1、本科毕业论文（20 届）化学品船结构强度规范计算所在学院 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 目录目 录摘要 .11.前言 .32.设计船主尺度及排水量的确定 .42.1 分析设计任务书及母型船资料 .42.2 设计船主尺度确定 .52.3 设计船重量估算 .53.设计船型线设计 .83.1 设计船型线设计 .83.2 设计船型线图绘制 .84.设计船总布置设计 .94.1 设计船总布置设计 .94.2 设计船总布置图绘制 .124.3 设计船重量重心计算 .125.设计船结构强度规范计算 .155.1 外板 .155.2 甲板 .185.
2、3 双层底 .195.4 舷侧骨架 .225.5 甲板骨架 .245.6 上层建筑 .345.7 横隔舱壁结构 .405.8 舱口围板 .415.9 舷墙及栏杆 .425.10 艏艉柱 .435.11 主机基座 .455.12 主要构件汇总 .465.13 总纵强度校核 .48相关结构图 .50总结 .51参考文献 .52致谢 .53本科毕业论文 搞要1摘 要本化学品船为钢质、甲板和膨胀甲板、单机、单桨、单舵、方尾、尾机型的柴油机推进油轮，设有尾楼及首楼，其间通过步桥连接。尾楼甲板上设有三层甲板室，全船设有五个货舱，货舱区为双层底，横舱壁用的是折皱舱壁，舱内用一道中纵折皱隔舱壁把每个货舱分隔成
3、左右两个部分。本次设计主要是对化学品船结构强度进行规范计算，相关的法规有船舶与海上设施法定检验规则 （2000） 、 钢质海船入级与建造规范 （2001） 。设计的主要内容有，确定设计船的排水量和主尺度，设计船型线设计与总布置图设计，设计船重量重心计算，然后进行设计船结构设计，同时进行强度规范计算。按照前面算出的船底、甲板及上层建筑各部位构件的尺寸,然后按照设计任务的要求，绘制出本船的基本结构图和横剖面图，通过上述两幅图纸，反映出设计船舶的船底、主甲板、舷侧、机舱区域和上层建筑构件的布置情况和主要构件的尺寸。关键词 化学品船；规范计算；基本结构；主甲板本科毕业论文 搞要2Structure s
4、trength standard calculation of Chemical tanker Kang liangjieAbstract The chemical tanker is a steel, deck and expansive deck, single machine, single rudder, square tail, tail models of diesel propulsion tanker. The poop and forecastle connect by catwalk, up of the poop deck has three deckhouse, the
5、 whole ship has five cargo, and the cargo area has set double bottom, its transverse bulkheads is made of wrinkly bulkheads, and the longitudinal wrinkly bulkheads divide each cargo space into two parts. This design is mainly for the chemical tanker structure strength calculation, the related laws a
6、re Rules and Regulatiion for Ships and Offshore Facilities Legal Inspection (2000), Rules and Regulation for the Construction and Classification of Sea Going Steel Ships (2001). The main content of design are: determine the displacement and the main dimensions of the design ship, the line design and
