266TEU集装箱船毕业设计参考解析.doc

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1、 目 录摘 要IAbstractII目 录- 1 -第一章 绪论11.1 概述11.2 集装箱船设计研究的背景和意义21.3 设计工作方法2第二章 主尺度确定42.1 概 述42.2 主尺度估算42.3 空船重量LW估算62.4 重力与浮力的平衡72.5 新船所需舱容估算82.6 舱容的计算与校核102.7 快速性估算102.8 初稳性估算102.9 确定新船总体设计方案11第三章 型线设计123.1 概述123.3 新船型线生成16第四章 静水力及稳性横截曲线计算194.1 计算机辅助设计194.2 邦戎曲线194.3静水力计算264.4 稳性横截曲线28第五章 干舷计算和校核345.1 概

2、述345.2 主尺度345.3 最小干舷的计算345.4 干舷校核365.5 最小船首高度36第六章 总布置设计376.1 概述376.2 总体布局的区划376.3 上层建筑的划分396.4 舱室和通道的布置396.5 主要舾装设备416.6 绘制总布置图44第七章 螺旋桨设计457.1概述457.2 阻力近似估算467.3 螺旋桨设计487.4 绘制螺旋桨图56第八章 各种装载状态下浮态及稳性计算578.1 概述578.2 排水量和重心位置计算588.3 自由液面对船舶初稳性的修正计算598.4 各种载况的浮态及初稳性计算表598.5 大倾角稳性计算598.6 稳性衡准数K的计算618.7

3、稳性总结63第九章 结构规范计算649.1 概述649.2 货舱区域的基本结构计算65第十章 毕业设计总结78参考文献80本科毕业设计（论文）翻译81致谢111第一章 绪论1.1 概述船舶是由相应功能设备的各种部件、设备组成的完整的工程系统，也是一座极其复杂的水中工程建筑物。现代船一般有以下部分：船体与结构、主机与控制、舵装置、电站、助航和通信、船体开口的关闭装置、消防、救生、锚泊与系泊、生活设施等，许多不同功能的部分组成，具有：浮性、稳性、抗沉性、快速性、耐波性、操纵性。集装箱船又称货箱船。集装箱最早用于陆上运输，最运输史上一大技术革命，很快便成为船运的一种有效形式。第一艘集装箱船是美国于1

4、957年用一艘货船改装而成的。它的装卸效率比常规杂货船大10倍，停港时间大为缩短，并减少了运货装卸中的货损量。从此，集装箱船得到迅速发展，到70年代已成熟定型。集装箱船可分为全集装箱船和半集装箱船两种，它的结构和形状跟常规货船有明显不同。它外形狭长，单甲板，上甲板平直，货舱口达船宽的70-80，上层建筑位于船尾或中部靠后，以让出更多的甲板堆放集装箱，甲板一船堆放24层，舱内可堆放39层集装箱。集装箱船装卸速度高，停港时间短，大多采用高航速，通常为每小时2023海里。近年来为了节能，一般采用经济航速，每小时18海里左右。在沿海短途航行的集装箱船，航速每小时仅10海里左右。近年来，美国，英国，日本

5、等国进出口的杂货约有70-90使用集装箱运输。集装箱轮完全是一种新型的船。它没有内部甲板，机舱设在船尾，船体其实就是一座庞大的仓库，可达300米长，再用垂直导轨分为小舱。当集装箱下舱时，这些集装箱装置起着定位作用，船在海上遇到恶劣天气时，它们又可以牢牢地固定住集装箱。因为集装箱都是金属制成，而且是密封的，里面的货物不会受雨水或海水的侵蚀。集装箱船一般停靠专用的货运码头，用码头上专门的大型吊车装卸，其效率可达每小时10002400吨，比普通杂货船高3070倍。因此为现代船运业所普遍采用。1.2 集装箱船设计研究的背景和意义我国的集装箱运输起步于1973年，是从港口接卸集装箱开始的。我国港口集装箱

