1、本科毕业论文（20 届）40 车客渡轮型线设计所在学院 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- 2 -前言众所周知, 滚装船作为一种高技术、高附加值船型从60 年代末期至今已发展到第四代, 是国际航运市场的后起之秀。滚装船具有水平装卸、效率高, 港口停泊时间短, 经济效益好等优点, 目前已由初期只在短程航线上运输, 发展到今天在中、远程航线上,滚装航运业盈利状态也达到历史最佳水平。近年来，我国客滚船、渡船迭连出事，尤其是渤海海峡接连发生的恶性沉船死亡事故，造成300多人丧生，震动了全国 ，引起了国人对客滚船安全航行的严重关注。滚装船的设计与一
2、般的船舶的设计有共同的特点，比如说要考虑主要要素的确定，船体型线设计，船舶性能计算，总布置设计，各种载况下的稳性计算，阻力计算，螺旋桨和舵设计等问题。此外滚装船的设计还要考虑客船一运人为目的的主要特点，所以还要考虑安全性、可靠性、经济性、美观性、先进性这些特点。本文将参考以往的文献资料和设计经验，综合考虑上述这些问题，以便于优化毕业设计的结果。船舶设计在造船过程中起着关键性的作用，当前有三项重要任务:一是为当前船舶生产提供优质服务，既要提高设计质量，又要加快设计进度，搞好生产设计;二是革新现有船型，在提高船的功能、方便维修保养等方面下功夫;三是勇于承造高科技船舶和自主开发新船型。我国造船厂所造
3、船舶在总体性能、船体结构质量方面已属上乘，但在动力装置和胭装设备上则缺点仍多，而在造船周期和建造成本方面与国际先进造船厂相比差距不小，为了改进这种情况，船舶设计应作出自己的努力。本科毕业论文- 3 -目录摘要 .3第一章 船型要素选择 .51.1 对母型船和任务书的解读 .51.2 新船主尺度的确定 .7第二章 母型船横剖面面积曲线绘制 .102.1 计算母船的横剖面面积 .102.2 母型船横剖面面积曲线绘制 .16第三章 新船横剖面面积曲线的绘制 .173.1 新船横剖面面积曲线各系数的确定 .173.2 新船横剖面面积曲线的形状选择 .183.3 新船横剖面面积曲线的修改与绘制 .19第
4、四章 型线几何形状特征和参数的选择 .254.1 型线几何形状特征和参数的比较确定 .254.2 新船船体阻力和有效功率估算 .27第五章 线性变换与型线图绘制 .335.1 线性变换 .335.2 型线图绘制 .33第六章 总布置设计与总布置图绘制 .36总结与致谢辞 .41参考文献 .42外文翻译 .43英文 .43中文 .48附图 1 母型船横剖面面积曲线附图 2 横剖面面积曲线的修改过程 1附图 3 横剖面面积曲线的修改过程 2附图 4 新船横剖面面积曲线附图 5 新船型线图附图 6 新船总布置本科毕业论文4摘要随着我国经济的发展，沿海车客流量迅猛增加，沿海航区迫切需要船型好、设施完善
5、、航行安全和设备先进的车客两用渡船，以促进海岛综合经济的迅速发展。本次设计的船为钢质、单甲板，双层底、长桥楼，柴油机客滚船，采用双机、双 桨、悬挂舵客滚船。本船是一艘航行于琼州海峡的客滚船，主要用于运送各种车辆与旅客，如各种吨位的载重汽车，大、中、小型客车，平板车等等。在船舶设计吃水 3.4m 情况下， 主机额定功率 MCR 时，风力不大于蒲氏三级，且在深水情况下，试航速度约为 14 节。【关键词】车客渡轮 船型设计 横剖面面积曲线 本科毕业论文5Type line design of 40 car passenger ferry 【Abstract】With the development
6、of our national economy, The flow volume of coastal car and passenger is increasing rapidly. The car passenger ferry with good hull, perfect equipment, good safety and advanced equipment is urgent needed to promote the development of island comprehensive economic rapidly. This ship is a spade rudder
7、 &guest rolling ship with steel, one-deck, double bottom, longbridge floor, diesel engine , Double engine, Double- propeller. This ship sails in qiongzhou strait, mainly used for the rolling ship transport various vehicle and the passenger, such as various tonnage weight-bearing cars, large, medium,