7、 total layout design of the design ship, and the calculation of weight and focus , then is the design of the structure and calculation of the strength. According the component dimension of the bottom, deck and superstructure which calculated before, and the requirement of the task, we can draw the b
8、asic structure figure and transverse section figure. Through the two drawing above, reflects the design ships bottom, the main deck, side, cabin area and superstructure arrangement of components and the size of the major components.Key Words chemical tanker; standard calculation; basic structure; ma
9、in deck本科毕业论文 正文3前 言船舶是一种水上建筑物,具有环境条件特殊、类型多、系统复杂、技术含量高、投资巨大、使用周期长等特点的工程建筑物，因而船舶结构对强度的要求相当重要，对结构的设计是一个相当复杂的过程，是一门综合性技术。所以，船舶强度计算必须持认真、慎重的态度。现代船舶大多设用了高强度结构钢，高强度钢的使用虽然达到了减轻结构重量、降低造船成本、增加载重量的目的，但其较薄的船壳和相对较小的构件按正常腐蚀的速度使得其达到腐蚀极限的年限大为减少。这种较薄的高强度钢材的脆性较强，柔韧性较低，在遭遇较大外力时， 更加容易发生疲劳脆性断裂。当代的化学品船也是越造越大，对结构强度要求也是越来
10、越高。化学品船在进行规范计算的时候,除了要满足油船要求,还需要满足各船级社对于化学品船的特别要求以及的特别要求。不锈钢材料近年来价格直线攀升,为了控制船舶造价 ,需要特别对货舱围护结构的计算进行优化 ,达到节约不锈钢用量 ,降低造价的目的。由于货品种类的繁多,货舱围护结构的规范计算需要对多种工况进行考虑 ,但不可能对每种货品进行计算 ,只有选取几种典型工况进行计算。通常要考虑最大蒸气压力 、最大货品密度和最高温度三方面的可能组合。一般来讲具有高蒸气压力的货品 ,其密度和温度不会太高,如果盲目将蒸气压力 ,货品密度和温度的最高值组合在一起作为设计工况 ,会导致货舱围护结构重量增加 ,大幅提高造价
11、。斋要对适装货品的蒸气压力、密度、温度进行仔细研究 ,找到能够涵盖适装货品的设计参数的组合。由于采用了新型高强度不锈钢材料,在规范计算的时候如何确定在不同装运温度下的材料系数,目前各船级社有不同的考虑和要求 ,需要特别注意各船级社的规范,做到充分利用材料高强度的特性,在保证结构强度、刚度和疲劳强度的前提下最大程度节约不锈钢用量。由于该船具有装运高蒸气表压和高密度货品的特点 ,在进行规范计算的时候需要特别注意对舷侧船底以及甲板强框架结构的强度进行校核。在必要的时候需要通过直接计算的手段进行校核。本科毕业论文 正文42.设计船主尺度及排水量的确定2.1 分析设计任务书及母型资料2.1.1 设计任务
12、书船 名：化学品船航 区： II 类（近海航区）船型特征：钢质、单桨、单舵、方尾、双壳、尾机型化学品船。用 途：（1）运输以下化工品：醇类：如甲醇、乙二醇、正丁醇、导丁醇、二甘醇；苯类：甲苯、二甲苯、苯、邻二甲苯、及苯乙烯；酮类：丙酮、丁酮等；脂类：二丁脂、二辛脂、醋酸乙脂（丁脂） ；（2）要求可同时装载二种货品。主尺度： 总 长 LOA 80.00 m垂线间长 Lpp 73.00 m型 宽 B 12.50 m型 深 D 5.50 m设计吃水 d 4.20 m排水量 2500 t船级与船籍： 非国际船员定额：14 人。主机：G6300，额定功率 1200hp，转速 400rpm。齿轮箱：CW
13、42.45-0.1，传动比 2.0：1。辅机：发电机 2 台：90kwX2 ，24kwX1。航速/功率储备： 11.3kn/10%MCR。续航力：不低于 2000 海里。船体结构（材料、结构形式等）：钢质焊接、纵横混合骨架结构形式。总布置要求：本船设有尾楼及首楼，其间通过步桥连接。尾楼甲板上设有三层甲板室，全船设有五个货舱。设备要求：按法规和规范要求配备。2.1.2 母型船资料本科毕业论文 正文5船型：本化学品船为钢质、甲板和膨胀甲板、单机、单桨、单舵、方尾、尾机型的柴油机推进油轮。主尺度： 总 长 LOA 73.50 m两拄间长 LPP 67.86 m型 宽 B 12.00 m 型 深 D