6、运输的起步虽然很晚，但自20世纪90年代后，增长势头却很迅猛。这种迅猛势头表现在以下方面：（1）集装箱港口数量增长很快，各地投资热情高涨。20世纪90年代后，沿海大连、青岛、烟台、宁波、厦门、深圳等纷纷投资建立集装码头；上海、天津等最早形成集装箱接卸能力的港口更是不断追加投资，扩大集装箱吞吐能力。长江沿线，也出现了张家港、南京、南通等集装箱码头。（2）吞吐量迅速上升，在世界集装箱港口中逐渐处于前列。90年代以后，我国沿海集装箱港口吞吐量上升很快，有些港口的吞吐量已处于世界前列。如上海港的集装箱吞吐量，1995年只有152万TEU，居世界第十九位，到2005年已达世界第三。从1973年上海口岸开

7、始接卸集装箱至今，吞吐量平均以每年30%以上的速度增长，势头十分惊人。（3）集装箱码头的装备发展迅速。我国主要集装箱港口，如上海、深圳、宁波、大连、天津、青岛等，装备水平的发展速度很快。在泊位配机量、集装箱桥吊的大型化程度、集装箱码头的管理现代化程度、装卸工艺的水平等方面，与世界先进港口的水平迅速接近。在一些新建的设施最先进的码头，其硬件的现代化程度，与国外最好的集装箱码头相差无几。当然，在管理水平方面、装卸效率方面、管理的规范化方面，与世界先进集装箱港口，还有相当距离。1.3 设计工作方法1.3.1 调查研究、搜集资料船舶设计如果没有足够的技术资料，工作将很难开展，即使勉强地去做了，也很难设

8、计出一艘成功的好船。因此深入地调查研究，全面地搜集资料，是做好设计工作的基础。调查研究的主要内容：（一）用船部门的意图以及要求。船东从决定建造一艘新船到制定出设计技术任务书常常有一个很长的反复过程。设计人员从接到设计任务书起，首先应该详细地了解用船部门对新船的任务、使用的具体要求、设计的原则以及各种客观因素对新船的限制等情况。型船资料：型船的主要要素、载重量、舱容、航速、主机参数、重量中心、总布置图、型线图，以及与设计船的新技术成果、船用设备等。（二）相关方面的情况。东南沿海地区属亚热带或热带海洋性季风气候，夏季盛行从西太平洋或南海吹来的东南季风，冬季盛行从中国内陆吹来的西北季风，雨季长多台风

9、几乎没有冰期。东南沿海港口深水岸线资源极为丰富，大多拥有深水泊位和航道，配有集装箱码头提供专业接卸装备。中国东南沿海经济高速发展，商品进出品量增加，运输的任务繁重和旧船老龄化严重，急需增加新船。1.3.2 母型改造、推陈出新 现有船舶是人们造船和用船经验的结晶，也是科学技术不断发展的成果。一类型船舶的发展和演变过程，存在着由它们决定的使用任务和要求所决定的共性问题，这就决定了这类船舶必然具有许多相近的技术特征和内在规律，这些特征和规律也是人们合理解决船舶技术中众多矛盾的结果。合理地吸取和利用这些经验和规律，可以减少盲目性，使新船设计有较可靠的基础。 母型改造设计方法中，母型的概念是广泛的。一方

10、面，与新船在主要技术性能方面相近的优秀实船，是最直接的母型；此外，经过模型试验研究的优良船摸资料也是母型。另一方面，与新船同一类型船的统计资料是设计中常用的资料。这些资料虽然代表的是统计船的平均值，但反映了这类船的一般规律和趋势，因此可作为设计新船的一般指导。 用母型改造法设计新船要突出一个改造，即在参考母型的过程中要有所改进和创新。没有创新和改进也不可能产生优良的新船，因此，设计者必须结合新船的要求和特点，考虑新技术、新设备、新工艺、新材料在新船上的应用，做到在设计中有所创新、有所前进。船体设计必须贯彻系统工程的思想，考虑问题要全面，决策时要统筹兼顾，处理好主要矛盾与次要矛盾的关系，既要使船

