195m双体搜救船设计_船舶与海洋工程毕业设计(编辑修改稿)

195m双体搜救船设计_船舶与海洋工程毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

+1++= 综上可得船舶的满载排水量为 =LW+DW=+= 6)主机的选择 主机的功率由海军系数法有：      2 / 3 33 3 2 / 32 / 3 2 / 3 3205 2 6 . 7 5 2 3 6 . 82 4 . 3 6 35PPP VV     母母 母 可以算出 P=（ kw） 式中，设计船的设计航速由 V=Fn gL 计算，并取设计航速 V=。 内河船一般用柴油机做主机，网上查知型号 WD61561C01柴油机，标定功率 130kw，标定转速 1600r/min。 该 主机性能优良，工作稳定且体积小，重量轻，油耗较小，减速比 i=。 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 16 方形系数校核 b b 2 1 19       ,开始选取的 Cb =，相差有点大，取 Cb =。 稳性校核 由于母型船的重心位置没有给出，故本船的初稳心很难估算。 但一般来说，由于双体船的型宽很大，其初稳性能满足要求，故该部分可以在总布置确定之后再校核。 总长 20m 设计水线长 19m 型宽 6m 吃水 片体宽 型深 2m 棱形系数 方形系数 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 17 3．双体搜救船总布置设计 船舶总布置设计是以满足船东提出的使用要求和航行性能为前提的，合理经济地确定新船整体布置的工作，具体说就是要完成 新船总布置图的设计和绘制。 船舶总布置图一般包括侧面图、各层甲板、舱底平面图及平台平面图，有的还要绘制横剖面图和阴影图。 总布置设计是船舶设计中极为重要的一环。 总布置设计的好坏对船舶的使用性能与经济性、航行性能与安全性及结构公艺性都有直接的影响，是后续设计绘图与计算工作的主要依据。 总布置应完成以下工作：主船体与上层建筑的总体区划、纵倾调整、梯口与通道的规划及舱室布置、舾装设备的选型与布置 [4]。 总体区划是指根据船的技术特点及使用要求，参考有关船型资料，对全船空间进行合理的区划。 本船总长为 20m，两柱间长为 19m，型宽为 6m，吃水 片体宽 ，型深 2m，菱形系数 ， 方形系数。 其总布置主要包括以下几个方面： （ 1）纵向区划 1）肋骨间距 一般内河船的肋骨间距取 S=— ，本船船长较小，故肋骨间距取为 ，且全船统一。 2）水密舱壁的数目 根据内河客船的破舱稳性及双体船的破舱稳性要求，取横舱壁为 6道，且均通到舱壁甲板。 3）首尖舱长与尾尖舱长 规范对内河船规定：首防撞舱壁至首垂线的距离即首尖舱长应不小于 于 +3m。 具体到本船就是应在 1m到 4m之间，故本船首尖舱取为。 尾尖舱长取决于布置尾轴管所需的长度及尾尖舱舱容要求，本船船长较小，取尾尖舱为 2m。 4) 机舱位置 尾机型船舶可以有效的满足舱容的要求，且可以减少传动轴的长度，提高轴系效率，减少建造成本，本船属于高速船，需要较高的传动效率，故本船采用尾机型布置。 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 18 5）本船船首至 32＃为艏尖舱，内设锚链舱， 32＃～ 24＃， 24＃～ 18＃为空舱， 18＃～ 16＃为燃油舱， 16＃～ 9＃为机舱， 9＃～ 4＃为空舱，舱内不设污水柜， 4＃～ 0＃为尾尖 舱和舵机舱，压载水舱待定。 (2)竖向区划 本船只设连续的主甲板，在甲板上布置有载客舱、配电室、杂物间、驾驶室与厕所，载客舱的高度按内河船舶设计手册取为。 本船的上层建筑采用甲板室的形式 ,，即上层建筑的两侧壁不延伸到船两舷，留有外走道。 这种形式有利于人员在甲板上的通行。 主甲板的布置 —— 主甲板从 31＃至 11＃肋位，舱室宽度为 ，其中 31＃～ 23＃为驾驶室，驾驶室空间宽敞、视野开阔，方便船员驾驶与停靠码头， 23＃～ 15＃为载客舱， 15＃～ 11＃左舷为卫生间和杂物间，右舷为配电间。 