14、5.30 m设计吃水 d 4.00 m设计排水量 2442.2 t 方形系数 Cb 0.7276首舷弧 0.254 m梁拱 0.20尾舷弧 0.661甲板间高度： 主 甲 板 艉楼甲板 2.30 m艉楼甲板 艇甲板 2.30 m艇甲板 驾驶甲板 2.25 m 驾驶甲板 罗径甲板 2.25 m主甲板 艏楼甲板 2.30 m2.2 设计船主尺度确定 设计船主尺度确定 可采用仿式变换方法，即 ，其中 ； ； ；pnm母 P1/L1B/n1d/P根据母型船资料以及设计任务书： 母型船资料：总长 =73.50m 两柱间长 =67.86m 型宽 =12.0 m 型深OAP11B=5.30m 设计吃水 =4
15、.00 m 排水量 =2442.2 t1D1d设计船取：两柱间长 =69.4m 型宽 =12.5 m 型深 =5.5m 设计吃水 =4.10 m PLBDd代入公式得： 排水量 = 2660.0 t2.3 设计船重量估算2.3.1 空船重量母型船 = 970 t 1LW(1)钢料重量 本科毕业论文 正文6母型船 =0.55 = 533.5t =0.454 a=1,b=11HW1L)bD(aBLWC1P1HH1设计船 =567.68tbD)(aBC P1(2)舾装重量 母型船 =0.28 =271.6t =0.063O11L1Poo3baBL C设计船 = =300.26tWBCP3(3)机电设
16、备重量 母型船 WM1= LW1- WH1- WO1=164.9t 设计船与母型船一样，则 WM=164.9tLW=WH+WO+WM=567.68+300.26+164.9=1032.84 t2.3.2 载重量a.人员及行李 6514+45 14=1.54tb.食品及淡水 分别根据人数、自持力天数及有关定量标准按下式计算：总储备量=自持力（d）人员数定量 （kg/（dper） ） 实取 90.92t式中：自持力 8 昼夜 R续航力，2000（n mile） ；VS服务航速，11.3（kn） 。关于定量的标准：食品定量通常按每人每天 2.54.5 kg 计算，计算时取为 3.5kg， ；淡水的定
17、量标准与航程航线的气候等因素有关。通常海船取每人每天定量 100200 kg ，取为 100kg。 c.燃油实取 88.1t -310FktpgWp 额定功率：882KW g0 可近似取主机耗油率的 1.15-1.20 倍 取 1.2 倍 g0 =243.6 g/kWhT=R/Vs=177h，其中 R 为续航力（n mile） ，VS 为服务航速（kn） ，k考虑风浪影响的系数，一般可取 1.11.2，计算时取为 1.1 。d.润滑油WL=WF=0.0541.83=2.09t 式中：对一般柴油机 0.020.05，主机功率大航程远的取小值。计算时取 0.05e.备品、供应品重量：0.5%LW=
18、0.5%1032.84=5.16t本科毕业论文 正文7=1295.0t+1.54+90.92+88.10+2.09+5.16=1482.81tWicD2.3.3 排水量裕度排水量裕度也叫排水量储备。在估算空船时通常加一定排水量裕度。就一般情况而言，在初步设计阶段，排水量裕度可取空船重量 LW 的 4%6%，或者船体钢料重量 WH 取 3%5% ,对舾装重量 WO 和机电设备重量 WM 各取 8%10%.0.041032.84=41.31t2.3.4 主尺度确定实际排水量 1=DW+LW=1032.84+1482.81=2515.7t所以实际排水量 1= 2515.7t1理论排水量 满足设计要求
19、设计船主尺度初步确定如下：总 长 LOA 75.18 m水线长 LWL 70.26m两拄间长 LPP 69.4 m型 宽 B 12.5 m 型 深 D 5.5 m吃水 d 4.10m肋 距 S 0.60 m排水量 2515.7 t本科毕业论文 正文83.设计船型线设计3.1 设计船型线设计已绘制的型线图的三个主尺度方向上分别按已计算得的仿似变换系数进行仿似变换,得到新船的型线图,从而在该图的中横剖面图上量取新的纵剖线与水线的半宽和高度值 ,并在中纵剖面图与半宽水线图上分别绘出纵剖线与水线,又通过量取型线图 ,得出新船的型值表。相关型值表见型线图中3.2 设计船型线图绘制设计船型线图见型线图:(ZHC 520-110-04)。
