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文檔簡介

武漢理工大學畢業設計(論文)350TEU三峽新通道集裝箱船方案設計學院(系):交通學院專業班級:船海1201班學生姓名:指導教師:學位論文原創性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外,本論文不包括任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名:年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保障、使用學位論文的規定,同意學校保留并向有關學位論文管理部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權省級優秀學士論文評選機構將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1、保密囗,在年解密后適用本授權書2、不保密囗。(請在以上相應方框內打“√”)作者簽名:年月日導師簽名:年月日摘要本次畢業設計所選擇的題目是《350TEU三峽航運新通道集裝箱船設計方案》,主要是根據優良的母型船來進行改造,結合在學校中學習到的知識,靈活地將其運用到實際的設計過程中,完成新船的船體部分設計工作。全文共分為7個部分來進行闡述,主要內容包括:船舶主尺度確定及優化、船體型線設計、船體總布置設計、快速性預報、穩性校核、干舷計算、噸位丈量七部分。船舶主要要素的確定是通過優秀母型船換算得到。船體型線設計是通過“1-Cp”法和遷移法對母型船進行型線改造,做到三向光順、協調、一致,并對母型船艏艉部進行自行設計。總布置設計是以經濟效益為要點,人性化地進行布置設計。穩性校核:浮態核算與調整,是使船舶在各種載況下航行時都能有良好浮態。螺旋槳設計是求得最佳的螺旋槳要素并使其滿足各項要求。船舶的完整穩性是保證船舶在各種惡劣海況下航行而不致船舶傾覆。干舷計算是保證船舶有足夠的干舷,噸位計算的結果將作為船舶經濟性估算依據。關鍵詞:三峽新通道;集裝箱船;350TEU;設計方案AbstractThetopicofmygraduationdesignis350TEUcontainershipdesignofthenewchanneloftheThreeGorges.TheshipismainlyreformedbasedonthesuperiorparentshipswiththeknowledgeIhavelearnedinuniversity,whichrequiresmetoapplyittothepracticalprocesstocompletethedesignwork.Thereis7partstobeelaborated,themaincontentsinclude:determinationandoptimizationofthemaindimensionsoftheship,shiplinesdesign,generalarrangementdesign,propellerdesign,calculationofstability,calculationoffreeboardandtonnagemeasurement.Themainelementsoftheshiparemainlyconsideredfromexcellentparentship.Theshiplinesarereformedfromsuperiorparentshipwith“1-Cp”methodandmigrationmethodtomakethreedimensionssmooth,harmoniousandconsistent.Generalarrangementdesignistomeettherequirementsofbothcontainersandpeopleontheship.Stabilitycheckistoaccountandadjustthefloatingstateandmakesurethattheshiphasagoodfloatingstateundervariousloadingconditions.Propellerdesignistoobtainthebestelementsofthepropellerandmakeitmeettherequirements.Intactstabilityofshipensuresthattheshipisabletosailwithconditionwithoutshipcapsized.Thefreeboardcalculationsistoensurethattheshiphassufficientfreeboard.Theresultsoftonnagecalculationisthebasisofeconomicestimation.KeyWords:NewchanneloftheThreeGorges;Containership;350TEU;Design

