摘 要

本次毕业设计所选的题目是《7600DWT近海多用途货船方案设计》，主要运用所学的专业知识，根据优良的母型船资料，同时考虑设计船舶的实际特点于设计要求，对新船进行方案设计。

全文共包括8个部分，分别为：主尺度确定、型线设计、总布置设计、完整稳性计算、螺旋桨设计、干舷计算、舾装数计算和货舱段结构规范设计。主尺度根据载重型船特点，兼顾考虑布置地位进行确定；型线设计采用母型船改造方法，利用COMPASS软件进行进行静水力计算；根据船舶的设计要求，进行总布置设计；根据最新相关法规，进行了性能校核；结合多用途船的结构特点，进行了货舱段的结构设计。

关键词：多用途货船；方案设计；型线设计；总布置设计

Abstract

The subject of my graduation design is 7600DWT class Multipurpose Cargo Vessel design. Mainly using the professional knowledge I learned, and according to the excellent mother ship, considering the design requirements of the new ship at the same time, finished the new ship design work.

The article consists of eight parts, mainly expounds the ship main dimensions, ship line design, general arrangement design, complete stability calculation, propeller design, freeboard calculation, equipment number calculation and structure design of cargo compartment etc. The main dimensions is determined by according to the characteristics of lord type ship and considering the position of the layout. Ship line design is completed by the transforming of mother ship, using Compass to carry on the static hydraulic calculation. General arrangement design is completed by the design requirements. According to the latest relevant regulations, the performance check is carried out. The structure design of cargo compartment is finished according to the structure characteristics of the multi purpose ship.

Key Words：Multipurpose Cargo Vessel, The project design, Ship line design, General arrangement design.

