1、 本科毕业论文 （ 20 届） 72 米近海甲板驳船结构设计 所在学院 专业班级 船舶与海洋工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 前言 1 前言 随着我国经济社会的高速发展 , 我国 驳船 市场需求呈现逐年增长的态势 。 驳船没有动力推进装置，无自航能力，靠机动船带动的船。主要用于客货运输。驳船可以单只或编列成队由 拖船 拖带或由推船顶推航行。其特点为设备简单、吃水浅、载货量大。驳船可航行于狭窄水道和浅水航道，并可根据货物运输要求而随时编组，适合内河 各港口之间的货物运输。少数增设了推进装置的驳船称为机动驳船。机动驳船具有一定的自航能力。驳船种类很多。按用途分，
2、主要有客驳和货驳。客驳专运旅客，设有生活设施，一般用于小河客运。货驳用于载运货物，按所运货物可分为干货驳、矿砂驳、煤驳、油驳等。 按货驳结构形式分 ，有 敞舱驳 、 甲板驳 、 半舱驳 、 罐驳 。 近年来随着经济迅速发展 ,带动了航运业的发展，为水路运输市场提供了大量商机。 甲板驳船行业随之发展迅速，技术水准不断提升。国内企业为了获得更大的投资收益，在生产规模和产品质量上不断提高。即便受国际金融危机、外部政策环境、产业 上下游需求等众多因素的影响，未来几年，甲板驳船将有较大的发展空间。 随着科学技术的进步，新的造船技术在不断发展，对船舶设计产生很大的影响。在计算机和信息技术高速发展的带动下，
3、船舶设计发生了很大的变革； 甲板驳船船型有如下特征： 甲板驳船一类本身无动力，依靠 拖船 或推船带动的或由载驳船运输的平底船。少数甲板驳船增设了简单的推进装置，具有 一定的自航能力。甲板驳船的结构较简单， 多为单底、单甲板 , 横 骨架式 , 舱内设直、斜撑或支柱。本船为单底、单甲板非自航钢质工程甲板驳，主要适用于沿海海岸临时装载货物的箱型甲板海驳，本船为无人箱型甲板驳，在被拖带航行时船上不准留人 。 根据给定的设计任务书和相关的母型资料，通过分析、研究、计算、绘图等工作，来选择船的主要参数，确定船体型线，设计并绘制船体总布置图等。在该船设计过程中，结合了 甲板驳 船的特点，不仅在设计的各个阶
4、段尽量满足规范，相关法规及任务书的要求，还注重了船体结构，空间，性能间的相互关系，在有限的空 间尽量作出合理的布局，特别对局部结构进行了加强。该船的设计是根据母型改造法，基于任务书的要求，从总体和结构二部分着手进行设计，其中包括本科毕业论文 前言 2 对主尺度和排水量的确定，重量重心计算，总布置设计，结构规范与规范设计计算以及基本结构图、横剖面 及 舱壁图和典型节点图的绘制。 根据大学中所学的专业知识， 对船舶受力情况进行正确分析 , 以解决结构形式和布置问题，解决好不同部位不同结构形式及构件的连接问题 , 使载荷能有效地传递 , 避免出现较大的应力集中。在设计时结构形式与连接形式的选择应便于
5、施工 , 还要 具有良好的工艺性。在 遵循“安全 、环保、经济、美观、实用”原则下，设计出符合规范的甲板驳船。 同时 是考虑到现在此种船型的盛行是以后航运业发展的方向，此时便涉及这方面，不仅可以让我提早接触这领域，也可以锻炼我的独立动手能力，巩固我的专业知识，为今后的工作作好铺垫。 本科毕业论文 目录 3 目 录 前言 . 1 摘要 . 错误 !未定义书签。 第 1 部分 总体设计部分 . 6 1.1 设计船主尺度确定 . 6 1.2 型线设计 . 10 1.3 舾装数与锚泊设备计算 . 12 1.4 总布置设计 . 13 1.5 设计船舶重心计算 . 16 第 2 部分 结构规范计算 . 2
6、0 2.1 概述 . 20 2.2 船体结构计算过程 . 20 2.3 构件汇总 . 33 2.4 中横剖面模数计算 . 34 2.5 总强度校核 . 35 设计总结 . 36 致谢词 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 38 外文翻译 . 39 结束语 . 52 本科毕业论文 摘要 4 摘要 本次设计目的是符合任务书要求、强度规范要求，布置合理的 72 米近海甲板驳船。设计船为单底、单甲板非自航钢质工程甲板驳，主要适用于 沿海海岸各类散装矿货及杂货运输 ， 本船为无人箱型甲板驳， 在被拖带航行时船上不准留人。 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：任务书与母型数
7、据的分析，设计船主尺度与排水量确定，重量与重心计算，通过 母船改造 法绘制设计船型线图与总布置图。二、结构部分：船体结构计算书，基本结构图，中横剖面图，典型横舱壁图及典型节点图的绘制等。概述 整个设计过程所得的设计结论：设计船总长 72m，设计吃水 2.6m，设计排水量 2550.31t，满足设计任务书和相关规范的要求。 关键词 甲板驳船 ；总体部分 ；结构 设计。 本科毕业论文 摘要 5 Structural Design for 72m Offshore Deck Barge Abstract This is an offshore deck barge designed to consi