目錄第1章緒論 [18]。計算過程見表7.1,有效功率曲線見圖7.1。表7.1艾亞法計算有效功率(續表7.1)圖7.1有效功率曲線7.6初步設計已知轉速V、有效馬力Pe,根據選定的螺旋槳直徑D,確定最佳轉速N、敞水效率η0、螺距比P/D和主機馬力Ps,并校核主機馬力以及選擇齒輪箱。根據大量母型船數據選定的伴流分數、推力減額、軸系效率、相對旋轉效率見表7.2。查詢MAU圖譜,見表7.3。表7.2相關參數表7.3查詢MAU圖譜根據有效功率曲線查得:v=18km/h時,Pe=569.6kW=775hp。根據總有效推馬力曲線與規定航速下的船舶有效馬力曲線的平衡,插值確定最佳螺旋槳轉速。作圖過程如圖7.2,結果見表7.4。圖7.2初步設計插值表7.4最佳參數匯總主尺度確定階段選取的主機功率=510kW=693.9hp,若選取減速比為5的齒輪箱,則轉速為300r/min,從圖中可以看出,Ps至少需要900hp,不合理。綜合考慮,應選取減速比為6的齒輪箱,此時轉速為250r/min,Ps選693.9hp是合理的。主機輸出傳遞能力為510/1500=0.34kW/(r/min),應選用傳遞能力比之稍大的齒輪箱,故選用減速比為6的齒輪箱,型號為GWC30.32,傳遞能力為0.5kW/(r/min)。7.7終結設計已知主機馬力Ps、轉速N和有效馬力曲線,確定可達到的最高航速V、螺旋槳直徑D、螺距比P/D及敞水效率查詢MAU圖譜,結果見表7.5。表7.5查詢MAU圖譜7.8空泡校核設計螺旋槳時應考慮其是否發生空泡或空泡的發展程度,故需進行空泡現象的預測,一旦槳葉上出現空泡,會導致槳葉表面材料剝蝕,或使螺旋槳性能惡化,因而避免槳葉上出現空泡乃是螺旋槳設計中所需考慮的重要環節之一,本船采用伯利爾限界線對設計螺旋槳進行空泡校核。已知參數:表7.7已知參數根據伯利爾限界線,計算各情況下不發生空泡的最小盤面比,過程如下:表7.8空泡校核根據空泡校核結果,作圖求出不發生空泡的最小盤面比以及所對應的螺旋槳最佳要素,作圖過程如下:圖7.4空泡校核插值螺旋槳最佳要素如下:表7.9最佳要素匯總可達航速Vmax=18.097km/h。

第8章穩性校核8.1概述本章內容主要根據法規第5篇第8章相關規定進行校核計算。首先應計算液體艙的艙容要素,然后根據法規要求對所需計算的各典型載況進行相關計算,最后進行穩性校核計算。8.2艙容要素精確計算各液體艙的艙容、容積形心垂向和縱向坐標、自由液面慣性矩隨液面高度變化的曲線。本船液體艙包括:燃油艙、滑油艙、淡水柜、艏壓載水艙、尾尖艙、各底壓載水艙和各側壓載水艙。其中,燃油艙、滑油艙和淡水柜為規則艙,視為長方體計算,艏壓載水艙為不規則艙,而其他壓載水艙則等效為規則艙近似計算。8.2.1規則艙規則艙視為長方體計算,所以艙容要素與液面高度成線型關系。8.2.1.1燃油艙燃油艙尺寸:1.8m×4.107m×4.584m;容積折扣系數k=0.98;共2個。表8.1單個燃油艙艙容要素8.2.1.2滑油艙滑油艙尺寸:1.8m×0.806m×4.584m;容積折扣系數k=0.98。表8.2滑油艙艙容要素8.2.1.3淡水柜淡水柜尺寸:2m×1.6m×2m;容積折扣系數k=0.98。表8.3淡水柜艙容要素8.2.2等效規則艙將近似規則的艙等效為規則艙計算。8.2.2.1底壓載水艙下面以第一底壓載水艙為例,其他底壓載水艙的艙容要素除了形心縱向坐標以外與第一底壓載水艙相同。底壓載水艙等效尺寸:13.8m×7.62m×0.9m;容積折扣系數k=0.98;共2個。表8.4單個第一底壓載水艙艙容要素第二底壓載水艙的形心縱向坐標為8.8m,第三底壓載水艙的形心縱向坐標為-5m,第二底壓載水艙的形心縱向坐標為-18.8m。8.2.2.2側壓載水艙下面以第一側壓載水艙為例,其他側壓載水艙的艙容要素除了形心縱向坐標以外與第一側壓載水艙相同。側載水艙等效尺寸:13.8m×1.779m×4.5m;容積折扣系數k=0.98;共2個。