8、 small buses, flat car. When the ship designed draft is 3.4 m, Main engine power is rated power MCR , Wind is not more than level 3 of PuShi and Its in deep sea, The trial speed is about 14 kn.【Keyword】 Car passenger ferry Ship Design Cross section of curve本科毕业论文6第一章 船型要素选择1.1 对母型船和任务书的解读船舶的任务书是对该船使
9、用任务和技术要求的体现，是设计的依据和出发点。本船为钢质、单甲板，双层底、长桥楼，柴油机客滚船，采用双机、双桨、悬挂舵客滚船。本船是一艘航行于琼州海峡的客滚船，主要用于运送各种车辆与旅客，如各种吨位的载重汽车，大、中、小型客车，平板车等等。在船舶设计吃水 3.4m 情况下，主机额定功率 MCR 时，风力不大于蒲氏三级，且在深水情况下，试航速度约为 14 节。本船共 38 人，其中干部船员 8 人，普通船员 30 人由于其主尺度要求与母型船相差不大，且只要参数基本不变，因此，以母型船作为参照，按相应法规和规范进行以系列的设计工作。1.1.1 任务书要求船 名： 客滚船航 区： 沿海航区船型特征：
10、 本船为钢质、单甲板，双层底、长桥楼，柴油机客滚船，采用双机、双桨、悬挂舵。用 途： 本船是一艘航行于琼州海峡的客滚船，主要用于运送各种车辆与旅客，如各种吨位的载重汽车，大、中、小型客车，平板车等等。主尺度： 总 长（不包括护舷木） 92 m垂线间长 86.00 m型 宽 18.0 m型 深 7.0 m设计吃水 5.0 m甲板间高（参考）：车辆甲板至过道甲板 2.50 m车辆甲板至旅客甲板 5.20 m旅客甲板至驾驶甲板 2.40 m驾驶甲板至罗经甲板 2.40 m船级与船籍：本船入 CCS 船级社，入级符号：CSA5/5 Vehicle Passanger Ferry，Coastal Ser
11、vice，BRC人员定额： 共 38 人，其中干部船员 8 人，普通船员 30 人航速/功率储备：在船舶设计吃水 3.4m 情况下，主机额定功率 MCR 时，风力不大于蒲氏三级，且在深水情况下，试航速度约为 14 节。在试航航速下续航力为 1000 海里。船体结构（材料、结构形式等）：本船除车辆甲板与旅客甲板采用纵骨架式外，其余均为横骨架式。主船体、车辆甲板至旅客甲板的舷侧外板、部分露天甲板、罗径甲板采用 CCSB 级船用普通钢，其余采用 CCS-A本科毕业论文7级船用普通钢。CCS 要求范围内的本船所有国内设备，应满足 CCS 规定。所有造船用钢材料均应得到 CCS 认可，并在 CCS 的监
12、造下进行施工。建造工艺按船厂的标准进行，船体电焊可根椐船体结构的不同部位，分别采用自动焊和手工焊接方式，但必须确保板材的厚度要求和焊接质量。母型船总布置特征（参考）： 本船主船体#130 为防撞舱壁，#130 至首为首尖舱，#116 至#130 之间为第一压载舱，#104#116 之间为第二压载舱，#92#104 之间为第三压载舱，#80#92 之间为第四压载舱，#6480 之间为淡水舱，#52#64 第五压载舱。 #40#52 之间为辅机舱，内有二台发电机及粪便柜等，双层底内设燃油舱。#20#40 之间为机舱(包括监视室)，双层底下左边#36#39 之间为滑油贮存舱，右边为滑油污油舱，#25
13、#28 之间为燃油污油舱。#8#16 为尾压载舱，#16#20 为空舱。#8 至尾为舵机舱。机舱和辅机舱分别从车辆甲板内进入。母型船设备布置（参考）：1、本船主机采用 LB8250ZLC-1 型柴油机 2 台(左右各一台)，每台额定功率 1103kw，额定转速 750 r/min,燃油消耗率 205.4 g/kW.h。本船采用 GWC39.41 型齿轮箱，减速比为2:1。2、本船螺旋桨采用 MAU4 叶桨，整体式镍铝青铜，直径约 1.9 m。3、锚：1920kg 斯贝克锚 4 只，其中 2 只分别置于船首左右舷锚穴内，一只置于船艉左舷为艉锚，另一只作为备锚。4、舵设备：本船设双舵，采用悬挂平衡
14、舵。配上舵承及水密装置。5、其他均按规范标准配备。1.1.2 母型船主要尺度及系数主要尺度：总 长（不包括护舷木） 85.9 m垂线间长 83.00 m型 宽 16.40 m型 深 5.10 m设计吃水 3.40 m甲板间高：车辆甲板至过道甲板 2.50 m车辆甲板至旅客甲板 5.20 m旅客甲板至驾驶甲板 2.40 m驾驶甲板至罗经甲板 2.40 m2、装载能力：在设计吃水 3.4 m 时，本船的满载排水量为 2780.304t , 载车量（5t 标准载重车）40本科毕业论文8辆,载重量为 1090t，载货量为 850t，载客量为 30t 。载车甲板具有的净高度 4.7 m载客量 总计 40
