摘 要

本设计船为从秦皇岛至山海关的400客位双体旅游观光船，所属航区为遮蔽航区。由于本船为布置地位型船舶，在设计时从船的布置需求出发进行设计，即在进行主尺度初步确定前需线画出草图，草图则建立在布置需求的基础上。保证航行舒适性以及旅客的乘游体验。考虑经济性的同时，满足改型客船性能上所应达到的基本指标。本设计的主要工作包括参考文献与规范，确定设计船的主尺度，根据初步确定的主尺度进行重力浮力校核，判断是否需要修改。再根据相关性能的校核进一步明确主尺度。通过母型船改造法生成型线，并导入Rhino软件进行建模，使用maxsurf进行静水力相关的计算。之后进行总布置设计，螺旋桨设计以及性能校核等工作，参考双体船的相关文献以及法规规范进行具体设计工作。保证最终的设计结果满足规范要求。

关键词：双体船；三维建模；船舶稳性；静水力计算；性能校核。

Abstract

The design is about the 400-passenger catamaran from Qinhuangdao to Shanhaiguan in shelter area. This ship is a layout position type ship. The needs of the ship decoration are taken into consideration in the design. The comfort and good experience in travel must be ensured. The performance of the ship should be at a good level as well as the economical aspect . The main work of this design includes references and specifications, the determination of the main dimensions of the design of the ship. Through the mother ship transformation method, we can generate the hull lines which we put into the Rhino software for modeling. Then we use maxsurf software for hydrostatic calculation. Then we start the total layout design, propeller design and performance check refer to the relevant literature of the catamaran and regulatory specifications for specific design work. We must be sure that the final design results meet the regulatory requirements.

Key words: catamaran; 3D modeling; ship stability; ship performance check.

目 录

第一章 绪论 1

第二章 设计任务书分析 2

2.1前景 2

2.2任务书概述 2

2.3布置特点 2

2.4船型特性 2

2.5设计矛盾与方法 3

2.6设计流程图 4

第三章 全船说明书 5

3.1船型、航区与用途 5

3.2规范与规则 5

3.3主尺度与性能 5

3.4总布置 5

3.4.1锚泊设备 5

3.4.2救生设备 6

3.4.3信号设备 6

3.4.4动力装置 6

第四章 船舶主要要素确定 7

4.1主要布置与草图的确定 7

4.1.1甲板布置 7

4.1.2布置设计 7

4.2主要要素选取考虑因素与初步确定 9

4.2.1船长 9

4.2.2船宽 10

4.2.3片体要素的选取 10

4.2.4吃水 10

4.2.5型深 11

4.2.6船型系数 11

4.2.7设计船舶的排水量 12

4.2.8功率 12

4.3重量估算 12

4.3.1空船重量估算 12

4.3.2载重量估算 13

4.3.2.1人员及行李 13

4.4性能校核 15

4.4.1稳性校核 15

4.4.2快速性校核 15

4.4.3横摇周期校核 15

第五章 型线设计 17

5．1设计船横剖面面积曲线的确定 17

5.1.1棱形系数C_p和中横剖面系数C_m的选择 17

5.1.2浮心纵向位置X_b的选择 18

5.1.3平行中体的确定和横剖面面积曲线形状的选择 18

5.2根据母型船横剖面面积进行修改 19

5．3设计船型线设计 21

5.3.1设计水线及横剖线形状特征和参数的选择 21

5.3.2型线图的绘制 22

第六章 建模与静水力计算 25

6.1船体的三维模型建立 25

6.1.1处理型线图 25

6.1.2建立三维船体 25

6.2模型导入静水力计算 26

6.2.1排水量及船型系数的校核 26

6.2.2静水力计算 27

第七章 总布置设计 29

7.1总布置任务 29

7.1.1 船体垂向分布 29

7.1.2船体的纵向划分 31

7.2上层建筑 32

7.2.1舱室高度 33

7.2.2梯道布置 33

7.2.3餐厅厨房布置 33

7.2.4卫生间布置 33

7.3舾装设备 33

7.3.1舾装数的计算 33

7.4救生设备 34

7.5信号设备 34

7.6舵 34

第八章 螺旋桨设计 36

8.1概述 36

8.2基本参数的选择 36

8.2.1螺旋桨数目的选择 36

8.2.2螺旋桨叶数的选择 36

8.2.3推进因子 36

8.2.4有效马力曲线 37

8.3图谱桨设计 38

8.3.1初步设计 38

8.3.2终结设计 42

8.4空泡校核 45

第九章 完整稳性计算 46

9.1概述 46

9.2液舱舱容要素的计算 46

9.2.1前压在水舱计算 46

9.2.2淡水舱舱容计算 47

9.3各载况下的稳性计算与浮态调整 49

9.3.1四种载况下自由液面对初稳性修正 51

9.3.2进水角的计算 53