表8.4單個第一側壓載水艙艙容要素(續表8.4)第二側壓載水艙的形心縱向坐標為22.6m,第三側壓載水艙的形心縱向坐標為8.8m,第四側壓載水艙的形心縱向坐標為-5m,第五側壓載水艙的形心縱向坐標為-18.8m,第六側壓載水艙的形心縱向坐標為-32.5m。8.2.3不規則艙不規則艙艙容要素用積分方法計算,同時運用縱向積分法和垂向積分法。(1)按艏壓載水艙所跨肋位選取5個截面,根據半寬水線圖畫出橫截面圖:圖8.1艏尖艙橫截面圖(2)利用cad軟件對各吃水下各橫截面面積進行測量,結果見下表:表8.5各吃水下艏壓載水艙橫截面面積(3)以船長方向為橫坐標,分別畫出各吃水下的橫截面面積曲線,測量其面積即為首壓載艙液體體積,測量其形心橫坐標即為首壓載艙內液體的形心縱坐標。(4)根據首壓載水艙橫截面圖,讀型值畫出首壓載水艙備水線的半寬水線圖,如下圖:圖8.2首壓載水艙半寬水線圖(5)利用cad軟件對各吃水下水線面面積、進行測量,結果如下:表8.6艏尖艙水線面面積(6)以船深方向為橫坐標,分別畫出各吃水下的水線面面積曲線,測量其面積即為首壓載艙液體體積,測量其形心橫坐標即為首壓載艙內液體的形心垂向坐標,同時測量水線面的液面慣性矩,結果如下:表8.7兩個首壓載水艙總艙容要素039.08588.598139.5972個首壓載水艙艙容要素曲線如下圖:圖8.2艏尖艙艙容要素曲線8.3浮態調整浮態調整(也稱為縱傾調整)的目的是保證船舶在各種載況下均有適當的浮態。船的浮態是以首、尾吃水來表示的,首、尾垂線處的吃水差稱為船的縱傾值。浮態調整工作首先要計算出船在各種裝載情況下的浮態,然后根據計算結果分析各載況的浮態是否符合要求,如不滿意,則需調整總布置,即改變各部分重量的縱向分布,進行浮態調整,直至滿意為止。總布置的設計中,浮態僅是許多考慮因素中的一個,為調整浮態而修改總布置時必須注意對其他各方面因素的影響。也就是說,這種調整是在可能的范圍內進行的。必要時也可以通過修改型線,即改變浮心縱向位置的方法來滿足浮態的要求。浮態要求主要包括:(1)螺旋槳不至因超吃水或縱傾而增加擱淺與觸礁的危險性;(2)螺旋槳有一定的沉深,不至于在縱搖和垂蕩運動中產生飛車現象而影響推進效率;(3)在A級航區(例如長江口),應有一定的首吃水,船首在縱搖、垂蕩中不至于出水或產生抨擊現象;(4)船舶具有良好的航向穩定性和操縱性;(5)載荷和浮態的變化不至于對船舶強度造成危害。8.3.1典型載況重量重心估算以下各部分重量和重心位置見第4章。(1)滿載出港表8.8滿載出港船舶重量重心估算(2)滿載出港表8.9滿載到港船舶重量重心估算(續表8.9)(3)壓載出港表8.10壓載出港船舶重量重心估算(4)壓載到港表8.11壓載到港船舶重量重心估算8.4初穩性計算8.4.1靜水力曲線根據型線設計階段stab軟件的計算結果,繪制出船舶的靜水力曲線圖,以便為后續工作提供資料。繪制靜水力曲線圖如下:圖8.3靜水力曲線圖8.4.2典型載況初穩性計算由各載況排水量可從靜水力曲線查得各參數值,并進行初穩性計算,過程如下:表8.12典型載況初穩性校核8.5大傾角穩性為計算方便,現再取5條計算水線:1m、2m、3m、4m、5m,再次進行stab計算并保存結果。8.5.1穩性插值曲線根據stab軟件的計算結果,繪制出船舶的穩性插值曲線,以便為后續工作提供資料。繪制穩性插值曲線如下:圖8.4穩性插值曲線8.5.2橫搖角船舶橫搖角參照法規第五篇第八章8.2.4節相關要求進行計算。法規相關要求:8.2.4.1航行于A級或B級航區的船舶,應考慮被浪對船舶橫搖的影響對圓舭形船舶,橫搖角θ1按下式計算:θ1=11.75*C1*C4*C2C3其中:C1、C2、C3、C4一一分別按本節8.2.4.2至8.2.4.7計算所得的系數,其他具體參數選擇參照法規規定進行選取。橫搖角計算過程列表如下:表8.13橫搖角計算單位滿載出港滿載到港壓載出港壓載到港GM0m0.7910.7946.9327.560Bsm16.20016.20016.20016.200dm4.6004.5712.6002.403自搖周期s14.50614.5086.0686.021C1(查表)0.0810.0810.1580.155Zgm6.4876.4982.8422.811C2o0.5770.5800.4940.514C20.5770.5800.4940.514f(查表)0.0030.0030.0050.005C30.0120.0120.0200.021C41.0001.0001.0001.000橫搖角度6.5696.5719.1728.9228.5.3進水角和極限靜傾角船舶進水角參照法規第五篇第八章8.2.7.4相關要求進行計算,船舶極限靜傾角參照8.3.1.1相關要求進行計算。