摘 要

我国海岸线绵长，江河湖库众多，目前我国已成为世界第一港口大国和疏浚大国，国内年疏浚量约12亿立方米，港口的建造与维护、围海造地、海底开沟回填以及水域环保等领域，都需要大量清淤疏浚设备。作为疏浚设备之一的开体泥驳具有巨大的市场需求

本文围绕600方的开体泥驳，主要采用的是母型改造设计法，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、舱容计算、稳性衡准、螺旋桨设计、舵设计等方面进行了方案设计，形成了最终的总体设计方案，设计过程参考了《船舶与海上设施法定检验规则》（2011）、《国内航行海船建造规范》（2014）及《钢质海船入级规范》（2012）。

关键词：开体泥驳 总体设计 母型改造设计法

Abstract

China is a country with a long coastline, numerous rivers and lakes. Currently, it ranks first in the number of ports and the amount of dredging which is up to 1.2 billion cubic meters per year. Therefore, dredging equipment is in great need in China for the application in construction and maintenance of ports, land reclamation, seabed trenching and backfilling and water protection. Furthermore, split hopper barge, as one tool for dredging, has strong market potential.

Based on 600 cubic meters split hopper barge, this paper adopts parent ship method. The final overall design is achieved by following steps: determination of ship's principal dimensions, ship lines design calculations of hydrostatic performances, arrangement design, calculations of volume of liquid tanks and hold capacity, stability criterion, design of propeller and design of rudder. The whole process is in accordance with Rules of Inspection of Ships and Offshore Installation (2011), Rules for Construction of Sea-going Ships Engaged on Domestic Voyages and Rules (2014) and Regulations for the Classification of Sea-Going Steel Ship (2012).