11、舶的各部分充分发挥自身功能，又要使相互关系达到最佳的配合；设计工作由粗到细，逐步近似，反复迭代完成。本文的主要工作，是深入分析和调查研究的基础上，从全局出发，提出一个船体总体设计的可行性方案，进行分析比较，得出一个能满足设计任务书要求的合理的设计方案。船体总体设计需要对船舶主要要素的决定、总布置、主机选型、船体型线、主要性能等方面进行分析，通过计算、制图、论证等技术手段，得出全船技术形态的总体方案。 第二章 主尺度确定2.1 概 述 船舶主尺度是描绘船舶几何特征的最基本参数，指船长L，型宽B，型深D，和设计水深d，通常把方形系数及主尺度比参数也归到主尺度范围。主尺度对船舶的运载能力、航海性能、

12、操作使用和船舶的经济性等都有重要影响。合理地选择和确定主尺度是船舶总体设计中最重要的工作之一，也是开展各项具体设计工作的基础。 在选择主尺度时，必须全面地考虑船舶的各项技术性能、经济性、与主尺度之间的关系，还要注意到各个主尺度对技术、经济性指标的影响，还有一些客观条件的限制，需要考虑的因素很多，关系也比较复杂。2.2 主尺度估算 在设计初始阶段，尽管需要考虑的因素很多，但确定的条件很少，一般采取估算，逐步近似，估算主尺度通常采用的设计方法有：母型船换算法、统计资料公式换算法、经验公式换算法。估算出船的排水量以后，对于载重型船舶，一般从快速性出发，结合经济性，初步选择船舶主尺度。参考资料：盛安达

13、12-230TEU集装箱母型船主尺度及主要要素一、 概述本船是航行于近海航区的钢质双壳散集装箱。双底双壳、单甲板，球型艏，艉机型，单机、单桨、单舵，钢质全焊接结构，带风雨密舱口盖的货船。二、主尺度及主要要素船长LOA 93.80m 设计水线长LWL 89.2m垂线间长LPP 86.80m型宽B 15.6m 型深D 7.5m 设计吃水d 5.8m 型排水体积 5866.102t 设计排水量 6018.093t设计航速 12kn方型系数 CB=0.7736三、主机型 号 G8300ZC18BH型柴油机额定功率 2000HP额定转速 600转/分齿轮箱减速比 1：3.42.2.1 载箱量和载重量载箱

14、量集装箱船通常不以载重量! 为主要衡量指标，而是以装载&,4 标准箱（NOP） 的载箱量Nc为主要衡量指标。载箱量的多少是由集装箱布置的行数、列数及层数而定。通常以20ft 集装箱沿船长（x 轴） 方向布置称之为行，沿船宽（y 轴）方向布置称之为列，沿型深（z 轴） 方向布置称之为层。集装箱船在货舱内及甲板上（含舱口盖上）均可载箱，且可以有不同数目的行、列及层。一般1只40ft 标准箱（SOP）可换2只20ft标准箱，即1FEU=2TEU。全船的载箱量Nc是舱内载箱量Nh和甲板上载箱量Nd之和，即Nc=Nh+Nd。随着集装箱船技术和绑扎技术的不断提高，甲板上载箱量越来越多，Nd占Nc的比例也越

15、来越大。载重量集装箱船的载重量除了包括集装箱、船员及备品、燃油、滑油和淡水等重量外，还包括压载水的重量。在大多数情况下，由于稳性的需要，即使是满载出港情况，压载水也是必不可少的。集装箱船的主尺度及系数的选择不以载重量为主要因素，同等载箱量的船，因航线、货种及航速其载重量也会有较大的差别，而且逐年有变化。据统计，载箱量Nc，与载重量DW 之间的关系如下图所示。用图线b粗略估算：DW=4865.6(t)2.2.2 船长的初步估算集装箱船的船长通常是由甲板上载箱的行数为基础来确定，即：,式中: 尾垂线以前系泊所需长度（m）；上层建筑（甲板室）长度（m）；每行集装箱所需长度（8个9个肋距）（m）；中心

