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船舶设计基础试题及答案

船舶设计基础试题及答案
船舶设计基础试题及答案

船舶设计基础试题卷(A)

1、设计布置地位型船舶时,通常应先确定( )

A. 主尺度、系数;

B. 排水量;

C. 载重量;

D. 空船重量

2、最小干舷船的

F是根据()确定的。

min

A. 积载因数;

B. 载重线规范;

C. 型深;

D. 容积

3、在主尺度一定的情况下,()标志着船舶经济性。

A. 货舱舱容;

B. 航速;

C. 主机功率;

D. 耗油量

4、某船排水量为10000t,现要对该船进行改造,使其增加1000t,则改造后的

船舶排水量为()

A. 11000t

B. 10000t

C. 大于11000t

D. 小于11000t

5、空船重量不包括下面哪一项()

A. 机电设备

B. 燃油

C. 船体钢料

D. 木作舾装

二、名称解释:

1、富裕干舷船:

2、积载因数:

3、载重型船舶:

4、干舷甲板:

5、失速:

三、问答题:

1、船舶容量包括哪几个方面?分别适用于哪类船舶?试举例说明。

2、如何衡量快速性好的标准是什么?其对哪些方面会产生较大的影响?

3、从所发生海难事故分析,船舶是否会因破损浸水而不沉没或倾覆,与哪些因

素有关?

4、在总布置设计过程中,一个重要内容是纵倾调整工作,为保证确定的浮态,

纵倾调整的原则方法有哪些?

5、船舶在风浪中失速的种类有哪些?改善的方式有哪些?

四、综合分析题:

分析下面50000t油轮的设计任务书,回答问题:

本轮为载重量50000t,载运散装原油的尾机型柴油机远洋轮,航行于国际航线。主机采用低速柴油机,使用燃料油。当主机发出连续使用功率为15600KW时,服务航速约为15kn。续航力为20,000n mile。主机燃油储备量按15600KW,15kn计算。

本轮的满载最大吃水不得超过12m,方形系数不得小于0.684,其他尺度按最佳

状态选取。

分析:

1、简述该船设置专用压载水舱的必要性,并说明设置压载水舱的有关要求?

2、设计低速肥大型油船时,从兴波阻力角度和经济性角度来选择棱形系数

C

p 时为什么存在着相反的结论?如何来处理这一矛盾选择设计船的

C?

p

船舶设计基础参考答案

一、ABACB

二、

6、富裕干舷船:

当设计积载因数较大的货船时,按载重线求得最小干舷F,所决定的型深D,往往不能满足货舱容积的要求。型深D需要根据舱容决定,即D>F x+T,船的实际干舷大于最小干舷,这种船称为富裕干舷船。

7、积载因数:单位重量(重力)的货物所占货舱的容积。单位为m3/kg (m3/kN)

8、载重型船舶:油船、散货船等载重量占排水量比例较大的船舶

9、干舷甲板:

用以计算干舷的甲板,通常是最高一层露天全通甲板,该甲板上所有的露天开口有永久性的封闭装置,其下在船侧的所有开口有永久性的水密封闭装置。

对具有不连续甲板的船舶,露天甲板的最低线及其平等于升高部分甲板的延伸线取为干舷甲板。

10、失速:船舶在海上航行,由于风和浪的扰动,使得在功率保持不变的情况下航行速度较静水

条件时的减少量。包括自然失速和主动失速。

三、问答题:

6、船舶容量包括哪几个方面?分别适用于哪类船舶?试举例说明。

答:船舶容量常包括两方面内容,即货舱容积和甲板面积。货舱容积多用于载运货物的船舶,如散货船;甲板面积常适用于甲板上需要载运货物或乘客的船舶,如客船。

7、如何衡量快速性好的标准是什么?其对哪些方面会产生较大的影响?

答:衡量快速性的好坏常从两个方面来说明:

2)在满足设计任务书各项要求的同时,达到规定的航速指标,船舶所需的主机功率最小;

3)在主机功率一定的情况下,在满足其他要求的情况下,航速最高。

航行速度的好坏对于船舶的经济性、使用要求影响较大。

8、从所发生海难事故分析,船舶是否会因破损浸水而不沉没或倾覆,与哪些因素有关?答:常与以下因素有关:船舶设计时对抗沉性问题考虑的合理、周密程度;船舱破损的位置、尺寸和进水量;发生海损时的环境条件——海况;海损后船员所采取的损管措施。

9、在总布置设计过程中,一个重要内容是纵倾调整工作,为保证确定的浮态,纵倾调整的

原则方法有哪些?

答:船舶装载情况变化,船的浮态也随之发生变化,营运船舶在各种装载情况下应有适宜的浮态。满载出港时主要解决适宜纵倾问题,有效的方法有:改变油舱、淡水舱的布局;适当移动机舱位置。对空船压在状态,通过重新分配压载舱来调整。

10、 船舶在风浪中失速的种类有哪些?改善的方式有哪些?

答:船舶在风浪中失速一种是恶劣海况时为了避免发生因剧烈纵摇及升沉运动而引起的严重的甲板上浪、首部砰击或飞车而被迫降低航速或适当改变航向的主动失速;还有一种是为阻力增加而产生的被动失速。

改善失速的方法,一是减小船在风浪中阻力的增加;二是改善在恶劣海况中船的运动,以求被迫减速的幅度不大。

四、综合分析题:

分析下面50000t 油轮的设计任务书,回答问题:

本轮为载重量50000t ,载运散装原油的尾机型柴油机远洋轮,航行于国际航线。主机采用低速柴油机,使用燃料油。当主机发出连续使用功率为15600KW 时,服务航速约为15kn 。续航力为20,000n mile 。主机燃油储备量按15600KW ,15kn 计算。

本轮的满载最大吃水不得超过12m ,方形系数不得小于0.684,其他尺度按最佳状态选取。 分析:

1、 简述该船设置专用压载水舱的必要性,并说明设置压载水舱的有关要求?

本船设专用压载舱,对防止污染有利,同时能使油舱及压载分开,装卸货油与排抽压载水可同时进行,因而可缩短停港时间,增大运输能力。

设置压载舱的有关要求:

本船的型深应当比无志用压载舱的者适当增加,船长及船宽则基本保持在正常范围。与同吨位不设专用压载舱的油船相比,本船的长度型深比及宽度型深比将会小些。

3、 设计低速肥大型油船时,从兴波阻力角度和经济性角度来选择棱形系数p C 时为什么存在

着相反的结论?如何来处理这一矛盾选择设计船的p C ?