法規相關要求:8.2.7.4計算復原力臂曲線時,應計及進水角開口的影響:(1)船舶橫傾至舷外水能從未封閉開口處進入船體內部時的最小橫傾角稱為進水角θj;(2)雖有風雨密裝置,但航行中不能保持關閉的開口,亦應視作進水角開口;(3)在航行中能封閉的舷窗以及露天甲板上的空氣管和水不能太量流入的小開口等,可不視作進水角開口;(4)當以干舷甲板上的艙口圍板和艙室及艙棚門檻的頂緣作為進水角開口時(客貨艙口圍板除外),若艙口圍板和艙室及艙棚門檻的高度大于本法規第4篇所規定的標準高度,則只取標準高度計入。8.3.1.1船舶的極限靜傾角,應為干舷甲板邊緣入水角或舭部中點出水角,取小者,如干舷甲板下設有活動舷窗,極限靜傾角應為舷窗下緣入水角。設有舷伸甲板的船舶,極限靜傾角應為舷伸甲板邊緣入水角。根據法規要求,綜合總布置的設計,本設計船選擇艙口圍板的上端點作為進水口計算點,并應用下述方法對進水角和極限靜傾角進行計算。(1)首先,根據型線設計階段stab軟件的計算結果,繪制出船舶各吃水下船舶的排水量與橫傾角的關系曲線;表8.14不同橫傾角下各吃水下的排水量(續表8.14)(2)然后利用以下作圖方法量出各水線對應進水角、極限靜傾角,并列表統計:圖8.5進水角測量圖8.6極限靜傾角測量表8.15各水線對應進水角和極限靜傾角305231317201027334(3)在船舶各吃水下船舶的排水量與橫傾角的關系曲線上依次作出進水角、極限靜傾角隨排水量變化的曲線,并插值得出船舶各載況下對應進水角和極限靜傾角(與14°比較)。圖8.7各載況下進水角和極限靜傾角測量圖表8.16各載況下船舶進水角和極限靜傾角排水量進水角靜傾角(入水)靜傾角(出水)極限靜傾角6868.62013.0006.10036.3006.1006812.60513.4006.30035.7006.3003486.00031.30020.30016.10014.0003429.98531.70020.30015.90014.0008.5.4靜穩性計算8.5.4.1自由液面橫傾力矩根據法規第五篇第八章8.2.7.7、8.2.7.8以及附錄2的相關要求,將自由液面橫傾力矩計算過程列表如下:表8.17自由液面橫傾力矩側壓載水(單)110.47613.8001.7794.5001.0001.0000.8960.1760.80.395(續表8.17)K(查表)0.005橫傾力矩9.640K(查表)0.015橫傾力矩28.920K(查表)0.015橫傾力矩28.920K(查表)0.03057.8418.5.4.2靜穩性臂計算根據法規第五篇第八章8.2.7的相關要求,考慮自由液面橫傾力矩對靜穩性臂的修正,將各載況靜穩性臂計算過程列表如下:(1)滿載出港表8.18滿載出港時船舶靜穩性臂計算(2)滿載到港表8.19滿載到港時船舶靜穩性臂計算(續表8.19)(3)壓載出港表8.20壓載出港時船舶靜穩性臂計算(4)壓載到港表8.21壓載到港時船舶靜穩性臂計算(續表8.21)8.5.5動穩性動穩性臂可由靜穩性臂通過積分來求得,本節采用梯形法進行積分,詳細過程列表如下:表8.22滿載出港時船舶的動穩性臂計算橫傾角靜穩性臂成對和自上而下和動穩性臂l0.0000.0000.0000.0000.00010.0000.4630.4630.04020.0000.9641.4270.12530.0000.8862.3130.20240.0000.5552.8680.250表8.23滿載到港時船舶的動穩性臂計算橫傾角靜穩性臂成對和自上而下和動穩性臂l0.0000.0000.0000.0000.00010.0000.4710.4710.4710.04120.0000.5170.9881.4590.12730.0000.4020.9192.3780.20840.0000.1890.5912.9690.259表8.24壓載出港時船舶的動穩性臂計算橫傾角靜穩性臂成對和自上而下和動穩性臂l0.0000.0000.0000.0000.00010.0001.5161.5161.5160.13220.0002.9894.5056.0220.52530.0003.7336.72212.7431.11240.0003.7987.53020.2741.769表8.25壓載到港時船舶的動穩性臂計算橫傾角靜穩性臂成對和自上而下和動穩性臂l0.0000.0000.0000.0000.00010.0001.5261.5261.5260.133(續表8.25)20.0002.9954.5206.0460.52830.0003.7276.72112.7681.11440.0003.7827.50820.2761.7698.5.6穩性曲線根據以上幾節計算內容,可得本設計船4種典型載況下的靜穩性曲線圖以及動穩性曲線圖,結合橫傾角、進水角的影響,現各繪制如下:圖8.8滿載出港時的船舶穩性曲線圖8.9滿載到港時的船舶穩性曲線圖8.10壓載出港時的船舶穩性曲線圖8.11壓載到港時的船舶穩性曲線8.5.7各傾側力臂計算8.5.7.1最小傾側力臂最小傾覆力臂主要根據法規第五篇第八章8.2.3節相關內容進行計算。