8、stent with specification and strength requirement. Its design single bottom,single deck, and non self-propelled steel engineering deck refutation , Mainly is suitable for the coast all kinds of bulk ore goods and cargo transportation, this ship for no one and it is a box deck barge, in the boat when
9、 navigating towage prohibit couched. The design process includes two parts: the general part and the structure part. The first part includes analysis with specification and model ship, determination of proposed ships principal dimensions and displacement , weight and gravity center estimate. The shi
10、ps lines plan and general arrangement plan are developed by the model ship design of transformation method. The second part includes the calculation of the hull structure, basic structural plan , midship section plan , typical transverse bulkhead plan and typical node plan . In sum, the design ship
11、length is 72.0 meters , the design draft is 2.6 meters ,and the design displacement is 2550.31 tons.All of which satisfy with the requirements of the specification and the relevant norms . Key words offshore deck barge ; Overall design; Structural design. 本科毕业论文 正文 6 第 1 部分 总体设计部分 1.1 设计船主尺度确定 1.1.1
12、 设计任务书 船 名： 甲板驳船 航 区： 类（遮蔽航区） 船型特征： 本船为单底、单甲板非自航钢质工程甲板驳，主要适用于沿海海岸临时装载货物的箱型甲板海驳，本船为无人箱型甲板驳，在被拖带航行时船上不准留人。 用 途： 用于沿海海岸各类散装矿货及杂货 运输等 主尺度要求： 总长 LoA 72m 垂线间长 Lpp 72m 型宽 B 18m 型深 D 3.60m 吃水 d 2.60m 方形系数 0.931 排 水 量 2800 t 载 货 量 2300 t 肋 距 0.60 m 船级与船 籍： 非国际 发电机组： 2 套 柴油机型号： ZC1100 额定功率： 7.4kW(10Ps) 额定转速：
13、1500r/min 发电机型号： STC 5 额定功率： 5Kw 柴油机型号： 6160A 13 额定功率： 184kw 额定转速： 1000r/min 发电机型号： T2H 160 额定功率： 160kW 船体结构（材料、结构形式等）： 本船为钢质船体，单甲板横骨架式全电焊结构，全船肋距 均为 600mm。 本科毕业论文 正文 7 总布置要求： 主甲板以下共设 6 道水密横舱壁，将主船体分为尾尖舱、发电机舱（右）、No.1No.7 空舱、首尖舱，主甲板首部设液压绞缆机 1 台、卷车 2 台，左右设带缆桩4 只，导缆钳 2 只，主甲板中部左右设带缆桩 4 只，导缆钳 2 只，主甲板尾部设液压绞
14、缆机 1 台、卷车 2 台带缆桩 4 只、导缆钳 2 只，艏、艉各设置桅杆 1 根，其布置各航行信号灯具。 设备要求：主锚： 900kg 短杆霍尔锚 2 只，其中 1 只备锚，尾锚： 900kg 短杆霍尔锚 1 只；200 型双滚轮导缆钳 2 只， 38 型卷车 4 台；蓄电池 6-195(12v/195Ah) 4 只；救生圈 6只 (其中带自亮灯兼烟雾信号 3 只，带救生浮索 2 只 )，救生衣 4 件 (其中带自亮灯 1 件 )，10 升舟车式泡沫灭火机 2 只， 4kg 手提式干粉灭火器 2 只，太平斧 2 把，半园消防桶 2只。 3BA-9 消防泵 1 只，同型号的舱底总用泵 1 只（