棱形系数p C 对船的剩余阻力影响很大,从兴波阻力的角度考虑,要求减小p C

以减小兴波;而从经济性角度考虑,p C 大者便于布置,p C 小两端尖瘦,不利布置。因此从这两个方

面看,结论是相反的。但油船主要是从经济性角度考虑,因其速度低,兴波阻力是次要的,因此在阻力增加不大的情况下,尽量增大p C

,在经济性上是有利的。

船舶设计原理问题整理

第三章 4、我国船舶的航区、航线是如何划分的?海船航区常分为沿海航区、近洋航区、远洋航区,遮蔽航区。航区划分通常是依据距航线离岸距离和风浪情况。按海船稳性规范分为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ三类航区,其中Ⅰ类航区称为无限航区。内河船常按水系名称来分,如我国长江水域根据风浪及水流情况分为A,B,C级航段。不固定航线的船通常提出主要航行的航线或航区。定航线船通常给出停靠的港口等等。 7、何谓船舶入级?航行于国际航线的船舶依照国际惯例办理船级业务,应按《海船入级章程》申请入级,经检验合格后,发给相应的船级证书后,才能进行国际航行。 8、试航速度Vt与服务航速Vs有什么不同?试航速度一般指满载试航速度,即主机在最大持续功率情况下,静止深水中的新船满载试航所测得的航速。而服务航速是指船平时营运所使用的速度,一般是一个平均值。通常Vs较Vt慢0.5—1.0kn。 9、什么叫船的续航力和自持力?续航力一般是指在规定航速或主机功率下,船上一次装足的燃料可供船连续航行的距离。自持力有时也叫自给力,指船上所带淡水、食品等能在海上维持的天数。 11、举例说明设计船的尺度受限制的原因?船长L,因泊位短,港域小,河道曲折而调头困难及通过船闸、船坞等原因,而使船长或最大长度有所限制;吃水T,受航道或港区水深所限制;船宽B,主要受过闸门、过运河的限制;船的水上高度部分,主要考虑过桥的限制。 12、船舶主要要素一般是指哪些?通常是指排水量△,载重量DW,船长L,船宽B,吃水T,型深D,方形系数Cb,航速V及主机功率P等。 13、什么是设计螺旋线?描述设计过程中逐步近似的特点,常用设计螺旋线表示。设计螺旋线表示的意思是:如任务书已给定载重量DW及主机类型(包括功率及转速),此时可首先参考型船及有关资料,初估得一个排水量,并据此初估船长、型宽、吃水及型深,初选一个方形系数,并使其满足浮性方程,即△=ρKa LBTCb 。然后,根据这套主尺度,参考型船及有关资料,估计空船重量,求出船的排水量,看其是否与第一步初估得的排水量相吻合,如有差别,再进行主尺度及系数调整,直至排水量符合要求为止。这就是船的重量与浮力平衡的过程。根据已满足重量与浮力平衡后的一套主尺度进行航速估算、总布置、容量估算、干舷检验、稳性及其他性能校检等,即校核船的各个主要性能是否满足使用要求。在校核中,如发现某一项或几项性能不符合要求,则必须调整船的主尺度及系数,再重复一次上述的循环,直至设计者认为满意为止。 14、船舶设计分为几个阶段?各阶段的作用、内容如何?(1)初步设计有进一步论证新船设计任务书合理程度的作用。这阶段只要求提供新船方案的主要技术文件,船体方面包括:船体说明书;型线图;总布置草图;中剖面结构图及结构强度计算书;航速、稳性、舱容等估算书;主要设备、材料规格明细表等。 (2)技术设计作为施工设计或签订合同的依据。在这阶段要求船体方面完成的技术文件有:船体设计说明书;较详细的总布置图;正式的型线图;中横剖面结构图,基本结构图,外板展开图,肋骨型线图,首、尾部及舱壁等结构图;锚泊、起货、操舵等设备图;各系统的原理图;重量及重心计算书;各项性能的详细计算及有关说明书;详细的设备、材料规格明细表等。(3)施工设计所需文件的范围依各厂情况而不同,在船体方面主要为分段结构的施工图和工艺规程,以及设备、舾装的零件图等(4)完工文件应根据建造期间对原设计图纸所作的改动,绘出完工图纸,根据实船倾斜试验结果,修改原来的有关计算书,完成各项试验并写出报告书。 第四章 1、船舶平浮在预定吃水的条件是什么?浮力等于重力,重力与浮力的作用线在同一铅垂线上。 2、船的典型排水量与载况有几种?为什么说他们是典型的民船的典型排水量通常为空船排水量和满载排水量;对于货船,设计中通常取四种典型载况:满载出港,满载到港,空载出港,空载到港。所取的这些排水量和载况是实际航行时的两端极限情况,实际航行中的船的性能可由这些排水量和载况估算推断而得,所以说是典型的。 3、如何理解准确估算空船重量的重要性?民船空船重量有哪几个部分组成?重量估算是影响后续设计的基本工作,从某种意义上讲,空船重量估算的准确与否是船舶设计能否成功的关键之一。这是因为空船重量LW占整个排水量△的很大一部分,且影响因素多,不容易估算准确。而如果船舶建成以后,空船重量与原先估计的值相差较多,特别是超重过多的话,船舶的技术性能和经济指标都将发生很大的变化,引起的后果十分严重。当然,重量估算过大,船长也大,对经济性不利。因此对空船重量的估算,

船舶设计原理课程设计

船舶设计原理课程设计计算说明书 运船班 学号: 指导教师:林焰王运龙 目录

一、确定设计参数 (2) 二、母型船横剖面面积曲线(SAC) (2) 三、母型船SAC无因次化 (2) 四、用“1-Cp”法绘制设计船SAC (3) 五、型线图的绘制 (4) 1、母型船型值表无因次化 2、绘制母型船无因次化半宽水线图 3、通过在x方向的偏移量,修改出设计船的无因次化半宽水线图 4、从设计船的无因次化半宽水线图中差值得出非整数水线的设 计船横剖面型值表 5、将差值有因次化,绘制设计船横剖面图 6、从中差值得出设计船的型值表 7、根据设计船型值表绘制设计船的半宽水线图和纵剖线图 六、绘制总图 (11) 七、设计总结 (11) 一、确定设计参数 船体总长 29.80m

设计水线长 27.90m 垂线间长 27.90m 型宽 5.310m 型深 2.200m 设计吃水 1.360m 方形系数 0.450 棱形系数 0.603 水线面系数 0.774 中横剖面系数 0.751 设计排水量 93.28t -0.60m 浮心纵向坐标X b 二、母型船横剖面面积曲线(SAC) 由邦戎曲线读出母型船设计水线处(1.35m)的各站面积值,如下: 站号0 0.5 1 1.5 2 3 4 面积A/m20.0334 0.3453 0.6152 1.0285 1.5683 2.3754 2.5882 5 6 7 8 8.5 9 9.5 10 2.6428 2.4151 1.8445 1.1422 0.814 0.4824 0.2003 0 三、母型船SAC无因次化 将母型船各站面积除以最大横剖面面积,并将各站距船中的距离除以二分之 一水线间长,得到如下无因次结果: x/?L -1 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.4 -0.2 pp 0.013 0.131 0.233 0.389 0.593 0.899 0.979 A/A m 0 0.2 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.000 0.914 0.698 0.432 0.308 0.183 0.076 0.000 绘制母型船SAC曲线 四、用“1-C p”法绘制设计船SAC 1、已知母型船C p0=0.598,设计船C p=0.603,则棱形系数变化量

船舶设计基础B

船舶设计基础 一、基本概念(20分,每题4分) 1、吃水d 2、型深D 3、续航力 4、休止角 5、货物积载因数 二、简答题(20分,每题5分) 1、尺度系数L/B、B/d代表什么? 其值对船舶的哪些性能有影响? 2、船舶设计的基本要求? 3、气象衡准 4、型线设计的主要方法有哪些? 三、论述题(30分,每题10分) 1、总布置设计应遵循的一般原则? 2、选择主尺度时考虑的主要因素(船长L)? 3、解释防火等级中A-30与B-30的含义。 四、计算题(30分) 某船静水力值如下表所示,请计算该船在排水量△=186.9t,重心纵向座标Xg=—0.28m时艏艉吃水值。(该设计船水线长60m,宽8m) 吃水(m)排水量(t)浮心纵坐标(m)漂心纵坐标(m)每厘米纵倾力矩(t·m) 0.92177.550-1.5 11.23 0.94182.220-1.511.29 0.96186.90-1.511.35 0.98191.590-1.511.4 1196.290-1.5 11.46 1.02200.990-1.511.52 1.04205.710-1.511.57 1.06210.440-1.511.63 1.08215.180-1.5 11.68 1.1219.930-1.511.74