計算過程如上節圖8.8、圖8.9、圖8.10、圖8.11。計算結果見下表:表8.26各載況下船舶最小傾覆力臂8.5.7.2風壓傾側力臂船舶各載況下的風壓傾側力臂參照法規第五篇第八章8.2.5節相關要求進行計算,并滿足8.3.7.6節集裝箱船的穩性特殊要求。法規相關要求:8.2.5.1風壓傾側力臂lf應按下式計算:lf=式中:p一一單位計算風壓,Pa;Af一一所核算裝載情況下船舶的受風面積,m2;Zf一一所核算裝載情況下船舶受風面積中心至基線的垂向高度,m;d一一所核算裝載情況下船舶的型吃水,m;△一一所核算裝載情況下船舶的排水量,t;ao一一修正系數,見本節8.2.5.5。8.3.7.6橫風的風壓傾側力矩或力臂取本章8.2.5.1計算值的一半。其他具體參數選擇參照法規規定進行選取。詳細計算過程見下表:表8.27風壓傾側力臂計算6868.6206812.6053486.0003429.985受風面積Afm2Zfm距水線距離m風壓pPaBsma0風壓傾側力臂m8.5.7.3水流傾側力臂船舶各載況下的水流傾側力臂參照法規第五篇第八章8.2.6節相關要求進行計算。法規相關要求:8.2.6.1水流傾側力臂lj應按下式計算:Lj=式中:Ls一一所核算裝載情況下船舶的水線長度,m;d一一所核算裝載情況下船舶的型吃水,m:△一一所核算裝載情況下船舶的排水量,t;KG一一所核算裝載情況下船舶重心至基線的垂向高度,m;a1一一系數,按船舶的Bs/d值由表8.2.6.1(1)選取:Cj一一急流系數,按系數f由表8.2.6.1(2)選取。其他具體參數選擇參照法規規定進行選取。詳細計算過程見下表:表8.28水流側傾力臂的計算項目單位滿載出港滿載到港壓載出港壓載到港排水量t6868.66812.63486.03430.0型吃水m4.64.5712.62.403Lsm105.031105.018100.308100.26Bsm16.216.216.216.2Zgm6.4876.4982.8422.811計算速度Vjm/s5555系數f21.2521.0811.2911.12Cj0.3770.3770.3770.377Bs/d3.523.546.236.74a10.50.50.4220.378水流傾側力臂m0.1110.1120.0490.0508.5.7.4全速回航傾側力臂船舶各載況下的全速回航傾側力臂參照法規第五篇第八章8.3.1.2節相關要求進行計算。法規相關要求:8.3.1.2船舶全速回航的傾側力臂應按下式計算:l式中:Fr一一船舶傅氏數;ls一一所核算裝載情況下船舶的水線長,m;d一一所核算裝載情況下船舶的型吃水,m;KG一一所核算裝載情況下船舶重心至基線的垂向高度,m;Vm一一船舶最大航速,m/s;a2、a3一一修正系數。其他具體參數選擇參照法規規定進行選取。詳細計算過程見下表:表8.30全速回航側傾力臂計算項目單位滿載出港滿載到港壓載出港壓載到港型吃水m4.6004.5712.6002.403Lsm105.031105.018100.308100.260(續表8.30)Zgm6.4876.4982.8422.811Vmm/s5.0005.0005.0005.000Fr0.1560.1560.1590.159計算Bs/d3.5223.5444.0004.000a20.4300.4100.0000.000a30.0000.0000.0000.000傾側力臂lvm0.0700.0700.0320.0318.5.8穩性恒準船舶各載況下的穩性衡準參照法規第五篇第八章相關要求進行計算。8.5.8.1規范相關規定(1)一般要求:8.2.1.3航行于A級或B級航區的船舶,其復原力臂曲線應符合下列要求:①當最大復原力臂所對應的橫傾角Θm或進水角句Θj中之小者等于或大于20°時,至最大復原力臂所對應的橫傾角Θm或進水角Θj或30°中之小者的復原力臂曲線下的面積(也可取相應的動穩性力臂Id值〉應不小于按下式計算所得之值A:A=0.052式中:Ck--系數,A級航區取Ck=1;CL--系數,按下式計算:CL=0.7+0.15L;當CL>1時,CL=1。