绘制母型船横剖面面积曲线图毕业设计.docx

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绘制母型船横剖面面积曲线图毕业设计

第三章型线设计

3.1绘制母型船横剖面面积曲线图

图3-1母型船水线下横剖面图

用软件AUTOCAD计算出水线以下各站的横剖面面积。

表3-1母型船横剖面面积

站号

横剖面面积（mm^2）

站号

横剖面面积（mm^2）

0站

2056927

11站

131244426

1站

21558261

12站

131244426

2站

50677496

13站

130894201

3站

77212675

14站

129279457

4站

99272861

15站

125616791

5站

115973701

16站

116840475

6站

125377478

17站

100424492

7站

129201702

18站

77062582

8站

130860907

19站

44620438

9站

131492041

20站

10站

131615691

绘制母型船横剖面面积曲线：

图3-2母型船横剖面面积曲线

3.2横剖面面积曲线修改

母型船：

XBo=1.5%船中前，Cpo=0.79，Lppo=115.8m

设计船：

XB=1.7%船中前，Cp=0.77,Lpp=120.51m

用（1-Cp）法求各站移动距离：

表3-2各站移动距离

前体

Cpfo=Cpo+2.25XBo

0.823

Cpf=Cp+2.25XB

0.828

δCpf=Cpfo-Cpf

0.005

δCpf/（1-Cpf）

0.031

19站

δX19=（1-0.9）×δCpf/（1-Cpf）×Lpp/2

0.187

18站

δX18=（1-0.8）×δCpf/（1-Cpf）×Lpp/2

0.374

17站

δX17=（1-0.7）×δCpf/（1-Cpf）×Lpp/2

0.560

16站

δX16=（1-0.6）×δCpf/（1-Cpf）×Lpp/2

0.747

15站

δX15=（1-0.5）×δCpf/（1-Cpf）×Lpp/2

0.934

14站

δX14=（1-0.4）×δCpf/（1-Cpf）×Lpp/2

1.121

13站

δX13=（1-0.3）×δCpf/（1-Cpf）×Lpp/2

1.308

12站

δX12=（1-0.2）×δCpf/（1-Cpf）×Lpp/2

1.494

11站

δX11=（1-0.1）×δCpf/（1-Cpf）×Lpp/2

1.681

后体

Cpao=Cpo-2.25XBo

0.756

Cpa=Cp-2.25XB

0.752

δCpa=Cpao-Cpa

0.0045

δCpa/（1-Cpa）

0.0181

9站

δX9=（1-0.1）×δCpa/（1-Cpa）×Lpp/2

0.982

8站

δX8=（1-0.2）×δCpa/（1-Cpa）×Lpp/2

0.872

7站

δX7=（1-0.3）×δCpa/（1-Cpa）×Lpp/2

0.763

6站

δX6=（1-0.4）×δCpa/（1-Cpa）×Lpp/2

0.654

5站

δX5=（1-0.5）×δCpa/（1-Cpa）×Lpp/2

0.545

4站

δX4=（1-0.6）×δCpa/（1-Cpa）×Lpp/2

0.436

3站

δX3=（1-0.7）×δCpa/（1-Cpa）×Lpp/2

0.327

2站

δX2=（1-0.8）×δCpa/（1-Cpa）×Lpp/2

0.218

1站

δX1=（1-0.9）×δCpa/（1-Cpa）×Lpp/2

0.109

3.3用母型改造法型值产生

在横剖面面积曲线图上，量出各站处设计船与母型船横剖面面积百分数相同的距离δxi，然后在母型船的水线图上距对应站δxi处量取各水线半宽yij，再乘上B/Bo，即可得到新船各站半宽型值。

表3-3各站半宽值

站号

500WL

1000WL

1500WL

2500WL

3500WL

4500WL

5500WL

6500WL

7200WL

659

3860

434.863

781.2

832.1491

935.04

975.18

1024.1

2097.8

4896.6

6384.1

2120.72

2511.7

2815.768

3156.6

3480.3

4123.9

5353.0

7075.7

7782.0

3707.02

4160.5

4615.858

5323.3

5928.1

6593.2

7520.3

8497.1

8779.9

5293.31

5958.4

6556.637

7347.7

7882.9

8357.4

8909.2

9406.1

9626.8

6868.16

7698.1

8290.872

8890.0

9201.2

9457.6

9693.1

9887.3

9987.2

8065.69

8835.0

9321.311

9733.6

9877.0

9960.0

10017.

10050

8838.58

9435.1

9779.818

10013.