一、基本概念(20分,每题4分) 1、吃水d 在船长中点处由平板龙骨上缘量至满载水线的垂直距离。 2、型深D 在船长中点处由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离。 3、续航力 在规定的航速与主机功率下,船上所带燃料储备量可供连续航行的距离 4、休止角 休止角—货物由于自身的摩擦产生的堆积角度。 5、货物积载因数 积载因数—每吨货物所需的货舱容积。 二、简答题(20分,每题5分) 1、尺度系数L/B、B/d代表什么? 其值对船舶的哪些性能有影响? 长宽比,其值与船舶快速性有关。 宽吃水比,其值与船舶稳性、操纵性、快速性有关。 2、船舶设计的基本要求? 适用性:较好的完成规定的使用任务;安全性:满足规范等对船舶安全性的有关规定;经济性:在满足安全、使用性的前提下,尽可能降低造价、航运成本、维修成本;美观。 3、气象衡准 也称突风和横摇衡准,该衡准规定船舶所受风浪等外力,计算出倾侧力矩与船舶的复原力矩如果复原力矩大于等于倾侧力矩,则认为船舶满足稳性要求。 4、型线设计的主要方法有哪些? 改造母型法、自行设计法、数学船型法 三、论述题(30分,每题10分) 1、总布置设计应遵循的一般原则? 提高船舶的使用性能,对船舶安全性能、航海性能、结构性能的把握,结构的合理性,便于建造、维修等,造型美观、大方。 2、选择主尺度时考虑的主要因素(船长L)? 阻力影响;使用条件建造条件的影响;总布置要求;操纵性、耐波性、抗沉性的影响;重量和造价影响;浮力要求。 3、解释防火等级中A-30与B-30的含义。 由钢或其他等效材料制造、有适当的防挠加强、应用认可的不然材料,在30分钟内其背火面的平均温度较初始温度升高不超过140o C,且包括任何接头在内的任何一点温度较初始温度升高不超过180o C。 由认可的不然材料制成、其具有的隔热值使之在30分钟内其背火面的平均温度较初始温度升高不超过140o C,且包括任何接头在内的任何一点温度较初始温度升高不超过225o C。 四、计算题(30分) 某船静水力值如下表所示,请计算该船在排水量△=186.9t,重心纵向座标Xg=—0.28m时艏艉吃水值。(该设计船水线长60m,宽8m) 吃水(m)排水量(t)浮心纵坐标(m)漂心纵坐标(m)每厘米纵倾力矩(t·m)

船舶总体设计任务书

一、总体 1、概述 本船为单桨、单舵、长艏楼中型渔政船。作为我国沿海各省市渔政执法公夯船,其主要任务是担负我国200海里专属经济区管理任务和渔业法所赋予的渔政渔港监督任务。本船性能指标,结构强度,设备配备均满足CCS对无限航区船舶的要求,并符合有关国际公约的规定。 为适应渔政船的特殊使命,有效进行海上监督检查,维护海上渔业生产秩序,执行海难救助和登临、紧追违规船舶的任务,保证本船具有优良的快速性、操纵性和适航性等各项船舶性能指标是本船设计的关键。本船双机并车设可调螺距桨,可适应巡航和追踪等不同航速的要求,在各种航速情况下均可获得最佳的机桨匹配。本船设减摇鳍和舭龙骨改善了适航性能,增强了恶劣海况下有效执行任务的能力。 作为代表国家行使渔业执法权力的专用船舶,本船在外观建筑造型上进行了精心设计,力求体现美观、威武、壮重的风格。全船舱室布置既考虑合理利用船舶空间,又充分顾及船上人员工作便利有效,居住舒适实用。全船主甲板以上设三层甲板室,驾驶室具有良好的环视视野,以适应执行任务时高度警戒能力的要求。 本船各类船舶设备和特种功能设备的配备和选型以满足设计任务书要求和规范规定为原则,注重设备先进性、可靠性、合理性和经济性的有机结合。 2、主尺度要素 总长55.00 m 垂线间长49.20 m 型宽 7.80 m 型深 3.90 m

设计吃水 3.00 m(原始尾纵倾0.5m) 排水量 599 t 甲板间高 主甲板至艏楼甲板 2.30 m 艏楼甲板至驾驶甲板 2.30 m 驾驶甲板至罗径甲板 2.30 m 定员(床位) 24 人 3、主要技术性能 (1) 航速 主机功率1250kW(1700PS)×2 在风力不超过蒲氏3级,海浪不超过2级,潮流平稳、深水海区试航。 最大持力航速17.0 kn 经济航速(双机70% MCR) 16.0 kn (2) 稳性 满足中华人民共和国船舶检验局《船舶与海上设施法定检验技术规则非国际航行海船法定检验技术规则》(2004)对远海航区船舶的完整稳性要求。 (3) 干舷 满足中华人民共和国船舶检验局《船舶与海上设施法定检验规则非国际航行海船法定检验技术规则》(2004)B型船舶的规定。(4) 适航性 在5级海况下,平均剩余横摇角不大于5o。 (5) 续航力 2000海里(按经济航速计算)。 (6) 自持力30天

《船舶设计原理》部分答案

1基本概念: 绿色设计思想:减少物质和能源的消耗,减少有害物质的排放,又要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 船舶绿色设计:利用绿色设计基本思想,设计出资源省,能耗低,无污染,效益高的绿色船型。 能效设计指数 试航速度:是指满载时主机在最大持续功率前提下,新船于静,深水中测得的速度。 服务速度:是指船在一定的功率储备下新船满载所能达到的速度。 续航力:一般是指在规定的航速和主机功率情况下,船一次所带的燃油可供连续航行的距离。 自持力:是指船上所带的淡水和食品所能维持的天数。 全新设计法:在没有合适母型船的情况下,往往采用边研究、边试验、边设计的方法 母型设计法:在现有船舶中选取与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船,并在其基础上,根据设计船的特点,运用基本设计原理有所改进和创新的设计方法。 四新:新技术、新设备、新材料、新工艺 最小干舷船:对载运积载因数小的重货船,其干舷可为最小干舷,并据此来确定型深D ,这类船称为最小干舷船。 富裕干舷船:对载运积载因数大的轻货船,按最小干舷所确定的D ,其舱容往往不能满足货舱容积的要求,因而D 需根据舱容来定,从而实际干舷大于最小干舷,这类船称为富裕干舷船。 结构吃水:如结构按最大装载吃水设计,则此时的吃水称为结构吃水。 出港:到港: 载重型船:运输船舶中,载重量占排水量较大的船舶,如散货船、油船等。这类船对载重量和舱容的要求是确定船舶主尺度是考虑的主要因素。 DWT V E E EEDI ref ?-=节能装置设备消耗

布置型船:船舶主尺度由所需的布置地位决定,而载重量不作为主要因素考虑 的一类船舶。如客船等。 舱容要素曲线:是指液体舱的容积、容积形心垂向和纵向坐标、自由液面对通过其中心纵轴的惯性矩等随液面不同而变化的曲线。 容量方程: 吨位:船舶登记吨位(RT):是指国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的 吨位丈量规则核定的吨位,包括总吨位和净吨位。 ⒈总吨位(GT):是以全船围蔽处所的总容积(除去免除处所)来量计,它表征船的大小。 ⒉净吨位(NT):是按船舶能用于营利部分的有效容积来量计,它表征船舶的营利能力。 船舶登记吨RT为与船的载重吨位DW是完全不同的概念。对于同样载重量的船舶,其登记吨位小者经济性要好些。 最佳船长:对应于阻力最小的船长。 经济船长:从造价和营运经济角度出发,对应于阻力稍有增加的较短船长。临界船长:对应于阻力开始显著增加的最短船长。 耐波性:是指船舶在风浪中遭受外力干扰产生各种摇摆运动以及砰击、上浪、失速等情况下,仍能维持一定航速在水面上航行的性能。 抗沉性: 操纵性::是指船舶利用其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的能力。它关系到船的安全性和经济性 快速性:就是航行速度与所需主机功率之间的问题,一是达到规定的航速指标,所需的主机功率小:二是当主机功率给定时,船的航速比较高。 资金时间价值:是指资金随时间变化而产生的资金增值和效益,其计算方法分单利法和复利法。 总现值:船舶(设备)使用期内个年总费用与残值的折现,其值越小越好。平均年度费用(AAC):是指将船舶或设备的初投资在营运期内每年的等额资金会收费用与年营运费用之和,其值越小越好。 必要费率:是指为达到预订的投资收益率单位运量(周转量)所需的收入。