其中L--船長,m。②當最大復原力臂所對應的橫傾角θm或進水角θj中之小者小于20°時,至該角度的復原力臂曲線下的面積應不小于按下式計算所得之值A:A=式中:CK、CL一一同8.2.1.3(1);θ一θm或θj,(°),取小者。③A級航區的船舶最大復原力臂所對應的橫傾角θm應不小于15°。(2)風壓恒準要求:8.2.1.4航行于A級或B級航區的船舶,其風壓穩性衡準數Kf應符合下式:K式中:lq一一不計橫搖影響的最小傾覆力臂,m;1f一一風壓傾側力臂,m。法規8.3.7.5集裝箱船在橫風的風壓傾側力矩或力臂作用下,從復原力矩或力臂曲線上求得的靜傾角應不大于極限靜傾角。(3)全速回航穩性恒準要求:8.3.1.2自航船的全速回航穩性應符合下列要求:船舶在全速回航引起的傾側力矩或力臂作用下,從復原力矩或力臂曲線求得的靜傾角應不大于極限靜傾角。8.5.8.2穩性校核計算表8.31穩性校核計算0.1170.1271.4331.46713.00013.40031.30031.70013.00013.40030.00030.000A1≥A015.15015.03040.00040.000A3≥A2

第9章干舷計算書9.1計算說明本計算書按中華人民共和國海事局《內河船舶法定檢驗技術規則》(2011)第四篇第三章對C型船的要求進行計算。9.2主要數據水線長Lwl105.031m垂線間長Lpp103m計算船長L103m船寬B16.2m型深D5.4m計算型深D15.415m設計吃水d4.6m首舷弧hf200尾舷弧ha370艙口圍板高度700mm艙室門檻高度350mm方形系數0.8999.3干舷計算9.3.1基本干舷法規4.2.2.1船舶的基本干舷F0按船舶種類、航區等級及船長由表4.2.2.1選取。查表可得本船基本干舷為F0=726mm9.3.2型深對干舷的修正法規4.2.3.1船長與計算型深的比值L/D1大于或等于15時,不作干舷修正。由于本船L/D1=103/5.415=19.021>15,所以f1=0。9.3.3舷弧對干舷的修正法規4.2.4.1船舶首、尾垂線處的標準舷弧高度按表4.2.4.1選取。法規4.2.4.2船舶舷弧自船長中點及前后1/4船長范圍內向首、尾端平滑上升。當船舶設有非標準舷弧和升高甲板時,應按下列公式計算的修正值f2增加(或減少)干舷:fff9.3.4艙口圍板高度和艙室門檻高度對干舷的修正法規4.2.5.2艙口圍板和艙室及艙棚門檻的實際高度等于或大于規定的高度時時,不作修正。經查表得標準艙口圍板高度為:650mm;門檻高度為350mm。本船艙口圍板高度為700mm,門檻高度為350mm,故不做修正。f3=0。9.3.5最小干舷法規4.2.1.1船舶最小干舷F按下式計算:F=F0+f1+f2+f3mm通過上述計算,本船的最小干舷為F=810.910mm。9.3.6干舷衡準本船實際干舷F=D1-d=5415-4600=815mm>F=810.910mm,所以本船干舷滿足法規要求。

第10章噸位丈量10.1主要要素總長Loa107.64m滿載吃水水線長Ls105.031m型寬B16.2m型深D5.4m吃水d4.6m梁拱h0.384m首舷弧Ys200mm尾舷弧Yw370mm首升高甲板高度Hs2200mm尾升高甲板高度Hw010.2總噸位10.2.1主甲板以下所有圍蔽處所的型容積式中:k——系數,單體船,取k=1;雙體船,取k=2;本船取k=1;d——設計滿載吃水,m;Cb——設計滿載吃水時的方形系數,本船Cb=0.887Cwp——設計滿載吃水時的水線面系數,本船Cwp=0.950;Ls——設計滿載吃水時的水線長,本船Ls=105.031m;B——型寬,m,雙體船為片體的型寬;D——型深,m;D′——修正型深,m,按下式計算:其中:h——梁拱高,m;hs——船首舷弧高度,m;hw——船尾舷弧高度,m。