摘 要

本文是对6000DWT近海多用途货船进行方案设计，包括主尺度设计、型线设计、总布置设计等船体设计，并对船体重量重心、快速性和稳性等主要性能进行了校核和计算。本文型线设计主要采用母型船改造法和CCS COMPASS软件进行设计和计算，在参考母型船的基础上，结合集装箱船的布置特点进行了总布置设计；利用compass软件进行静水力计算，采用MAU图谱进行螺旋桨设计，为满足规范要求，对设计船进行完整稳性校核，同时对最小干舷和舾装数进行了计算。

关键词：多用途船；方案设计；型线设计；总布置设计；完整稳性；

Abstract

This article is about the design of the 6000DWT offshore multi-purpose cargo vessel，including the main scale design, profile design, general layout design, and other hull designs. and the main performance of the hull weight center of gravity, rapidity and stability were checked and calculated.The design of this type of line is mainly based on the reformation of the parent ship and CCS COMPASS software. Based on the parent ship, the general layout design is combined with the layout features of the container ship; the static hydraulic calculation is performed using the compass software. The MAU map was used for propeller design..in order to meet the requirements of the specification, perform the complete stability check of the design ship, while calculating the minimum freeboard and armored number.

Key Words：multi-purpose ships；scheme design； profile design； total arrangement design； intact stability

