武汉理工船舶设计原理课程设计20000T近海散货船设计.docx

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1、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

2、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

3、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2.396m25100m3 货舱舱容满

4、足。 最后确定船舶主尺度为： L=154m B=22.5m D=12m d=8.9m C B=0.803 排水量=25458t D W=20000t 第二部分型线设计 1.横剖面面积曲线 横剖面面积曲线是控制型线的重要要素，型线设计通常从确定横剖面面积曲线入手。横剖面面积曲线的特征数，如棱形系数C P、浮心纵向位置X B、平行中体长L P、进流段长度L E和去流段长度L R、最大剖面位置以及曲线形状等，都必须加以正确地加以选择和设计。横剖面面积曲线下的面积相当于船的型排水体积，丰满度系数等于船的纵向棱形系数C P，面积形心的纵向位置相当于船的浮心纵向位置X B。2.棱形系数C P和中剖面系数C

5、 M的选择 该散货船F N=0.145，属低速船，兴波阻力占总阻力比例不大，选取较小的C P总是有利的，则C M较大。一般运输货船C M为0.98-0.99。该货船取C M=0.99，所以 C P=0.811. 3.直接生成面积曲线 先作一个满足棱形系数和浮心纵向位置的梯形横剖面面积分布曲线，先求出进流段 L E和去流段长度L R. L E=L PP(1-C PF) L R= L PP(1-C PA) C PF=C P+6 C P X B/(4 C P-1); C PA=C P-6 C P X B/(4 C P-1). 根据C P查较佳浮心纵向位置范围图，去x B=1.8%L。 得到 L E

6、=23.1m L R =35.1m L P =154-23.1-35.1=95.8m 由于棱形系数C P 较大，横剖面面积曲线两端形状均采用直线。根据这些就可以画出满足条件的横剖面面积曲线。 4. 横剖面图 将横剖面面积曲线分成20 站，量出每一站的面积，并记录 下来。然后根据母型船的横剖面 图每一站型线的大致形状，画出 新船的横剖面图，是新船的每一 站型线形状与母型船差不多且每 一站的面积等于横剖面面积曲线 上量取的一样。 横剖面面积曲线 横剖面图 5. 根据横剖面图画出半宽水线图和纵剖面图，并进行光顺修改。 6. 光顺后量出型值，导入f r e e s h i p 再进行光顺，光顺后再在

7、f r e e s h i p 里生成横剖 面图和半宽水线图及纵剖面图。 Project : Designer : Filename : C:Documents and SettingsAdministrator桌面唐广宁修改1.fbm Design length : 158.80 m Length over all : 158.80 m Design beam : 22.515 m Beam over all : 22.513 m Design draft : 8.900 m 纵剖面图 半宽水线图 Midship location : 79.400 m Water density : 1.0

8、25 t/m3 Appendage coefficient : 1.0000 Volume properties: Displaced volume : 24595 m3 Displacement : 25210 tonnes Total length of submerged body : 158.746 m Total beam of submerged body : 22.513 m Block coefficient : 0.7733 Prismatic coefficient : 0.7936 Vert. prismatic coefficient : 0.8641 Wetted s

9、urface area : 5265.6 m2 Longitudinal center of buoyancy : 78.788 m Longitudinal center of buoyancy : -0.385 % Vertical center of buoyancy : 4.719 m Midship properties: Midship section area : 195.22 m2 Midship coefficient : 0.9743 Waterplane properties: Length on waterline : 158.75 m Beam on waterlin

10、e : 22.501 m Waterplane area : 3198.2 m2 Waterplane coefficient : 0.8949 Waterplane center of floatation : 72.836 m Entrance angle : 33.341 degr. Transverse moment of inertia : 122741 m4 Longitudinal moment of inertia : 5554166 m4 Initial stability: Transverse metacentric height : 9.709 m Longitudinal metacentric height : 230.54 m Lateral plane: Lateral area : 1281.9 m2 Longitudinal center of effort : 78.356 m Vertical center of effort : 4.641 m