主甲板露天部分 的布置 —— 9＃～ 14＃设机舱盖，机舱盖长 2160mm，宽 765mm，高330mm，其前部设机舱通风管（鹅胫）高 740mm，管径 200mm，各底舱均开有 600 400mm的进出口。 (3)定员 全船共设船员 4人，其他乘员 10人，乘员舱内共设 14个航空椅，两边对称排列，中间走道宽 677mm。 (4)舾装设备的布置 1)、锚泊设备的布置 按照《内河高速船入级与建造规范》船舶舾装数 N按下式计算 [5]：  2 / 3 2 / 1 0N Hb A K   式中：△ —— 船舶满载排水量， 3m B—— 船宽， m； d—— 吃水， m； b—— 上层建筑及甲板室围壁的最大宽度， m； H—— 船舶在静水中从满载水线到宽度大于 B/4的最高一层围蔽建筑顶点的高度，m； A—— 在满载水线以上的船体和各层上层建筑及甲板室宽度大于 B/4的甲板室围壁的侧投影面积， 2m ； K—— 航区系数， B级航区取 K=； 对于本船经计算 N=，经查表需 125kg大力抓锚。 本船设 75kg重海军锚二只，配有  mm无档锚链共 100m，在船首尾两侧分别布华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 19 置双柱系缆桩。 本船锚重较小，为了降低空船重量，省略了锚链筒、起锚机、锚链管等设备，采用人工抛锚的方式系泊。 2) 门与窗 驾驶室两侧的门宽 750mm，采用风雨封密型钢质门，与钢质舱壁牢固绞接，门上设有风雨密橡胶填料及关门夹具，其余通道及舱室门为非金属门，纵向通道门宽为，其余为 420mm，风雨密型钢制门安装完毕后应进行冲水试验。 舱室窗为铝质矩形方窗，宽 900mm，高 600mm，驾驶室前端两侧应根据舱壁形状设置弧形窗，中间一扇装扫雪器，窗是否开启或固定是 需要定的。 3) 救生设备 船舶常用的救生设备有救生艇、救生筏、救生浮、救生圈和救生衣等，本船属于小型船舶，前三种救生设备布置上空间不足，故本船只布置救生圈和救生衣。 按规范我们可以布置 14套救生衣和 6个救生圈。 4) 消防设备 《内河高速船舶入级与建造规范》规定：对于船长不大于 20m的船舶，应设置手提式灭火器 4具，气体灭火器 2具，消防水桶 2只，沙箱 2个及太平斧一把。 5) 信号设备 本船在驾驶甲板的顶部设有舷灯，舷灯左红右绿，设在 27号肋位附近。 在驾驶甲板顶部还设有尾灯，尾灯在 13号肋位附近。 为了便 于通信，本船在 24号肋位附近设有桅杆，桅杆上布置有无线电天线等设备。 双体搜救船总布置图见附录一 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 20 Maxsurf建模及改造 Maxsruf是用于船舶设计的强有力的三维曲面建模体系 ,它提供了清晰而亲切的用户环境 ,并能作系统实验和快速最优化设计。 Maxsurf有许多模块组成， MAXSURF模块（动态三维船体模型生成模块）、HULLSPEED模块（船舶阻力及有效马力计算模块）、 HYDROMAX模块（船舶水动力性能计算分析模块）、 WORKSHOP模块（船体结构生产放样及 CAD图形生成模块）、 SEAKEEPER模块（船舶耐波性能分析模块）、 PREFIT模块（空间实体自动拟合模块）、 SPAN模块（帆船性能分析模块）、 HYDROLINK模块（数据转换模块）等等。 Maxsurf的多曲面特性允许在任何给定的设计里随意进行曲面建模，并能创建诸多的船体形式。 辅以流体静力学计算，则能进行船形分析和确定船形参数。 以船体型线的形式给出高精度的输出，能转换成其他标准格式文件及完整的船体型值表。 Maxsurf设计所产生的数据文件可直接传递到 Maxsurf系列的其 它程序中，这能有效缓解设计完成后数据重新装入的压力 ,并可避免在使用不完整的船体型值表时可能造成的精度误差。 通过支持一定范围的工业标准的绘图仪语言的驱动器，打印机和绘图仪能直接输出 Maxsurf产生的图形和数据文件。 通过一个 B样条曲线的数学方程来创建曲线，曲线草图由端点位置、控制点的位置和数量以及样条的韧性决定。 当控制点移动时，样条的韧性和弹簧的弹性共同作用，使曲线变得光滑。 Maxsurf Pro中的一个设计可用到若干个相互独立的曲面，它们各自有自己的控制点网，一个控制点网仅影响到它所在的那个曲面，当两个 曲面相交于一条曲线时，这条曲线上的控制点将同时影响到两个曲面。 