550TEU集装箱船方案设计开题报告
2021-03-11 00:23:55
1. 研究目的与意义(文献综述)
本毕业所设计的船型为近海航区航行的550teu集装箱船,适航于国内沿海的各主要港口,以装运集装箱为主,也可兼装件杂物等货物使用。
近年来,集装箱船有向大型和超大型发展的趋势,源于集装箱班轮公司热衷于发展大型集装箱船队,希望通过规模化的运输来在激烈的市场竞争中降低营运成本。但与此同时航运市场的需求也呈现出多样化和多层次的的特点,从市场需求多样性和目前航运业的客观事实出发,中小型集装箱船在航运市场,尤其是近海航线具有更强的适应性,这种适应性称为运输的柔性化。
就目前国际和国内的航运运力而言,由于前些年航运市场的繁荣导致运力大幅增加,自金融危机发生以来航运需求持续萎缩,供大于求的局面的短期内不会发生改变。而且经济环境的不景气,伴随着世界各国为了保护国内企业所进行的贸易保护措施有可能使船运市场进一步恶化。
2. 研究的基本内容与方案
2.1设计船概况
本船为集装箱船,适航于我国沿海各主要港口,以装运集装箱货物为主,亦可兼装件杂货。本船为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵,由柴油机驱动的集装箱船,具有球尾和球鼻首线型。设有首楼和尾楼尾楼甲板以上设有五层甲板室。本船设双层底和边舱用作压载水舱。
本船在满载装载状况下,平均箱重(15t)时,装箱量550箱级。航速度不低于13kn;续航力5000海里,支持力15d。
按照中国船级社(CCS)《国内航行海船建造规范》(2014)和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)(2011)建造。
2.2设计内容
首先明确设计船舶的具体要求,根据要求进行调查并收集相关资料和型船数据。
主尺度的确定和型线计算及静水力计算。
总布置设计,舱容和纵倾计算。
性能校核:法规要求浮态下稳性计算、快速性计算和最小干舷计算。
舾装数计算和相关设备的选取
编写结构计算书并绘制典型中横剖面图。
编写设计报告,绘制完成相应图纸并完成相关外文翻译。
2.3设计方案
分析设计任务书的相关要求,明确该船为布置地位型船,分析主要和次要矛盾,明确设计思想。
由船舶的设计要求进行集装箱的排布分配,并用布置地位型船的设计主尺度确定方法确定船舶主尺度。并进行静水力相关计算和性能校核再对主尺度进行修正,几次迭代以后适合主尺度和性能校核得到最佳匹配。得出满足要求的方案,再选出最佳方案进行设计。由设计要求确定船舶主尺度,再按型船改造的的方法对型线进行设计绘制型线图。进行静水力计算绘制静水力曲线及邦金曲线提交计算数据。
性能校核时按法规完成要求状态下的完整稳性计算,进行快速性计算和最小干舷计算。
完成舾装数计算,按规范和实际配置锚、系泊、舵、起货、救生、消防及航行信号等设备,确定舵的主要要素。
编写计算书进行典型中横剖面图的绘制。
2.4型船特点
2.4.1尺度特点
根据收集的型船资料统计分析,该船型的船长船宽比L/B约在5~8,船宽吃水比B/d约在2.5/3,船宽型深比B/D约在2左右,吃水型深比d/D约在0.75左右。
2.4.2布置特点
本船型为布置地位型船,主要装载的货物为标准集装箱。集装箱一部分摆放在货舱内,一部分通过绑扎摆放固定在甲板上。船楼一般设计在船体后部,为了使集装箱装载数尽量多,船楼一般在船长方向较短,多层设计保证航行视线。同样为了便于集装箱的装载机舱一般置于船体后端为尾机型船舶。
2.4.3结构特点
为了方便装卸标准集装箱,本船型舱壁采用垂向直壁结构,而且为大开口船舶。因此常采用具有水密舷边舱的双舷侧和双层底,舱口之间的舱口端横梁和甲板尺寸较大。由于集装箱船体内结构所受弯矩值与一般船舶相比较大,所选取的构件尺寸也相对普通船舶较大。
2.4型船资料
船名 | 500TEU集装箱船 | 502TEU集装箱/多用途船 | 505TEU多用途集装箱船 | 510TEU集装箱船 | 713TEU集装箱船 | 720TEU集装箱船 |
Loa | 123.35 | 100.6 | 99.99 | 121.7 | 140.3 | 140 |
Lbp | 112 | 95.8 | 95.8 | 112 | 131 | 130 |
B | 19.7 | 18.8 | 18.8 | 20.8 | 20 | 19.8 |
D | 10.5 | 8.4 | 8.4 | 10.5 | 10.5 | 9.82 |
d设 | 7.5 | 6.1 | 6.1 | 8 | 7.8 | 7.3 |
d结构 |
| 6.55 | 6.55 |
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DW设 | 8500 | 4650 | 4700 |
| 11750 | 10500 |
DW结构 |
| 5400 | 5550 |
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续航力(nmile) | 10000 | 7500 | 7500 | 5000 |
| 4000 |
服务航速(kn) | 15.5 | 15 | 15 | 14.5 | 13.2 | 13 |
船员(人) | 25 | 15 | 13 |
| 21 | 23 |
主机型号、台数 | MARISILA、1台 | MAN9L32/40、1台 | MAN Bamp;W9L32/40、1台 | 5L50MC、1台 | 8PC2-5L、1台 | 6G32A、1台 |
主机最大连续功率(kw) | 5430 | 3950 | 4320 |
| 3824 | 2930 |
转速(r/min) | 500 | 750 | 750 |
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集装箱数(TEU) | 500 | 505 | 505 |
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舱内箱数(TEU) | 240 |
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甲板上(TEU) | 260 |
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发电机及容量 | 400kW、三台 | 600一台、125一台、700一台 | 600一台、125一台、700一台 |
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| X6170ZC-02AA、三台 |
2.5对设计船的思考
本船既然设计为集装箱船兼装件杂货,则在舱内及甲板设计中既要符合对装载集装箱数目和安全性的要求,又可以在装件杂货的时候便于杂货的装卸和运输,并且尽量提高舱容的利用率。其吊装设备也应该满足集装箱和杂货吊运的共同需求。
3. 研究计划与安排
第1周:通过调研,收集资料,对毕业设计内容进行思考,撰写完成开题报告、布置外文资料翻译任务,提交开题报告。
第2周:确定船舶主要要素,绘制布置草图,提交尺度确定阶段报告及图纸。
第3-4周:设计与绘制型线图,完成静水力学计算、绘制静水力曲线图、邦金曲线图,提交型线阶段报告及图纸。