武汉理工船舶设计原理课程设计20000T近海散货船设计

20000T近海散货船设计 设计任务书 本船为钢质、单甲板、艉机型国内航行海上散货船。常年航行于沿海航线,属近海航区;主要用于干散货运输。本船设计载重量20000t,积载因素经调研确定。按“CCS”有关规范入级、设计和建造。并满足中华人民共和国海事局有关国内航行海船的相关要求。满载试航速度不低于11 kn,续航力5000 n mile。 第一部分主尺度的确定 主要内容: 1.根据有关经验公式及图表资料初步确定船舶主尺度 2.通过重力与浮力平衡来调整船舶主尺度 3.主要性能的估算 4.货舱舱容的初步校核 1.初步确定船舶主尺度 船舶主尺度主要是指船长L(一般是指垂线间长L pp)、型宽B、型深D和设计吃水d,通常把方形系数及主尺度比参数也归为主尺度范围。 1.1 船长L 由统计公式(5.3.2)散货船(10000t10000t) B=0.0734L1.137d=0.0441L1.051得 B=22.5m d=8.9m 1.3 型深D 参考常规货船尺度比参数关系图,取d/D=(0.7-0.8)得D=12.51,取D=12m。 1.4 方形系数CB 由统计公式(5.3.29)散货船 C B=1.0911L-0.1702B0.1587d0.0612V s-0.0317得C B=0.803

1.5基本干舷的校核 保证船舶具有足够的干舷一方面可以保证有一定的浮力,另一方面可以减少甲板上浪。如果干舷太小,航行中甲板容易上浪,从而造成的后果是船舶的重量增加,重心升高,初稳性降低,并可能冲坏甲板上的某些设备,也影响船员作业和人身安全。干舷的大小直接关系到船的储备浮力,如果甲板上浪来不及排掉,或者船体开口的封闭设施被破坏而导致海水灌入船体,此时如储备浮力不足,就容易下沉,所以发生沉没或倾覆,所以保证船舶具有足够的干舷很重要。 国际规定船舶都必须满足所规定的最小干舷。这里只进行基本干舷的计算,因为这是初步校核干舷是否满足,而且对基本干舷的修正值一般相对基本干舷都很小。 查表2.2.4 该船基本干舷是2.396m<3.1m(12-8.9),(这里也没计入甲板厚度),初步校核满足干舷的要求。 1.6排水量的初步估算 △=kpC B LBd=1.003×1.025×0.803×154×22.5×8.9=25458t 1.7空船重量L W的估算 空船重量通常将其分为船体钢料重量W H、舾装重量W o和机电设备重量W M 三大部分,即 LW= W H + W o +W M (1)W H的估算 散货船W H的统计公式(3.2.11)和(3.2.8) W H =3.90KL2 B(C B +0.7)×10-4 +1200 K=10.75-[(300-L)/100]3/2 W H =4010t (2)W o的估算 由统计公式(3.2.23)及图表3.2.5 W o=K B L查图3.2.5K=2.3得 W o=797t (3)机电设备重量的估算W M 根据统计,机电设备重量可以近似地按主机功率的平方根(P D0.5)的关系进行换算。对于主机为柴油机的机电设备重量W M可用下式初估 W M=C M(P D/0.735)0.5 主机功率可以用海军系数发估算。海军系数 C=△2/3v3/P 根据母型船可以算得海军系数C,从而可以估算出主机功率。 型船资料-海船系数如表

船舶结构设计基础作业1

1波浪包括哪些要素?并叙述在实际计算时各个波浪要素的选取方法。 答:波浪要素包括波形、波长与波高。 在实际计算时,波形为坦谷波, 取计算波长等于船长,波高随船长变化,并且规定按波峰在船舯和波谷在船舯两种典型状态进行计算。 2试简述浮力曲线的绘制方法 答:浮力曲线是指船舶在某一装载状态下(一般为正常排水量状态),浮力沿船长分布状况的曲线。浮力曲线的纵坐标表示作用在船体梁上单位长度的浮力值,其与纵向坐标轴所围的面积等于作用在船体上的浮力,该面积的形心纵向坐标即为浮心的纵向位置。通常根据邦戎曲线求得浮力曲线。下 . 图为邦戎曲线及获得的浮力曲线 浮态第一次近似计算 根据静水力曲线去确定相应与给定排水量时的平均吃水dm、浮心纵向坐标xb、水线面漂心坐标xf 以及纵稳心半径R。 由于实船的R远大于KC,所以 确定了首尾吃水之后,利用邦戎曲线求出对应于该吃水线时的浮力分布,同时计算出总浮力及浮心纵向坐标。如果求得的这两个数值不满足精度要求,则应作第2次近似计算。 浮态第二次近似计算 1

A-水线面面积 若浮心与重心的纵向坐标之差不超过船长L 的0.1%,排水量与给定的船舶重量之差不超过排水量的0.5%,则认为调整好了,由此产生的误差不超过5%M max ,应根据最后一次确定的首尾吃水求出浮 力分布曲线。 3若被换算构件的剖面积为ai ,其应力为σi ,弹性模量为Ei ;与其等效的基本材料的应力为σ,弹性模量为E ,根据变形相等且承受同样的力P ,则与其等效的基本材料的剖面积为a 为多少? 答:aE P E a P E E i i i i ====εσσε或 所以E E a a i i ?= 4按照纵向构件在传递载荷过程中产生的应力种类和数目,将纵向强力构件可分为哪几类? 答:只承受总纵弯曲的纵向构件,称为第一类构件,如不计甲板横荷重的上甲板纵向构件。同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向构件,称为第二类构件,如船底纵桁、内底板。同时承受总纵弯曲、板架弯曲及纵骨弯曲的纵向构件,或者同时承受总纵弯曲、板架弯曲及板格弯曲(横骨架式)的纵向构件,称为第三类构件,如纵骨架式中的船底纵骨或横骨架式中的船底板。同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板格弯曲的纵向构件,称为第四类构件,如纵骨架式中的船底板。 5已知纵骨架式船底外板的板架弯曲应力为σ2=+-300, 欧拉应力为σE=800 总纵弯曲应力为σ1=-1000, 试计算该板的折减系数φ 答: 1.11000 30080012=+=+=σσσ?E 实取1=? 5.0100030080012=-=-= σσσ?E 实取5.0=?

船舶设计基础知识(轮机)

船舶轮机设计基础知识 服务对象:在校大学生及刚入行那不久的船舶技术设计人员 概述: 作为一名船舶专业的人员在从事这方面的工作时需要储备好以下知识:船舶专业基础、船舶英语、船舶规范。 船舶基础知识就是在平常的课堂上、船厂参观实习及阅读专业书籍。对于大多数的人来说课堂上了解到的基本上就是自己整个船舶专业知识的全部了,有这样的基础储备也不错。 船舶英语:沟通是桥梁,不能沟通就无法进入下一步的工作并且会让自己在船检船东的沟通或谈判中处于极不利的位置。国内的船大多数都是国外船东监造的,船入级一般都是如国外船级社,主要的设备资料也基本上都是英文。在工作中避免不了需要用到英文,专业英语好得到的机会也是很多的。 船舶规范:作为在校生或是刚入行的人来说,对船舶规范因为没有经历过很难有很深刻的印象但又不得不去了解它。它是今后你碰到问题为了减少造船成本说服船东、船检的主要工具。如果不了解船舶规范就等于没有了造船的工具。刚入行前对规范规则需要有些了解,了解的越多越好。船舶规范知识很广泛,边学便用会伴随一个船人的始终。上面提到的三个方面在实际的工作中会有深刻的了解,在校如果能打好基础毕业后不管船舶市场像现在这么差都将是前途一片光明,这一点是肯定的。对于船舶学子必须要有这样的一个信心。 具体轮机专业方面:

1.规格书:船东需要造船会起草或让专业的咨询公司代理起草一份船舶规格书,现在船舶市场已经很成熟绝大多数的规格书都有一些范本,一般只需要船东根据自己的实际需要进行一些修改即可,船舶规格书都是作为商务合同的附件。一旦商务合同生效,规格书就是船舶设计或技术人员从事工作的基础,一般在160到200页左右用的都是英文。规格书主要分为概述、结构、舾装、轮机和电气五个方面,开展项目前必须要认认真真的将规格书看完,需要注意的就做好笔记。作为轮机专业人员概述及轮机需要仔仔细细看完看懂,其他专业的也需要认真看下,有时候船东习惯不一样可能在电气或是舾装里面也有些轮机方面需注意的东西。规格书不熟悉会直接影响设备订货和图纸审核,出现失误就需要拿钱和时间去弥补。船舶不同于一般的制造业,出现失误造成的损失动不动就是几千几万几十万还有买不到的建造时间,要命的是大大小小的失误在国内的造船行业都是避免不了的。如现在船舶市场如此惨淡,作为技术设计人员减少造船成本的最好办法就是认真仔细,如同走钢丝需要时刻提醒自己。入行就这么5年我就见过好几十个因为一个简单的失误造成巨大损失而被公司扫地出门。设计公司稍微好些山高船厂远,作为船舶技术人员尤其在船厂工作是极为考验人的工作。 总之规格书是造船人员的立足之本。 2.熟悉完规格书就需要编号详设图纸目录,一般都会在与设计院谈合同的时候附在合同里面。作为详细设计就是原理性设计,一般是根据母型船,对图纸进行小修小改。将做好的图纸文件给船级社、船东、

先进船型与船体结构设计技术综述

先进船型与船体结构设计技术 1 概述 1.1船型与船体结构设计技术的概念与内涵 船型,通常指船舶的类型,按不同的分类标准可以划分为许多种不同的船型。例如按载货方式可分为散货船、油船、集装箱船,其中散货船又有灵便型、巴拿马型、超巴拿马型、好望角型等系列;按航行姿态可分为排水量船、滑行艇、水翼船、气垫船、地效翼船等;按推进器型式可分为螺旋桨推进船、喷水推进船、明轮船等;按动力装置种类可分为柴油机推进船、电力推进船、燃气动力装置船、核动力装置船等。 船体结构设计是在满足船舶总体设计的要求下,解决船体结构的形式、构件的尺度与连接等设计问题,保证船体具有恰当的强度和良好的技术经济性能。船体结构设计应考虑以下几方面:1)安全性,结构设计应保证船舶在各种外力作用下,具有一定的强度和防振性能。2)适用性,结构的布置与构件尺度的选用应符合营运的要求。3)整体性,结构设计必须与船舶性能、轮机、没备、电气及通风等设计密切配合,确保船舶在各个方面都具有良好的工作性能。4)工艺性,结构形式与连接形式的选择应便于施工,选用结构材料应适当减少规格,根据船厂的设备情况和生产组织管理等特点,采用先进、高效、经济的工艺措施。5)经济性,考虑上述方面条件下,力求减少结构的重量,材料选用恰当,使船舶具有更好的经济性能。 1.2 重要性 在国防工业领域,采用新的结构形式、新材料、新型推进方式等新技术开发先进船型,是改善海军舰船总体性能、提高作战效率的重要手段。近十几年来,随着科技的进步,海军对舰船的航行性能、隐身性能、负载能力等要求不断提高;在对近海作战能力的不断重视下,舰船在浅水海域作战需要小吃水,为安装模块化装备需要宽大甲板面积,快速航渡需要高航速。常规单体船型虽然推进效率较高、超载能力强、船体结构简单、维修方便、造价低,但已较

最新船舶设计原理总复习

第一章船舶设计概要 1.船舶设计工作具有哪些特点? 答:(1)必须贯彻系统工程的思想,考虑问题要全面,决策时要统筹兼顾;在总体设计中一定要处理好主要矛盾和次要矛盾的关系,要协调好各部门的工作,既要使船舶的各部分充分发挥自身功能,又要是相互关系达到最佳的配合。 (2)船舶设计的另一个特点是:设计工作是由粗到细、逐步近似、反复迭代完成的。 船舶设计也可以说是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。 2.船舶设计有哪些基本要求? (1)适用、经济 (2)安全、可靠 (3)先进、美观 3.新船设计的基本依据是“设计技术任务书”,它反映了船东对新船的主要要求。请问设 计技术任务书通常是如何制定的?运输船舶的设计技术任务书一般包括哪些基本内容? 答:(1)设计技术任务书是用船部门根据需要和可能,经船型的技术经济论证后得出的。 船型的技术经济论证是对不同船型方案的投资规模、经济效益和技术上的可行性进行比较和分析。 (2)一般运输船舶的设计技术任务书包括以下基本内容: 1)航区和航线 海船航区是根据航线离岸距离和风浪情况来划分的。航区不同,对船舶的安全性和配备配置要求不同。我国法规对非国际航行海船的航区划分为远海航区、近海航区、沿海航区、遮蔽航区。 内河船的航区根据不同水系或湖泊的风浪情况划分为A级、B级、C级等。 2)船型 这里的船型是指船舶的类型、甲板层数、机舱部位、首尾形状和其他特征。 3)用途 新船的使用要求,通常给出货运的货物种类和数量以及货物的理化性质和其他要求。 4)船籍和船级 船级是指新船准备入哪个船级社,要求取得什么船级标志,确定设计应满足的规范。 船籍是指在哪国登记注册的船舶,确定新船应遵守的船籍国政府颁布的法定检验规则。 5)动力装置 给出主机和发电机组的类型、台数、燃油品质和推进方式。 6)航速和功率储备 对航速一般给出服务航速(kn,节,海里/小时)。 服务航速是指在一定的功率储备下新船满载能够达到的航速。对拖船通常提出拖带航速下拖力的要求或自由航速的要求。 功率储备是指主机最大持续功率的某一百分数,通常低速机取10%,中速机取15%。 7)续航力和自持力 续航力是指在规定的航速(通常为服务航速)或主机功率下,船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离(n mile)。 自持力是指船上所带淡水和食品可供使用的天数。运输船舶不给出自持力时,淡水和食

船舶型线设计说明书

船舶设计课程设计 指导老师:刘卫斌 班级:船海0701 姓名:张帅 学号:U200712588

一、 “1-Cp ”法改造。 (1) 通过计算得到母型船横剖面面积曲线 在型线图中,输入area 命令,选择从0站到20站各站区域,获得各站横剖面面积,制作excel 表格绘图。表格如下: 其中原坐标对用于在AUTOCAD 中绘制横剖面面积曲线。 (2)通过area 命令求 C pf 和 C af ,计算 δ X =()X -1a ,而 ( )C C pf pf a -=1/δ , 列出表格,连同之前得到的数据如下。

(3)由以上δX 在无因次横剖面面积曲线上平移。 计算“1-Cp ”法后0581.0Cp =δ,满足前述Cp 增大6%的要求,“1-Cp ”法改造成功。 二、改造浮心位置——迁移法 (1)保持Cp 不变,仅移动型心位置,将横剖面面积曲线向前或向后推移,保持曲线下面积不变,使曲线型心总坐标向船尾方向移动1%L 。 步骤如下: 1) 作出横剖面面积曲线形心B 0 2) 作KB 0垂直于水平轴,BB 0垂直于KB 0,使BB 0=1%,连接KB

3)过每站作垂线与原横剖面面积曲线相交,同时过每站作平行于KB的斜线 4)依次由各站所作垂线与横剖面面积曲线的交点引垂线分别与斜线相交。 5)顺次连接各交点,即得到新的横剖面面积曲线。 改造数据及横剖面面积曲线如下

(2) 以L/2处为坐标原点,分析迁移前后无因次横剖面面积曲线形 心纵坐标;迁移前Xb= 2.43m ,迁移后Xb ’= 1.55m 。垂线间长104.1m ,则迁移前后%934.01 .104x x x ' b b =-= b δ (3) 改造前后,面积曲线下面积分别为 迁移前:A 1= 37385.4922 迁移后:A 2= 37386.3928 %0024.01 2 1 A =-= A A A δ 由此知迁移前后排水体积保持不变。 三、 面积曲线改造后型值的产生 新船Cm 与母型船相同,则新船方形系数Cb 也已满足要求,此时新船的各主尺度保持不变。则新船型值由以下步骤求的。 1) 将母型船面积曲线和改造后所得新船的面积曲线画在一张