maxsurfpro模块，对数据预处理、 建立 TXT标记点文件 1）根据母型形线图，由于对称性，只读取各站位半边的型值点，建立标记文件，标记文件格式为：第一列是与标记关联的站号，用“当前位置”的“标记显示”命令控制标记的显示和隐藏；第二列是相对于零点的纵向位置；第三列为相对于中心线的半宽值；第四列为相对于零点的高度值。 如下： 0 None 0 None 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 21 0 None 0 None 0 None 1 None 1 None 1 None 1 None 1 None „„„„ 特别注意以下 2点： “站号”不是型线图中的站号，数据相同表示在 perfit中处理作为一个横截面，“站号”不要取小数，为小数时系统会采用舍去小数部分将点归之相邻的整数“站号”中； “站号”内的标记点不能取高度值特相近的点，尽量取横截面内离的远一些的点。 2）打开 maxsurfpro模块导入标记点文件 在 maxsurfpro模块中先加入一个曲面，然后点击 makers目录添加一定的 makers数目，在 makers数据窗口中复制标记点 TXT文件，导入了标记点，生成船体片体半边的三维曲面，此时各站 之间无空间关联，用鼠标移动控制点，使曲线尽可能多的通过型值点。 控制点越多，生成的二维曲线越精确，同时修改也就越复杂，再通过控制点工具框增加控制点行和控制点列对取进行修改精确，如图 41所示。 图 41控制点工具框 3）增加控制点 在 Maxsurf Pro中，曲面的形状由空间控制点决定，应增加控制点的行数和列数以增加控制网的密度。 在横剖面窗口中添加控制行，在水线面图窗口或纵剖面图窗口添加控制列，分别如图 42，图 43，图 44所示。 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 22 图 42纵剖面中移动控制点 图 43水线面中移动控制点 图 44横剖面中移动各站的控制点 4）添加栅格线 添加栅格线，使用 data中的 Grid Spacing，如图 45。 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 23 图 45栅格工具框 5）选择船体类型 在 data目录下打开 vessel type对话框，选择 catamaran并 输入片体中心距。 如图46： 图 46 vessel type对话框 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 24 6）修改半边片体的控制点空间位置，使曲面尽可能光滑和客观 将 surface中的 precision调成 highest，让曲面看着更光滑。 控制点的修改尽可能满足以下原则： 控制点的纵向位置尽可能在站上，控制点列只能影响附近的曲面形状，在站上控制型值较容易，有些控制点最好与标记点重合，如图 47所示。 图 47纵剖面图 形状复杂的 艏部和尾部需要加密控制，中部可以取较少的控制列；如图 48所示。 图 48船艏 控制点是影响附近的区域，所以调节控制点是一个反复重复的过程，要不断修改以求合适。 修改控制点后，生成横剖面面积曲线图，看是否符合客观，用横剖面面积曲线检验，继续修改。 当半边片体修改光顺后，复制其控制点坐标，并修改每一个控制点的半宽值，让新的控制点与原来的控制点对称于片体中心线，最终得到光顺的单个片体。 最终修改的单个片体三维图如图 49和图 410： 图 49全船图 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 25 图 410穿浪艏 7）建造连接桥 在 maxsurf pro模块 surface目录下点击 add surface，通过调节控制点的位置关系，将两个片体用连接桥连接起来，并加上尾封板。 船首也加上甲板，形成比较客观的三维船模。 最终三维船模如下图 411： 图 411三维效果图 华中科技大学文华学院毕业设计（论文） 26 maxsurf改造设计 （ 1）在 maxsurf pro中参数化变换，母型改造生成新模型。