摘 要

开体泥驳是一种在江浙沿海地带使用最多的现代船型，它是目的是用来运载和抛卸泥沙。本文介绍了开体泥驳总体设计的详细过程，包括船体主尺度确定、总布置图设计、型线设计、静水力计算、舱容计算、稳性横准、螺旋桨和舵设计等。

设计过程中参考了母型船资料以及相关法规，主要采用母型船改造法，逐步进行设计，完成500方开体泥驳的总体设计。

关键词：开体泥驳 方案设计 母型改造法

Abstract

Split hopper barge is a modern and advanced barge and is widely used to transport sediment in the region of Jiangsu and Zhejiang . In this paper,it shows the whole process design of a split hopper barge which can hold at least 500 cubic meter sediment,including the determination of ship's principal dimensions,the desgin of ship’s general arrangement, ship lines design, the calculations of hydrostatic performances, the calculations of volume of liquid tanks and hold capacity, stability criterion, the design of propeller and rudder.

The whole design is based on the date of parent ship and related regulation. The design ,which adopts parent ship reform design method ,has been conducted step by step to obtain the overall design results finally.

Key Words: split hopper barge, overall design,parent hull transformation

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 - 1 -

毕业设计任务书 1

第1章 绪论 1

1.1. 背景 1

1.2. 开体泥驳的特点 1

1.3. 设计任务书分析 2

1.3.1. 船型及作业方式 2

1.3.2. 布置要求及布置思路 2

1.3.3. 设计中的关键要点 2

1.4. 计算机辅助船舶设计软件介绍 3

第2章 船体说明书 4

2.1 总述 4

2.1.1. 船型 4

2.1.2. 设计依据 4

2.2. 总体性能 4

2.2.1. 船体主尺度 4

2.2.2. 主机型号 4

2.2.3. 主要性能 5

2.3. 总布置 6

2.3.1. 总布置概况 6

第3章 船体主要要素确定 7

3.1. 概述 7

3.2. 主要要素确定 8

3.2.1. 绘制布置草图 8

3.2.2. 确定尺度参数 8

3.3. 排水量估算 10

3.4. 重量估算 10

3.4.1. 初选主机 11

3.4.2. 空船重量LW估算 11

3.4.3. 载重量DW估算 12

3.5. 重力浮力平衡校核 13

3.6. 性能校核 13

3.6.1. 初稳性校核 13

3.6.2. 横摇周期估算 14

第4章 型线设计 15

4.1. 概述 15

4.2. 型线设计的主要方法与大致流程 15

4.3. CAD绘制型线图作图步骤 16

4.4. 母型改造法设计型线 16

4.4.1. 设计船Cp与Xb的选择 16

4.4.2. 确定侧面轮廓线和甲板线 17

4.4.3. 绘制横剖面面积曲线 17

4.4.4. 根据横剖面面积曲线绘制型线 22

第5章 静水力计算 24

5.1. 概述 24

5.2. COMPASS静水力计算说明 24

5.3. COMPASS静水力计算过程简述 24

5.4. 静水力计算结果 27

第6章 总布置设计 30

6.1. 概述 30

6.2. 开体泥驳的布置特点 30

6.3. 总体布置区划 30

6.3.1. 肋距 30

6.3.2. 双层底 31

6.3.3. 水密舱壁 31

6.3.4. 机舱部位及其长度 31

6.3.5. 泥舱及液舱布置 32

6.3.6. 上层建筑布置与内部划分 32

6.4.锚泊、系泊设备选型与布置 33

6.4.1. 舾装数计算 33

6.4.2. 锚泊、系泊设备选型 33

6.4.3. 锚泊、系泊设备布置 33

6.5. 消防、救生设备选配与布置 33

6.5.1. 消防设备选配 33

6.5.2. 救生设备选配 34

6.6.信号设备选配 34

6.6.1. 信号设备的选配 34

第7章 稳性横截曲线计算 35

7.1. 概述 35

7.2. COMPASS横截曲线计算说明 35

7.3. 船舶进水点位置的确定 35

7.4. COMPASS稳性横截曲线计算结果 35

第8章 舱容计算 37

8.1. 概述 37

8.2. COMPASS舱室建模说明 37

8.3. COMPASS舱容计算结果 40

8.4. 舱容要素曲线 41

第9章 稳性计算 43