船舶设计原理期末考试精选

第一章 1、对于不固定航线的船舶通常只给出航区,定线航行的船舶需要给出停靠的港口 我国对非国际航行海船的航区划分:远海航区,近海航区,沿海航区,遮蔽航区远海航区:非国际航行超出近海航区的海域 近海航区:中国渤海、黄海以及东海距海岸不超过200海里的海域;台湾海峡;南海距海岸不超过120海里的海岸 2、续航力是指在规定的航速或主机功率下,船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离。 3、自持力是指船上所带的淡水和食品可供使用的天数 4、船舶设计的工作方法:调查研究、搜集资料;综合分析、合理解决;母性改造、推诚出新;逐步近似、螺旋式前进 5、母型改造法:在现有船舶中选取一条与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船,将其各项要素按设计船的要求用适当的方法加以改造变换,得到的设计船的要素 母型设计法:根据新船的特点和要求,合理地选取母型,在参考的过程中有所改进和创新的设计方法 母型船改造的理论依据:某一类型的船舶的发展和演变过程,存在着由它们的使用任务和要求所决定的共性问题,这就决定了这类船舶必然具有许多相近的技术特征和内在规律,这些特征和规律也是人们合理解决船舶设计中众多矛盾的结果。合理的利用和吸收这些特征和规律,可以减少盲目性,使新船设计有较可靠的基础。 6、船舶设计一般分为:初步设计阶段,详细设计阶段,生产设计阶段,完工设计阶段 生产设计是在详细设计的基础上,根据船厂的条件和特点,按建造的技术、设备、施工方案、工艺要求和流程、生产管理等情况,设计和绘制施工图纸以及施工工艺和规程等文件 第二章 1、干舷:船中处从干舷甲板的上表面量至有关载重线的垂直距离

2、船长L:最小型深85%处水线总长的96%,或沿该水线从首柱前缘到舵杆中心线的长度,取其大者 3、型深D:从龙骨板上缘量至干舷甲板船侧处横梁上缘的垂直距离 4、船宽B:船舶的最大型宽 5、船舶登记吨位(RT):根据国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的吨位丈量规则核定的“登记吨位”,包括总吨位(GT)和净吨位(NT); 总吨位:以全船围蔽处所的总容积来量计,它表征了船舶的大小; 净吨位:按船舶能用于营利部分的有效容积来量计,它表征船舶营利的一种能力6、典型排水量:空载排水量△=LW,仅动力装置管系中有可供主机动车的油和水;满载(设计)排水量,船舶装载至预定的设计载重量;压载排水量,无货有一定的压载水 7、进水角:船舶侧倾至进水口时的横倾角。 当船舶倾斜到进水角时,水面到达某一开口处,海水将灌入船体主体内部,使船舶处于危险状态,船舶丧失稳性,因此提高船舶进水角,可以提高船舶稳性,尤其是大倾角稳性 8、最大复原力臂所对应的横倾角应不小于30度,即船舶在大于30度时将丧失稳性 9、装载谷物船舶由于谷物具有孔隙性和散落性,在航行中摇摆、颠簸和振动,会使谷物下沉而产生间隙和空挡,使船舶横摇时谷物发生横移而产生倾侧力矩,从而影响船舶稳性。 装载谷物船舶稳性要求:一、谷物移动使船舶产生横倾角应不大于12度或者甲板边缘入水角之小者;二、经自由液面修正后的初稳性高应不小于0.3米 第三章 1、典型载况:满载出港,设计排水量状态;满载到港,船上的油水等消耗品重量规定为设计储备量的10%; 压载出港,不装货物,但有所需的压载水,油水储备量为设计状态值;压载到港,不装载货物,但有所需的压载水,油水为总储备量的10% 2、主尺度对钢料重量的影响:L最大,B次之,d和CB忽略,D:大船影响小,小船D↑Wh↑

船舶静水力曲线计算

船舶静水力曲线计算 一、船舶静水力曲线计算任务书 1、设计课题 1)800t油船静水力曲线图绘制 2)9000t油船静水力曲线图绘制 3)86.75m简易货船静水力曲线图绘制 4)5200hp拖船静水力曲线图绘制 5)7000t油船静水力曲线图绘制 6)12.5m多功能工作艇静水力曲线图绘制 2、设计任务 船舶静水力曲线的计算是在完成船舶静力学课程的教学任务下,按照静水力曲线计算课程设计的要求,在提供所设计船舶全套型线图纸的前提下,完成静水力曲线的计算和绘制。 3、计算方法 (1)计算机程序计算 (2)手工计算(包括:梯形法、辛氏法、乞氏法等)。 本课程设计计算以梯形法为例,因其原理相同,其余方法在此不做介绍,可参考教材和相关书籍。 4、完成内容 静水力曲线计算书一份及静水力曲线图一张(用A3坐标纸) 二、船舶静水力曲线计算指导书 本静水力曲线计算指导书以内河20t机动驳计算实例为例。 (一)前言 静水力曲线是表达船在静水正浮各种吃水情况下的各浮性及初稳性系数,并作为稳性计算、纵倾计算及其他计算的基础。通过计算可得到船舶的各项性能参数,其主要内容见表1。 1

表1 静水力曲线图的内容 1、设计前的预习与准备 静水力曲线计算,首先是要熟悉所计算船的主尺度及各船型参数,然后是熟悉各类计算公式,选用计算方法。其次是进行计算,按计算结果绘制曲线图,最后进行检验和修改,完成静水力曲线 2

的计算任务。 2、已知条件 20t内河机动驳型线图一套,梯形法表格一套,见静水力曲线计算书。 (三)设计的主要任务 1、计算公式 A=ι [(y 0+y 1 +······+y n-1 +y n )- 1 2 (y +y n )] 梯形法基本式 A=ι [(y 0+y 1 )+(y 1 +y 2 )+······+(y n-1 +y n ) ] 梯形法变上限积分式 式中:ι—等分坐标间距。注:y1表示各站号的纵坐标值(i=1,···,n)2、静水力曲线计算表格及算例 在实际的计算中,采用下述表格很方便。表中附20t内河机动驳计算实例,供同学自己推演。 静水力曲线计算书 船名:20t内河机动驳平均吃水d:1. 00m 总长 L OA :17.70m 站距ι:0.80m 垂线间长L:16.00m 水线间距h:0.25m 型宽B:4.00m 水的密度ρ:(淡水)1t/m3 型深D:1.35m 附属体系数μ:1.006 3

船体结构设计任务书答案

船体结构设计任务书 1.根据“中国船级社”颁布的《钢质海船入级规范(2006)》设计下述船舶的船中剖面结构。 船型:甲板驳 主尺度: 船长L=110.0 m 船宽B=21.0 m 型深D=5.8 m 排水量?=7400吨 方型系数0.84 C B 2.设计相关条件 本甲板驳横剖面草图见下图,本船采用单层底,左右距中5200mm各设有一道纵舱壁,甲板、舷侧、纵舱壁和船底采用纵骨架式,肋距550mm,每三档设一道横框架(Web Frame)。

3.提交作业 (1)船体结构规范设计计算书; 对设计船舶特征做简要概述(包括船型、主尺度和结构基本特征等),设计所根据的规范版本等。按照船底、舷侧、甲板、舱壁的次序,分别写出确定每一构件尺寸的具体计算过程,并明确标出所选用的尺寸。计算书应简明、清晰,便于检查。 (2)绘制设计典型横剖面结构图,包括强框架剖面和非强框架剖面。 结构图应符合船舶制图规定,图上所标构件尺寸应与计算书中所选用构件尺寸 一致。

1.概述 本船为航行于长江A级航区驳船,船舶采用单底、单舷、单甲板纵骨架式结构。结构计算依据CCS颁布的《钢质海船入级规范(2006)》相关规定。 1.1 主要尺度 船型:甲板驳(无自动力)总长Loa :110.0 m 设计水线长Lw :105.0 m 型宽B :21.0 m 型深D : 5.8 m 设计吃水d : 4.2 m (A 级) 结构吃水: 4.3 m (结构计算) 肋距S :0.55 m 排水量? :7400 t 方型系数CB:0.84 1.2尺度比 1.2.1 尺度比(按CCS—3.1.1) 本船本船采用单层底,左右距中5200mm各设有一道纵舱壁,甲板、舷侧、纵舱壁和船底采用纵骨架式,肋距550mm,每三档设一道横框架(Web Frame)。

