摘 要

本文为10500DWT近海散货船的方案设计，通过母型船改造法确定船体主要要素、设计船体型线，并对总布置设计、性能计算、螺旋桨及舵设计、基本结构设计、干舷计算和吨位丈量等过程均给出详细说明。散货船为载重型船舶，在整个设计过程中特别注意对载重量和舱容的要求。同时，从经济性上考虑，通过主尺度的适当变化，在一定范围内牺牲适当性能来降低造价，力求以较小的投资获得较大的运输能力，提高经济性。

关键词：散货船；方案设计；母型改造；COMPASS计算

Abstract

The paper is the overall design of the 10500DWT offshore bulk carrier. The main elements of the hull, the design of the hull profile are determined through the transformation of the mother ship, and besides, the general layout design, performance calculation, propeller and rudder design, basic structural design, freeboard calculation and tonnage measurement are all given in detail. Bulk carrier is a load-type ship, which in the whole design process pays special attention to the load and tank capacity requirements. And from the economic point of view, through the appropriate changes in the main scale, sacrifice the appropriate performance in a certain range to reduce costs, and strive to smaller investment to obtain greater transport capacity improving economic efficiency.

Key Words: bulk carrier; overall design; transformation of mother ship; COMPASS calculation

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 课题研究目的 2

1.4 论文概述 2

第2章 设计任务书分析 3

2.1 设计任务基本信息 3

2.2 设计船舶特点 3

2.3 设计方法 4

第3章 全船说明书 5

3.1 船型、航区及用途 5

3.2 载货量 5

3.3 船级、规范及规则 5

3.4 船舶主要要素 5

3.5 航速及续航力 6

3.6 船员定额 6

3.7 干舷 6

3.8 吨位 6

3.9 动力装置 6

3.9.1 主推进装置 6

3.9.2 发电机组 7

第4章 船舶主要要素确定 8

4.1 主尺度的确定 8

4.1.1 母型船主尺度 8

4.1.2 排水量估算 9

4.1.3 垂线间长 9

4.1.4 型宽与吃水 9

4.1.5 型深 9

4.1.6 方形系数 10

4.1.7 排水量再次估算 10

4.1.8 首尾舷弧及梁拱 10

4.2 主机选型 10

4.3 船舶重量 11

4.3.1 空船重量估算 11

4.3.2 重力浮力平衡 12

4.4 载货量计算 13

4.4.1 人员及行李 13

4.4.2 食品及淡水 13

4.4.3 燃油、滑油及炉水 13

4.4.4 备品及供应品 14

4.4.5 载货量 14

4.5 初设总布置 15

4.6 舱容校核 15

4.7 性能校核 16

4.7.1 快速性 16

4.7.2 重心高度 16

4.7.3 初稳性 17

4.7.4 横摇周期 18

第5章 型线设计 19

5.1 概述 19

5.1.1 船体型线 19

5.1.2 型线要素 19

5.1.3 型线设计方法及步骤 20

5.2 船型参数及船体形状的选择 20

5.2.1 棱形系数和中剖面系数的选择 20

5.2.2 浮心纵向位置的选择 21

5.2.3 平行中体长度和位置 21

5.2.4 首部形状 21

5.2.5 尾部形状 22

5.3 型线图设绘 22

5.3.1 绘制型线图的基本要求 22

5.3.2 横剖面面积曲线的改造 23

5.3.3 绘制侧面轮廓线及甲板线 25

5.3.4 绘制横剖线图 26

5.3.5 绘制半宽水线图 26

5.3.6 绘制纵剖线图 27

5.3.7 型线光顺 27

5.3.8 检验、型值测量、标注 27

第6章 静水力、邦金和稳性横截曲线 28

6.1 静水力曲线 28

6.2 邦金曲线 30

6.3 稳性横截曲线 31

第7章 总布置设计 33

7.1 概述 33

7.2 肋骨间距 33

7.3 双层底高度 33

7.4 船舶总布置规划 34

7.4.1 舱壁划分 34

7.4.2 机舱的部位及长度 34

7.4.3 主船体舱室划分 34

7.4.4 上层建筑 35

7.4.5 舱室布置 36