10050

9279.60

9727.5

9960.330

10050

9449.22

9824.9

10005.99

10050

9467.82

9834.4

10009.38

10050

9461.81

9834.2

10009.53

10050

9402.39

9791.7

9980.771

10050

9157.15

9618.8

9854.176

10035

10050

8721.58

9271.0

9577.056

9893.2

10015

10050

8066.17

8673.3

9046.329

9450.0

9709.4

9895.9

9994.6

10029

10050

7105.75

7729.6

8127.625

8618.8

8949.2

9223.8

9490.2

9698.5

9805.4

5769.61

6403.1

6799.536

7347.8

7726.6

8019.1

8294.5

8607.6

8745.7

4017.07

4654.1

5024.999

5554.4

5928.4

6226.9

6510.5

6834.9

7010.9

1939.83

2445.3

1668.404

3257.8

3541.7

3757.8

3929.7

4141.5

4321.4

233.268

395

629

971

1201

1310

1262.6

595

3.4绘制型线图

然后绘制设计船半宽水线图再绘制设计船横剖面图。

绘制纵剖面图，然后进行三向光顺。

绘制首尾轮廓并进行三向光顺，根据母型船的参数，最终确定水线以上部分的型线，然后标注。

图3-399500DWT沿海油船型线图（详见大图）

第四章总布置设计

4.1绘制船舶侧面图

4.1.1主船体

首型：

与型线图一致。

尾型：

与型线图一致，由舵桨布置最后确定。

主船体内部水密舱的划分

水密舱壁将主船体划分为首尖舱、若干货舱、机舱及尾尖舱等，水密舱壁的最少最少个数《钢制海船入级规范2006》中规定。

（1）肋骨间距

我国《钢质海船入级与建造规范》（1996）规定标准肋骨间距：

sb=0.0016Ls+0.5=0.0016×120.51+0.5=0.687m取690mm

首尾尖舱范围内的肋距sb不小于0.60m，本船取0.60m；防撞舱壁至距首垂线0.2Ls区域内，sb不小于0.70m。

（2）机舱地位及长度

该设计船舶为尾机型船舶。

机舱长度的确定：

根据设计要求，设计船所用主机地位及长度参考母型船布置，机舱长度为13.2m，12#~34#肋位。

（3）首尾尖舱长度的确定

首尖舱长度：

《船舶与海上设施法定检验规则》中规定：

货船的防撞舱壁距艏垂线的距离应不小于或0.05L10m，取较小者。

实取距首垂线5.8m，舱壁在170#肋位处。

尾尖舱长度：

一般取为0.035LPP~0.045LPP，由尾轴管长度、尾轴管安装和密封所需的地位决定。

实取长度为5.07m，舱壁在12#号肋位处。

油船货油舱区的划分：

本船设计中将划分5个货油舱，从45#肋位到163#肋位：

一号货油舱从143~163肋位舱长13.63m

二号货油舱从120~143肋位舱长15.87m

三号货油舱从96~120肋位舱长16.68m

四号货油舱从71~96肋位舱长16.68m

五号货油舱从45~71肋位舱长17.90m

压载水舱的布置

专用压载水舱的容积应满足防污染公约规定的船舶吃水和首尾吃水差的要求：

船中吃水应不小于dm=2.0+0.02L=3.57m在首、尾垂线处的吃水差值不得大于0.015L=1.18m尾垂线处的吃水，必须保证螺旋桨全部没水。

油船还要考虑泵舱、污油水舱、隔离舱、浮力舱的布置。

肋骨间距：

肋骨间距为690mm。

双层底的设置和高度

《钢制海船入级与建造规范》中规定，大于5000吨的油船应设置双层底，双层底的高度在任何情况下不得小于1m。

实取双层底高度为1.4m。

油、水等舱的布置

燃油舱：

燃油储存舱多布置在双层底和机舱前的深油舱内；日用燃油柜、燃油沉淀柜布置在机舱；辅机和主机进出港及启动用轻柴油布置在机舱的双层底内。

滑油舱：

滑油储存柜、滑油沉淀柜、气缸滑油柜布置在机舱双层底内；滑油循环柜在主机下双层底内。

淡水舱：

布置在首、尾尖舱、双层底及边舱内。

压载水舱：

压载水舱布置在首、尾尖舱、双层底、舷边舱及顶边舱内。

其容积要满足压载航行时首、尾吃水的要求。

4.2上层建筑

（1）首楼

首楼设置要考虑甲板上浪，还要考虑规范对首部最小干舷高度要求及锚泊设备的布置。

首楼内可布置油漆间、灯具间、帆缆间等。

（2）尾部上层建筑尺度和层数

考虑舱室面积需要、露天甲板的布置要求、救生设备布置、驾驶视线等因素，确定设置4层上层建筑，高度都为2.3m。

4.3绘制船舶侧面图

4.3.1主甲板平面图

（1）锚泊设备布置：

锚泊设备包括起锚机、锚、锚链、锚链舱、锚链管、锚链筒，掣链器等。

以上设备的布置都按照《钢质海船入级与建造规范》中的规定来选取。

本船锚泊设备布置在首楼甲板上。

