摘 要

本文主要介绍了开体泥驳的船型特点、研究意义以及开体泥驳方案设计的主要过程。全文以1000方开体泥驳方案设计为例，介绍了利用母型船改造的方法进行开体泥驳的主要尺度要素确定、型线改造设计、总布置设计、静水力及邦金曲线计算、舱容计算、稳性计算及浮态调整、螺旋桨设计、舵参数确定、干舷校核、吨位丈量、主要构件尺寸计算等内容的具体方法及过程，最后还包括了相关图纸的绘制及相关外文文献的翻译等内容。

整个设计过程依据中国船级社(CCS)的《钢制海船入级与建造规范》（2014）、中华人民共和国海事局(CHINAMSA)的《国内航行海船法定检验技术规则》（2014）、《船舶设计实用手册》（2012）等规范法规，参照台州理工船舶工程设计有限公司设计的55m开体泥驳和1300方开体泥驳两条母型船进行母型船改造设计，过程中使用中国船级社船舶计算系统Compass-Rules对静水力、邦金曲线、舱容及稳性等进行了校核计算，最终得出了总体设计方案。

校核计算结果表明：本方案设计的1000方开体泥驳的各项性能要求都符合法规规范的要求，表明方案合理。

本文的主要特色是：在设计流程上，整体上整个设计严格按照船舶设计流程进行、循序渐进；局部上，由于开体泥驳船型的特殊性，在主尺度确定时，本文并不是单一的按照载重型船舶或者布置地位型船舶的思路来进行设计，而是根据已知条件和型船资料，先进行假设然后进行合理验证，并且对主要流程进行了合理的调整，使得任务书所给的资料不足的问题得到了有效的解决。

关键词：开体泥驳；方案设计；型船改造；型线设计；总布置设计；构件尺寸

Abstract

This paper mainly introduces the ship characteristics, research significance of Split Hopper Barge, the main processes of its design scheme. The full text takes 1000 Split Hopper Barge as an example, using the method of transforming parent ship, introduces the Specific methods and processes of Split Hopper Barge’ principal dimensions , and its ship’s lines reconstruction design, general arrangement design, calculation of Hydrostatic Curves, Bonjean curves, Tank Capacity and Stability and adjustment of Floating State, and Propeller design, determination of Rudder parameters, Freeboard checking, measurement of Tonnage, and calculation of main Hull Scantling and so on, finally also including the drawing of the relevant drawings and translation of relevant foreign literature, etc.

The whole design is based on the Rules and Regulations for the Construction and Classification of Sea-going Steel ships (2014) of China Classification Society(CCS), and the Technical Regulations for the Statutory Survey of Sea-Going Ship (2014) of the China Maritime Safety Administration(CHINAMSA), and the Ship Design Practical Handbook (2012), and referring to two parent ships, 55 meters and 1300 Split Hopper Barge of Taizhou Ligong Marine Engineering Design Co.,Ltd, and conducting parent ship reconstruction design, during which CCS’s ship calculation system Compass-Rules carries out verifying calculation to Hydrostatic, Bonjean Curves, Tank Capacity, Stability and so on, finally reaches the overall design.

Calculation results show that performance requirements of the 1000 Split Hopper Barge designed in this scheme comply with Rules and regulations, so, the scheme is reasonable.

The main characteristic of this paper is that in the design process, the whole design is in accordance with the overall design process of a ship step by step; locally, due to the particularity of Split Hopper Barge type, when determining the main dimensions, this paper is not simply following the idea of Loading ships or Arranged Position ships to design, but according to data of the type ship and known conditions, and making reasonable hypothesis firstly, and making reasonable adjustments to the main process,then verified the hypothesis above, so problem of insufficient given informations by the task book has been effectively resolved.

Key Words：Split Hopper Barge; Design; Type Ship Reconstruction; Ship’s Lines Reconstruction Design; General Arrangement Design; Hull Scantling.