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 多用途货船简介 1

1.2 中小型多用途船发展现状 1

1.3毕业设计主要内容 2

1.4.拟采用的设计方法 3

第二章 船体说明书 4

2.1、总体性能 4

2.1.1船型 4

2.1.2航区及用途 4

2.1.3主尺度及要素 4

2.1.4载重量及吨位 5

2.1.5 航速、螺旋桨及续航力 5

2.1.6干舷及稳性 5

2.1.7主机、齿轮箱 6

2.1.8舱容 6

2.1.9备品和属具 7

2.1.10总布置概况 7

2.2、甲板舾装部分 9

2.2.1锚设置 9

2.2.2拖带系泊设备 9

2.2.3舵 9

第三章 主尺度确定 11

3.1初步分析 11

3.1.1船型特点与布置设想 11

3.1.2主尺度确定步骤 12

3.2主尺度的初步确定 13

3.2.1 载重量系数估算 13

3.2.2 船长L估算 14

3.2.3 船宽B和吃水d估算 15

3.2.4 型深D 17

3.2.5 方形系数C_B估算 18

3.2.6 主机功率选取 18

3.3 空船重量LW的估算 19

3.4 重力与浮力的平衡 20

3.5 快速性的估算 20

3.6 货舱舱容的校核 20

3.6.1 载货量的估算 20

3.6.2 新船所需货舱容积Vc 21

3.6.3新船所能提供货舱容积的估算 22

3.7 初稳性校核 22

3.8 横摇周期估算 24

3.9 主尺度总结 24

第四章 型线设计 26

4.1概述 26

4.2横剖面面积曲线 26

4.2.1 棱形系数C_P的选取 26

4.2.2浮心纵向位置X_B的选择 26

4.2.3横剖面面积曲线修改 27

4.3母型改造法生成型线 28

4.4侧面轮廓线和甲板线 29

4.4.1首轮廓线 29

4.4.2尾部轮廓线 30

4.4.3甲板线 32

4.5绘制型线 33

第五章 总布置设计 34

5.1概述 34

5.2主体规划 34

5.2.1水密舱壁 34

5.2.2肋骨间距 35

5.2.3双层底 35

5.2.4甲板与平台 36

5.2.5机舱的部位及长度 36

5.2.6货舱 36

5.2.7液舱 37

5.3 浮态的调整 37

5.4舱室和通道的布置 38

5.4.1生活舱室布置 38

5.4.2工作舱室布置 38

5.4.3通道的布置 39

5.4.4舵设备与布置 39

5.4.5锚泊设备的布置 39

第六章 静水力计算 40

6.1 邦戎曲线 40

6.2 静水力计算曲线图 42

第七章 螺旋桨设计 44

7.1 阻力计算 44

7.2 螺旋桨图谱设计 45

7.2.1螺旋桨初步设计 45

7.2.2螺旋桨终结设计 48

7.3 空泡校核 50

第八章 完整稳性校核 53

8.1说明 53

8.1.1. 计算规范 53

8.1.2. 概述 53

8.2各载况重量重心计算 53

8.2.1. 满载出港 53

8.2.2. 满载到港 54

8.2.3. 压载出港 54

8.2.4. 压载到港 55

8.3. 自由液面修正 56

8.3.1. 自由液面对初稳性高的修正 56

8.3.2. 大倾角自由液面对静稳性力臂的修正 57

8.4. 浮态、初稳性、横摇周期、横摇角计算 58

8.5. 稳性横截曲线和进水角曲线 59

8.6. 静稳性力臂计算 61

8.7. 受风面积及形心计算 68

8.8. 最小倾覆力矩 69

8.9. 风压力臂计算 71

8.10. 稳性总结 73

第九章 干舷计算 74

9.1、计算说明 74

9.2、主要数据 74

9.3、夏季最小干舷计算 74

9.3.1 基本干舷 74

9.3.2船长小于100m船舶的干舷修正值 75

9.3.3 方形系数修正 75

9.3.4计算型深对干舷的修正 75

9.3.5甲板线位置对干舷的修正 75

9.3.6有效上层建筑和围蔽处所对干舷的修正 75

9.3.7 非标准舷弧对干舷的修正 76

9.3.8 干舷甲板凹槽修正 76

9.3.9最小船首高度 76

9.3.10夏季干舷 77

9.4季节区最小干舷计算 77

9.4.1 热带区最小干舷 77

9.4.2 淡水区最小干舷 77

9.4.3 热带淡水区最小干舷 77

第十章 舾装数计算 79

10.1计算公式 79

10.2计算数据 79

10.3计算结果 80

10.4锚泊及系泊设备选型 80

参考文献 81

致 谢 82

附录一 邦戎曲线数据 83

附录二 静水力数据 87

第一章 绪 论

1.1 多用途货船简介

多用途船就是多用途干货船,它能载运杂货、散货、集装箱、重大件货及滚装货。这种船型的出现背景是由于世界贸易情况捉摸不定,海运形势动荡多变,为此需要一种能载运“不确定性”货物的船型,以扩大船的使用范围,适应不断变化的形势。这些要求归纳起来就是:能适应多种航线,尽可能高效率地载运各种货物,使用简便,造价低廉。因此,多用途船型在总布置上有如下特征:

一是采用大舱口,从而扩大集装箱的载运能力;

二是为了适应不耐压货物或为装载多种货物,在货舱内设置可拆式的二层甲板;

三是为装载重货,在甲板上设置一台或多台旋转吊车,起重能力一般可达40～50吨或更大一些,有的也用吊杆,起重能力可达数百吨;

四是为能载运大件货,多采用长短舱组合,如有三个货舱,则往往采用一长二短的配置方式。货舱的长度,有达70～80米者,这是为更好地利用舱容。多用途船型多采用尾机型,居住及驾驶舱室在尾部,盲区长度约为1.5～2.0倍船长。

1.2 中小型多用途船发展现状

在世界贸易与经济中，海上运输一直是最经济、最安全和最环保的远距离运输大宗货物的运输服务手段，承担着将近90%的世界贸易运输量。随着金融危机的爆发，世界经济贸易形势发生了重大变化，进而导致世界贸易海运量增长减缓，引发国际航运市场动荡。面对如此动荡的航运市场[1]，船东们订造新船时最为关注的是何种船型运营风险较低而盈利能力较高。当纯粹的集装箱船、散货船走势日渐甚微，单一件运货量于市场中逐渐萎缩时，具备多种用途功能的船舶自然有竞争优势。因此能载运“不确定性”货物[2]、扩大船舶使用范围、适应不断变化形势的多用途货船在船舶交易市场中仍能占有一席之地。多用途货船在货物适应性、港口适应性与整体经济性方面具有无可比拟的优势。

