1、 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 6000DWT近海多用途船结构规范设计 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： 1 目 录 摘要 . I Abstract . II 1 前言 . 1 1.1 国内外造船形势 . 1 1.2 论文研究的目的和意义 . 1 2 总体部分 . 3 2.1 设计船主尺度确定 . 3 2.1.1 设计任务书 . 3 2.1.2 母型船资料 . 4 2.1.3 主尺度估算 . 5 2.1.4 母型船各项重量估算 . 5 2.1.5 设计船各项重量估算 . 6 2.2 型线设计 . 7 2.2.1 仿氏变换系数确定 .
2、7 2.2.2 母型船型值 . 8 2.2.3 仿氏变换后生成设计型值 . 9 2.2.4 型线图 . 10 2.3 舾装数与锚泊设备计算 . 11 2.3.1 概述 . 11 2.3.2 主要计算尺度 . 11 2.3.3 配备 . 11 2.4 总布置设计 . 11 2.4.1 概述 . 11 2.4.2 主要尺度 . 11 2.4.3 主机和航速 . 12 2.4.4 舱容 . 12 2.4.5 总体布置 . 13 2.4.6 船体结构 . 14 2.4.7 主要舾装设备 . 15 2.4.8 航行设备 . 16 2.4.9 信号设备 . 16 2.4.10 无线电设备 . 16 2.4
3、.11 救生设备 . 16 2.4.12 消防设备 . 17 2.4.13 防蚀装置 . 17 2.4.14 其他 . 18 2.4.15 备品和属具 . 19 3 主要结构规范设计计算书 . 19 3.1 概述 . 19 3.2 船舶主要尺度 . 19 3.3 计算过程 . 19 3.3.1 外板 . 19 3.3.2 甲板 . 22 3.3.3 单层底 . 23 2 3.3.4 双层底 . 24 3.3.5 舷侧骨架 . 27 3.3.6 顶边舱 . 27 3.3.7 甲板骨架 . 28 3.3.8 舷墙及栏杆 . 31 4 构件汇总 . 31 4.1 构件汇总表 . 31 4.2 船舶中
4、横剖面模数计算 . 33 5 强度校核 . 35 设计总结 . 35 致谢 . 36 参考文献 . 38 浙江海洋学院本科毕业论文 摘要 I 6000DWT 近海多用途货船结构规范设计 摘 要 根据任务书的要求，设计合理的 6000DWT 多用途货船。设计船为钢制单甲板、双底、单机单桨、单舵、纵横混合骨架形式结构、电焊焊接式的尾机型船，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，通过仿氏变换法绘制设计设计船型线图，绘制总布置图。二、结构部分：船体结构计算书，基本结构图，中横剖面图。概述整
5、个设计过程所得的设计结论：设计船总长 111.03m,设计水线长 103m，设计吃水 5.95m，设计排水量 7984t，满足设计任务书和相关规范的要求。 关键词： 型线设计；仿氏变换；总布置设计；强度校核 浙江海洋学院本科毕业论文 摘要 II Structure Specification Design of 6000DWT Offshore Multi-purpose Vessel Abstract According to the requirements of the project, 6000 DWT multi-purpose freighters is designed reas
6、onably. The ship which has single deck steel, double bottom, single propeller, single rudder, and vertical and horizontal mixed skeleton structure, electric welding type form the tail model ship, is mainly engaged in maritime transporting in navigating zones for Type . The design includes two parts,
7、 namely the general part and the structural part. The general part includes commitments, and the type of data analysis, design owner dimension and displacement determine, through Imitations transformation method design drawing design ship type chart and draw the general arrangement. The structural p
