1、本科毕业论文（20 届）500TEU 多用途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 .11 前言 .32 总体部分 .42.1 设计船的主尺度确定 .42.2 型线的生成 .92.3 配置 .92.4 总布置设计 .103 主要结构计算规范书 .203.1 概述 .203.2 外板 .203.3 甲板 .253.4 单层底 .263.5 双层底 .273.6 舷侧骨架 .303.7 甲板骨架 .373.8 支柱 .413.9 非水密支承舱壁 .423.10 尾封板及舱壁 .433.11 首、尾柱，球鼻首，挂舵臂 .463
2、.12 主机基座 .483.13 上层建筑 .483.14 甲板室及机舱棚 .503.15 舷墙及栏杆 .573.16 主船体主要构件汇总 .584 总结 .62致 谢 .63参考文献 .64图 纸 .65外文翻译 .66毕业论文 摘要 1摘 要本论文简单介绍了多用途船的结构特点、分类和发展趋势等。本人通过对母型资料的分析再结合船舶设计原理和钢质海船舶建造规范 （2006）完成了论文。刚刚开始写论文的时候感觉比较难，总是一头雾水没有方向。本人通过对母型资料的和相关论文的分析研究，再结合老师的指导理清了论文的条理。本论文的内容主要可以分为可以分为总体设计和主要结构规范书两部分。前半部分主要用到船
3、舶设计原理这本书，再加上有很多同学可以请教做的比较轻松。花了一些时间仔细的做了下主尺度的确定、型线生成和船舶重量估算后便完工了。本次设计的难点主要在于结构规范设计。本人不是很懂因此为了确保船舶的结构满主要求，我必须严格按照规范进行计算。经过本次设计，本人详细的了解了船舶结构规范设计的一般流程。基本达到了毕业设计的目的，对所学的知识进行了巩固。关键词 多用途船；规范设计；结构；强度校核本科毕业论文 摘要 2Structural strength design of 500TEUMulti-purpose shipAbstractThis paper briefly introduces the
4、structural characteristics of multi-purpose vessels, classification and development trends.I am based on the analysis of data combined with “ship design principle “ and “Sea of steel ship construction standards “(2006) completed the study.I passed the information on the parent-based analysis and rel
5、ated papersCombined with the guidance of the teacher sort out the paper well-organized.The main contents of this paper can be divided into the overall design and the structure and the specification of two parts.Mainly used in the first half, “Principles of Ship Design“ This book, along with many stu
6、dents can ask to do more relaxing.Spent some time carefully done to determine under the main scale, profile generation and finished after the ship weight estimate.The main difficulty is the structural design of standardized design.So I am not familiar with the ships structure in order to ensure full
