摘 要

近年来，我国港口和航道建设蓬勃发展，航道疏浚、围海造地和拦河筑坝等工程项目众多，工程泥砂的驳运、航道泥砂的清运、沙袋和石料的抛放等作业任务繁重，作为运输工具的开体泥驳的作用日益突出。其次，我国河流湖泊众多，海岸线绵长，这种地理特点决定了国内疏浚市场巨大。因此，作为疏浚工具之一的开体泥驳越来越受到各方的重视，研究设计高效、安全的开体泥驳是当前亟待解决的问题。

本设计课题为850方开体泥驳，采用母型船改造法，从确定船体主要要素、船体型线设计、静水力计算、总布置设计、舱容计算、螺旋桨设计、稳性计算、确定舵要素、最小干舷计算等方面进行方案设计，设计过程参考了《国内航行海船法定检验技术规则》（2016）、《国内航行海船建造规范》（2016）、《钢质海船入级规范》（2015）。

关键词：疏浚；开体泥驳；方案设计

Abstract

In recent years, with China's port and waterway construction booming, because of channel dredging, reclamation and construction of dams and other projects, engineering mud transport, channel sediment removal, sandbags and stone throwing tasks such as heavy ，The role of split hopper barge of transport is becoming increasingly prominent. Secondly, there are many rivers and lakes in China, and the coastline is very long, which determines the huge domestic dredging market.Therefore, Therefore, more and more attention has been paid to the split hopper barge, which is one of the dredging tools. It is an urgent problem to study and design an efficient and safe split hopper barge.

Based on 850 cubic meters split hopper barge,this paper adopts parent ship method. The final overall design is achieved by following steps: determination of ship's principal dimensions, ship lines design calculations of hydrostatic performances, arrangement design, calculations of volume of liquid tanks and hold capacity, stability criterion, design of propeller and design of rudder. The whole process is in accordance with Technical rules for statutory inspection of domestic seagoing ships (2016), Rules for Construction of Sea-going Ships Engaged on Domestic Voyages and Rules (2016) and Regulations for the Classification of Sea-Going Steel Ship (2015).