8、art includes hull structure calculation, basic structure figure. In conclusion, the overall length of this ship is 111.03m, the design length on the waterline is 103 meters, design draft is 5.95 m, the design displacement is 7984 tons, all of which satisfy with the requirements of the specification
9、and the relevant norms. Key Words: Imitations transformation； Strength checking； Lines design； General arrangement design浙江海洋学院本科毕业论文 正文 1 1 前言 1.1 多用途船概要 多用途船是 指具备多种用途功能的船舶。广义的说，凡能装运两类以上货物的船舶都可称多用途船。不过，一般所讲的多用途船是特指多用途干货船。 多用途货船是一种既能载运普通件杂货，也能载运散货、大件货和一部分集装箱以及冷藏货的货船。它不仅可以装运干货，也可装运木材、矿砂、煤炭、钢材、谷物，从而，提
10、高了海上货物运输效率。多用途货船通常为双甲板、尾机型和大舱口，并配有大起重量的回转式起重机，以装卸集装箱。对货物品种适应性强，营运经济性较好。 多用途货船的大小相对于散货船、集装箱船、油船等三类主流船型，多用途船舶属于中小型船舶。货物比 较杂且多，因此，多用途货船的载货量比较小。所以多用途船的优点就是灵活，在货源不稳定的情况下，具有较强的适应力。特别是中短途的货物运输。 1.2 论文研究的目的和意义 多用途货船是继散货船、油船和集装箱船三种主流船型外需求量较大的船型，其结构设计与强度问题一直受到人们的关注。如何在满足总纵强度和局部强度的前提下，使建造所需材料最少，是船舶设计者追求的目标。 传统
11、的船舶结构分析所采用的结构计算参数是一些确定的数值，往往忽略了实际结构分析中荷载、材料性能、几何尺寸以及结构的变异性等种种不确定因素的影响，而采取 安全系数法对结构进行强度储备，带有较强的主观性，经济性也不够理想。 2船体梁的总纵弯曲失效是船舶最严重的破坏事件，由于船舶所遭受的外载荷和船体结构本身存在着大量的不确定性，必须基于结构可靠性原理对其进行分析，从而确定出船体极限承载能力的真实安全余量。另外船舶结构极限强度可靠性评估需要考虑外载荷、结构极限强度和可靠性计算方法。 船体结构抵抗局部变形和破坏的能力叫局部强度。有时局部性的破坏也会导致全船的破坏，因此实际工作中，一定要注意甲板、平台、舱底、
12、舷侧和舱口盖的局部强度问题。局部强度只要有均匀载荷、集中载 荷、车辆甲板载荷以及堆积载荷这四种。为了保证船舶的局部强度则有以下四种经验方法： (1) 考虑到船龄、船体强力构件的锈蚀等，计算允许负荷量时应保留一定的安全量； (2) 配载时，尽量使货物重量均布； (3) 重货尽可能不扎位装载并加以适当的衬垫； (4) 舱盖上不装载重货，如必要应严格按其能承受的负荷装载。 此外 船舶结构疲劳强度是船舶结构在一定的交变应力作用下经一定循环周期不致损坏的能力。船舶在营运过程中由于其装载状态、航行区域等条件是不断变化的，特别是在大浙江海洋学院本科毕业论文 正文 2 风浪中。船舶经常处于中拱、中垂交变应力状
13、态下，这种交变载荷周期性的积累效应 造成船舶的疲劳破坏。为了确保船体结构安全可靠，防止船体结构的疲劳和断裂问题，有关国家已把疲劳强度的校核引入船舶设计规范中，对此问题提出了具体的要求并建立了自己的校核方法。近几年国内对船体结构的疲劳强度也做了大量的研究，但是目前仍没有成熟的校核方法应用在船舶设计中。 各国实船的研究报告充分说明，船舶的总纵强度、局部强度以及疲劳强度是在船舶结构设计中首先要考虑的问题。尤其是疲劳损伤方面，在船舶设计和航行管理中更加不可忽视。长期以来船舶疲劳强度的不足不仅造成船舶维修的巨大耗资，而且是船舶破损沉没的重要原因之一。对 于要探讨的多用途货船而言，在考虑“多用途”的同时，
14、更加要把船舶的强度问题放在首位，影响船舶结构强度的许多因素都具有不确定性，如何准确对船舶结构强度进行预报，确保船舶结构航行安全可靠是必须考虑的重要问题。 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 3 2 总体部分 2.1 设计船主尺度确定 2.1.1 设计任务书 船 名： 6000DWT 多用途船 航 区： II 类（近海航区） 船型特征： 本船为钢质，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近海航区 6000DWT 近海多用途船 。本船具有球艏。有艏楼和艉楼， 三 个货舱 。 用 途： 用于 装载集装箱、粮食、煤炭、袋装水泥及其他各类百货等 主
