1、 本科毕业论文 （ 20 届） 7200DWT 多用途货船结构规范设计 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 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 . 4 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 . 5 2.2 型线设计 . 6 2.2.1 仿氏变换系数确定 . 6 2.2.2
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 1 2.3.3 舾装数计算 . 11 2.3.4 配备 . 11 2.4 总布置设计 . 11 2.4.1 概述 . 11 2.4.2 主要尺度 .12 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
3、.4.11 救生设备 .17 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 干舷及稳性 .19 2.4.16 载重量及载货量 .19 2.4.17 备品和属具 .19 2.5 设计船舶重心计算 .19 2.5.1 空船重心高度 .19 2 2.5.2 载重量的重心高度 .20 2.5.3 载重量重心纵向位置 .20 3 主要结构规范设计计算书 .24 3.1 概述 .24 3.1.1 规范法设计 .25 3.2 船舶主要尺度 .25 3.3 计算过程 .25 3.3.1 外板 .25 3.3.2 甲板 .28 3.3.3 单层底 .3
4、0 3.3.4 双层底 .31 3.3.5 舷侧骨架 .32 3.3.6 甲板骨架 .34 3.3.7 机舱支柱 .37 3.3.8 顶边舱 .38 3.3.9 水密舱壁 .39 3.3.10 深舱 .40 3.3.11 球鼻艏 .45 3.3.12 前端加强 .45 3.3.13 船首舷侧结构加强 .48 3.3.14 主机基座 .48 3.3.15 首楼 .49 3 3.3.16 尾楼 .50 3.3.17 甲板室及机舱棚 .51 3.3.18 舱口围板 .53 3.3.19 舷墙及栏杆 .54 4 构件汇总 .54 4.1 构件汇总表 .54 4.2 船舶中横剖面模数计算 .58 5 强
5、度校核 .61 设计总结 .61 谢词 . 错误 !未定义书签。 参考文献 .63 I 摘要 本次设计的目的是符合任 务书要求、强度规范要求，设计合理的 7200DWT 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，重量与重心计算，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，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
6、结论：设计船总长 120m,设计水 线长 111.79m，设计吃水 6.3m，设计排水量 9149.95t，满足设计任务书和相关规范的要求。 关键词 仿氏变换；型线设计；总布置设计；强度校核 II Abstract 7200 DWT muti-purpose cargo carrier is designed with the specification and strength requirement in the paper. The ship has steel single deck, double bottom, single propeller, single rudder, lo
7、ngitudinal and transverse fixed framework, welding type, stern-engine ship, which mainly engaged in maritime transporting in navigating zones for Type . The design includes the general part and the structure part. The first part consists of the analysis with specification and model ship, the confirm
8、ation of proposed ships principal dimensions and displacement, and the calculation of weight and gravity center. The ships lines plan and general arrangement plan are developed according to imitation transformation. The second part consists of the calculation of the hull structure and the drawing of
9、 plans, which includes basic structural plan, mid-ship section plan, typical transverse bulkhead plan and typical node plan. In conclusion, the overall length of this ship is 120 meters, the design length on the waterline is 111.79 meters, the design draft is 6.3 meters, and the design displacement
10、is 9149.95 tons, all of which satisfy with the requirements of the specification and the relevant norms. Key WordsImitations transformation； Lines design； General arrangement design； Strength checking 1 1 前言 1.1 国内外造船形势 在整个世界经济快速发展的背景下，中国的经济也在飞速的发展，船舶行业特别是船舶运输在经济的发展中起到了非常巨大的作用 随着世界造船市场竞争日趋激烈，主要依靠要素投
11、入的发展方式将难以为继，必须转变粗放型发展方式，按照中国特色新型工业化的要求，走内涵式发展道路。要把降本 增效作为应对风险的基本措施，引导企业深入挖潜，苦练内功。 应该 大力推进总装造船、数字造船，应用先进工艺方法，提高生产效率，降低能耗物耗。 多用途货船 （ multipurpose cargo ship）是一种既 可 用于 运载集装箱、木材、矿砂、谷物或其他杂货等多种货物 ，也 能载运普通件杂货 、 散货、大件货和一部分集装箱以及冷藏货的货船。通常 多用途货船分为 双甲板、尾机型和大舱口，并配有大起重量的回转式起重机 以及 装卸集装箱。 多用途货船 对货物品种适应性 非常 强， 而且 营运
12、经济性 也 较好。 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，原因不仅仅在“多用途”的结构设计上，更重要的是在合理的强度结构设计上。 在经济全球化的今天，国际造船业已发展成为全球一体化市场，世界各国造船企业在全球范围内展开了技术、性能、质量和服务等全方位的角逐。随着全球船舶市场占有率的竞争日趋激烈，世界造船业在技术、体制上发生了重大改革，其中造船技术的发展尤为突出，从最初的焊接技术到大型生产流水线等新技术的成功应用，到现阶段信息集成系统、并行工程、敏捷造船、先进制造模式等先进技术或理念在船舶制造业中广泛应用，使船舶行业凸显成为信息密集、技术密集和 资金密集的现代
13、新型产业。世界经济贸易的发展促进了国际航运业的发展，新型船种的需求量猛增，给造船行业带来了难得的机遇，创造出了历史上最好的商机，给船舶产业注入了新的有利条件。 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。
14、 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。 3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2 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、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
15、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，特别是在大风浪中。船舶经常处于中拱、中垂交变应力 状态下，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
16、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，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。 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： 散货船 航
17、 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 散货船 。 本船具有球艏。有艏楼和艉楼， 三 个货舱 。 用 途： 用于 装载粮食、煤炭、散装水泥及其他散装货物等 主尺度： 总长 LoA 120m 垂线间长 Lpp 109m 型宽 B 16.2m 型深 D 8.30m 吃水 d 6.30m 方形系数 Cb 0.7824 排水量 8960.0t 船员 14 人 载货量 7200 t 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
18、际 主机： G8320 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： 8920kg。 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。 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： 确定设计船的排水量、重量重心计算与主尺度；
