摘 要

本文的设计对象为46m金枪鱼延绳钓船。该船主要船型特点为钢制、双底、单甲板、横骨架式全焊接结构，主要作业海域为远海航区。整个工作包括船体结构设计和结构横向强度校核,而整个结构设计又分为规范设计和强度直接计算校核两部分，其中规范计算是依据《钢质海洋渔船建造规范》（2015）进行，确定了外板、甲板、内底板、双层底、舷侧骨架、舱壁、支柱等主船体结构构件尺寸和结构型式；强度直接计算校核则依据《国内航行海船建造规范》（2012）中的箱型驳船横向强度校核方法，采用Patran/Nastran软件进行有限元强度计算，对一个完整的鱼舱舱段进行横向强度校核。文章详细说明了结构规范计算的过程与有限元直接计算校核强度的方法与步骤。设计结果表明：主船体结构构件尺寸和船体舱段结构横向强度满足规范要求，结构设计合理。

关键词：金枪鱼延绳钓船 结构规范设计 有限元 横向强度

Abstract

The design object of this paper is 46m tuna fishing boat, The ship is made of steel, double bottom, single deck, transverse framing all-welded construction and the main fishing area is offshore. The work includes design and structure of hull structure transverse strength checking, and the whole design is divided into standard structure design and direct strength calculation and check, The standard structure design is based on the steel marine vessel construction norms(2015)to choose the proper size of theouter plate, deck, inner bottom, double bottom, side framing, bulkheads, pillars and other main hull structural members. Besides, the direct strength calculation and check analyses a complete fish tank cabin lateral strength by using Patran / Nastran finite element strength calculation based on domestic sailing ship construction standards (2012). In this paper, the method and procedure of the calculation of the structural specification and the direct calculation of the finite element are explained in detail. The results show that: the ship hull structure, hull scantlings and cabin structural strength meet local regulatory requirements.

Key Words：Tuna fishing boat,Structural specification design,finite element,Transverse strength

目录

1.绪论 1

1.1概述 1

1.2.研究背景及意义 1

1.2.1国内外背景 1

1.2.2金枪鱼延绳钓船的结构设计特点 1

1.2.3研究意义 2

1.3设计内容 2

2.结构设计概述 3

2.1结构设计的依据 3

2.2结构设计任务 3

2.3结构设计的方法 3

2.4规范设计的基本步骤 3

2.5结构布置的一般原则 4

3.结构规范设计 5

3.1.概述 5

3.1.1船体描述 5

3.1.2设计依据 5

3.1.3本船的主尺度 5

3.1.4计算船长（1.1.2.1） 5

3.1.5骨材标准间距（1.2.7.1） 6

3.1.6板厚取值规定（1.2.1.5） 6

3.2外板 6

3.2.1船底板和舭列板（2.2.1.2）（2.2.3.1） 6

3.2.2平板龙骨（2.2.2） 6

3.2.3舷侧外板（2.2.4） 7

3.2.4舷顶列板（2.2.5） 7

3.2.5局部加强（2.2.6） 7

3.2.6外板开口（2.2.7） 7

3.2.7舭龙骨（2.2.8） 7

3.2.8方龙骨（2.2.9） 8

3.3甲板 8

3.3.1强力甲板（2.3.2.1） 8

3.3.2甲板边板（2.3.3） 8

3.3.3.下甲板及平台甲板（2.3.5.1）（2.3.5.2） 8

3.4单层底 9

3.4.1中内龙骨（2.4.2.1） 9

3.4.2旁内龙骨（2.4.3.1） 9

3.4.3肋板（2.4.4.1）（2.4.4.4） 10

3.4.4舭肘板（2.4.5） 10

3.5双层底 11

3.5.1中桁材（2.6.2.1）（2.6.2.2） 11

3.5.2旁桁材（2.6.4.1） 11

3.5.3实肋板（2.6.5.1）（2.6.5.2） 11

3.5.4水密肋板（2.6.6.1） 11

3.5.5组合肋板（2.6.7） 12

3.5.6内底板及内底边板（2.6.9） 12

3.6舷侧骨架 13

3.6.1肋骨（2.7.2.2） 13

3.6.2尖舱肋骨（2.7.3） 14

3.6.3甲板间及上层建筑肋骨（2.7.4.1） 15

3.6.4机舱舷侧纵桁（2.7.5.1） 16

3.6.5强肋骨（2.7.6.1）（2.7.6.2） 16

3.7甲板骨架 17

3.7.1甲板计算压头（2.8.1） 17

3.7.2甲板横梁（2.8.2.1）（2.8.2.4） 18

3.7.3甲板纵桁（2.8.3） 18

3.7.4强横梁（2.8.4） 19

3.8舱壁结构 20

3.8.1水密舱壁（2.10.3.1） 20

3.8.2平面舱壁扶强材（2.10.3.5） 21

3.8.3舱壁桁材（2.10.5.1） 21

3.9艏柱和艉柱 22

3.9.1艏柱（2.12.1.2） 22

3.9.2艉柱（2.11.2.3） 22

3.10船端加强 23

3.10.1艏尖舱内加强 (2.13.1) 23

3.10.2艉尖舱内加强(2.13.3.1) 23

3.11主机基座 23

3.12上层建筑 24

3.12.1上层建筑壁板厚度(2.15.2) 24

3.12.2上层建筑壁板扶强材 25

3.13甲板室 26

3.13.1围壁板厚度(2.16.2.1) 26

3.13.2围壁板扶强材(2.16.2.2) 27

3.13.3甲板板厚度(2.16.3.1) 27

3.14舷墙、舱口围 27

3.14.1舷墙(2.17.1) 27

3.14.2舱口围(2.18.1) 28

3.15支柱校核 28

4.鱼舱舱段横向强度校核 30

4.1前言 30

4.2结构模型 30

4.2.1模型范围 30

4.2.2模型单元 32

4.2.3模型坐标系 32

4.2.4边界条件 32

4.3计算载荷 32

4.3.1载荷类型 33

4.3.2计算工况 33

4.3.2.2非对称工况 34

4.4材料参数 35

4.5许用应力评估 35

4.5.1计算结果汇总 35

4.5.2计算结果显示 36

4.6建模小结 43

4.6.1计算结果分析 43

4.6.2建模心得 43

5.总结 44

参考文献 45

致谢 46

1.绪论

1.1概述

金枪鱼是一种大型的远洋性重要商品食用鱼，是世界上最受欢迎的海产品之一，其不仅味道鲜美，同时也具有丰富的营养价值和药用价值，深受很多人的喜爱，金枪鱼常见于世界暖水海域。而金枪鱼延绳钓船作为捕捞金枪鱼最有效的装备之一，开发和研究金枪鱼延绳钓船势在必行。在我国，金枪鱼延绳钓渔业面临着很严峻的挑战，金枪鱼资源的衰退，国家管理措施的不合理，以及金枪鱼延绳钓船的研究落后，导致了我国金枪鱼延绳钓渔业在企业经营中存在着很大的亏损，尤其是金枪鱼超低温延绳钓渔业的人工费、燃油费、成本费用高，而金枪鱼产量、鱼价低。因此，如何研究出合适金枪鱼延绳钓船是目前解决这些问题的必要途径。

1.2.研究背景及意义