在中国“一带一路”建设的大环境下，国际海事组织制定的压载水[3]管理公约的颁布，加上船龄老化拆解、新旧船舶的更新换代，使得全球多用途货船市场日渐回暖。当前多用途货船向小型化、大型化两端发展。中小型多用途货船对于航道要求相对较低，可以轻松地通过各类狭窄水道、桥梁、船闸；对港口的水域面积要求低，可以方便的进出各中小港口。此外，在船舶操纵性方面，中小型多用途货船相对大型船舶也更具优势。与此同时，多用途货船在整体经济性方面的优势也是非常显著的：其近海航线航程较短，对船速没有太高的要求，因此其设计航速通常不会很高，一般满足基本航行安全要求即可，而这种设计理念可为船东节省大量的燃料成本。另外，相对于散货船、集装箱船等专用船舶，多用途货船的船体结构更为合理，这有助于大大降低船舶的建造成本，减少船东的初始投资。这些因素都使得多用途货船在近海支线航线上的运费更具有竞争力。近海多用途货船的意义主要体现在以下几方面：

1) 小型多用途货船吨位小、吃水浅、航速快，机动灵活，适应了市场分工专业化越来越强的形势以及多用途货船公司经营的市场范围，为后续研究打下坚实的基础。大型现代化超灵便型[4]多用途船满足运力要求，具有较大的集装箱接受能力和较大的舱容，能装载大宗货物和工程所需的笨重货物。

2) 随着多用途货船运力拆解，新造船舶运力不足，另一方面由于各种成套大型工程设备[5]等不适箱货物的海运需求日益增多，由此产生的需求与供给的不平衡，将会极大刺激多用途货船的运价上升，为船市回暖提供理论依据。

3) 日益增长的工程机械货物对多用途货船需求上升，为船东产业结构调整，船队改革扩张提供了战略眼光参考。

小型多用途货船设计趋势：双甲板设计，第一层甲板可伸缩，同时，大舱口、大舱容、降低自重等设计由于也增加了船舶的适货性不断得到应用。为避免装载大型甲板货物与甲板起重设备对驾驶视线的影响，一些多用途货船开始将驾驶室与生活区域从船尾移动到船首，为增加货舱长度，缩短上层建筑长度。

1.3毕业设计主要内容

本船设计参考规范：船舶设计手册2014版总体分册[8]、国内航行海船法定检验技术规则2011、国内航行海船建造规范2014综合文本[9]。

1.船舶主要要素的确定

分析限制条件以及相关规定对船舶尺度的影响，结合船型尺度特征，确定符合技术性能要求、经济性较优的船舶主要要素。本文根据经验公式和集装箱层数、行数和列数的布置，确定设计船的主尺度，并进行重量重心的计算，对浮力与重力进行校核。

2.型线设计及静水力计算：

1）按型船改造，图谱或自行设计等方法,进行型线设计,绘制型线图,并提交相应图纸，

2）进行静水力计算，绘制静水力曲线图及邦荣曲线或提交计算数据。

3.总布置设计

参照母型船的布置和设计，对设计船的船舱、甲板、上层建筑和通道等进行区划，合理地、全面地完成设计船的总布置设计。完成1～2个液体舱的舱容要素计算、纵倾调整，完成设计船总布置图纸。

4.性能校核

1） 稳性计算：按法规要求进行4种状态的完整稳性计算

2） 快速性计算：功率，螺旋桨计算书及预报航速

3） 最小干舷计算

1.4.拟采用的设计方法

参考《船舶设计实用手册》、《船舶设计原理》等文献，采用母型船改造法，参考型船，改进创新新船。调查资料中参考型船的资料显得尤为重要。主尺度和主要性能的近似估算方法分为两类：经验公式以及统计公式，经验公式通常是在理论分析的基础上结合实践经验总结而得。统计公式是根据实船或船模结果等资料，用统计学方法建立的数学模型，反映的是统计样本的某种规律。近似估算方法有适用范围，计算时应当注意。此外，后续设计中需要用到法规、规范，查找相关资料公式，以完成相关船舶设计工作。船舶设计是逐步近似、反复迭代完成的。

型线设计过程根据母型船改造法生成型线，设计船与母型船诸多要素相近的情况下，进行线性主尺度改造，长度、宽度、吃水三个方向不同的线性改造比例值得到三个方向的型值，在CAD中绘出相应点光顺的连线，型线图就基本确定。

总布置设计过程，首先得考虑布置地位特点，本设计船由于兼装集装箱，货舱长度，船宽，以及主甲板高度都得考虑布置集装箱，尽可能的多放集装箱，合理利用货舱舱容，接着在综合比较各方面性能，如浮态、初稳性、快速性等，适当优化。

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

相关图片展示：