（2）系泊设备的布置：

系泊设备包括绞缆机、缆索、导缆器、系缆桩、缆索卷车等。

系泊设备布置在首楼甲板上。

（3）第一层上层建筑内的布置：

第一层甲板布置了应急发电室、机修间、电工间、CO2室、储藏室、理货室等。

4.3.2舱底平面图

（1）机舱布置：

机舱布置主机，辅机，配电器，集中控制室，油水舱等。

（2）双层底布置：

双层底布置了污油舱、水舱、压载水舱

（3）舵机舱布置：

布置舵机及其附属设备

4.3.3上层建筑及甲板室各层平面图

船员工作和生活舱室的布置

（1）本船的工作舱室包括驾驶室、海图室、报务室、应急发电室、雷达室、广播室、理货室、机修间、电工间、CO2室、蓄电池室、机舱集中控制室、储物间。

（2）本船的生活舱室包括船员舱室、公共处所的厨房、餐厅、会议室、厕所、浴室、盥洗室、娱乐室。

（3）通道的布置各种通道的宽度不小于0.8m，门宽不小于0.6m，梯宽不小于0.8m，斜度不大于60度。

（4）救生设备的布置本船救生设备包括救生艇，救生圈，救生衣。

第五章静水力性能计算

5.1计算中横剖面面积

用梯形法列表格计算：

（这为求10号站基线到7000mm水线的中横剖面值）

表5-1各水线中横剖面数据表

水线号

半宽yim

ki×yi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

8.310

9.488

10.05

20.1

10.05

30.15

10.05

40.2

10.05

50.25

10.05

60.3

10.05

70.35

综合

78.098

280.838

修正值

8.761

4.8315

修正后总

69.337

276.0065

中横剖面面积：

Am=2×δd×Σ（Ⅱ）（δd=1）

=2×1×69.337

=138.7m2

中横剖面面积型心纵向坐标坐标：

Za=δd×Σ（Ⅳ）/Σ（Ⅱ）

=1×276.0065/69.337

=3.981m

中横剖面系数：

Cm=Am/（B×d）

=138.7/（20.1×7）

=0.9856

求得10号站不同吃水的中横剖面系数。

5.2排水体积和浮心坐标

用5.1的方法计算出不同吃水时，各站位的横剖面面积和型心纵向坐标

用梯形法列表格计算排水体积和浮心坐标

表5-2梯形法

站号

横剖面面积

乘数

面积乘积

力臂

纵向力矩

型心垂向坐标

垂向力矩

2.47

0.5

1.235

-10

11.75

6.823

8.00645

28.361

-9

255.249

5.335

134.989

56.034

-8

448.272

4.501

229.111

…

80.737

645.896

3.683

301.204

49.29

443.61

4.207

181.126

13.3

0.5

6.65

66.5

3.717

21.14

总和

3034.965

11280.96

8579.62

排水体积：

▽=δL×Σ（面积乘积）

浮心纵向坐标：

Xb=Σ（纵向力矩）/Σ（面积乘积）

浮心垂向坐标：

ZB=Σ（垂向力矩）/Σ（面积乘积）

在不同吃水时，就等到排水体积▽曲线、浮心纵向坐标Xb曲线和浮心垂向坐标ZB曲线。

5.3总排水体积和排水量

由5.2计算得型排水▽曲线值，则：

总排水体积：

▽k=k▽（k取1.01）

排水量：

△=ω×▽k（ω取1.025t/m3）

在不同吃水时就能算得，总排水体积▽k曲线和排水量△曲线

5.4横剖面面积

横剖面面积曲线与x轴所围的面积和以船长L、船中横剖面面积AM所构成的矩形面积之比，等于船舶在吃水d时的纵向棱形系数CP，即：

CP=▽/AM×L

由前面计算已经得到▽和AM，则就可以算出不同吃水的CP，

5.5漂心纵向坐标XF、水线面系数CWP和水线面面积AW

用梯形法列表计算漂心纵向坐标XF和水线面系数CWP

表5-3梯形法

站号

水线半宽

乘数

面积乘数

矩臂

面矩乘积

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ=Ⅱ×Ⅲ

Ⅴ

Ⅵ=Ⅳ×Ⅴ

4.24

0.5

2.12

-10

21.2

6.506

-9

-58.554

8.103

-8

-64.824

…

7.906

63.248

4.952

44.568

0.5

总和

196.352

-45.302

0到20站的水线面面积：

A1=2×δL×面积乘积

0站以后的部分水线面面积：

A2=2×0.2×yo×（水线延伸出0站的距离）

整个水线面面积：

AW=A1+A2

0到20站对船中的水线面面积矩：

M1=2×δL2×面矩乘积

0站以后部分的水线面面积：

整个水线面对船中的面矩：

Moy=M1+M2

漂心纵向坐标：

XF=Moy/AW

水线面系数：

CWP=AW/LB

求出不同吃水时的AW、XF和CWP，则得到水线面面积AW曲线、漂心纵向坐标XF曲线和水线面系数：

CWP曲线

5.6每厘米吃水吨数TPC

船舶正浮时吃水增加（或减少）1厘米时，引起排水量增加（或减少）的吨

