1、毕业论文 - 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 43000DWT 散货船的结构强度设计 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： 毕业论文 - 43000DWT 散货船的结构强度设计摘 要 本次毕业设计是对 43000DWT 散货船的结构强度设计，主要分为以下几个方面来进行设计： 一、通过母型船的资料和新船的任务书来确定设计新船的型线图。新船任务书要求的主尺度除了船长、型宽和吃水，其他都相同，而且两者的差距很小。本船可通过型线比例的变换来改变 型值，然后利用新的型值表来绘制新的型线图，并进行了光顺与协调。 二、利用新的型线图和母型船的一些资料来做
2、结构计算。结构计算主要是利用规范的计算选取外板、甲板、型材、上层建筑以及其他构件的规格。由于本船船长大于 65 米，不但取材的剖面模数要大于规范要求的最小剖面模数，还需进行总纵强度的计算，当然为了满足强度，取材时尽量保守。 三、通过型线图和结构计算书以及母型资料来绘制基本结构图、典型横剖面图和横舱壁图。以横舱壁图为例，利用型线图在量取该肋位上的高度和半宽值来确定该横舱壁的外轮廓，再利用结构计算关于舱壁的板厚和 型材规格来绘制骨架，绘制过程中参考母型船资料。其他图也基本类似，不一一列举。 四、总结设计过程中的一些经验和遇到的困难，以及解决这些问题的方法，为后续结构设计的提供经验。 本次设计的新船
3、满足任务书的要求，结构强度的校核也满足规范的要求。 【关键词】 散货船；结构 设计；强度设计；图纸确定 毕业论文 - Structure design of 43000DWT bulk carrier Abstract The graduation design is a structure design of 43000DWT bulk carrier, which is mainly divided into the following several aspects in design: First, confirm to design the lines plan of the new
4、 ship according to the parent ships data and new ships TOR. The new ships TOR requires the rest of the principal dimensions are the same, except the length、 breadth and draught, which are also required to have a small gap. And this ship can be changed lines offsets through copy type transformation,
5、and then draw lines plan using new offsets table. Second, use new lines plan and some information of parent ship to do structural calculation. Structural calculation mainly takes advantages of standard calculation to select shell plating, deck, bar, superstructure and other construction elements spe
6、cification. Since the length of this ship is more than 65 meters, not only make sure that the section modulus for drawing materials is larger than the smallest section modulus but also the longitudinal strengths calculation is necessary,. Of course, in order to satisfy the intensity, when you are dr
7、awing materials, it should be as large as possible. Third, design basic construction plan, model body plan and transverse bulkhead plan, by using lines plan, structure calculations and some parent ship data. Now, take drawing transverse bulkhead plan as an example, it uses lines plan on the height a
