摘 要

本次设计的船为航行于秦皇岛至山海关航段的260客位双体客船，设计过程主要分为任务书分析、主尺度确定、型线设计、总布置设计、螺旋桨设计、各载况下的稳性计算以及吨位丈量和干舷计算。

本船属于布置地位型船，因此在本次设计中主要考虑的是布置方面的需求，力求在满足各项性能指标的前提下尽量满足旅客的布置需求。由于本船为客船，因此需要着重考虑旅客的舒适性，所以在设计过程中主要考虑的是提高稳性，以满足对旅客的舒适性要求。此外，在整个设计过程中，还综合考虑了快速性、安全性、经济性和船舶外形的美观性。

最后，本船结合一些辅助软件，完成了本船型线方面的设计和对各项性能的校核，保证了本船能够满足各项规范的要求。

关键词：双体客船；性能；布置；稳性

Abstract

The design of the ship for the flight in Qinhuangdao to Shanhaiguan section of the 260-seat passenger catamaran, The design process is divided into task book analysis, the main scale to determine, profile design, total layout design, propeller design, stability calculation under each condition, tonnage measurement and freeboard calculation.

The ship belongs to position ship, so in this design the main consideration is the need arrangements, and we strive to meet the performance indicators under the premise of the layout as much as possible to meet the needs of passengers. Because the ship is a passenger ship, it is necessary to focus on the comfort of the passengers, so the main consideration in the design process is to improve the stability to meet the comfort requirements of the passengers. In addition, throughout the design process, but also taking into account the rapid, security, economy and appearance of the ship's appearance.

Finally, we using a number of auxiliary software to complete the design of the ship line and the performance of the check to ensure that the ship can meet the requirements of the specification.