船舶动力装置课程设计苏星

船舶动力装置课程设计 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论; 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法; 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法; 4、掌握主机选型的基本步骤方法; 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、基本要求 1、独立思考,独立完成本设计; 2、方法合适,步骤清晰,计算正确; 3、书写端正,图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1) 船型:单机单桨拖网渔船

1、船体有效功率,并绘制曲线 2、确定推进系数 3、主机选型论证 4、单速比齿轮箱速比优选,桨工况特性分析 5、双速比齿轮箱速比 6、综合评判分析 五、参考书目

1、《渔船设计》 2、《船舶推进》 3、《船舶概论》 4、《船舶设计实用手册》(设计分册) 六、设计计算过程与分析 1、计算船体有效功率 (1)经验公式:EHP=(E0+△E)△√L ① 式中:EHP------船体有效马力,△------排水量(T),L------船长(M)。在式①中船长为时,△E的修正量极微,可忽略不计。所以式①可简化为EHP=E0△√L。根据查《渔船设计》 5、可知E0计算如下:船速v=×÷=S,L=,Cp=;V/(L/10)3=÷/(41÷10)3=;v/√gl=√×41)=;通过查《渔船设计》可得E0=。 (2)结果:EHP=E0×△×√L = 2、不确定推进系数 (1)公式P×C=P E /P S =ηc×ηs×ηp×ηr 式中P E :有效马力;P S :主机发出功率;ηc:传动功率;ηs:船射效率;ηp: 散水效率;ηr:相对旋转效率。 (2)参数估算 伴流分数:w=-= 推力减额分数:由《渔船设计》得t=-= ηs=(1-t)/(1-w)=(1-)/(1-)= 取ηc=;ηp=;ηr= (3)结果P×C=ηc×ηs×ηp×ηr=×××= 3、主机选型论证 (1)根据EHP和P×C选主机 主机所需最小功率Psmin=P E /(P×C)==马力= 参数10%功率储备:Ps=Psmin×(1+10%)= 查柴油机型号及主要参数表选择NT-855-M型柴油机参数:额定转速:1000r/min 额定功率:267KW 燃油消耗率:179g/ (2)设计工况点初选 a、取浆径为,叶数Z=4,盘面比为和 b、确定浆转速范围 225r/min左右 4、单速比齿轮速比优选,桨工况点配合特性分析(1)设计思想:按自航工况下设计 (2)设计参数及计算: a、螺旋桨收到的马力DHP: DHP=EHP/(ηs×ηp×ηr)=××=马力 b、√P=√(DHP/ρ)=√()= c、桨径D:D= d、自航航速v s = 拖航航速v s `=