9.1. 概述 43

9.2. 受风面积计算 43

9.3. 开体泥驳应核算的基本载况说明 44

9.4. 稳性手算过程 45

9.4.1. 自由液面修正 45

9.4.2. 各载况下的浮态、初稳性高、横摇周期计算 47

9.4.3. 甲板边缘入水角及进水角的计算 48

9.4.4. 稳性横准计算 50

9.5. COMPASS装载计算 52

9.5.1. 典型载况稳性计算示例 52

第10章 干舷计算 55

10.1. 计算说明 55

10.2. 主要数据 55

10.3. 干舷计算过程 55

10.3.1. 最小夏季干舷 55

10.3.2. 基本干舷 56

10.3.3. 方形系数对干舷的修正 56

10.3.4. 有效的上层建筑和凸型甲板对干舷的修正 56

10.3.5. 非标准弦弧对干舷的修正 56

10.3.6. 最小船艏高度 56

10.3.7. 夏季干舷 57

10.3.8. 结论： 57

10.3.9. 热带干舷 57

10.3.10. 淡水干舷 57

第11章 吨位计算 58

11.1. 计算说明 58

11.2. 计算 58

11.2.1. 主要尺度 58

11.2.2. 总吨位计算（GT） 58

11.2.3. 净吨位（NT）计算 59

第12章 螺旋桨设计 60

12.1. 概述 60

12.2. 螺旋桨设计过程中应注意的问题 60

12.2.1. 螺旋桨相关因素的影响 60

12.3. 螺旋桨初步设计 61

12.3.1. 推力减额与伴流分数 61

12.3.2. 有效功率曲线 61

12.3.3. 已知设计参数 62

12.3.4. 初步设计步骤 63

12.3.5. 主机参数确定 64

12.4. 螺旋桨终结设计 64

12.4.1. 终结设计方法 64

12.4.2. 空泡校核 67

12.4.3. 强度校核 68

12.4.4. 螺距比修正 69

12.4.5. 确定设计桨的敞水性征曲线 69

12.4.6. 系柱特性计算 70

12.4.7. 航行特性曲线 70

12.4.8. 螺旋桨质量及转动惯性矩估算 72

12.4.9. 螺旋桨主要参数总结 73

第13章 舵设计 74

13.1. 概述 74

13.2. 舵的设计方法 74

13.3. 舵类型及数目的选择 74

13.4. 舵面积 74

13.5. 舵高、舵宽、展舷比、平衡比 75

13.6. 设计舵的参数 76

13.7. 舵的布置 76

第14章 结束语 77

附录 80

致谢 81

毕业设计任务书

武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书

毕业设计(论文)题目: 500方开体泥驳方案设计

（一）设计（论文）主要内容：

1. 船型、航区及用途 。

本船为钢质、具有连续单甲板、首、尾升高甲板和尾甲板室、倾斜首、泥舱段为纵骨架式、首尾为横骨架式的全电焊结构、双底、双桨、双舵、艉机型、双柴油机驱动的开体泥驳。本船航区为沿海航区，主要适用于我国沿海各主要港口（不包括航行于B级冰区）。载运工程废料、建筑用泥沙、碎石等。

2.主要尺度及设计要素要求。

主要尺度根据载重量要求确定，力求经济合理。

3．船级、规范及规则

本船结构、舾装设备、轮机电气及所有装置的设计和建造由CCS检验。

本船船体、机器和设备按照签订建造合同时生效的下列规范、规则和所有修改通报进行设计、建造：

中国船级社(CCS)《国内航行海船建造规范》；

中华人民共和国海事局(CHINA MSA)《船舶与海上设施法定检验规则》（国内航行海船法定检验技术规则）。

4.舾装、航行及信号设备

本船按中国船级社《国内航行海船建造规范》及中华人民共和国海事局《船舶与海上设施法定检验规则》（国内航行海船法定检验技术规则）的要求配备。

5.航速、自持力

本船自由航速不小于8节，续航力约为1500 n mile，自持力20天。

6.稳性及干舷

本船满足中华人民共和国海事局《船舶与海上设施法定检验规则》（国内航行海船法定检验技术规则）对船舶稳性及最小干舷的要求。

（二）完成的主要任务及要求：

1.任务书分析

2.全船说明书

3.船舶主尺度的确定

4.型线设计

5.总布置设计（CAD布置图）

6.完成螺旋桨初步设计和最终设计，并预报航速

8.完成稳性计算

9. 确定舵要素

10. 最小干舷计算

11. 吨位计算

12.按规范计算主要构件尺寸，完成至少2个典型横剖面图

13.外文阅读与翻译

(1)阅读有关文献，不少于15篇。其中，不少于2篇外文文献。

(2)翻译与设计任务有关文章，英文字符不少于2－3万。 

（三）完成任务的时间节点：

1.设计调查,完成调查报告，第1周

2.论证、分析；绘制设计草图，确定设计要素、主机型号、功率、设备，3.6～3.30。

3.型线设计,计算静水力,静水力曲线图及邦金曲线图，第5~6周

4.总布置设计、舱容计算、纵倾调整，绘制总布置图，第7~8周

5.确定舵主要要素，完成功率、螺旋桨计算书及预报航速，第9~10周

6.校核规定状态稳性及浮态计算，风压计算及稳性衡准，第11~12周

7.编写设计报告书，第13~15周

（四）必读参考文献：

1.参考书

（1）本专业教材及有关船舶图册

（2）专业参考书：《船舶设计原理》、《船舶造型》、《船舶设计基础》、《运输船舶设计特点》、《船舶设备与系统》等。

（3）专业期刊:《中国造船》、《船舶工程》、《船海工程》、《造船技术》、《中国水运》、《船舶》、《船舶设计通讯》和相关大学学报等。