1、1 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 沿海干货船稳性校核 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： 2 目 录 摘 要 . 1 前 言 . 3 1总体部分 . 5 1.1 设计船主尺度 . 5 1.2 重量、重心计算 . 7 1.3 总布置设计 . 11 2性能部分 . 16 2.1 型线图 . 16 2.2 静水力计算和静水力曲线 . 18 2.3 初稳性与浮态 . 34 2.4 设计船有效功率估算 . 36 2.5 大倾角稳性 . 38 3总结 . 60 致谢 . 61 参考文献 . 62 浙江海洋学院本科毕业论文 摘要 1 沿海干货船 稳
2、性校核 摘 要 本文的主要任务是 依据 船舶设计原理 对 沿海干货船进行稳性校核。介绍了 1500 吨载货量 沿海干货船稳性校核的过程。首先是根据设计任务书要求，对船员、行李以及所使用的淡水、燃油滑油以及备用品的重量进行估计，将以上所估计的重量加上设计要求的载货量得到的设计载重量，根据母型船的资料以及运用载重系数对排水量进行估计，再利用立方模数估计船舶主尺度。然后对船舶不同装载情况时的重量、重心以及排水量进行估算，接着进行详细的总布置图设计。参照母型船的型值资料，依照母型改造法确定设计船舶的型值。在依据以上所设计的数据对船舶的静水力进行计算，根据所计算的结果画出静水力曲线图，再根据所画出的静水
3、力曲线图的资料，对船舶 的初稳性与浮态进行计算。算出设计船舶的傅汝德数，得出本船为中速船，利用艾亚法对船舶的阻力即有效功率进行估算。船舶在恶劣的风浪时，需要研究船舶的大倾角稳性。本次是用变排水量方法即乞氏方法对大倾角稳性进行校核的。 关键词 主尺度；总布置设计；静水力 ；大倾角 浙江海洋学院本科毕业论文 Abstract 2 Coastal dry cargo ship stability checking Abstract This paper is the main task of the on the basis of the ship design principle of dry c
4、argo ship on the coast for stability checking. Introduced the 1500 tons of cargo volume stability checking coastal dry cargo ship in the process. First of all is according to the design plan descriptions of the request, to the crew, luggage and the use of freshwater, lubricating oil and fuel for the
5、 weight of the goods estimates of the above the weight of the estimates will be combined with the design requirements of the design of the parts get loads, according to the type of material and mother ship used to load coefficient estimates of the displacement, using cubic modulus estimated ships ma
6、in dimensions. And then to the ship carrying the weight of the different situations, center of gravity and displacement estimate, and then the general arrangement detail design. With reference to the mother ship type type value material, according to determine whether the design method of transforma
7、tion mother ship type of value. According to the above design of data on the ship of static hydraulic calculation, according to the calculated results draw the static hydraulic graph, again according to draw the static hydraulic curve material, early in the ships stability and float state to calcula
8、te. Calculate the number of FuRuDe ship design, it is concluded that this ship for medium speed boat, and use YiYa method on the ship of resistance that is effective power estimate. Ship in bad when the winds and waves, this needs the ship Angle stability. This is by variable displacement method, th