目 录

第0章 绪论 1

0.1 开体泥驳船型特点 1

0.2 研究目的及意义 1

0.3 设计任务书分析 1

0.3.1 船型 1

0.3.2 设计中的关键问题 1

0.4 船舶辅助设计软件 2

0.5 章末小结 2

第1章 1000方开体泥驳说明书 3

1.1 船型、航区及用途 3

1.2 船级、规范及规则 3

1.3 主要尺度及性能 3

1.3.1 主要尺度及系数 3

1.3.2 舷弧、梁拱 4

1.3.3 船员配员 4

1.3.4 航速、续航力 4

1.3.5 载重量及舱容 4

1.3.6 吨位 4

1.3.7 稳性与干舷 4

1.4 主要舱室布置 4

1.5 推进设备 5

1.5.1 主机 5

1.5.2 减速齿轮箱 5

1.5.3 螺旋桨 6

1.5.4 舵设备 6

第2章 船舶主要要素确定 7

2.1 设计思想及步骤 7

2.2 假设主机功率 7

2.3 载货量及载重量估算 8

2.3.1 载货量的估算 8

2.3.2 人员及行李的重量 9

2.3.3 食品及淡水的重量 9

2.3.4 燃油重量 9

2.3.5 润滑油的重量 10

2.3.6 炉水的重量 10

2.3.7 备品、供应品的重量 10

2.4 初步确定排水量 10

2.5 初步确定主尺度 11

2.5.1 船长的估算 11

2.5.2 型宽的估算 12

2.5.3 吃水的估算 12

2.5.4 型深的估算 12

2.5.5 尺度系数的确定 12

2.6 空船重量估算 13

2.6.1 机电设备重量 13

2.6.2 钢料重量和舾装重量 13

2.7 浮力与重力平衡校核 14

2.8 章末小结 14

第3章 主要性能校核 15

3.1 快速性校核 15

3.2 初稳性校核 15

3.3 横摇周期估算 16

3.4 章末总结 16

第4章 型线设计 17

4.1 概述 17

4.2 型线设计的方法 17

4.3 主要型线要素的选择 17

4.3.1 棱形系数和中横剖面系数的选择 17

4.3.2 浮心纵向位置的选择 18

4.4 横剖面面积曲线改造 18

4.5 型线改造与型值的产生 21

4.6 章末小结 22

第5章 静水力与邦戎曲线计算 23

5.1 概述 23

5.2 船舶几何形体数据输入 23

5.3 COMPASS静水力和邦戎曲线计算 25

5.4 计算结果 25

5.5 静水力曲和邦戎曲线图绘制 26

5.6 设计船最终主要参数确定 27

5.7 章末小结 27

第6章 总布置设计 28

6.1 概述 28

6.2 总体布局的区划 28

6.2.1 肋骨间距 28

6.2.2 水密舱壁 28

6.2.3 双层底 29

6.2.4 机舱部位及其长度 29

6.2.5 其他各舱室的划分 29

6.2.6 上层建筑的划分 30

6.3 锚泊、系泊设备的布置 30

6.3.1锚泊设备 31

6.3.2系泊设备 31

6.4 救生设备的布置 31

6.5 消防设备的布置 31

6.6 信号设备的布置 32

第7章 螺旋桨设计 33

7.1 概述 33

7.2 设计应注意的问题 33

7.2.1 螺旋桨数目 33

7.2.2 螺旋桨叶数选择 33

7.2.3 螺旋桨叶数选择 33

7.3 已知条件 34

7.3.1 船型参数 34

7.3.2 有效功率曲线 34

7.3.3 限制直径确定 35

7.3.4 螺旋桨设计已知参数 35

7.4 初步设计 36

7.5 终结设计 38

7.6 空泡校核 40

7.7 强度校核 42

7.8 螺距修正 43

7.9 重量及惯性矩确定 43

7.10 敞水性征曲线确定 44

7.11 系柱特性计算 45

7.12 航行特性计算 45

7.13 螺旋桨设计最终结果 46

第8章 舵参数确定 47

8.1 舵数目及类型的选择 47

8.2 舵面积的确定 47

8.3 舵高、宽、展弦比的确定 47

8.4 舵平衡比的确定 48

8.5 舵参数总结 48

第9章 稳性校核计算 49

9.1 稳性横交曲线计算 49

9.1.1 概述 49

9.1.2 Compass横交曲线计算 49

9.2 舱容计算 50

9.2.1 舱室建模 50

9.2.2 舱容计算 51

9.3 稳性与装载计算 52

9.3.1 概述 52

9.3.2 稳性与装载计算说明 52

9.3.3装载工况 53

9.3.4 装载工况计算 54