摘 要

开体泥驳和同类型的运载抛卸的开底泥驳相比有操作简便、经济性好抛卸效率高等优点，目前在航道疏浚工作中，已被国内外广泛使用。

本文简要介绍了开体泥驳及其设计特点，在此基础上进行方案设计。文章在充分考虑了开体泥驳的特点上，采用母型改造法，从船体主要要素确定、船体型线设计、静水力计算、总布置设计、稳性衡准、螺旋桨设计、舵设计及主要结构计算等几个方面进行了方案设计。本文依据《国内航行海船法定检验技术规则》、《钢制海船入级规范》，参考课本《船舶原理》、《船舶设计原理》，综合考虑母船各方面设计严格按照相关规定来进行各方面的配置，反复检查修改最终完成整个方案设计。

关键词：开体泥驳；方案设计；母型改造

Abstract

Split hopper barge is a more advanced barge, with the same type of unloading unloading open the mud compared to the simple operation, the economy is good throwing high efficiency, the current dredging in the channel, has been at home and abroad widely used.

This thsis describes the open hopper barge and its characteristics, and explains the open hopper barge design process in details. After full consideration on the characteristics of the open hopper barge, this paper adopts parent ship method combined with the regulations specification, from the hull main elements determine, the type form design, the hydrostatic calculations, the general layout design, the stability criteria, the propeller design, the rudder design, the main structure calculation and some other aspects to make a detailed description in the general design method and the calculation process, design out the ship.

In this paper, I analysis and design based on 《domestic voyage ship’s construction specifications》,《Domestic sailing ships statutory inspection technology rules》, and reference knowledge on the textbook《Principle of ship》、《Ship design principle》. Considering all aspects of the mother ship, I am in strict accordance with the relevant regulations for all aspects of the arrangement, finally complete the whole project design.