9、e method of Kilimanjaros Angle stability of the test. Key Words lord dimensions; the layout design; Static hydraulic; Angl浙江海洋学院本科毕业论文 前言 3 前 言 自从 2003 年以来到 2008 年以来，因为我国调整运力结构，淘汰老旧船舶，以及沿海煤炭矿石石油等大宗散货运输的需求增长，在这种需求旺盛的情况下，沿海运力持续紧张，运价水平上扬，使国内船舶高速发展。到 2008 年第四季度，受美国次贷危机影响实体经济情况下，使运输需求下降，运价指数下跌。 2010 年 ，由
10、于我国经济持续平稳回升，沿海干货船一改 2009 年整体低迷的局面，全年总体需求明显高于 2009 年，但也呈现波动起伏、调幅较大的特点。 2011 年航运市场持续低迷，但国内沿海跨省运输干散货船运力总量继续呈快速增长势头。截至去年年底，从事国内沿海运输的万吨以上干散货船共计 1500 艘 /4287 万载重吨，运力比 2010 年净增长 24.2%。随着运力的迅速增长，航运市场中央企份额下降较快。近年来，我国新建船舶数量继续高位运行，成为推动国内干散货运力过快增长的主要因素。特别是 2008 年以来，国内沿海新建万吨以上干散货船呈 爆发式增长。 2011 年新建船舶总吨位继续攀高至 183
11、艘 /673 万载重吨，而 2007 年这一数字仅为 57 艘 /100 万载重吨。 2009 年至 2011 年间，新建船舶共计 1989 万载重吨，占现有沿海万吨以上干散货船运力总量的46.4%。新建船舶的平均吨位逐年增加，船舶大型化趋势明显。由于大量新船投入营运，沿海万吨以上干散货船的平均船龄逐年降低，年轻化趋势十分明显。截至 2011 年底，平均船龄为 8.4 年，比 2010 年底下降 0.9 年。国内沿海干散货运力快速增长的另一个推动因素是近年来民营中小航运企业运力增长较快。截至 2011 年底，拥有万吨以上干散货船的企业共 571家。 21 世纪以来，中国经济快速增长，国内需求日
12、益变大，对外贸易也持续扩张；进而物流量飞涨，航运需求节节攀升，我国造船业也呈现一片繁荣景象，订单量持续上升，船厂也跟着遍地开花。可是 08 年金融危机一到，船市急剧恶化，订单量骤减，而船东违约，甚至弃船，更是雪上加霜。结果，各地刚应运而生的船厂又纷纷倒闭关门，仅存的船厂也只能苟延残喘。可是那些世界知名船厂却是气定神闲，依旧是订单紧握。 为什么呢？说白了，就是我们的造船技术不过关，只能承接那些低技术含量、低收益的船型。而现代工 程船舶是一项复杂的系统工程，它既是整个工程系统的一个分系统，受系统各方面的影响和约束，船本身又有许多子系统组成，这些子系统相互影响，相互制约，又存在相互矛盾，因而船舶设计
13、是一个相当复杂的过程，是一门综合性技术。同时船舶又是一项技术复杂，投资大，使用期长的工程建筑物。在现代工程船的建造中，船舶向着大型化和重型化方面发展。 近年来我国船舶发展迅速，发展的同时又有很多不足的地方，所谓机遇与风险并重，在把握机遇的同时也要注意目前 我们 船舶行业的不足。在经济全球化，世界经济迅猛的发展，中国船舶面对外来的竞争也越来越重， 船舶行业的技术我们还是远远的不如世界一流的造船国家。我国是一个人口大国，人力资源丰富，但是我们不能一直靠着劳动力发展，我们要努力的改进船舶制造的技术与管理，使船舶行业朝着一流水平发展。在加强宏观调控的同时也要加速产品结构的调整和升级，规范船舶行业的秩序
14、，产业的结构链从低端走向高端。 这次的毕业设计所研究的主要是沿海干货船的稳性校核方向。在船舶设计的过程中有很浙江海洋学院本科毕业论文 前言 4 多的经验和需要注意的地方，也有很多需要改进的地方。我希望自己从这次稳性校核中能把自己学校的知识得到运用，通过母型船的资料分析和研究，对数据进行计算和画图 ，再经过反复迭代得到数据。这次的设计过程让我自己所学的知识得到了运用和验证，为我以后的学习和工作打下良好的基础。浙江海洋学院本科毕业论文 正文 5 1 总体部分 总体设计部分是新船设计过程中的一个总的基础的重要环节，是一项基础性的工作。它对设计工作顺利进行和保证新船设计的正确与合理，满足设计和使用要求
15、具有决定性的作用。 1.1 设计船主尺度 1.1.1 设计任务书 要求： 载货量 1500 吨沿海干货船，装载一般干货物 航区： 沿海航区 船员定额： 13 人 主机额定功率： 332KW,额定转速 1000r/min，主机耗油率 195g/(KW h) 齿轮箱速比： i=5:1 航速 /功率储备 : 10kn 续航力 :不低于 240 小时 . 船体结构：单底、单甲板、尾机型，具有艏楼甲板的钢质焊接结构横骨架式货船。 1.1.2 母型船资料 总 长 LOA 50.60 m 垂线 间长 Lpp 46.00 m 型 宽 B 8.80 m 型 深 D 4.20 m 设计 吃水 d 3.60 m 排
16、 水 量 1212.66 t 船员 定额 13 人 1.1.3 确定设计船主尺 根据船舶设计原理 5.3.1 节对船舶主尺度估算： 母型船的计算船长、船宽、吃水、型深和上层建筑有效长度： mL o 992.4596.0908.47 ，mBo 8.8 ， mdo 6.3 ， mDo 2.4 mEo 028.13 L=L0( / 0)1/3=45.992 (1900.3/1212.66)1/3=53.421m B=B0( / 0)1/3=8.8 (1900.3/1900.31212.66)1/3=10.22m d=d0( / 0)1/3=3.6 (1900.3/1900.31212.66)1/3=
17、4.18m 从干舷考虑： D=D0 d/d0=4.2 4.18 3.6=4.88m 上层建筑有效长度 E=E0( / 0)1/3=13.028 (1900.3/1212.66)1/3=15.126m 根据船舶设计原理 2.2.3 节夏季最小干舷的计算： 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 6 计算中所涉及的尺寸，若设计船未知的，则由母型船相关资料中得出。故计算船长为最小型深 85%处水线总长的 96%，或沿该水线从首柱前缘至舵杆中心线的长度，取其长者。由型线图可知 LPP=53.42，由此得出 mL 421.53 ，上层建筑有效长度 mE 126.15 （ 1）基本干舷 0f ：本船属 B 类船，