8、nd width of lifting this Rib bit to ensure the periphery of transverse bulkhead. Then it uses structural calculation about thickness of plating of bulkhead and bar standard to draw skeleton, with the reference of parent ship during this time. Other plans are similar and they will not be list here on
9、e by one. Fourth, summarize some experience and difficulties met during the design process, and methods to solve these problems, in order to rise experience in structural design. The design of a new ship meet commitments requirements, and profiles checking intensity and also satisfy the document 1 r
10、equirements. 【 Keywords】 bulk carrier; Structure design; Strength design; Drawing determine毕业论文 - 目 录 摘 要 . 2 绪 论 . 1 1 总体部分 . 2 1.1 设计要求和母型资料 . 2 1.1.1 设计任务书 . 2 1.1.2 母型船主尺度 . 3 1.2 设计船 舶主尺度： . 3 1.3 型线生成 . 4 2 结构部分 . 5 2.1 结构规范设计计算 . 5 2.1.1 外板 . 5 2.1.2 甲板 . 9 2.1.3 双层底 .11 2.1.4 舷侧骨架 . 13 2.1.5
11、 甲板骨架 . 16 2.1.6 船端加强 . 22 2.1.7 水密舱壁 . 23 2.1.8 主机基座 . 26 2.1.9 球鼻首 . 27 2.2 主要构件汇总 . 27 2.3 剖面模数计算和总强度校核 . 31 2.4 基本结构图 . 33 2.5 典型横剖面图 . 33 2.6 横舱 壁图 . 33 3 总结与讨论 . 34 参考文献 . 35 毕业论文 - 绪 论 船舶的结构强度问题，是船舶的研究、设计、建造、营运各阶段都十分关注的最重要的问题之一。 20 世纪 50 年代以前没有专用散货船，都是用 普通杂货船运输散货 .粮食、水泥等散货的流动性比液体小，都有一定的休止角，因而
12、装这些散货时在舱口围扳内装满后，舱口四周的甲板下仍留有一个楔形空档 .船在海上发生横摇后，散货流向空档，形成横贯整个船宽的自由表面 .出现较大横摇时散货将流向一舷，船随即横倾，在风浪中很容易发生倾覆事故 .据统计， 20 世纪 50 年代全世界有 150 余艘运送散货的船发生海损事故 .为了解决这个安全问题，才逐步形成了现在广泛应用的典型专用散货船结构型式：两舷布置顶边舱加高舱口围板以保证满舱，两舷布置底边舱便于清舱，也能增加抗沉性；双层底和四个 边舱区采用纵骨架式结构以保证船体总纵强度，两舷边舱之间水线附近的总纵弯曲应力很小，采用结构比较简单的横骨架式结构；两个货舱口之间的甲板不参与保证总纵
13、强度，这里的甲板板明显地比舱口线以外的甲板板薄，骨架也减弱 .典型专用散货船的出现，较好地解决了散货流动问题，改善了散货运输的安全性，使海上散货船运输进入一个新的发展阶段 . 大型化历程：散货船发展的另一特点是 船舶大型化 。 1954 年时 ,散货船平均单船吨位仅为 1.9 万载重吨 ,1973 年起超过 4 万载重吨 ,目前已达到 5.4 万载重吨。散货船队平均单船吨位的增长 ,主要体现在 6 万 8 万载重吨 巴拿马 型、 12 万 20 万载重吨 好望角 型和4 万 6 万载重吨大 灵便型船 的增加 ,而 4 万载重吨以下船舶数量明显减少。 造船业是为水上交通、海洋开发和国防建设等行业
14、提供技术装备的现代综合性产业，也是劳动、资金、技术密集型产业，对机电、钢铁、化工、航运、海洋资源勘采等上、下游产业发展具有较强带动作用，对促进劳动力就业、发展出口贸易和保障海防安全意义重大。同时，我国对外贸易的迅速增长，也为船舶工业提供了较好的发展机遇，我国船舶工业有望成为最具国际竞争力的产业之一。当前，世界船舶工业 正在加速向劳动力、资本丰富和工业基础雄厚的区域转移。该研究的船系为一艘以装运粮食、煤炭、袋装及散装谷物和其他一般散货，也可装运建材、铁矿石以及其它杂货的经济型散货船。该船为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵，由柴油机驱动螺旋桨推进的散货船，具有球尾和球鼻首线型。设有首楼、上甲板以上
15、尾部设有五层甲板室。货舱区域为双层底和带顶边舱、底边舱的双壳结构。顶边舱、底边舱及双层底用作压载水舱，对研究该型散货船有重要意义。 毕业论文 - 1 总体部分 1.1 设计要求和母型资料 1.1.1 设计任务书 主要参数： 船名： 43000DWT 散货船。 航区： 国内近海航区及我国沿海各主要港口。 船型： 钢质、单甲板、单机、单桨、单舵、柴油机驱动的尾机型，具有球尾和球鼻首线型，设有首楼、上甲板以上尾部设有五层甲板室。货舱区域为双层底和带顶边舱、底边舱的双壳结构。顶边舱、底边舱及双层底用作压载水舱。 用途： 主要 以装运粮食、煤炭、袋装及散装谷物和其他一般散货，也可装运建材、铁矿石以及其它