Key Words: split hopper barges, overall design, parent ship method

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 - 1 -

毕业设计任务书 1

第1章 绪论 3

1.1. 背景 3

1.2. 开体泥驳的特点 3

1.3. 设计任务书分析 5

1.3.1. 船型及作业方式 5

1.3.2. 设计中的关键问题 5

1.4. 船舶辅助设计软件介绍 6

1.5 船体说明书概述 6

1.5.1. 船型 6

1.5.2. 设计依据 6

1.6. 总体性能 7

1.6.1. 主要量度 7

1.6.2. 主机型号 7

1.6.3. 主要性能 7

1.7. 总布置 8

1.7.1. 全船布置说明 8

第2章 船体主要要素确定和型线设计 11

2.1. 船体主要要素确定概述 11

2.2. 主要要素确定 11

2.2.1. 初估排水量 11

2.2.2. 确定泥舱长度 12

2.2.3. 确定机舱长度 14

2.2.4. 确定船长等主尺度参数 15

2.3. 排水量估算 16

2.4. 重量估算 16

2.4.1. 空船重量LW估算 16

2.4.2. 载重量DW估算 18

2.5. 重力浮力平衡校核 19

3.6. 性能校核 19

3.6.1 快速性校核 19

3.6.2. 初稳性校核 19

2.6.3. 横摇周期估算 20

2.7. 小结 20

2.8. 型线设计概述 21

2.9. 型线设计的方法步骤 21

2.10. 母型改造法设计型线 21

2.10.1. 型线主要参数选择 22

2.10.2. 确定侧面轮廓线和甲板线 22

2.10.3. 绘制横剖面面积曲线 23

2.10.4. 根据横剖面面积曲线绘制型线 25

2.11. 小结 27

第3章 总布置设计与COMPASS计算 29

3.1. 概述 29

3.2. 开体泥驳的布置特点 29

3.3. 总布置图构成和表达方法 30

3.4. 总体布置区划 30

3.4.1. 肋距 30

3.4.2. 双层底 30

3.4.3. 水密舱壁 31

3.4.4. 机舱部位及其长度 31

3.4.5. 泥舱及液舱布置 32

3.4.6. 上层建筑布置与内部划分 33

3.5.锚泊、系泊设备选型与布置 33

3.5.1. 锚泊设备选型 33

3.5.2. 系泊设备选型 33

3.6. 消防、救生设备选配与布置 34

3.6.1. 消防设备选配 34

3.6.2. 救生设备选配 34

3.6.3. 消防救生设备布置 34

3.7.信号设备选配与布置 35

3.7.1. 信号设备的选配 35

3.7.2. 信号设备布置 35

3.8.小结 35

3.9. 静水力计算概述 36

3.10. COMPASS静水力计算说明 36

3.11. COMPASS静水力计算过程简述 36

3.12. 静水力计算结果 39

3.13. 概述 40

3.14. COMPASS横截曲线计算说明 40

3.15. 船舶进水点位置的确定 40

3.16. COMPASS稳性横截曲线计算结果 40

3.17. 舱容要素曲线概述 42

3.18. COMPASS舱室建模说明 42

3.19. COMPASS舱容计算结果 45

3.20. 稳性计算概述 47

3.21. 受风面积计算 47

3.22. 开体泥驳应核算的基本载况说明 48

3.23. 稳性计算过程 49

3.23.1. 自由液面修正 49

3.23.2. 各载况下的浮态、初稳性高、横摇周期计算 51

3.23.3. 甲板边缘入水角及进水角的计算 52

3.23.4. 稳性横准计算 53

3.24. COMPASS稳性横准说明 56

3.25. COMPASS稳性衡准 56

3.25.1. 满载出港载况稳性衡准结果 56

3.25.2. 各载况稳性总结 58

3.26. 小结 59

第4章 干舷、吨位计算 60

4.1. 干舷计算说明 60

4.2. 主要数据 60

4.3. 干舷计算过程 60

4.3.1. 最小夏季干舷 60

4.3.2. 基本干舷 61

4.3.3. 方形系数对干舷的修正 61

4.3.4. 有效的上层建筑和凸形甲板对干舷的修正 61

4.3.5. 非标准弦弧对干舷的修正 61

4.3.6. 最小船艏高度 62

4.3.7. 夏季干舷 63

4.3.8. 结论： 63

4.3.9. 热带干舷 63

4.3.10. 淡水干舷 63

4.4. 小结 64

4.5. 计算说明 64

4.6. 计算 64

4.6.1. 主要尺度 64

4.6.2. 总吨位计算（GT） 65

4.6.3. 净吨位（NT）计算 65

4.7. 小结 65

第5章 螺旋桨设计 66

5.1. 概述 66

5.2. 螺旋桨设计过程中应注意的问题 66

5.2.1. 螺旋桨相关因素的影响 66

5.3. 螺旋桨初步设计 67

5.3.1. 推力减额与伴流分数 67

5.3.2. 有效功率曲线 67

5.3.3. 已知设计参数 68

5.3.4. 初步设计步骤 69

5.3.5. 主机与齿轮箱参数确定 70

5.4. 螺旋桨终结设计 71

5.4.1. 终结设计方法 71

5.4.2. 空泡校核 74

5.4.3. 强度校核 75

5.4.4. 确定设计桨的敞水性征曲线 77

5.4.5. 系住推力与推力曲线计算 77

5.4.6. 航行特性曲线 78

5.4.7. 螺旋桨质量及转动惯性矩估算 81

5.4.8. 螺旋桨主要参数总结 82

第6章 舵设计 83

6.1. 概述 83

6.2. 舵的设计方法 83

6.3. 舵类型及数目的选择 83

6.4. 舵面积 83

6.5. 舵高、舵宽、展舷比、平衡比 83

6.6. 设计舵的参数 85

6.7. 舵的布置 85

第7章 结构设计 86

7.1. 概述 86

7.2. 外板 86

7.2.1. 船底板 86

7.2.2. 平板龙骨 87

7.2.3. 舭列板 87

7.2.4. 舷侧外板 87

7.2.5. 舷顶列板 88

7.2.6. 局部加强 88

7.3. 甲板 88

7.3.1. 强力甲板 88

7.4. 船底骨架 89

7.4.1. 中桁材 89

7.4.2. 旁桁材 89

7.4.3. 肋板 89

7.5. 舷侧骨架 90

7.5.1. 泥舱主肋骨 90

7.6. 甲板骨架 91

7.6.1. 露天强力甲板的计算压头 91

7.6.1. 中桁材 91

7.7. 绘制船舶的典型横剖面 91

第8章 结束语 92

参考文献 93

附录 94

致谢 95

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: 600方开体泥驳方案设计

（一）设计（论文）主要内容：