m，计算得到设计船的排水量 =1600.3t 根据设计要求符合排水量 1700t 2.3 设计船重量估算 设计船空船重量估算 ： 船舶的排水量 LW DW ,载重量 DW 包括了货物、人员及行李、食品、淡水、燃油、滑油、炉水以及备品和供应品的重量。由母型船资料得： 载重量 ODW =1.70+18.5+30+17+1130+1.473=1198.7t 母型船空船质量为： 377.92 t 所以设计船载重量
16、为： 1 5 8 2 . 3 51 1 9 8 . 7 1 2 0 3 . 0 71 5 7 6 . 6O OD W D W t 2.4 设计船 空船 重量估算 母型船空船质量 ： 377.92 t 根据 船舶设计原理表 3.2.3 船体钢料和舾装重量与空船重量之比如下： 中小型货船 0 .5 1 0 .5 9HW LW 取 0.55 0.2 5 0.3 2HW L W 取 0.25 所以 3 7 7 . 9 2 0 . 5 5 2 0 7 . 8 5 6HOWt 3 7 7 .9 2 0 .2 5 9 4 .4 8OO 3 7 7 . 9 2 2 0 7 . 8 5 6 9 4 . 4 8
17、7 5 . 5 8 4M O O H O O OW L W W W t 根据平方模数法，得 WH=CH1L(aB+bD), 式中： a 和 b系数 ,根据船型特征决定，此船为 单底 单甲板，因此 a 取 1， b 取 1； CH1系数，取自母型船， 010 0 0()HH WC L aB bD , 其中下标 “0”表示母型船 ,a 取 1， b 取 1。 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 9 00 0 0()()HH WW L a B b DL a B b D 2 0 7 .8 5 6 5 9 .4( 1 0 4 .9) 2 2 1 .8 0 t5 7 .0 (9 .8 4 .8 )HW 根据平
18、方模数法 估算 WO=CO2LB 9 4 .4 8 5 4 1 0 9 1 .3 3t5 7 9 .8OOOOWW L BLB t 按主机功率估算 0.5MMW = C 0 .7 3 5 5DP因为母型船与设计船主机相同，所以 MW = MOW =75.584t 因此设计空船重量： H O MLW W W W =221.80+91.33+75.584=388.714t 在估算空船重量时，通常要考虑加一定的排水量裕度，其原因大致有以下三个方面： （ 1）设计中的重量估算误差。 （ 2）未预计重量的增加，如在设计后期或建造过程中船东提出增加设备等。 （ 3）建造中时常难免会采用代用品（包括材料及设
19、备等）而导致空船重量增加。 因此，在船舶设计中一般都需要考虑一定的排水量裕度。排水量裕度一般加在空船重量中。就一般情况而言，在初步设计阶段，排水量裕度可取空船重量 LW 的 4%6%。 3 8 8 . 7 1 4 3 8 8 . 7 1 4 4 % 4 0 4 . 3L W t 4 0 4 . 3 1 2 0 3 . 0 7 1 6 0 7 . 3 7L W D W t 由仿式变换法得到的设计船排水量 1600.3t，由以上得设计船实际排水量为 1607.37t，取大值 1607.37t 2.5 方形系数 kw 式中：系数 k 约在 1.0041.03 范围，大船取小值，小船取大值， 1000
20、 吨的小船取约为 1.025 ； 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 10 w 为海水密度， 1.025 3/tm； 为型排水体积， 3m 。 型排水体积： 31 6 0 7 . 3 7 1 5 2 9 . 9 21 . 0 2 5 1 . 0 2 5 mkw 1 5 2 9 . 9 2 0 . 6 6 21 0 5 5 4 . 2bC B L d 所以 最终 设计船的主尺度 再次 确定如下： 垂线间长 Lpp 54.00m 型宽 B 10m 型深 D 4.90m 吃水 d 4.20m 排水量 1607.37t 方形系数 bC 0.662 3 设计船型线图绘制 3.1 设计船型线设计 设计新船的型线，如能找到与新船相近的优秀母型船的型线资料，通过改造，就可以得到符合新船 设计要求的型线。用母型改造法生成的型线，可以保持优秀母型船的型线特征，因而对新船的性能比较容易把握。为此，本次设计船的型线设计就采用母型改造方法。 设计船主尺度： 垂线间长 Lpp 54.00m 型宽 B 10m 型深 D 4.90m 吃水 d 4.20m 排水量 1607.37t 方形系数 bC 0.662 当新船与母型船的主尺度不同时，需作尺度变换，常用的是线性变换，即 长度： X=X0(L/L0) 宽度： Y=Y0(B/B0) 吃水： Z=Z0(d/d0)