Key words：open hopper barge;design process;parent ship method

摘 要 I

Abstract II

毕业设计任务书 8

第1章 绪论 10

1.1. 背景 10

1.2. 开体泥驳的特点 10

1.3. 设计任务书分析 11

1.3.1. 船型及作业方式 12

1.3.2. 设计中的关键问题 12

1.4. 船舶辅助设计软件介绍 12

第2章 船体说明书 13

2.1. 概述 13

2.1.1. 船型 13

2.1.2. 设计依据 13

2.2. 主要尺度和要素 13

2.2.1. 主尺度和要素 13

2.2.2. 甲板间高 13

2.2.3. 全船肋距 14

2.2.3. 船员定额 14

2.2.4. 舱容 14

2.2.5. 吨位及载重量 15

2.3. 主要性能 15

2.3.1. 主机选型 15

2.3.2.航速、续航力及自持力 15

2.4. 总布置 16

2.4.1. 全船布置说明 16

2.4.2. 备品和属具 17

2.5. 船体结构 17

2.5.1. 结构形式 17

2.5.1. 结构形式 17

2.5.2. 材料及结构 17

2.5.3. 船体焊接 17

2.6. 甲板舾装部分 18

2.6.1. 锚泊设备及系泊设备 18

2.6.1.1. 锚泊设备 18

2.6.1.2. 系泊设备 18

2.6.1.3. 舵设备 18

2.6.2. 救生设备 18

2.6.3. 消防设备 19

2.6.4. 金属门、窗、盖 19

2.6.5. 扶梯、栏杆和扶手 19

2.6.6. 航行及信号设备 19

2.7. 舱室舾装部分 20

2.7.1. 防火结构 20

2.7.2. 木作绝缘 20

2.7.3. 防火门 20

2.7.4. 甲板敷料 20

2.7.5. 舱室设备 20

2.8. 标志和铭牌 21

2.8.1. 船舶标志 21

2.8.2. 吃水标志和载重线标志 21

2.8.3. 肋位号标志 21

2.8.4. 设备标志 21

2.8.5. 舱室铭牌 21

2.8.6. 应急标志 21

2.8.7. 管系标志 21

2.9. 其他 21

2.9.1. 防腐蚀设施 21

2.8.2. 帆布罩 22

第3章 船体主要要素确定 22

3.1. 概述 22

3.2. 主要要素确定 23

3.2.1. 初估排水量 23

3.2.2. 主尺度的选择 23

3.3. 排水量第二次计算 26

3.4. 主机选型 26

3.5. 重量估算 27

3.5.1. 空船重量LW估算 27

3.5.2. 载重量DW估算 28

3.5.3 重力浮力平衡校核 29

3.6. 舱容校核 29

3.6.1. 主船体总容积估算 29

3.6.2. 各部分所需容积估算 30

3.6.3. 舱容校核 30

3.7. 性能校核 31

3.7.1 快速性校核 31

3.7.2. 初稳性校核 31

3.7.3. 横摇周期估算 32

第4章 型线设计 33

4.1. 概述 33

4.2. 型线设计的方法步骤 33

4.3. CAD绘制型线图作图步骤 33

4.4. 母型改造法设计型线 34

4.4.1. 型线主要参数选择 34

4.4.2. 确定侧面轮廓线和甲板线 35

4.4.3. 绘制横剖面面积曲线 36

4.4.4. 根据横剖面面积曲线绘制型线 39

第5章 总布置设计 44

5.1. 概述 44

5.2. 开体泥驳的布置特点 44

5.3. 总布置图构成和表达方法 45

5.4. 总体布置区划 45

5.4.1. 肋距 45

5.4.2. 双层底 45

5.4.3. 水密舱壁 46

5.4.4. 机舱部位及其长度 46

5.4.5. 泥舱及液舱布置 47

5.4.6. 上层建筑布置与内部划分 47

5.5.锚泊、系泊设备选型与布置 48

5.5.1. 锚泊设备选型 48

5.5.2. 系泊设备选型 48

5.6. 消防、救生设备选配与布置 48

5.6.1. 消防设备选配 49

5.6.2. 救生设备选配 49

5.6.3. 消防救生设备布置 49

5.7.信号设备选配与布置 49

5.7.1. 信号设备的选配 49

5.7.2. 信号设备布置 50

第6章 静水力计算 51

6.1. 概述 51

6.2. COMPASS静水力计算说明 51

6.3. COMPASS静水力计算过程简述 51

6.4. 静水力计算结果 58

第7章 稳性横截曲线计算 59

7.1. 概述 59

7.2. COMPASS横截曲线计算说明 59

7.3. 船舶进水点位置的确定 60

7.4. COMPASS稳性横截曲线计算结果 60

第8章 舱容计算 63

8.1. 概述 63

8.2. COMPASS舱室建模说明 63

8.3. COMPASS舱容计算结果 67

第9章 稳性计算 68

9.1. 概述 68

9.2. 受风面积计算 68

9.3. 开体泥驳应核算的基本载况说明 69

9.4. 稳性计算过程 70

9.4.1. 自由液面修正 70

9.4.2. 各载况下的浮态、初稳性高、横摇周期计算 74

9.4.3. 进水角曲线 75

9.4.4. 稳性横准计算 76

9.5. COMPASS稳性横准说明 79

9.6. COMPASS稳性衡准 79

9.6.1. 定义部分装载 79

9.6.2. 定义装载工况 80

81

9.6.3. 定义装载计算 81

82

9.6.4. 满载出港载况稳性衡准结果 82

9.6.5. 各载况稳性总结 84

第10章 干舷计算 87

10.1. 计算说明 87

10.2. 主要数据 87

10.3. 干舷计算过程 87

10.3.1. 最小夏季干舷 87

10.3.2. 基本干舷 88

10.3.3. 方形系数对干舷的修正 88

10.3.4. 有效的上层建筑和凸形甲板对干舷的修正 88

10.3.5. 非标准弦弧对干舷的修正 88

10.3.6. 最小船艏高度 89

10.3.7. 夏季干舷 90

10.3.8. 结论： 90

10.3.9. 热带干舷 90

10.3.10. 淡水干舷 90

第11章 吨位计算 92

11.1. 计算说明 92

11.2. 计算 92

11.2.1. 主要尺度 92

11.2.2. 总吨位计算（GT） 92

11.2.3. 净吨位（NT）计算 93

第12章 螺旋桨设计 94

12.1. 概述 94

12.2. 螺旋桨设计过程中应注意的问题 94

12.2.1. 螺旋桨相关因素的影响 94

12.3. 螺旋桨初步设计 95

12.3.1. 推力减额与伴流分数 95

12.3.2. 有效功率曲线 95

12.3.3. 已知设计参数 96

12.3.4. 初步设计步骤 97

12.3.5. 主机与齿轮箱参数确定 99

12.4. 螺旋桨终结设计 100

12.4.1. 终结设计方法 100

12.4.2. 空泡校核 104

12.4.3. 强度校核 105

12.4.4. 桨叶厚度分布 107

12.4.5. 螺距修正 107

12.4.6. 确定设计桨的敞水性征曲线 108

12.4.5. 系住推力与推力曲线计算 108

12.4.6. 航行特性曲线 110

12.4.7. 螺旋桨质量及转动惯性矩估算 113

12.4.8. 螺旋桨主要参数总结 114

第13章 舵设计 115

13.1. 概述 115

13.2. 舵的设计方法 115

13.3. 舵类型及数目的选择 115

13.4. 舵面积 115

13.5. 舵高、舵宽、展舷比、平衡比 115

13.6. 设计舵的参数 116