通過計算得:D’=6.023mV1=V11+V12=9161.4m310.2.2主甲板以上所有圍蔽處所的型容積尾主甲板甲板室V2.1=280.4m3首升高甲板至主甲板延長線V2.2=0艏樓甲板室V2.3=118.3m3居住甲板室V2.4=116.2m3駕駛甲板室V2.5=118.6m3艙口容積V2.6=730.8m3V2=V2.1+V2.2+V2.3+V2.4+V2.5+V2.6=1364.3m310.2.3主甲板以上應計入的固定載客的開敞處所的容積本船沒有固定載客,所以V3=010.2.4主甲板以上應計入的固定載貨的開敞處所容積集裝箱高出甲板或平臺或艙口圍板以上的容積V4h按下式計算:式中:i——載貨處所的序號;Si——各載貨處所的實際載貨面積,m2;Hi——各載貨處所的集裝箱高出甲板或平臺的平均高度,m;hci——各載貨處所的艙口圍板高度,m;貨艙區域V4h1=3396.3m3尾部區域V4h2=277m3V4=V4h1+V4h2=3673.2m310.2.5總噸位計算式中:K1——系數,按下式計算,或按規范第三篇中表2.1.1.1選取:V——按本篇規定丈量所得的船舶總容積,m3;經計算:V=14189.9m3K1=0.29635GT=420510.2凈噸位根據規范第3篇2.2.1.1:船舶的凈噸位(NT)應按下式計算:式中:GT——按本章量計所得的總噸位;K2——系數,按表2.2.1.1選取。計算得NT=0.65×4205=2733。

結論船舶主要要素的確定是通過優秀母型船換算得到,主尺度優化是通過編程計算實現的。船體型線設計是通過“1-Cp”法和遷移法對母型船進行型線改造,做到三向光順、協調、一致,并且對局部進行自行設計。總布置設計是以經濟效益為要點,人性化地進行布置設計。穩性校核:浮態核算與調整,是使船舶在各種載況下航行時都能有良好浮態。螺旋槳設計是求得最佳的螺旋槳要素并使其滿足各項要求。船舶的完整穩性是保證船舶在各種惡劣海況下航行而不致船舶傾覆。干舷計算是保證船舶有足夠的干舷,噸位計算的結果將作為船舶經濟性估算依據。

參考文獻李大海.長江集裝箱運輸發展態勢研究[D].大連海事大學,2010.徐偉,彭彥.第九屆全國內河船舶及航運技術學術交流會,中國深圳,2004[C].深圳:湯遠焱,2004.李灼.擴大三峽船閘通航能力研究[D].重慶交通大學,2013.陳曉關.提高三峽船閘通航能力的研究[D].武漢理工大學,2006.馬奕.長江三峽船閘過閘需求與通過能力研究[D].武漢理工大學,2008.Ki-HoShin,

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附錄1靜水力曲線圖

附錄2邦戎曲線圖

附錄3主尺度優化程序#include"stdio.h"#include"math.h"#definev18doubleJSLW(doubleL,doubleB,doubleD,doubleP)/*計算空船重量*/{ doubleLW,wo,wh,wm; LW=0.135*L*B*D; wh=0.091*L*B*D; wo=0.0165*L*B*D; wm=6*pow((P/0.7355),(0.5)); LW=(LW+wo+wh+wm+62)/2; returnLW;}doubleJSDW(doubleP,doubleLW)/*計算載重量*/{ doubler,dp,wf,bp,DW;/*rl為人員行李,dp淡水食品,bp為備品*/ r=14*115/1000; dp=(floor(2700/(v*24))+1)*14*78.5/1000; wf=2700/v*0.2376*1.2*P/1000; wf=wf*(1+0.03); bp=0.01*LW; DW=340*16+dp+r+dp+wf+bp; returnDW;}doubleJSP(doubleLwl,doubled,doubleD,doubleCB,doubleB)/*計算功率*/{ doubleS,Rf,Rr,Cf,Rt,PE,P,Re,V1; V1=v/3.6; S=Lwl*(1.8*d+CB*B); Re=V1*Lwl/1.0037*1000000; Cf=0.075/pow((log10(Re)-2),2); Rf=0.5*(Cf+0.0004)*1000*S*pow(V1,2); Rr=0.5*0.0010905*1000*S*pow(V1,2); Rt=(Rf+Rr)/1000; PE=Rt*V1/0.85; P=PE/(1.09927007*0.5*1.029*0.98); P=P/2; if(P<=688&&P>626) P=688; elseif(P<=666&&P>626) P=666; elseif(P<=626&&P>606) P=626; elseif(P<=606&&P>510) P=606; elseif(P<=510&&P>500) P=510; elseif(P<=500&&P>460) P=500; elseif(P<=460&&P>455) P=460; elseif(P<=455&&P>418) P=455; elseif(P<=418&&P>344) P=418; elseif(P<=344&&P>333) P=344; elseif(P<333) P=333; P=P*2; returnP;}doubleJSEEDI(doubleP,doubleDW)/*計算EEDI的值*/{ doubleu,vkn,EEDI; vkn=v/1.852; u=vkn*pow(0.75,0.3333); EEDI=(P*0.75*198*3.206+0.05*P*3.206*3.206)/(DW*0.7*u); returnEEDI;} doubleJSRLV(doubleDW)/*計算綠色指標RLV*/{ doubleRLV; RLV=2940*pow(DW,-0.5914); returnRLV;}doubleJSRFR(doubleLpp,doubleB,doubleD,doubleWf,doubleLW)/*計算RFR,其中Wf為燃油儲備量*/{ doublei,V,C,GT,SR,RFR,Ryf,CR,PW,CJ;/*CJ是船價,C是年運營費用,SR,收入,Ryf為燃油費,GT是凈噸,i為初始每TEU價格*/ intb1,b2; i=4000.0; RFR=0.0; CJ=1.2*LW; do { b1=floor(i); b2=floor(RFR); if(i<RFR) i=i+(RFR-i)/2; else i=i-(i-RFR)/2; SR=(340*18+292*4)*i/10000;/*其中15120是通過表格算出每年的貨運TEU,若速度改變,需要重算*/ Ryf=Wf*0.6*22; C=Ryf*(1+0.03)+0.95*CJ/20+(0.05+0.01)*CJ+(0.045+0.4+0.055)*SR+CJ*(0.065*pow(1.065,20)/(pow(1.065,20)-1))+140; RFR=C/(3750.4*4+4352*18); }while(b1!=b2); RFR=RFR*10000; returnRFR;}doubleJSKG(doubleD,doubleLW,doubleMP2){ doubleKG; KG=(0.69*D*LW+5562.544*7.326)/MP2; returnKG;}doubleJSGM(doubleB,doubled,doubleKG)/*計算穩心高GM*/{ doublea,b,GM; a=0.5121; b=0.0841; GM=a*d+b*pow(B,2)/d-KG; returnGM;}doubleJST(doubleGM,doubleB,doubleKG,doubled)/*計算橫搖周期*/{ doublef,T; f=1+0.07*(B/d-2.5); T=0.58*f*pow(((B*B+4*KG*KG)/GM),0.5); returnT;}doubleJSFCR(doubleWf)/*計算千噸公里油耗*/{ doubleFCR; FCR=Wf*1000/(2700*16*340*0.8)*1000; returnFCR;}main(){ doubleL,B,D,CB,Lpp,Lwl,d,Wh,Wo,Wm,LW,DW,P,MP1,MP2,EEDI,RFR,FCR,a,wc,Wf,PGTX,KG,RLV,T,GM;/*MP為滿載排水量,wc為誤差*/ doubleL1,B1,CB1,D1,MP11,MP21,EEDI1,RFR1,KG1,T1,RLV1,GM1,FCR1,LW1,Wh1,Wo1,Wm1,d1,P1,PGTX1,Lpp1,DW1,J,J1; inti=0;J1=0.0;/*jianyan*/ for(L=98;L<108;L=L+0.1){ for(B=15.625;B<16.3;B=B+0.1) { for(d=4.3;d<5.5;d=d+0.1) { for(CB=0.75;CB<0.9;CB=CB+0.01) { for(D=d+0.8;D<d+2.5;D=D+0.1) { a=B/D; Lwl=L*0.975; if((a>=2.8)&&(a<=4.0)) { Lpp=Lwl*0.98; MP1=1.008*Lpp*B*d*CB; P=JSP(Lwl,d,D,CB,B); Wf=2700/v*0.2376*1.2*P/1000; Wh=0.091*L*B*D; Wo=0.0165*L*B

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