数称为每厘米吃水吨数TPC。

每厘米吃水吨数TPC只与水线面面积AW有关，由于水线面面积AW是随吃水而变化的，因此TPC也随吃水的不同而变化。

TPC=ωAW/100（ω为水的重量密度）

在前面已经算出水线面面积AW，则可以得到每厘米吃水吨数TPC，

5.7方形系数CB

方形系数：

CB=▽/LBd

在5.2中算不同吃水的出排水体积▽，则算得方形系数CB曲线值

5.8横稳心半径

、纵稳心半径

和每厘米纵倾力矩MTC

横稳心半径：

=IT/▽，IT=2/3

IT横向惯性矩；

纵稳心半径：

=ILF/▽，ILF=IL-AWXF2，IL=2

；

每厘米纵倾力矩：

MTC=

；

计算得：

横稳心半径

曲线、纵稳心半径

曲线和每厘米纵倾力矩MTC曲线

5.9十五条静水力曲线

表5-4静水力曲线表

吃水

型排水体积

总排水体积

总排水量

浮心纵向坐标

浮心垂向坐标

水线面面积

漂心纵向坐标

每厘米吃水吨数

▽

▽k

△k

TPC

1248.43

3.34

11.3

1000

1316.64

1329.8

1363.05

0.208

0.582

1675.14

3.19

15.64

2000

2931.73

2961.04

3035.07

0.215

1.094

1784.92

3.08

16.72

3000

4770.53

4818.24

4938.70

0.220

1.61

1845.83

2.96

17.31

4000

6365.87

6429.53

6590.27

0.223

2.127

1887.80

2.79

17.72

5000

8058.68

8139.27

8342.75

0.226

2.678

1936.17

2.25

18.21

6000

9880.06

9978.86

10228.33

0.229

3.194

2007.65

0.90

18.92

7000

12318.3

12441.48

12752.52

0.233

3.717

2108.58

0.20

19.97

7200

13270.9

13403.61

13738.70

0.236

4.203

2167.25

0.18

19.97

吃水

横稳心半径

纵稳心半径

每厘米纵倾力矩

水线面系数

中横剖面系数

方形系数

棱形系数

MTC

Cwp

0.515

1000

49.400

213.1

25.07

0.692

0.128

0.588

0.654

2000

25.700

119.01

30.85

0.737

0.27

0.647

0.686

3000

15.163

79.04

32.3

0.762

0.413

0.683

0.709

4000

10.880

60.4

33.94

0.779

0.556

0.702

0.724

5000

8.578

50.71

36.47

0.799

0.698

0.720

0.736

6000

6.805

45.92

40.52

0.829

0.841

0.735

0.752

7000

5.702

44.73

48.82

0.871

0.984

0.752

0.763

7200

4.802

43.69

56.94

0.895

0.9895

0.770

0.790

第六章干舷及吨位计算

6.1.基本干舷

6.1.1基本干舷计算公式

基本干舷F0按《船舶设计原理》第二章干舷部分查表获取

则F0=1615mm

6.2干舷修正

6.2.1方形系数对干舷的修正

（1）方形系数对干舷的修正值.f1按下式计算：

f1=0.6F0（Cb-0.68）mm

式中：

F0——基本干舷，mm；按本章6.1.1计算；

Cb——方形系数，取不小于0.68。

则：

f1=0.6F0（Cb-0.68）=0.6×1615×（0.761-0.68）

=78.489mm

（2）有效上层建筑和凸形甲板对干舷的修正

有效的上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值f2按下式计算

f2=-C（80+4L）mm

式中：

L——船长，m；当L>120m时，仍按120m计算；

C=（1+E/L）×E/L

其中：

E——上层建筑和凸形甲板的总有效长度。

则：

C=（1+E/L）×E/L=2

f2=-C（80+4L）=-2（80+4×120.51）=-1124.08mm

（3）非标准舷弧面积对干舷的修正：

非标准舷弧面积对干舷的修正值f3按下式计算：

f3=500（

）（1.5-

）mm

式中：

L——船长=120.51m；

l——封闭上层建筑总长度m；

A——标准舷弧面积

；

a——实际首、尾舷弧面积之和

；

则：

f3=500（

）（1.5-

）=-61.88mm

（4）

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