7、 of the Lord, I have to be calculated in strict accordance with specifications.Through this design, I understand the structure of the ship in detail the general process of specification design.Basically designed to meet the graduation of the learned were consolidated.Key Words Multi-purpose ship; St
8、ructural; Design based on rules;Strength check本科毕业论文 正文 31 前言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。干货的品种很多，按其对船舶性能及设备等的要求可归纳成五类，即件杂货、散货、集装箱、重大件货及滚装货。所以多用途船的目标，就是高效率地载运这五类货。多用途船是进入60年代以后世界各主要造船国家竞相发展起来的。目前，多用途船力求向广泛多用性方向发展，按其对货类的载运能力来分析，建造的多用途船主要可划分成四类：1）以载运集装箱为主的多用途船。 2）以
9、运输重大件、特长件为主的多用途船。 3）兼运集装箱及重件货的多用途船。这类船将上述两类多用途船的特点和功能结合在一起。4）兼运集装箱及重货、滚装货的泛多用途船。多用途船的最基本要求是如何高效率地载运多种货类。由此，构成多用途船相应的一些特点。 1）大多数多用途船从载运多种类型货物的方便性出发，设置两层甲板。有的船为适应装运汽车和不宜重压货物的需要，设置多层甲板或活动甲板。多用造船的机舱绝大多数在尾部，对于机舱布置在尾部确有困难的船舶，才将机舱适当前移。2）多用途船的型宽常比普通货船要大，因多用途船常装运甲板集装箱或甲板货以提高载货能力，故从稳性要求需取较大的船宽。型深主要从装运的货物对舱容的要
10、求出发，大多数从装运集装箱所需的层数出发确定，亦即考虑集装箱的高度、层数、必要的间隙及舱口围板高度等来确定型深。3）多用途船一般均设置舷边舱，且多作压载舱用，舷边舱主要形式有如下三种：（1）设于甲板间。 （2）设于大舱内。 （3）设于整个舷侧。对于多用途船的结构设计，现在一般认为还必须用有限元法进行直接计算对立体舱段(或整个货舱区) 进行三维空间刚架的有限元分析计算，得到各种载荷工况下结构节点上的位移和节点力，再将上述节点位移或节点力施加到横向框架上，进而对平面框架结构进行二维有限元分析，求得强肋骨框架的应力状态。对于结构的分析，目前有许多不同的计算方法。 本文使用规范设计。规范设计中，其基本
11、思想是将船体骨架全部离散成单个单跨杆件，以支柱、舱壁或是舷侧作为支承边界。在规定的计算压头下，依据结构强度（弯曲和剪切）理论，单个杆件需满足一定的强度，刚度和稳定性要求，再考虑其安全系数，确定构件的剖面模数和弯曲惯性矩。所以规范中一般给出的构件剖面模数和惯性矩的算式，其边界一般是简支或刚性固定，运用起来简便可靠，强度也能保证，还有规范设计方法简单、实用 8。本科毕业论文 正文42 总体部分2.1 设计船的主尺度确定2.1.1 母型船资料主尺度： 总 长 LoA 114.30m垂线间长 Lpp 107.60m型宽 B 16.00m型深 D 7.80m吃水 d 6.00m船员 21 人船级与船籍：
12、 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 3.5251：1，重：8920kg。航速/功率储备： 11.0Kn/10%MCR续航力：2000 海里 船体结构（材料、结构形式等）：钢质焊接，纵、横混合骨架形式母型船船体结构参数：货舱区及横舱壁位置隔离空舱前壁 FR33货舱 FR33FR73横舱壁 FR73货舱 FR33FR123槽型舱壁 FR123货舱 FR123FR163货舱前壁 FR163应急消
13、防泵舱 FR163FR170舱室位置 双层底舱 本科毕业论文 正文5污油水舱 FR7FR14污油舱（左） FR14FR17滑油舱（右） FR14FR17重油溢油舱（左） FR17FR22轻油溢油舱（右） FR17FR22轻油舱（左右两边） FR22FR32隔离空舱 FR32FR33压载水舱（双层壳左、右） FR33FR73压载水舱（双层壳左、右） FR73FR123压载水舱（双层壳左、右） FR123FR163机舱平台备用间 FR7FR11滑油储存舱 FR11FR13No.1 日用轻油舱 FR17FR20No.2 日用轻油舱 FR20FR23艏部机舱平台No.2 压载水舱 FR163FR172