16、克令吊所需长度（m）；首垂线以后锚泊所需长度（m）；纵向必要的间隙总和（m）。与之间的统计关系如下图所示：2500TEU以下的中小型集装箱船由于船宽和型深均有较大的变化，因此和之间的关系根据90年代初期统计资料呈曲线a，即：86.8(m)2.2.3 船宽B的初步估算集装箱船船宽的确定取决于甲板上或舱内装载集装箱的列数，即或，并需考虑船舶稳性的要求，视何者为大而定。由甲板上集装箱列数确定船宽：式中：集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m，有时还须考虑欧洲箱的宽度2.5m；甲板上集装箱列数集装箱列与列的间隙，考虑到紧固件的操作和标准，通常为0.025m,0.038或0.08m,根据统计，B和的关系

17、见图所示（超巴拿马型船除外）。B=17.96m实取B=18.0m2.2.4 型深D的初步估算型深的确定，主要取决于舱内集装箱的种类和层数。此外还必须考虑货舱双层底高度、舱口围板高度及甲板梁拱 等因素。在吃水一定的情况下，还必须根据载重线公约的要求具有足够的干舷，则：货舱双层底高，一般应大于（中小型集装箱船）或大于等于（）t内底板与集装箱垫板厚度之和，通常取为0.05m；舱内集装箱层数;集装箱高度;f舱口围板在中心线处的高度，至少为0.60m，其高度还应考虑到两舷集装下人员可以正常通行和操作；C甲板梁拱，一般小于。用下列关系进行估算：载箱量舱内层数的估算式2663D=0.40m+3D=0.4+3

18、*2.36=7.5m2.2.5 吃水d的初步估算 若未受港口的航道和泊位水深的限制，吃水和载重量的统计关系较为密切，初步估算时可用：式中：系数， DW载重量（t）.（m）2.2.5 方形系数Cb的初步估算方形系数的选择通常首先是考虑阻力性能上与傅汝德数Fn的有利配合。母型船方形系数0.7736、航速12.0kn；亚力山大公式估算方形系数CB：方形系数主要根据浮力和快速性两个基本要素选择，由于母型船与新设计船的航速基本相等，所以参考母型船的方型系数，并结合前面估算主尺度的调整，选择新船的方型系数CB=0.74。2.2.6 主尺度的初始取值综合上面主尺度估算分析，拟定新设计船主尺度的初始值，取：船

19、长 86.8m 船宽 18.0m 吃水 6.0m 型深 7.5m 方形系数 0.742.3 空船重量LW估算空船重量LW通常分为船体钢料重量WH、舾装重量WO、和机电设备重量WM三部分，即LW=WH+WO+WM。2.3.1 船体钢料重量的估算影响船体钢料重量的主要因素:船长L、船宽B、型深D、吃水d、方形系数CB、及布置特征。统计公式估算WH:2.3.2 舾装重量WO估算舾装重量可分为三大类。第一类是与船的尺度直接相关的船舶设备、船舶系统及船舶管系、油漆等。第二类是与生活设备有关的木作舾装及设备。第三类是起货设备、舱口盖、拖船的拖曳设备等。统计公式估算：2.3.3 机电设备重量WM的估算机电重

20、量主要取决于主机功率和类型，其中主机的功率为2206kw，主机重量Wm1=40t。统计公式估算WM：2.3.4 排水量裕度排水量裕度也叫排水量储备。在估算空船重量时，通常要考虑加一定的排水量裕度，其原因大致有以下三个方面：1 设计重量估算误差2 未预计重量的增加3 建造中时常难免会采用替代品而导致空船重量增加由于新设计船是运输货船，排水量裕度去空船重量LW的4%。空船重量LW=WH+WO+WM=1781.345+188.956+162.662=2132.963t，则排水量裕度为： 船舶重量排水量就是空船重量和载重量之和：2.4 重力与浮力的平衡 根据浮性方程式，根据初步选取的L、B、D、d、及