15、尺度： 总长 LoA 110m 垂线间长 Lpp 102m 型宽 B 14.5m 型深 D 7.20m 吃水 d 5.95m 方形系数 Cb 0.8240 排水量 8000t 船员 12 人 载 重 量 6000t 棱形系数 CP 0.83 水线面系数 CWP 0.92 舯剖面系数 Cm 0.98 船级与船籍： 非国际 主机： 8320 船用柴油机 1 台，额定功率 2060KW，额定转速 525r/min，干重：30000kg，耗油率： 203g/kWh，尺寸（长 宽 高）： 601018183480mm 齿轮箱： GWC52.59 船用齿轮箱 1 台，减速比 3.5： 1，重： 8920k
16、g。 航速 /功率储备： 不低于 12.0Kn/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。 浙江海洋学院本科毕业论文 正文 4 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： 1 、 确定设计船的排水量、主尺度； 2 、 型线设计； 3、 总布置设计； 4、 基本结构设计说与强度规范校核 。 2.1.2 母型船资料
17、船 名： 多用途船 航 区： II 类（近海航区） 船型特征： 本船为钢质、单甲板、单机单桨、柴油机驱动的尾机型多用途货船， 全船设有 3 个货舱，设有首、尾楼，尾楼甲板上设五层甲板室。 用 途： 本船主要航行于中国近海航区，用于装运集装箱、煤、矿砂、水泥（袋装）等。船体结构和稳性满足近海航区的要求。 主尺度： 总 长 LOA 99.40 m 两柱间长 Lpp 92.20 m 型 宽 B 14.50 m 型 深 D 7.20 m 设计吃水 d 5.95 m 纵骨间距 S1 0.600 m 设计排水量 6680.0 t 载重量 5120 t 方形系数 Cb 0.8159 棱形系数 CP 0831
18、5 水线面系数 CWP 0.9213 舯剖面系数 Cm 0.9812 浮心距舯 Xb 2.238 m 漂心距舯 Xr -1.002 m 甲板间高度 : 主 甲 板 艉楼甲板 2.40m 艉楼甲板 救生甲板 2.40m 救生甲板 驾驶甲板 2.40m 驾驶甲板 罗经甲板 2.50m 主 甲 板 艏楼甲板 2.10m 平台甲板高度 4.75m 双层底 1.20m 在设计吃水 5.95m 时，载重量为 5120 吨 ， 干舷为 1264mm。 G8320 船用柴油机 1浙江海洋学院本科毕业论文 正文 5 台，额定功率 1545KW，额定转速 525r/min。 GWC49/54 船用齿轮箱 1 台，
19、减速比 3：1。本船在设计吃水 5.95m，深水平潮，船壳清洁无污底，风力不超过蒲氏 3 级时，其试航速率不小于 12 节。 本船燃油储备约 236.5 吨（ No14 重油舱、重油溢油舱、轻油舱、 No12 日用轻油舱、轻油溢油舱满舱时），可供服务航速航行 2000 海里之需。 2.1.3 主尺度估算 本船设计中主尺度确定参照母型船。多用途船属于载重型船舶，且船舶的体积属于中小型，要求一定的快速性。而方形系数对船速和浮力有较大的影响，为了保持母型船的优良性能，而用仿氏变换法确定主尺度，在此过程中船舶的 Cb 保持不变。所有0bb CC （式中：、 Lpp、 B、 d 与 0、 Lpp0、 B
20、0、 d0 分别为排水量、垂线间长、船宽、吃水）。 Lpp0=92.20m B0=14.50m d0 =5.95m 0=6680.0t Lpp=? B=？ d=5.95m =？ pnm 0 （ 000 , ddpBBnL p pL p pm ） 取垂线间长 Lpp=103m， B=15.5m， 则 1 1 7.120.921 0 30 L p pL p pm07.15.14 5.150 BBn 00.195.5 95.50 ddp 0bb CC 即0000 BdLBdLppPP 7 9 8 40.6 6 8 007.10.11 1 7.10 pnm t 梁拱为：型宽 /50= 31.0505.15 。 7 7 8 90 2 5.1/7 9 8 40 2 5.1/ m3 2.1.4 母型船各项重量估算 （ 1） 母型船空船重量： 156051206680000 DWLW t （ 2） 其中 根据 3船舶设计原理中公式 3.2.4： 00 0 0LWLW L B DL B D = 2.75.151 0 32.75.1420.92 1 5 6 0 =1863.0t