目录

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外发展现状 1

1.3目的及意义 1

1.4课题研究内容 1

1.5综述 2

第二章 任务分析书 3

2.1船舶入级 3

2.2设计船舶的特点 3

2.3设计方法 3

2.4主要设计思想 3

第三章 船体说明书 4

3.1总体性能 4

3.1.1船型 4

3.1.2航区及用途 4

3.1.3船级、规范、规则 4

3.1.4主尺度及要素 4

3.1.5载重量 6

3.1.6航速、螺旋桨及续航力 6

3.1.7干舷及稳性 6

3.1.8主机、齿轮箱 7

3.1.9舱容 7

3.1.10备品和属具 8

3.1.11总布置概况 8

3.2船体结构 10

3.2.1.设计依据 10

3.2.2结构型式 10

3.2.3肋骨间距 10

3.2.4纵骨间距 10

3.2.5双层底高度及梁拱 10

3.3甲板舾装部分 11

3.3.1锚泊设备 11

3.3.2系泊设备 11

3.3.3舵及舵机 11

3.3.4救生设备 11

3.3.5消防设备 12

3.3.6金属门、窗、舱口盖 12

3.3.7扶梯、栏杆、扶手 13

3.3.8航行及信号设备 13

第四章 主尺度确定 15

4.1主尺度确定考虑因素 15

4.2主尺度初步确定 15

4.2.1母型船资料 15

4.2.2载重量系数确定 16

4.3估算主尺度 17

4.3.1船长 17

4.3.2船宽 17

4.3.3吃水 17

4.3.4型深 18

4.3.5方形系数 18

4.4主尺度范围 18

4.5集装箱摆箱对主尺度的影响 19

4.5.1货舱长度初步估算 19

4.5.2机舱长度初步估算 19

4.5.3防撞舱壁位置估算 19

4.5.4尾尖舱长度估算 19

4.5.5船长的估算 20

4.5.6型深估算 20

4.5.7型宽估算 20

4.6主尺度初步方案 21

4.7性能的初步校核 21

4.7.1重力与浮力校核 21

4.7.2重力浮力校核 22

4.8舱容校核 23

4.8.1载货量估算 23

4.8.2设计船所能提供的舱容 24

4.8.3所需舱容 24

4.9初稳性估算 25

4.10横摇周期估算 25

4.11快速性校核 26

第五章 型线设计 27

5.1概述 27

5.2型线设计精度的基本要求 27

5.3控制船体型线的要素 27

5.4多用途船主要型线特征 28

5.5型线设计的方法、原则及步骤 28

5.5.1型线设计的方法 28

5.5.2型线设计的原则 29

5.5.3型线设计的步骤 29

5.6型线设计具体过程 29

5.6.1横剖面面积曲线的修改 29

5.6.2母型船半宽水线 34

5.6.3 确定设计船在侧视图上的轮廓线 34

5.6.4 画横剖线图并重分水线 36

5.6.5 画设计船半宽水线图和纵剖线图 37

5.7 静水力曲线及邦戎曲线的绘制 38

5.7.1 静水力曲线的绘制 38

5.7.2 邦戎曲线的绘制 38

第六章 总布置设计 39

6.1概述 39

6.1.1总布置设计内容 39

6.1.2总布置设计原则 39

6.2 船舱的划分 40

6.2.1水密舱壁 40

6.2.2 肋骨间距 40

6.2.3机舱部位与长度 41

6.2.4甲板与平台 41

6.2.5双层底 41

6.2.6艏尖舱 41

6.2.7艉尖舱 42

6.2.8 其他主甲板下非货舱区域的舱室 42

6.2.9货舱 42

6.3上层建筑划分 43

6.3.1主甲板 43

6.3.2救生甲板 43

6.3.3起居甲板 43

6.3.4船长甲板 43

6.3.5驾驶甲板 43

6.3.6罗经甲板 43

6.4救生设备 43

6.5消防设备 44

6.6金属门、窗、舱口盖 44

6.7扶梯、栏杆、扶手 45

6.8航行及信号设备 45

第七章 舱容要素 46

7.1概述 46

7.2舱容要素 46

第八章 完整稳性计算 48

8.1说明 48

8.1.1计算规范 48

8.1.2核算状态 48

8.2各种装载状态重量及重心计算 48

8.2.2满载到港 48

8.2.3压载出港 49

8.2.3 压载到港 50

8.3自由液面修正 50

8.3.1初稳性修正 50

8.3.2大倾角自由液面修正 51

8.4 浮态、初稳性、横摇周期、横摇角计算 51

8.5 稳性横截曲线和进水角曲线 52

8.6 静稳性力臂计算 54

8.6.1满载出港 54

8.6.2满载到港 55

8.6.3压载出港 56

8.6.4压载到港 58

8.7受风面积及形心计算 59

8.8风压力臂计算 60

8.9最小倾覆力矩 61

8.10稳性校核 62

第九章 螺旋桨计算书 64

9.1阻力计算 64

9.2船体与螺旋桨相互影响系数的确定 65

9.3螺旋桨初步设计 65