21、CB计算出新船的排水量： 根据初步估算的空船重量LW和设计任务书给出的载重量DW计算出船舶的重力：比较重力G与浮力：可以看出浮力略大于重力，差值比例：，差值9.148t可以作为船舶浮力储备，基本满足重力与浮力平衡。2.5 新船所需舱容估算选取决定主尺度时，除了满足重力与浮力平衡之外，满足容量与甲板面积的要求也是设计中必须考虑的又一基本问题。对于载重型船舶，载重量和舱容的要求是确定船舶主尺度时考虑的主要要素。新船满足舱容的要求是通过选择适宜的主尺度和合理的布置来保证。载重型船舶容积校核，通过估算按设计任务书所需的容积与新船所能提供的容积，通过比较来校核原先选择的船主尺度几系数是否合适。舱容主要指

22、货舱、压载水舱、淡水舱以及燃油、滑油、污油水舱等舱室容积。2.5.1 载货量估算为了考虑各种舱室容积的要求，必须对组成载重量的各部分重量进行估算，根据新船的设计任务书，DW已作为已知条件给出，估算出WC除外的各部分重量，有，即可求得各部分重量。2.5.1.1 人员、淡水、行李及食品的重量人员重量是指旅客和船员的重量，通常按每人平均65kg加行李每人40kg计算：食品及淡水重量根据人数、自持力天数及有关定量标准按下式计算：自持力=总储备量=自持力人员数定量 =10.42140.204 =29.760t2.5.1.2燃油、滑油及炉水的重量燃油储备量WF，根据主机功率、续航力、航速、主机耗油率等计算

23、确定，对于一般运输船（已经考虑辅机和锅炉等因素）：润滑油的储量WL，近似地取燃油储量的3%，即2.5.1.3 备品、供应品重量我国一般将这部分重量放在载重量内，通常取为0.6%LW=12.798t。2.5.1.4载货量估算 2.5.3 货舱所需的容积VC由于集装箱船装载的是集装箱这个特殊性，所以，不需在这里计算货舱容积，只要在总布置中能合理布置设计要求的集装箱数量即可。这已在总布置草图中已考虑。2.5.3 压载水舱容积VB 船舶航运中，有不少情况是无货航行，为保证船舶空放航行时的适航性能，船舶必须具有一定的吃水，所以空放航行时通常需要压载。初步压载水舱容积VB可用下式估算：kB取0.45：2.

24、5.4 机舱容积VM机舱所需容积实际上由机电设备布置地位所需的机舱长度LM和机舱位置所决定，已知机舱位置和所需长度LM时，可以按下式估算机舱容积：根据资料取主机长度 机舱所需长度：机舱容积：2.5.5 油水舱容积VOW船上油水舱包括燃油舱、淡水舱、滑油舱、污油水舱等。这些舱室所需容积可按储存量来计算：2.5.6 其他舱室的容积主船体的其他舱室还有首尖舱、尾尖舱、隔离空舱、轴隧室等，这些舱室的容积约占总容积的2%5%，这里取3%。2.6 舱容的计算与校核舱容校核就是对新船所能提供的各部分舱容进行估算，然后与估算出来的所需舱容作比较，需要时对设计进行调整，以满足舱容的平衡要求。新船所能提供的舱容估

25、算，应根据已知条件选用适当的方法。在总布置草图上量得的结果基本符合以上估算结果的要求。2.7 快速性估算快速性估算在初步阶段，一般采用简单、粗略的方法，这里采用海军系数法估算：根据母型船求海军系数：求新船需要的主机功率：选取功率最接近的船用柴油机G8300ZC20BH，额定功率为2206KW，转速600r/min。2.8 初稳性估算在方案构思和主尺度选择阶段有许多因素尚未决定，初稳性高可以按以下方法估算。根据船舶静力学，初稳性高：GM=KB+BM-KG式中各参数与主尺度的关系为：浮心高度，横稳心半径，重心高度，所以有：a1、a2可以按近似公式估算：a3按母型船资料换算：横摇周期估算：根据我国沿