15、兼消防泵）。 设计内容： 1、 确定设计船的排水量、重量重心计算与主尺度； 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； 1.1.2 母型船资料 （ 1） 母型船主要数据数据： 总 长 LOA 68.0 m 垂线间长 LPP 68.0 m 型 宽 B 15.0 m 型 深 D 3.60 m 设计吃水 d 2.60 m 结构吃水 d1 3.0 m 肋 距 0.60 m 排 水 量 2543.9 t 载 货 量 1976.7 t L/B 4.53 B/D 4.17 方形系数 0.931 发电机组： 2 套 柴油机型号： ZC1100 额定功率： 7.4kW(10Ps)
16、额定转速： 1500r/min 发电机型号： STC 5 本科毕业论文 正文 8 额定功率： 5Kw 柴油机型号： 6160A 13 额定功率： 184kw 额定转速： 1000r/min 发电机型号： T2H 160 额定功率： 160kW （ 2） 母型资料 ： 基本结构图、外板展开图、型线图、总布置图、横剖面及舱壁图、船体说明书、船体结构计算书、吨位计算书、干舷计算书、舾装数计算书 1.1.3 主尺度估算 分析任务书跟母型船资料：设计船与母型船的主尺度相差不大，而且母型船和设计船的方形系数相同，因此可以用仿式变换法确定设计船主尺度 。（式中： 、 LPP、 B、 d 与 0、 LPP0、
17、B0、 d0 分别表示设计船和母型船的排水量、垂线间长、船宽、吃水。） 0 68PPL 0 15.0B 0 2.60d 0 2543.9 t 72PPL m ?B 2.60d ? 0 m n p (0PPPPLm L 0Bn B 0dpd ) 取 型深 14.2B m 072 1.05968PPPPLm L 01 4 .2 0 .9 4 71 5 .0Bn B 02.6 0 1.02.6 0dp d 0m n p 1.0590.9471.02543.9=2550.31t 1.1.4 设计船各项重量估算 排水量是船舶技术性能的重要参数之一，是船舶设计中各项性能计算的重要依据。船舶的排水量即为组成
18、船舶的各项重量之和。船舶的重量可分为空 船重量和载重量两大部分，即 DWLW 。 （一） 空船重量 LW 估算 （ 1） 母型船空船重量： 空船重量 LW 分成船体钢料重量 WH、舾装重量 WO 和机电设备重量 WM 三大部分。 依参考资料国际丈量吨位计算书 母型船空船质量 0LW t162 根据 船舶设计原理 1， 采用平方模数法估算设计船空船重量， 取：船体钢料重量与空船重量比： WH/LW=0.55 船体舾装重量与空船质量比： WO/LW=0.29 本科毕业论文 正文 9 母型 船的钢料重量 WHO、舾装重量 WOO、机电重量 WMO的计算如下： WHO=0.55LWO=0.551622
19、=89.1t WOO=0.29LWO=0.29162=46.98t WMO=162-89.1-46.98=25.92t 则母型船的系数 CH1、 CO2、 CMO的计算如下： 根据船舶设计原理公式（ 3.2.2） ,取 a=1,b=2 则 0 5 9 0.0)2.715(68 1.89)2(1 OOO HOH DBL WC根据船舶设计原理公式（ 3.2.20）得： 0 3 7 1.0)6.315(68 98.46)(2 OOO OOO DBL WC根据船舶设计原理公式（ 3.2.26）得： 7 3 0 6.1)7 3 5 5.0/165( 92.25)7 3 5 5.0/( 5.05.0 D
20、MOMO P WC 设计船的钢料重量 WH、舾装重量 WO、机电重量 WM的计算如下： tDBLCW HH 91.90)2.72.14(720590.0)2(1 tDBLCW OO 63.40)6.32.14(720 3 7 1.0)(2 tPCW DMOM 92.25)7 3 5 5.0 165(7 3 0 6.1)7 3 5 5.0( 5.05.0 因此可以得到设计船空船的质量： tWWWLW MOH 46.15792.2563.4091.90 （二 )各项载重量 DW 的估算 （ 1） 燃油重量： 根据 船舶设计原理 公式（ 3.3.3） FW = 301 10g p t k =1.21652401.2 310 =57.02t （ 2） 润滑油重量： 根据 船舶设计原理 公式（ 3.3.5） LW = FW =0.0557.02=2.85t （ 3） 备品、供应品重量：取 0.5%LW=0.827t （ 4） 载货量： 2300t 综合以上几项可得设计船的载重量为： DW=57.02+2.85+0.827+2300=2360.70t （三） 排水量裕度