14、应急泵舱 FR163FR170储藏室 FR166FR170锚链舱 FR170FR172No.1 压载水舱 （艏尖舱） FR162FR179杂物舱 FR184+189空舱 FR179FR184艉部No.1 淡水舱（左、右边） 艉FR7舵机舱（中） 艉FR7No.2 淡水舱（双层底） FR-2FR7甲板间高：主甲板至尾楼甲板 2.50m尾楼甲板至救生甲板 2.50m本科毕业论文 正文6救生甲板至居住甲板 1 2.40m居住甲板 1 至居住甲板 2 2.40m居住甲板 2 至驾驶甲板 2.40m驾驶甲板至罗经甲板 2.40m2.1.2 主尺度的估算已 知 母 型 船 主 尺 度 ： 总 长 LoA
15、114.30m垂线间长 Lpp 107.60m型宽 B 16.00m型深 D 7.80m吃水 d 6.10m船员 21 人由于母型船是能装载 410TEU 的多用途船，根据任务书要改成装载 500TEU 的多用途船，那么我们可以通过改动主尺度来增加船的载货量。首先我们可以通过单一改变船长 LoA、 、型宽 B、 、型深 D 来增加船的集装箱装载量。1 船长增加一个集装箱左右长度根据所给的母型船总布置图可得增加 33 个 TEU2 增加一个集装箱左右的宽度根据所给的母型船总布置图可得增加 76EU3 加一个集装箱左右的深度根据所给的母型船总布置图可得增加 58EU由于我们要改的母型船是 500T
16、EU 比 410TEU 多 90 箱那么 4 只改变船长要增加 3 个集装箱左右长度（18.174m）后可以装 509TEU5 只改变型宽要增加 2 集装箱左右宽度（4.876m）后可以装 552TEU6 只改变型深要增加 2 集装箱左右高度(5.182m)后可以装 516TEU不难看出以上都不太合理（4 号方案船长增加太多增加了总纵强度要求和建造成本 5 号方案集装箱空余太多明显有很多浪费空间 6 方案只增加型深会使船舶的重心增高不利于船的稳性）那么通过改变两个值来增加船的集装箱装载量。则有 7 船长增加一个集装箱左右长度增加一个集装箱左右的宽度后可装的集装箱为525TEU8 船长增加一个集
17、装箱左右长度增加一个集装箱左右的型深后可增加的集装箱为 503TEU本科毕业论文 正文79 船长增加一个集装箱左右宽度增加一个集装箱左右的型深后可增加的集装箱为 556TEU不难看出 8 号方案最合理考虑到集装箱的间距初步定为船长增加 6134mm 型深增加 2603mm又因为增加船舶的载货量通过增加平行中体最合算同时考虑到垂线间长必须等于整数个肋位且主要横舱壁肋位上必须在所以船长初步定为增加 6500m关于型深不妨取 2600mm这样一来船舶的主尺度变为总 长 LoA 120.80m垂线间长 Lpp 114.10m型宽 B 16.00m型深 D 10.40m吃水 d 6.90m船员 212.
18、1.3 母型船和设计船的各项重量估算有母型资料可知排水量 t6.892=DWT0因为 L+所以 ttt6.19206.892=（1）空船重量估算 1）船体钢料 的估算： H查表 3.2.3（船舶设计原理） ，取船体钢料与空船质量之比为：5.0=OLW所以 tH9.1056.92.=根据公式 3.2.2（船舶设计原理） 系数 30.)8.7216(30.4)2(1 =+OHHDBLC则设计船船体钢料的重量为：tWH .14).(8.0)(1=本科毕业论文 正文82）舾装重量 的估算：Wo查表 3.2.3（船舶设计原理） ，取舾装重量与空船质量之比为：30.=OoL则母型船舾装重量的重量为： tt
19、W8.5976.12.根据公式 3.2.25（船舶设计原理） 系数 01.)8.71630.4()( 3232 =tLBDCO则设计船舾装重量的重量为：=Wo tO 3.75)4.(.)( 3/23/2 2）机电重量 的估算：因为 MOHOWL+所以 =1992.6t-1095.9t-597.8t=298.9tM（=新船采用与母型船相同的主机所以 tMO9.28=（2）载重量估算：载重量 包括了货物、人员及行李、食品、淡水、燃油、滑油、炉水以及备品忽然供DW应品的重量，如果是满载设计状态还有压载水的话，则还包括压载水的重量。1） 人员、行李、食品、及淡水重量的估算：人员、行李、食品、及淡水等的总重量：人员及行李：设定船员的数量为 21 P船员重量：6521=1365kg船员行李重量：4521=945kg船员及行李总重量：1365+9455=2310kg=2.31t食品及淡水： 根据公式 3.3.1（船舶设计原理）总储备量=自持力（d）人员数（食品定量+淡水定量）=8 天21 人（3.5kg+150kg）