26、海和近海的波浪情况，大的波长约为6080m，对应的横摇周期T，应不小于89秒，新设计船符合要求，方案可行。2.9 确定新船总体设计方案新船采用球型艏，艉机型，单机、单桨、单舵，不设起货设备，双壳体集装箱船、货舱设有顶边舱和底边舱，仅设一层连续露天甲板和甲板室、无首楼。选择技术经济性可行的新船主尺度。新船的主尺度方案：船长 86.8m 船宽18.0m 吃水6.0m 型深 7.5m 方形系数 0.74新船选用主机：船用主机：柴油机G8300ZC20BH（额定功率为2206KW，转速600r/min）第三章 型线设计3.1 概述在船舶设计的实际工作中，通常利用优秀船型的型线或者优良的系列船型资料经过

27、分析、变换后换成所需要的的型线。船舶主要参数和标志型线主要特征的横剖面积曲线形状、平行中体长度、设计水线形状等均对阻力产生一定的影响。此外在型线设计中还必须考虑船体制造的工艺性，特殊的货物装载要求，船体的外观以及航道的限制条件等因素。由于有母型船资料，故在设计书中运用母型船改造法生成型线图，这样可以保持优秀母型船的型线特征，因而对新船的性能也较容易把握。型线设计是船舶总体设计的一项重要内容。初步设计阶段中的型线设计通常在船舶主尺度确定后与总布置设计配合进行的，但在设计方案构思和选择主尺度时，就要对船体型线有所考虑，并在型线设计中加以体现和检验。正式的型线图是性能计算，结构计算，各种布置和建造放

28、样的依据，必须认真对待。型线设计考虑是否周到，设计出的型线是否优秀，对船舶的航海性能、使用以及建造等方面有很大的影响。首先，型线与阻力性能关系重大，尾部型线与螺旋桨的配合对推进效率和震动有很大的影响。此外，型线对船舶的稳性、操纵性、横摇阻尼、船在波浪上的运动特性、砰击等都有关系。在使用方面，型线影响布置和舱容等，例如机舱内的布置条件、货舱和压载舱的容积、甲板的布置地位等。在建造方面，型线的平直部分，可展曲面部分可以简化施工的工艺，而复杂曲面增加了施工难度和工作量。由此可见，型线设计需要考虑许多方面的要求，有些要求还会相互抵触，设计者必须加以权衡。综合起来，型线设计应注意以下几个方面。第一，保证

29、良好的航海性能。型线设计时，除了某些有特殊要求的情况以外，通常把快速性（阻力与推进）放在主要地位来考虑，同时兼顾耐波形、操纵性和稳性。一般来说，船体水下部分的形状特征和参数主要从快速性、耐波形、操纵性和稳性方面来考虑，水上部分的形状特征主要从耐波形、稳性以及砰击等方面来考虑，并与水下部分在几何上合理地配合。型线设计中把握船体型线与流体动力性能之间的关系，目前还不能完全按理论的方法来进行，型线设计通常采用优良的母型船或系列船型资料，根据型线设计的原理与方法加以修改而成。在这方面，设计者的经验具有重要的作用。型线设计的经验除了在设计工作中积累以外，设计者多参加船模试验工作是非常有益的。第二，考虑总

30、布置的要求。总布置所需要的甲板面积，货舱大开口的尺寸、纵倾的调整等对型线设计都有一定的要求，型线设计中应加以考虑和满足。有些情况下，当布置与性能对型线的要求发生矛盾时，通常是适当降低对性能方面的要求来满足布置和使用的要求。例如，装载特殊货物（如集装箱、车辆、大件设备等）的船舶对甲板和舱内的尺寸以及形状有要求；机舱在尾部的小型船舶的船尾型线与主机和齿轮箱的布置关系较大。这些都必须加以注意，目的是使船舶能以比较紧凑的尺寸满足布置和装载的要求。这一点对于布置地位型船舶尤为重要。第三，考虑船体结构的合理性和工艺性。例如，不必要的复杂曲面的船体形状，不仅增加建造工时，多耗材料，而且不易保证施工质量，影响