7.4.6 交通路线布置 37

7.5 舾装设备布置 37

7.5.1 舵设备 37

7.5.2 锚泊和系泊设备布置 37

7.5.3 救生设备 39

7.5.4 信号设备 39

7.5.5 其它 40

7.6 船舶消防 41

7.6.1 防火结构 41

7.6.2 消防设备 41

7.7 舱容校核 42

7.7.1 舱容计算 42

7.7.2 舱容校核 43

7.8 浮态核算及完整稳性计算 44

7.8.1 预备计算 44

7.8.2 四种载况下的浮态及完整稳性计算 45

第8章 螺旋桨图谱设计 51

8.1 已知条件 51

8.1.1 船舶主要尺度和系数 51

8.1.2 推进因子 51

8.1.3 有效功率曲线 51

8.2 螺旋桨初步设计 53

8.3 螺旋桨要素计算 55

8.3.1 确定设计航速 55

8.3.2 螺旋桨要素计算 56

8.4 空泡检验 57

8.4.1 已知条件 57

8.4.2 空泡检验计算 57

8.5 强度校核 59

8.5.1 已知条件 59

8.5.2 强度计算 59

8.5.3 桨叶厚度分布 60

8.5.4 螺距修正 61

8.6 设计桨的敞水性征曲线 61

8.7 系柱推力与推力曲线 62

8.7.1 已知条件 62

8.7.2 设计航速及系柱情况 62

8.7.3 低于设计航速情况（Q=const） 62

8.7.4 高于设计航速情况（N=const） 63

8.8 航行特性曲线计算 64

第9章 舵设计 66

9.1 概述 66

9.2 舵设计 66

9.2.1 已知条件 66

9.2.2 舵参数的确定 67

9.3 螺旋桨和舵之间的配合 67

第10章 结构设计 69

10.1 概述 69

10.2 主要设计计算要素 69

10.3 货舱区域主要构件计算 70

10.3.1 外板 70

10.3.2 甲板 71

10.3.3 双层底 72

10.3.4 底边舱 76

10.3.5 顶边舱 78

10.3.6 舷侧骨架 82

10.3.7 甲板骨架 83

10.3.8 舱壁 84

第11章 干舷 86

11.1 主要数据 86

11.2 干舷计算 86

11.2.1 基本干舷 86

11.2.2 方形系数对干舷的修正 86

11.2.3 有效上层建筑对干舷的修正 87

11.2.4 非标准舷弧面积对干舷的修正 87

11.2.5 最小船首高度 88

11.2.6 夏季干舷 88

11.2.6 热带干舷 88

11.2.7 夏季淡水干舷 88

11.2.8 冬季干舷 89

第12章 吨位 90

12.1 概述 90

12.2 总吨位计算 90

12.2.1 主船体型容积 90

12.2.2 上甲板以上围蔽处所型容积 90

12.2.3 总吨位计算 91

12.3 净吨位计算 91

第13章 结束语 92

参考文献 93

附录 94

致 谢 95

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

当今社会上经济发展迅猛，国际贸易愈加频繁，铁矿石、煤炭等大宗原材料，谷物粮食等生活必需品的交易，由于较大的货物吨位以及较远距离的运输，因此绝大多数采用了航运形式。因此，在可预见的未来，航运行业势必存在下去。而作为市场三大主流船型中的一张特色名片，散货船市场成交量占据第一宝座，比重很大。

然而，即使如此，通过新造船订单可以窥探分析市场上对于新增运力的需求。在此可以发现，由于诸多船公司撤销原有的订单，而直接导致新船订单于2012年时发生彻底崩溃，整个航运市场气氛低迷。

在前几年航运市场的如此颓势之下，2017年以来波罗的海干散货运价指数BDI（Baltic Dry Index）一路攀升，而至10月19日更是创下了2014年3月26日以来新高。随着BDI指数一路盘旋而上，市场上也因此出现了近年来少见的散货船订单潮，显现出少有的乐观气氛。

在此市场现状之下，对散货船设计研究的步伐不能停止。该10500DWT近海散货船的设计可以在一定程度上缓解由于货运量增加和船舶老龄化等原因带来的运力紧张问题，并提高营运经济性，实现性能优化。

1.2 国内外研究现状

散货船设计向着更大、更安全、更经济三个方向发展，主要体现在大型化、双壳化、快速性、多用途、使年限增长、环保和自动程度提高等几个方面。目前，国内外各大船厂都致力于增大尺度，按照安全规范设计以提高安全性，采用新型高效节能动力装置以提高经济性。日本船厂与挪威合作设计及开发、建成了无舱盖散货船。还有采用独特的遮雨顶篷设计的散货船。

在计算机技术大力发展的现在，越来越多制造行业与计算机技术联合，使其设计过程更加便捷、设计结果更加精确，船舶行业也不例外。现如今，船舶工业已发展成为高新技术支撑下的现代产业，不断革新不断进步。在软件应用中以CAD/CAM应用最为广泛极大地提高了船舶设计的效率。特别是在三维建模软件广泛应用之后，船舶设计的精准度更上了一个层次。实用、易用、开放、灵活、快速、高效等特点，极大地满足了造船需求，现代造船行业也因此而呈现出一片欣欣向荣的景象。

1.3 课题研究目的

本课题为10500DWT近海散货船的方案设计，其设计目的如下：

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

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