Key Word: passenger catamaran; performance; arrangement; stability

目 录

第一章 绪论 1

第二章 设计任务书分析 2

2.1 任务书概述及限制因素分析 2

2.2 指标分析 2

2.2.1 航速 2

2.2.2 乘客人数 2

2.2.3 双体船型 2

2.3 总布置分析 3

2.4 设计矛盾及思想 3

第三章 全船说明书 4

3.1 船型、航区与用途 4

3.2 参考规范 4

3.3 主要尺度及性能 4

3.4 舱室布置概况 4

3.5 动力装置 5

3.6 舾装设备 5

3.6.1 锚泊设备 5

3.6.2 系泊设备 5

3.7 信号设备 5

3.8 救生设备 6

3.9 消防设备 6

第四章 船舶主要要素的确定 7

4.1 主尺度的确定 7

4.1.1 船舶主要要素 7

4.1.2 布置草图 7

4.1.3 船长L的确定 8

4.1.4 船宽B的确定 9

4.1.5 片体宽度b以及片体中心距k的确定 9

4.1.6 吃水d的确定 10

4.1.7 型深D的确定 10

4.1.8 方形系数的确定 10

4.1.9 排水量的确定 11

4.1.10 主机选型 11

4.2 船体重量估算 12

4.2.1 空船重量估算 12

4.2.2 载重量估算 13

4.3 性能校核 15

4.3.1 浮态校核 15

4.3.2 快速性校核 15

4.3.3 稳性校核 16

4.3.4 横摇周期校核 17

第五章 型线设计 18

5.1 横剖面面积曲线设计 18

5.1.1 母型船横剖面面积曲线 18

5.1.2 菱形系数C_P和中横剖面系数C_M的选择 19

5.1.3 浮心纵向位置X_b的选择 19

5.1.4 横剖面面积曲线形状的选择 20

5.1.5 船首的设计 21

5.1.6 船尾的设计 22

5.1.7 横剖面面积曲线的修改 23

5.2 型线设计 26

5.2.1 横剖面图和半宽水线图的绘制 26

5.2.2 纵剖面图的绘制 28

5.2.3 型线图 29

第六章 三维建模及静水力计算 30

6.1 三维模型制作 30

6.1.1 三维建模软件介绍 30

6.1.2 三维建模流程 30

6.2 静水力计算 31

6.2.1 计算软件介绍 31

6.2.2 计算流程 31

6.2.3 静水力曲线图的绘制 33

6.2.4 邦荣曲线的绘制 33

6.2.5 稳性横截曲线的绘制 34

第七章 总布置设计 35

7.1 总布置设计概述 35

7.2 主船体舱室划分 35

7.2.1 水密舱壁 36

7.2.2 机舱的位置与长度 36

7.2.3 压载水舱 36

7.2.4 燃油、滑油舱 36

7.2.5 淡水舱 36

7.2.6 船员舱室 37

7.3 上层建筑的划分 37

7.3.1 舱室高度的确定 37

7.3.2 楼梯的布置 37

7.3.3 卫生间的布置 38

7.4 舾装设备的计算与选取 38

7.4.1 舾装数计算 38

7.4.2 锚泊与系泊设备选择 38

7.5 航行与信号设备的选取 39

7.5.1 信号设备的选择 39

7.5.2 救生设备的选择 39

7.5.3 消防设备的选择 39

7.6 舱容要素曲线的绘制 40

7.6.1 前压载水舱的舱容要素曲线 40

7.6.2 淡水舱的舱容要素曲线 41

7.7 浮态计算 43

7.7.1 满载出港 43

7.7.2 满载到港 44

7.7.3 压载出港 44

7.7.4 压载到港 45

7.7.5 各载况下船舶的吃水 45

第八章 螺旋桨与舵的设计 47

8.1 螺旋桨主要要素 47

8.1.1 螺旋桨数目 47

8.1.2 螺旋桨叶数 47

8.1.3 推进因子 47

8.1.4 有效功率曲线 48

8.2图谱桨设计 49

8.2.1初步设计 49

8.2.2 终结设计 52

8.3空泡校核 54

8.4 舵设计 55

8.4.1 舵面积 55

8.4.2 舵的几何形状 55

8.4.3 舵的布置 55

第九章 完整稳性计算 57

9.1 液舱舱容要素计算 57

9.2 各载况下的浮态 58

9.3 进水角的计算 59

9.4 自由液面修正 59

9.5 各载况下横摇周期和横摇角的计算 60

9.6 各载况下静稳性臂和动稳性臂的计算 62

9.6.1 满载出港 63

9.6.2 满载到港 63

9.6.3 压载出港 64

9.6.4 压载到港 65

9.7 风压倾覆力臂的计算 66

9.8 稳性衡准数的计算 67

9.9 全速回航或者旅客集中一舷时的极限静倾角 68

9.10 全速回航时的稳性校核 68

9.11 旅客集中一舷时的稳性计算 69

9.12 稳性汇总 69

第十章 吨位丈量与干舷计算 71

10.1 吨位丈量 71

10.1.1总吨位 71

10.1.2 净吨位 72

10.2 干舷计算 72

10.2.1 基本干舷 72

10.2.2 干舷修正 72

10.2.3 夏季干舷 73

第十一章 结论 75

参考文献 76

致 谢 77

第一章 绪论

近年来，随着我国经济的快速发展，人民生活水平不断提高，外出旅游正成为我国人民重要的休闲娱乐方式，而我国作为一个水网稠密，海岸线漫长的国家，水上资源十分丰富，这就为我国发展水上旅游业提供了重要的前提。如今，在长江三角洲、珠江三角洲等地区，水上客运行业已经繁荣发展起来了，这些地区已经成为了世界上水上客运最繁忙的地区之一，而且有着这些地区的带动，周围相关地区也开始相继发展水上客运行业了，但是如今世界上67%的客运量仍在欧洲市场，因此在我国，水上客运还有着巨大的发展潜力。

本次设计研究的为一艘秦皇岛至山海关航段的260客位双体客船，之所以选择双体船型，是因为这种船型在操纵、稳性等方面具有独特的优势。比如双体船具有两个片体，极大地增加了复原力矩，因此其具有良好的稳性性能，而且相较于单体船，双体船在到达景点或者到港时允许乘客集中在一舷观光，也比较符合乘客的要求。此外双体船船宽较宽，能够增大有效甲板面积，在同样的排水量下，双体船的甲板面积更大，因此也就能够布置更多的设施，所以双体船能够有效满足乘客的布置要求。

本船为航行于秦皇岛至山海关的客船，航区为遮蔽航区，主要是为了满足该航段旅客的旅游需求而设计的，主要设计过程包括任务书分析、主尺度的确定、型线设计、总布置设计、螺旋桨设计、各载况下的稳性计算、吨位丈量以及干舷计算。在设计时，本船的设计思想为在满足舒适性的前提下，尽力设计出一种既经济又安全的船舶，可以给乘客带来舒适、安全的环境和享受，而且可以让乘客安全地享受沿途风光。