18、查表 2.2.3 得 mmf 9 4 8.4 8 44 9 05453 544 2 1.534 7 85354 534 2 1.530 ； （ 2）本船为 B 型船舶干舷修正值 1f : mmLELf 3 5 5.23)4 2 1.53/1 2 6.1535.0)(4 2 1.531 0 0(5.7)/35.0)(1 0 0(5.71 （ 3）方形系数对干舷的修正值 2f ： mmCfff B 063.56136.1 68.083.0303.508136.1 68.0102 ； （ 4）型深对干舷的修正值 3f ： mmRLDf 752.14648.0421.5315421.5388.4153
19、 ； （ 5）上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值 4f ： mmf 02.6143502485 24421.5386085024 85421.534 ， %15.14%103.02.0 3.02 8 3.0%152.03.0 2.02 8 3.0 K ， mmKff 8 8 3.86%15.1402.6 1 444 ； （ 6）舷弧对干舷的修正值 5f ： 表 1 1 舷弧计算 位置 实际舷弧高 （ 1） 标准舷弧高 （ 2） 差数（ 3） =（ 1）（ 2） 乘数（ 4） 乘积（ 5） =（ 3）（ 4） 尾垂线 587 695.175 108.175 1 108.175 距尾垂线L/6 0
20、308.658 308.658 3 925.974 距尾垂线L/3 0 77.860 77.860 3 -233.58 船中 0 0 0 1 0 mmS A 466.15885 船中 0 0 0 1 0 距首垂线L/3 0 155.719 155.719 3 467.148 距首垂线 0 617.315 617.315 3 1851.914 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 7 L/6 首垂线 578 1390.35 812.35 1 812.35 mmS F 426.39185 上层建筑标准高度： mmmh 1 8 0 08.18.13075 30421.538.17530 75421.53
21、， mmy a 54118001259 mmy f 3081 8 0 02 1 0 8 ， mLa 309.9 ， mLf 814.5 ， mmSSS fa 6 8 2.184 2 1.533 8 1 4.53 0 84 1 2.533 3 0 9.95 1 4 mmLlSSSf AF651.178421.532126.1575.0682.182466.158426.391275.025 mmffffffF5 8 4.4 4 56 5 1.1 7 88 8 3.867 5 2.1 4 60 6 3.563 5 5.239 4 8.4 8 4 543210m i n Fmin=445.584F=
22、D-d=0.7，由此可得，设计船的干舷值，满足夏季最小干舷的要求，所以，设计船的主尺度确定如下： 垂线间长 Lpp 53.42m 型宽 B 10.22m 型深 D 4.88m 设计吃水 d 4.18m 1.2 重量、重心计算 1.2.1 空船重量估算 由母型船资料可得： DW0=981.86t， 0=1212.66t， 由于 =DW+LW,则 tLWo 8.230 。 船舶设计原理表 3.2.3，取： 52.0/ LWWH ， 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 8 25.0/ LWWO 则： tLWW oHO 0 1 6.1 2 08.2 3 052.052.0 ； tLWW oOO 7.578
23、.2 3 025.025.0 ； tWWLWW OOHOMO 084.537.57016.1208.230 。 船舶设计原理公式（ 3.2.3）：取 1,1 ba ， 1 8 2 5.0)20.4180.81(60.50 0 1 6.1 2 0)(1 OOO HOH bDaBL WC ， tbDaBLCW HH 2 1 5.1 4 7)88.4122.101(4 2 1.531 8 2 5.0)(1 ； 船舶设计原理公式（ 3.2.20）得： 0308.02.48.860.50 7.572 OOO OOO DBL WC ， tL B DCW Oo 2.8288.422.104 2 1.530
24、3 0 8.02 ； 船舶设计原理公式（ 3.2.26）得： tPCW DMOM 8 5 3.1 1 6)7 3 5 5.0/3 3 2(5.5)7 3 5 5.0/( 5.05.0 ； 因此 ： tWWWLW MOH 2 6 8.3 4 68 5 3.1 1 62.822 1 5.1 4 7 1.2.2 载重量估算 依据船舶设计原理 3.2.1 对载重量进行估算 船员及行李（其中取船员重 65Kg，行李 35Kg）： t3.1)3565(13 ； 食品及淡水 : 总储备量 =自持力（ d）人员数定量（食品定量淡水定量） =13t（出港） t3.1%1013 (到港 )； 燃油 : tktPgW oF 1.25101.124033220.11019510 3331 (出港 ) t51.2%1051.2 (到港 )； 其中 :g0一切燃油装置耗油率 Kg/(KWh) ，可近似取主机耗油率的 1.151.20:； P1 主机常用额定功率（ KW）； t 航行时间（ h）；