15、0 人其中 第一客舱 136 人第二客舱 145 人第三客舱 95 人首部高级客舱 24 人3、吨位：总吨位 约 3115净吨位 约 9454、主要性能：4.1 主机与油耗：本船主机采用 LB8250ZLC-1 型柴油机 2 台(左右各一台)，每台额定功率1103kw，额定转速 750 r/min,燃油消耗率 205.4 g/kW.h。4.2 齿轮箱：本船采用 GWC39.41 型齿轮箱，减速比为 2:1。4.3 螺旋桨与航速：本船螺旋桨采用 MAU4 叶桨，整体式镍铝青铜，直径约 1.9 m。在船舶设计吃水 3.4m 情况下，主机额定功率 MCR 时，风力不大于蒲氏三级，且在深水情况下，试航
16、速度约为 14 节。4.5 续航力：在试航航速下续航力为 1000 海里。4.6 干舷：本船为富裕干舷，要求实际干舷大于规范所要求干舷。4.7 稳性：本船稳性满足中华人民共和国船舶检验局 1999 年“法规” ，对客船远海航区的要求。4.8 抗沉性：本船为一舱不沉制，满足“法规”对一舱不沉的要求。5、船员定额：共 38 人，其中干部船员 8 人，普通船员 30 人1.2 新船主尺度的确定主尺度中加大了型宽（16.4m 改成了 17.22m） ，有利与提高船的稳性，提高船员的舒适性。 （由于是渡轮，船员的舒适性是船舶设计的一个重要目标）主尺度： 总 长（不包括护舷木）Loa 85.9 m 垂线间
17、长 Lpp 83 m 型 宽 B 17.22 m 型 深 D 5.1 m 设计吃水 d 3.4 m 排水量 甲板间高（参考）：车辆甲板至过道甲板 2.50 m车辆甲板至旅客甲板 5.20 m旅客甲板至驾驶甲板 2.40 m驾驶甲板至罗经甲板 2.40 m1.2.2 设计排水量及载重量的确定本科毕业论文91）空船重量 LW 的估算根据母型船资料可以知道：母型船的满载排水量：=2780.304t，装载量名称 （t）燃油舱(左) 15.91燃油舱(右) 15.36燃油舱(中) 27.35滑油贮存舱(左) 2.38滑油污油舱(右) 2.38滑油循环舱(左、右) 6.38燃油污油舱(中) 5.17淡水舱
18、(左右) 58.54*2第一压载舱(左右) 14.91*2第二压载舱(左右) 33.75*2第三压载舱(左右) 58.93*2第四压载舱(左右) 78.38*2第五压载舱(左右) 63.58*2尾压载舱(左右) 102.49*2母型船空船质量为：LW=2780.3041862.804917.5t（满足中小型货船空船质量占满载排水量的 30%43%）根据船舶设计原理表 3.2.3 可以得到：船体刚料重量与空船重量比：W H/LW=0.42 船体舾装重量与空船质量比：W O/LW=0.26母型船的刚料重量 WHO、舾装重量 WOO、机电重量 WMO的计算如下： tLO 35.8.91742.0.
19、o620tM6.35.8.917母型船的系数 CH1、C O2、C MO的计算如下 21.0)4.1()(1 OHHDBL34.5.6832OW7.)7.0(9)75.0( .0.0DMPC设计船的刚料重量 WH、舾装重量 WO、机电重量 WM的计算如下： tBL2.40)1.52.(83196.)(1 CO 8740tPDM .93.5.73. .0.因此可以得到设计船空船的质量：本科毕业论文10tWLMOH 84.91.234.8.402）载重量 DW 的估算载车量（5t 标准载重车）40 辆,载重量为 1090t，载货量为 850t，载客量为 30tDW=1090+850+25+306=
20、1970t（3）设计船排水量的估算由船舶设计原理公式 3.1.3 可以得到船的排水量有空船重量和载重量两部分组成，计算如下： tDWL84.2917084.91重力浮力平衡当船舶在水中达到平衡时，其浮力必然等于重力，即可得浮性方程式 1.025.8317.240.58297.1ibkLBdCt水的重量密度，t/m 3，淡水为 1.0；海水为 1.025；k附体体积系数，通常 k1.004（大船） ，k1.01（小船） ；L，B,d，C b分别为船长,型宽，吃水和方形系数由于载重量估算比实际要略小，所以排水量略小于浮力。1.2.3 设计船的兴波干扰兴波干扰的现象是由于实际船体兴波存在船首波系和船
21、尾波系，且两波系中的横波在船尾处相遇而叠加。从能量观点上看，若首尾横波波谷相叠，则合成波的波幅增大，波能必然增大，因而兴波阻力随之增大 ，这种情况称为不利干扰，相反，如果首波波峰在船尾和尾波波谷相叠加，则合成波横波波幅减少，这种情况称为有利干扰。由于兴波干扰作用，船舶兴波阻力系数曲线总是出现波阻峰点与波阻谷点。因此在船舶设计时要根据规定的航速合理地选择船型，力求避免波阻峰点 设法能处于波阻谷点。为此，在船舶设计阶段希望能预测设计的船舶满足这一要求。对于兴波干扰的预测采用 理论，根 P据 L，C P和 组成的函数 就可以预测波阻峰点和谷点。定义 为船速 v 与波长为 CPL 波速 P P之比，即 值的计算公式为： P当速度 v=14kn 时: P 756.014.32870.95142LgCvP根据计算得出的 值参照船舶阻力图 3-14 等值图谱可以得到计算结果可以得到: P P当航速 v=14kn：受到的兴波干扰为有利干扰因此在设计船的设计航速时阻力符合设计要求。