Key Words: Dredging，split hopper barges, conceptual design

目录

摘要 I

Abstract II

目录 1

毕业设计任务书 I

第1章 绪论 - 1 -

1.1. 背景及意义 - 1 -

1.2. 开体泥驳的特点 - 1 -

1.2.1. 开体泥驳的结构 - 1 -

1.2.2. 泥舱剖面设计注意事项 - 2 -

1.2.3. 上层建筑 - 2 -

1.3. 设计任务书分析 - 2 -

1.3.1. 船型及作业方式 - 2 -

1.3.2. 设计中的关键问题 - 2 -

1.4. 船舶辅助设计软件介绍 - 3 -

1.5. 本章小结 - 3 -

第2章 船体说明书 - 4 -

2.1. 船型及用途 - 4 -

2.2. 设计依据 - 4 -

2.3. 主要尺度及要素 - 4 -

2.3.1. 主尺度和要素 - 4 -

2.3.2. 主机型号 - 4 -

2.3.3. 全船肋距 - 5 -

2.3.4. 船员定额 - 5 -

2.4. 舱容 - 5 -

2.5. 吨位及载重量 - 6 -

2.5.1. 吨位 - 6 -

2.5.2. 载重量 - 6 -

2.6. 齿轮箱及螺旋桨 - 6 -

2.6.1. 齿轮箱 - 6 -

2.6.2. 螺旋桨要素 - 6 -

2.7. 干舷及稳性 - 6 -

2.7.1. 干舷 - 6 -

2.7.2. 稳性 - 7 -

2.8. 总布置概况 - 7 -

2.9. 舵布置 - 8 -

2.10. 本章小结 - 8 -

第3章 船体主要要素确定 - 9 -

3.1. 概述 - 9 -

3.2. 主要要素确定 - 10 -

3.2.1. 初步估算排水量 - 10 -

3.2.2. 确定吃水、型深和型宽等主尺度 - 11 -

3.2.3. 确定泥舱长度 - 12 -

3.2.4. 确定机舱长度 - 13 -

3.2.5. 确定船长等主尺度参数 - 13 -

3.3. 排水量第二次估算 - 15 -

3.4. 重量估算 - 15 -

3.4.1. 空船重量LW估算 - 15 -

3.4.2. 载重量DW估算 - 17 -

3.5. 重力浮力平衡校核 - 18 -

3.6. 性能校核 - 18 -

3.6.1 快速性校核 - 18 -

3.6.2. 初稳性校核 - 18 -

3.6.3. 横摇周期估算 - 19 -

3.7. 本章小结 - 19 -

第4章型线设计 - 20 -

4.1. 概述 - 20 -

4.2. 型线设计的方法步骤 - 20 -

4.3. CAD绘制型线图作图步骤 - 20 -

4.4. 母型改造法设计型线 - 20 -

4.4.1. 型线主要参数选择 - 20 -

4.4.2. 确定侧面轮廓线和甲板线 - 21 -

4.4.3. 绘制横剖面面积曲线 - 22 -

4.4.4. 根据横剖面面积曲线绘制型线 - 24 -

第5章 总布置设计 - 29 -

5.1. 概述 - 29 -

5.2. 开体泥驳的布置特点 - 29 -

5.3. 总布置图构成和表达方法 - 29 -

5.4. 总体布置区划 - 30 -

5.4.1. 肋距 - 30 -

5.4.2. 双层底 - 30 -

5.4.3. 水密舱壁 - 30 -

5.4.4. 机舱部位及其长度 - 31 -

5.4.5. 泥舱及液舱布置 - 31 -

5.4.6. 上层建筑布置与内部划分 - 32 -

5.5.锚泊、系泊设备选型与布置 - 32 -

5.5.1. 锚泊设备选型 - 32 -

5.5.2. 系泊设备选型 - 33 -

5.6. 消防、救生设备选配与布置 - 33 -

5.6.1. 消防设备选配 - 33 -

5.6.2. 救生设备选配 - 33 -

5.6.3. 消防救生设备布置 - 34 -

5.7. 信号和航行设备选配与布置 - 34 -

5.7.1. 信号设备的选配 - 34 -

5.7.2. 信号设备布置 - 34 -

5.7.3. 航行设备 - 34 -

5.8. 标志和铭牌 - 34 -

5.8.1. 船体标志 - 34 -

5.8.2. 肋位号标志 - 35 -

5.8.3. 设备标志 - 35 -

5.8.4. 舱室标志 - 35 -

5.8.5. 应急标志 - 35 -

5.8.6. 管系标志 - 35 -

5.9. 本章小结 - 35 -

第6章 静水力计算 - 36 -

6.1. 概述 - 36 -

6.2. COMPASS静水力计算说明 - 36 -

6.3. COMPASS静水力计算过程简述 - 36 -

6.3.1. 定义主要尺度 - 36 -

6.3.2. 横剖面定义 - 36 -

6.3.3. 纵剖面定义 - 37 -

6.3.4. 甲板定义 - 38 -

6.3.5. 定义附体 - 39 -

6.3.6. 整体模型 - 40 -

6.4. 静水力计算结果 - 41 -

6.5. 本章小结 - 42 -

第7章 稳性横截曲线计算 - 44 -

7.1. 概述 - 44 -

7.2. COMPASS横截曲线计算说明 - 44 -

7.3. 船舶进水点位置的确定 - 44 -

7.4. COMPASS稳性横截曲线计算结果 - 44 -

7.5. 本章小结 - 46 -

第8章 舱容计算 - 47 -

8.1. 概述 - 47 -

8.2. COMPASS舱室建模说明 - 47 -

8.3. COMPASS舱容计算结果 - 50 -

8.4. 本章小结 - 51 -

第9章 稳性计算 - 53 -

9.1. 概述 - 53 -

9.2. 受风面积计算 - 53 -

9.3. 开体泥驳应核算的基本载况说明 - 54 -

9.4. 稳性计算过程 - 55 -

9.4.1. 自由液面修正 - 55 -

9.4.2. 各载况下的浮态、初稳性高、横摇周期计算 - 58 -

9.4.3. 甲板边缘入水角及进水角的计算 - 59 -

9.4.4. 稳性衡准计算 - 60 -

9.5. COMPASS装载计算 - 64 -

9.5.1. 输入空船数据 - 64 -

9.5.2. 部分装载定义 - 64 -

9.6. COMPASS稳性衡准 - 66 -

9.6.1泥舱无泥且与舷外水相通稳性计算说明 - 66 -

9.6.2稳性计算结果 - 66 -

9.7本章小结 - 68 -

第10章 干舷计算 - 69 -

10.1. 计算说明 - 69 -

10.2. 主要数据 - 69 -

10.3. 干舷计算过程 - 69 -

10.3.1. 基本干舷 - 69 -

10.3.2. 方形系数对干舷的修正 - 70 -

10.3.3. 有效的上层建筑和凸形甲板对干舷的修正 - 70 -

10.3.4. 非标准弦弧对干舷的修正 - 70 -

10.3.5. 最小船艏高度 - 71 -

10.3.6. 夏季干舷 - 71 -

10.3.7. 热带干舷 - 72 -

10.3.8. 淡水干舷 - 72 -

第11章 吨位计算 - 73 -

11.1. 计算说明 - 73 -

11.2. 计算 - 73 -

11.2.1. 主要尺度 - 73 -

11.2.2. 总吨位计算（GT） - 73 -

11.2.3. 净吨位（NT）计算 - 74 -

第12章 螺旋桨设计 - 75 -

12.1. 概述 - 75 -

12.2. 螺旋桨设计过程中应注意的问题 - 75 -

12.2.1. 螺旋桨相关因素的影响 - 75 -

12.3. 螺旋桨初步设计 - 76 -

12.3.1. 推力减额与伴流分数 - 76 -

12.3.2. 有效功率曲线 - 76 -

12.3.3. 已知设计参数 - 78 -