9.4螺旋桨终结设计 67

8.5螺旋桨空泡校核 68

第十章 干舷计算 71

10.1计算说明 71

10.2 主要数据 71

10.3干舷计算 71

10.3.1 基本干舷 71

10.3.2方形系数修正 72

10.3.3 干舷甲板凹槽修正 72

10.3.4上层建筑对干舷的修正 72

10.3.5 非标准舷弧对干舷的修正 72

10.3.6最小船首高度 73

10.3.7夏季干舷 73

10.3.8干舷衡准 74

10.3.9 热带干舷 74

10.3.10 淡水干舷 74

第十一章 舾装数计算 75

11.1计算说明 75

11.2主要尺度 75

11.3舾装数计算 75

11.3.1计算公式 75

11.3.2计算数据 76

11.3.3计算结果 76

11.4锚泊及系泊设备配置 76

第十二章 结构计算 77

12.1概述 77

12.2主尺度 77

12.3外板 77

12.3.1船底板 77

12.3.2平板龙骨 78

12.3.3肶列板： 78

12.3.4舷侧外板 78

12.3.5舷顶列板 79

12.4甲板 79

12.4.1 纵骨架式强力甲板 79

12.4.2 开口边线以内 79

12.4.3 甲板边板 80

12.5 双层底 80

12.5.1 中桁材 80

12.5.2 旁桁材 80

12.5.3 实肋板 81

12.5.4 船底纵骨 81

12.5.5 内底纵骨 82

12.5.6内底板及内底边板 82

12.6底边舱 82

12.6.1底边舱斜板 82

12.6.2 底边舱隔壁 83

12.6.3 横向支持构件的开孔板 83

12.7顶边舱 83

12.7.1顶边舱斜板和舱口垂向列板 84

12.7.2顶边舱纵骨 84

12.7.3横向支持构件 85

12.7.4横向支持构件的开孔板 86

12.8舷侧骨架 87

12.8.1货舱内肋骨 87

12.8.2主肋骨上下肘板： 87

12.9甲板骨架 88

12.9.1计算压头 88

12.9.2甲板横梁 88

12.9.3甲板纵桁 88

12.9.4货舱舱口端梁 88

12.10舱壁 89

12.10.1舱壁板、扶强材及桁材 89

结论 90

参考文献 91

附录 92

致谢 100

第一章 绪论

1.1研究背景

如今全球航运趋势朝着专业化发展，集装箱运输飞速发展，大部分货物如矿石、煤、粮食等大宗货物采用大型散货船运输，其他普通杂货基本形成了集装箱形式为主的运输形式。集装箱船对于普通杂货船造成了巨大的冲击，面临着被淘汰的危机。为了在竞争中生存，多用途货船成了发展趋势。

1.2国内外发展现状

目前多用途船的建造以小型船舶为主，普遍带有重吊，这与机械重件、大件货物越来越多的趋势有分不开的关系。同时，随着国际汽车交易的不断发展，为了适应运输车辆的市场要求，部分多用途货船出现了加装尾跳和开边门的趋势。目前，多甲板的多用途货船由于装设备其舱容利用率高的优势而受到普遍欢迎。同时，大舱口、大舱容、降低自重等设计技术的应用也增加了船舶的适货性。此外，风帆系统等节能创新设计也在多用途货船上不断得到应用。

1.3目的及意义

从技术方面考虑，随着造船技术的发展，可以在船舶不增加很多投资和设备而使用和操作又简单的条件下，使船舶具备多种用途的能力。从经济方面考虑，由于贸易情况捉摸不定，因此需要一种能载运不确定货物的船型，扩大船舶的使用范围，以适应不断变化的形式。虽然对于某一类的货物的运输能力和成本比不上专用船型，但是在货源不稳定，货物种类多、不确定的情况下，具有明显的优势。提高了船舶的营运率，具有很高的经济性。

1.4课题研究内容

通过调研，收集资料，对毕业设计内容进行思考，撰写完成开题报告；分析优化论证、确定船舶主要要素，绘制布置草图；设计与绘制型线图, 完成静力学计算、绘制静水力曲线图、邦金曲线图；完成总布置设计，绘制总布置图；计算液体舱舱容要素；完成各种载况下船舶浮态，稳性衡准的计算；完成快速性预报；确定舵的尺度要素；完成最小干舷计算和吨位计算；完成舾装数计算及其他设备配置；翻译外文资料、编写毕业设计报告书。

1.5综述

本设计为7600t载重量多用途船，属中小型货船，因为较广的适应性，船型灵活机动，市场应用前景广泛。本设计有着较好的现实意义。

第二章 任务分析书

2.1船舶入级

本船入级中国社，按“ CCS ”有关规范和法入级、设计。

2.2设计船舶的特点

本设计船为7600DWT多用途货船。本船为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵由柴油机驱动螺旋桨推进的多用途货船，具有球鼻首线型。设有首楼，尾部上甲板以上设有五层甲板室。全船设有三个货舱，货舱区域为双层底和带底边舱，顶边舱的单壳结构。本船航区为近海航区。主要承担包装粮食、土特产、日用杂货等，并考虑兼运集装箱。

本设计船为载重型船舶，在确定主尺度时考虑的主要因素是载重量和舱容，但考虑到兼运集装箱，也要考虑所需的布置地位。在设计货舱大小是既考虑舱容又考虑集装箱的布置。