31、结构强度；过长过浅的尾悬体影响船尾部的强度和刚度；过度的外飘、船首平坦的底部增加了波浪的冲击。这些都是型线设计中应注意的问题。第四，外观造型。水线以上的艏艉轮廓线、甲板边线以及外露的折角线应考虑美观和造型方面的要求。对于客船、游船等更应考虑型线与上层建筑等相互的协调，使之成为一个优美的整体。本船采用球首球尾型式，由于本船为肥大低速船，采用球鼻艏能减少兴波阻力、破波阻力和舭涡阻力等。和母型船一样，新船也采用球首球尾型式，球首的作用主要是减少阻力，提高船的快速性，对于新船此类低速肥大船，船艏舭部型线曲率半径比较小，船侧水流向下流动经舭部后与船尾水流相遇，产生大量涡流，这种形状阻力占总阻力的比例不小

32、，安装具有整流作用的球首，可以改善首部流场和首柱附近的水压力分布，降低形状阻力和减少埋首现象，合适的球首还可以使艏端水线消瘦，减少艏波阻力，缓和凸肩现象从而改善前肩涡流，提高推进效率。球尾的使用可以均匀船尾伴流，减少螺旋桨激振力，从而减少船舶所需的主机功率。在船舶采用服务航速航行时，这一点非常有利。这里选择汤姆逊型球尾，它与较V型剖面配合可以显示初阻力小的优良性能，并且主机功率收益可以达到35。3.2.1 母型船资料母型船的型值表，如表3.2.1。通过母型船的型值表可以绘制出母型船的设计水线以下横剖面图和半宽水线图，如下：设计水线以下的横剖面图（图3.1）： 图3.1 母型船横剖面图半宽水线图

33、（图3.2）：图3.2 母型船半宽水线图表3.21母型船型值表3.2.2 母型船横剖面面积曲线根据母型船各站的横剖面面积值绘制出母型船的横剖面面积曲线，如图（图3.3）：图3.3 母型船横剖面面积曲线3.2.3 新船横剖面面积曲线生成母型改造法利用优良母型船的横剖面面积曲线，将母型船的横剖面面积曲线作为新船初始得到的横剖面面积曲线，根据新船的使用和性能要求1CP法或者迁移法修改而成。绘制新船横剖面面积曲线，如下图（图3.4）：图3.43.3 新船型线生成 利用母型改造法设计型线，为了保持母型船的优良性能，横剖面形状和中剖面系数不作修改。根据新船的横剖面面积曲线和母型船的横剖面面积曲线产生新船型

34、线。3.3.1 新船半宽值产生 在横剖面面积曲线图和半宽水线图上，量出各站处新船与母型船横剖面面积百分数相同的距离xi，实际上就是将母型船相同剖面积的横剖面移作新船的横剖面，如图（图3.5）：图3.5 计算半宽水线然后在半宽水线图上距对应站xi处量取各水线半宽值yi，水线半宽值yoi 乘上B/BO，即可以得到新船各站半宽型值yi。 3.3.2 型线图绘制 绘制型线图，新船横剖面的水线先按母型船比例划分，即式Z=ZO(d/do)确定各水线高。 参考母型船的甲板边线和首尾轮廓线，根据新船使用要求和型值表绘制出新船的横剖面图，通过横剖面图、甲板边线和首尾轮廓线绘制出新船的半宽水线图和纵剖线图。新船型

35、值表如下：表3.3.2 新船型值表见附录.3 型线图第四章 静水力及稳性横截曲线计算4.1 计算机辅助设计 一条船的建成需要经过设计人员的精心设计和工程巨大、工艺复杂的生产过程，它不仅要投入大量的人力、物力，而且需要很高的技术水平，生产周期也较长。应用计算机辅助船舶设计，主要目的就是为了提高设计质量、缩短设计周期和降低造船成本。自从计算机应用于船舶设计以来，由于计算机的容量大、计算速度快，因此能轻而易举地完成繁琐的船舶静力学和船舶动力学的各种计算。新的计算方法和优化技术在船舶设计中得到综合应用，用数学方法生成船体型线的设想也得到实现。本节应用中国船级社研制的COMPASS软件系统进行静水及稳性