16、杂货的经济型散货船。 表 1-1 主尺度 垂线间长 LPP 183.50m 型宽 B 30.60m 设计吃水 d 10.80m 型 深 D 14.80m 船级与船籍： CCS 中国 设备要求： 按法规和规范要求配置 设计内容： 1. 结构规范设计 2. 中横剖面校核 3. 相关图纸绘制（型线图、总布置图、基本结构图、典型横剖面图） 毕业论文 - 1.1.2 母型船主尺度 表 1-2 母型船 主尺度 总长： 189.99m 两柱间长： 183.20m 型宽： 30.50m 型深： 15.00m 设计吃水： 10.80m 设计水线长： 186.20m 甲板间高： 上甲板 首楼甲板 2.80m 上甲
17、板 A 甲板 3.20m A 甲板 B 甲板 3.00m B 甲板 C 甲板 3.00m C 甲板 驾驶甲板 3.00m 驾驶甲板 罗经甲板 3.00m 舷弧和梁拱 上甲板梁拱 0.45m 首楼甲板梁拱 0.45m A 甲板梁拱 0.15m 其他甲板室梁拱 平行于 A 甲板梁拱 肋距： 从尾至 Fr13 肋距 600mm 从尾至 Fr13 至 Fr217 肋距 820mm 机舱双层底高度 2215mm 货舱区双层底高度 1680mm 1.2 设计船舶主尺度： 表 1-3 设计船 主尺度 垂线间长： 183.50m 型宽： 30.60m 毕业论文 - 型深： 14.80m 设计吃水： 10.80
18、m 肋距： 从尾至 Fr13 肋距： 600mm 从尾至 Fr13至 Fr217肋距： 820mm 甲板间高 上甲板 首楼甲板 2.80m 上甲板 A 甲板 3.20m A 甲板 B 甲板 3.00m B 甲板 C 甲板 3.00m C 甲板 驾驶甲板 3.00m 驾驶甲板 罗经甲板 3.00m 1.3 型线生成 本设计采用放大船型的比例改变型值，设计船半宽和高度及船长的型值根据母型改造法按比例放大。由于设计船和母型船的长度相差不大，因此新设计的船也能很好地保持母型船的良好的性能。 毕业论文 - 2 结构部分 2.1 结构规范设计计算 本船为 43000DWT 散货船，为钢质双层底尾机舱型船舶
19、。本计算按规范有关要求进行计算和校核。 2.1.1 外板 根据规范计算船长 L 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 大者。前者的值 L=180.62m，后者 L=180.50m。因此计算船长取L=180.62m。 根据钢质海船入级建造规范适用范围标准。 L=180.62m65m， L/B=180.62/30=6.03 5，B/D=30.6/14.80=2.072.5。所以设计船及结构选材可以采用钢质海船入级建造规范，下述结构计算中所指规范均指钢质海船入级建造规范 2006： C=10.75- 32100300( L =9.45 )2.0,26.
20、0(1 dCM inh =0.2d =2.16m )36.0,5.0(2 dCM inh =0.36d=3.89m bs =0.0016L+0.5 =0.79m，且 bs 不大于 0.7，故 bs 取 0.7 2.1.1.1 船底板 （ 1）船中部 0.4L 区域： 根据规范 2.3.1.3、 2.3.1.3 船底板是指由平板龙骨至舭列板之间的外板。本船船底为纵骨架式时，船中部 0.4L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值 (计算时纵骨间距应不小于标准间距 )： 1 0.043 ( 230) bt s L F =0.043 0.75（ 180.62+170） =11.31m
21、m 毕业论文 - 215 .6 ( ) bt s d h F =5.6 0.75 (10.8 2.16) =15.11mm 实取 t=16mm 式中： s 纵骨间距， 0.75m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，纵骨标准间距为 0.7m，故取 s=0.75m； d 吃水， 10.8m； L 船长， 180.62m； bF 折减系数，取 bF =1； 1h =0.26C，计算时取不大于 0.2d； C 系数，见规范 2.2.3.1。取 C=9.45。 （ 2）离船端 0.075L 区域内： 根据规范 2.3.1.4 离船端 0.075L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下式计算所得之值： bSsLt )6035.0( =（ 0.035 180.62+6） 0.750.70 =12.81mm 实取 t=14mm 式中： s 纵骨间距， 0.75m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.75m； d 吃水， 10.8m； L 船长， 180.62m； bF 折减系数，取 bF =1； 1h =0.26C，计算时取不大于 0.2d。