船舶设计

船舶设计阶段划分:初步设计,技术设计,施工设计,完工设计船舶设计阶段的基本内容:编制设计技术任务书,初步设计,技术设计,施工设计,制定完工文件。制定设计技术任务书之前的论证工作:运输类型,船型论证设计技术任务书:航区、航线,用途,船型,船级,动力装置,航速、续航力、自持力,结构,设备,性能,船员,尺度限制海船航区分为:无限,近海,沿海,遮蔽等航区,内河船舶按照水系分为,A,B,C级航区和J级航段.航速:试航航速,服务航速试航航速V1:一般指满载试航速度,即主机发出额定功率的新船在静深水中,不超过三级风二级浪时满载试航所测得的航速服务航速Vs:指船平时营运所使用的航速。一般取为主机功率的80%~90%时的速度续航力:在规定的航速和主机功率下,船上所带的燃油可供船连续航行的距离或连续航行的时间,留10%的燃油自持力:船上所带的淡水和食物等能供人员在海上维持的天数,也称自给力设计方法——母型改造法母型:与新船在主要方面相似的实船或已设计好的船船长受泊位长度,港域宽度,河道曲率,以及船闸,船坞等的限制船宽受进运河过船闸进船坞的限制吃水受航道和港区的水深限制载重量:包括货物,船员以及行李、旅客及其行李,燃油,滑油以及炉水、食品,淡水,备品及供应品等重量湿重:新船竣工交船时,动力装置管系中有可供主机动车的油和水,这部分重量包含在机电设备重量内,相应的机电设备重量称为湿重。空船排水量:指新竣工交船时的排水量≈Lw满载排水量:船舶装载了预定的全部载重量的载况称为满载,此时的排水量称为满载排水量也叫设计排水量。设计中四种典型载况:满载出港:设计状态。满载到港:这时的油水等重量规定为设计状态的10%(不包括滑油)空载出港:船上不载运旅客与货物,油水储备量为100%空载到港:船上不载运旅客与货物,油水储量为10%重量重心的重要性:重量重心的估算准确与否直接影响设计船舶的航行性能与经济性,如果设计过轻:则完工船舶的重量将大于计算值,实际吃水将超过设计吃水,此时可能会出现:①新船不能按规定的航线航行或必须减载航行②船舶干舷减小,储备浮力减小,船舶大倾角稳性与抗沉性难以满足,甲板容易上浪,结构强度不能满足 如果设计过重:①尺度偏大,原材料与工时消耗增加,经济性下降。②实际吃水小于设计吃水,船舶的螺旋桨可能露出水面而影响推进效率,耐波性也可能变差。重量重心计算的方法和特点,特点;贯穿整个设计过程的始终,逐步近似。方法:设计初期—依靠母型船或统计资料进行粗略估算。技术设计:按图纸详细的进行分项计算,逐步累计 空船重量分为:船体钢料重量Wh,木作舾装重量Wf,机电设备重量Wm。影响Wf的因素:船排水量,主尺度,船员,旅客人数,生活设施标准影响Wm的因素:主机类型与功率影响船体钢料重量的因素:船舶尺度及系数(船长L>B>T>D>Cb),布置特征,船级、规范、航区,结构材料。大船的船体钢料重量Wh近似正比于主尺度立方。木作舾装的特点:名目繁多,各自独立,规律性差。固定压载是固定加在船上的载荷。作用:降低船的重心以提高稳性;增加重量以加大吃水,必要时也可用来调整船的纵倾。排水量裕度:在船舶设计中,为确保设计船的载重量,避免船舶超重,通常在分部估算Wh,Wf,Wm的基础上将LW预加一定的裕度,称为排水量裕度(排水量储备)其原因有三1,估算误差,2,设备增加,3,采用代用设备和材料。排水量裕度取法:1,取空船重量LW的某一百分数,一般2%~3% 2,分项储备。3、船级(船舶入级):是指新船准备入哪个船级社,要求取得什么船级标志,确定设计满足的规范。4、积载因数Uc:对于干货船,通常用其表征货物所需的容积,即每吨货所要求的货舱容积数,单位是T/m3。5、船型:是指船的建筑特征,包括上层建筑形式,机舱位置,货舱划分,甲板层数,甲板间高等。6、载重量系数ηDW=DW0/Δ0:它表示DW0占Δ0的百分数,对同样Δ的船来说,ηDW大者,LW小,表示其载重多。而对同一使用任务要求,即DW 和其他要求相同时,ηDW 大者,说明Δ小些也能满足要求。7、平方模数法:假定Wh比例于 船体结构部件的总面积(用L,B,D的某种组合) 如Wh=ChL(aB+bD)。该方法对总纵强度问题不突 出的的船,计算结果比较准确,适用于小船尤 其是内河船。8、立方模数法:假定Wh比例于 船的内部总体积(用LBD反映)则有Wh=ChLBD。 该方法以船主体的内部体积为模数进行换算, Ch值随L增加而减少的趋势比较稳定。对大、 中型船较为适用。缺点:没有考虑船体的肥瘦 程度,把LBD各要素对Wh的影响看成是等同的。 9、诺曼系数N:错误!未找到引用源。,表示的 是增加1Tdw时船所要增加的浮力。10、载重型 船:指船的载重量占船的排水量比例较大的船 舶。11、布置地位型船:又称容积型船,是指 为布置各种用途的舱室,设备等需要较大的舱 容及甲板面积的一类船舶。12、失速:风浪失 速是指船舶在海上航行,由于受风和浪的扰动, 航行的速度较静水条件时的减少量,这种速度 损失有时是相当大的。甲板淹湿性:是指在波 浪中的纵摇和垂荡异常激烈时,在船首柱处, 船与波浪相对运动的幅值大于船首柱处的干 舷,波浪涌上甲板的现象。14、最小干舷:对 海船来说,就是根据《海船载重线规范》的有 关规定计算得的Fmin值,它是从保证船的安全 性出发,为限制船舶在营运过程中的最大吃水 而提出的要求,是从减小甲板上浪和保证储备 浮力两方面考虑的。 15、A型船舶:载运液体货物的船舶(如油船)。 这类船舶具有货舱口小且封闭性好,露天甲板 的完整性高,再如油船甲板上设备少,较易排 水,货物的渗透率低,抗沉的安全程度较高的 特点等,称为A型船。B型船舶:不符合A型船 舶特点的其他船舶,他们的干舷应大些。 16、载重线标志:表示船在不同航区,不同季 节,允许的最小干舷,以此规定船舶安全航行 的最大吃水,便于港监部门监督。 17、登记吨位Rt:是指按《船舶吨位丈量规范》 的有关规定计算得到的船内部容积,1登记吨位 =2.832m3=100立方英尺 18、总吨位Gt:登记吨位的一种,是计量除“免 除处所”以外的全船所有“围蔽处所”而得到 的登记吨位。 净吨位:从总吨位中减去非营利容积后所余的 吨位 结构吃水T:对于富裕干舷船,在设计时根据 规范核算最小干弦,求得最大装载吃水Tmax, 并使船体结构实际符合Tmax的要求,此时Tmax 又称结构吃水。 19、最小干舷船:对于货船,如运载积载因数 小(C小于1.3)的重货(煤、矿石等),可按 《载重线规范》来决定最小干舷,从而可确定 船的型深D,这种船称为最小干舷船,其D即符 合最小干弦的要求,也满足容积的要求。 20、富裕干舷船:当设计C较大的货船时,按 载重线规范求得的最小干舷Fx所决定的D,不 能满足货舱容积的要求。型深D需根据舱容确 定,船的实际干舷大于最小干舷,这种船称为 富裕干舷船。 21、变吃水船:在一般情况下,装载至满载吃 水(设计吃水);又可在载重货物时,吃水达到 Tmax,根据这种要求设计的船就称变吃水船。 船舶容量:船内容积和甲板面积的总称 型容积:按型线图计算所得的舱内容积。 净容积:扣除骨架,护条等占用的空间后,所 剩余的有效装载容积 型容积利用系数:净容积与型容积的比值,也 叫折扣系数,Kc,表明了仓容利用率的高低 散装货:不用包装,直接装在货舱里的货物 包装货:运载时用包装包起来的货物 散装舱容:装载散装货物时的有效容积,包装 舱容一般为散装舱容的0.9 容量校核:按设计任务书的要求估算设计船所 需容积,按设计船的主尺度与总布置估算实有 容积,通过所需容积与实有容积的比较来校核 设计船的主尺度方案与总布置格局的合理性, 可行性。方法:按照容量方程式,(2)按货舱 容量方程式估算设计船 容量图的绘制依据是:总布置图,帮戎曲线图, 型线图,肋骨型线图 登记吨位设计时注意的要点:注意控制吨位的 档次,注意国际航线上的吨位差别。9下限值 是保证船的安全和使用要求所需的最低初稳性 值。10 B B/T CW增大,D减小对增加 GM值有好处 在大倾角情况下,保证船抵抗外力作用能力的 是静稳性曲线。快速性:指船舶消耗较小的功 率而获得较高航速的能力。 稳性:当船舶受到歪理的作用而偏离原平衡位 置发生倾侧,当外力消除后能自动恢复到原平 衡位置的能力。大倾角的稳性:指船舶在外力作 用下,横倾角超过10—15时的稳性。抗沉性: 指船舶一舱或数舱破损进水后,仍能保证一定 浮性和稳性的能力。耐波性:指船舶在风浪中 遭受外力干扰而产生各种摇摆运动,以及砰击 上浪失速飞车等时,仍能维持一定航速在水面 上安全航行的性能。12耐波性一般从适居性, 安全性,使用性加以考虑。13影响横摇幅值 ¢a的因素:T¢ B/T Cw Cb14 纵摇与升沉运动的主要影响因素:航向角,波 长,调谐因素,主尺度及船型特征。15Cb,L 增大V减小甲板淹湿性减小。16改善船舶失速 的措施:减小船舶在风浪中阻尼的增加;改善 在恶劣海况中的运动,以求被迫减速的幅值不 大。17规定最小干舷考虑的因素:减小甲板上 浪;保证有一定的储备浮力。18甲板上浪影响 的因素:纵摇及升沉运动的幅度,舷弧的大小, 上建的地位和大小。19储备浮力的影响因素: 丰满度Cb,上建,舷弧。20 A型船舶载运液 体货物的船舶最小干舷可低一些。21操纵性包 括以下内容:航线稳定性,回转性,转首性22 船舶的排水量,主要尺度(LBDT)以及船型系数 (CbCpCwCm)称为船舶的主要要素。23诺 曼系数N表示载重量增加1t时排水量的增量, N越大表示载重量增加时LW增加越多。载重 型船N较小,布置地位型船N较大。24布置 地位型船的主尺度主要取决于所需的船主体容 积及上层建筑甲板面积。25横剖面积曲线:面 积等于排水体积,丰满度系数等于棱形系数, 面积的形心横坐标等于浮心纵向位置,最大纵 坐标值等于最大横剖面面积。26 p的选择必须 与Cm的选择一起来考虑,低速时Cm大,Cp 与Cb相差不大,中速时实际所取的Cp值一般 比剩余阻力最佳时的大,高速时Cb一定时取 较大的Cp。27浮心纵坐标Xb的选择主要考 虑:阻力,布置方面。28浮心位置向后移动, 相当于前半体丰满度系数减小,后体丰满度增 大,形状阻力由小变大,而兴波阻力由大变小。 29横剖面两端的形状:Fr<0.2—0.22直线型 的首端Fr=0.22—0.28 凹形或微凹型Fr> 0.28微凹型或直线型,尾端微凹型或直线型 30设计水线的特征参数包括:水线面系数Cw, 前后半段的丰满度系数Cwf和Cwa,平行中段 长度,端部形状,半进流角以及尾部的纵向斜度 等。31从耐波性方面来看,设计首段适当丰满 一些较为有利,而成S型的不利。32 设计水 线尾段的形状,从阻力上看主要影响的是形状 阻力,尾段线型应以直线型为佳,而不易成凹 33设计中Cw的选取主要从快速性着眼,然 后校核稳性,总布置及型线配合等方面。34球 鼻首可以减小:兴波阻力,舭涡阻力,破波阻力。 35确定上建尺度应考虑的因素;甲板面积需 求,浮态与稳性,驾驶视线,其它尺度限制因 素。36货船纵倾的调整方法:a满载出港状态: 改变油舱淡水舱的布局;中机型及中尾机型可 适当改变机舱的位置;改变浮心位置。B压载 出港状态:重新分配压载舱。37涡尾的五种作 用:形成假尾,消减尾浪,提高推进效率,回 收螺旋桨尾流中的旋转能量,消减振动。38平 头涡尾船型首部设计参数:纵流角,首压浪长 度。39双尾船型的线型以中央隧道的纵剖面形 状和尾轴间距作为主要参数。40隧道型船尾为 了增大螺旋桨直径,获得较高的敞水效率。41 反应鳍节能机理是形成和螺旋桨尾流方向相反 的预旋流,减小了螺旋桨尾流旋转能量损失的 作用。型容积:指按型线图计算所得到的舱内 容积。干舷甲板:即用以计算干舷的甲板,通 常为上甲板,也可选取较低一层甲板作为干舷 甲板,但要符合规范的有关规定操纵性:指船 舶能根据驾驶者的意图保持或改变航线航速的 性能。经济船长:综合船长L对船价和燃料开支 的不同影响,民用运输船从船舶经济性角度常 选取一个最有利的船长称为经济船长。经济方 形系数:当Fr一定的情况下,存在一个阻力最

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