36、横截曲线计算。4.1.1 COMPASS软件系统简介COMPASS软件系统是CCS在20世纪80年代初自主研发的、关于船舶规范校核和审图计算方面的专用软件系统，先后用于上千艘船舶的分析计算和安全评估工作，在国内具有很高知名度和权威性。随着规范的不断更新与完善，1995年COMPASS软件系统进行了更新。更新后的软件系统，在船舶审图、辅助设计工作中得到了更为广泛的应用，计算结果达到国外同类软件的先进水平，获得了用户的信赖和肯定。 COMPASS软件系统由CCS海船规范计算系统和内河船舶规范计算系统两个子系统构成。海船规范计算系统是CCS为了适应造船业和航运业的高速发展，根据CCS钢质海船入级与建

37、造规范、国际船级社协会统一要求、海事局船舶与海上设施法定检验规则、IMO相关公约、规则等最新技术标准而开发的一个高起点、高技术含量的软件系统。包括四个具体的计算系统功能模块：集成船舶性能计算子系统、船舶结构计算子系统、船舶轴系计算子系统、船舶电气计算子系统。曾先后成功用于大型油船、集装箱船、散货船的直接技术和各种新型船舶、新型结构的分析评估及轴系振动与校中事故分析，解决了大量的设计技术问题和船舶营运中产生的技术问题。 内河船舶规范计算系统是由船舶静力学计算及稳性衡准系统和甲板大开口船舶弯扭组合分析程序系统两个具体的系统功能模块，能有效地分析和解决船舶设计、审图和营运检验中的大量技术问题。COM

38、PASS软件系统的研发，为CCS的船舶检验和安全评估提供了强有力的技术支持，保障了海上航行船舶的安全。4.2 邦戎曲线计算船体各站号处横剖面自船底到最高一层连续甲板在不同吃水的横剖面面积AS，根据AS绘制邦戎曲线图，通过邦戎曲线可以知道船舶纵倾状态下的排水量和浮心位置。4.2.1 应用COMPASS软件系统进行邦戎曲线计算在COMPASS软件系统，SRH10 船舶几何形体输入、邦金曲线计算(INPUT OF GEOMETRY) 中输入船体及其附体的几何数据，并计算船舶邦戎曲线。4.2.2邦戎曲线计算结果COMPASS邦戎曲线计算输出数如下。4.2.3 绘制邦戎曲线图附录4COMPASS 船舶几

39、何形体输入、邦金曲线计算 (Ver.0201) - 16981982 第 1 页甲板数据 m=| | 纵 向 | 甲板边线 (右舷) | 甲板中心线高度 | 甲板边线 (左舷) | 台阶 | 位 置 | 垂向 横向 | | 垂向 横向 | | (m) | (m) (m) | (m) | (m) (m) |_-2.395 7.574 6.403 7.650 7.574 -6.403-2.395 7.574 6.403 7.650 7.574 -6.4030.000 7.561 6.923 7.650 7.561 -6.9232.170 7.549 7.373 7.650 7.549 -7.373

40、4.340 7.537 7.817 7.650 7.537 -7.8176.510 7.527 8.129 7.650 7.527 -8.1298.680 7.519 8.388 7.650 7.519 -8.38810.850 7.513 8.601 7.650 7.513 -8.60113.020 7.508 8.753 7.650 7.508 -8.75315.190 7.505 8.856 7.650 7.505 -8.85617.360 7.502 8.921 7.650 7.502 -8.92119.530 7.500 8.997 7.650 7.500 -8.99721.700

41、7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00026.040 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00030.380 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00034.720 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00039.060 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00043.400 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00047.740 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00052.080 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00056.420 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00060.760 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00065.100 7.500 9.000 7.650 7.500 -9.00069.440 7.500 9.000 7.650