摘 要

本文以48m金枪鱼延绳钓船为目标船型，主要了进行以下两方面的工作：

（1）船体结构规范设计。确定了目标船的主要构件尺寸及连接方式；绘制出基本结构图、主要横剖面图、横舱壁结构图、肋骨型线图和外板展开图。此部分工作主要依据《钢质海洋渔船建造规范》（2015）及《渔业船舶法定检验规则》（2000及修改通报2008）进行。

（2）中部舱段横向强度校核。运用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran建立了目标船中部舱段有限元模型。并对横向强度进行了校核，分析各骨材的应力水平。此部分工作依据《国内航行海船建造规范》（2012）中的箱形驳船横向强度校核方法进行。

本文详细说明了船体结构规范设计的思路。分析结果表明：48m金枪鱼延绳钓船结构设计合理，船体构件尺寸和中部舱段结构横向强度满足规范要求。

关键词：延绳钓船；结构设计；规范设计；有限元分析；横向强度

Abstract

With a 48m tuna longliner as target ship, this paper mainly do the following two aspects:

(1) Standard design of hull structure. This part chooses the proper sizes and connections of the main hull structural members. General structure plan, transverse stations plan, transverse bulkhead plan, frame body plan, shell expansion plan is drawn. Standard structure design is based on the steel marine vessel construction norms (2015) and fishing vessel inspection rules (2000 and Amendment 2008).

(2)Check of middle cabin transverse strength. A finite element model of middle cabin is built by MSC.Patran/Nastran, and transverse strength of a middle cabin is checked. This part is based on domestic sailing ship construction rules (2012).

This paper details the method of standard design of hull structure. The result shows that the structure design of 48m tuna longliner is reasonable. Hull structure and middle cabin transverse strength meets standard requirements.

Key Words：longliner；structure design；standard design；finite element analysis；transverse strength

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 金枪鱼延绳钓船特点 1

1.4 研究目的及意义 2

1.5 设计内容及目标 2

第2章 结构设计概述 3

2.1 结构设计的前提与工作 3

2.2 结构设计的方法 3

2.3 规范设计的基本步骤 3

2.4 结构布置的基本原则 4

第3章 结构规范计算 6

3.1 概述 6

3.1.1 船体描述 6

3.1.2 设计依据 6

3.1.3 本船的主尺度 6

3.1.4 计算船长 6

3.1.5 骨材标准间距 6

3.1.6 板厚取值要求 7

3.2 外板 7

3.2.1 船底板及舭列板 7

3.2.2 平板龙骨 7

3.2.3 舷侧外板 7

3.2.4 舷顶列板 8

3.2.5 局部加强 8

3.2.6 舭龙骨 8

3.2.7 方龙骨 8

3.3 甲板 8

3.3.1 强力甲板 8

3.3.2 甲板边板 9

3.3.3 甲板加强 9

3.4 单层底 9

3.4.1 中内龙骨 9

3.4.2 旁内龙骨 9

3.4.3 肋板 10

3.4.4 舭肘板 10

3.5 双层底 11

3.5.1 中桁材 11

3.5.2 轻型肋板 11

3.5.3 组合肋板 11

3.5.4 水密肋板 12

3.5.5 旁桁材 12

3.5.6 内底板及内底边板 12

3.5.7 双层底舭肘板 13

3.6 舷侧骨架 13

3.6.1 肋骨 13

3.6.2 尖舱肋骨 13

3.6.3 甲板间肋骨 15

3.6.4 舷侧纵桁 15

3.6.5 强肋骨 16

3.7 甲板骨架 17

3.7.1 甲板载荷 17

3.7.2 甲板横梁 17

3.7.3 甲板纵桁 18

3.7.4 舱口甲板纵桁 20

3.7.5 强横梁 20

3.8 支柱 21

3.8.1 支柱 21

3.9 水密舱壁 23

3.9.1 舱壁 23

3.9.2 舱壁扶强材 23

3.9.3 舱壁桁材 24

3.10 深舱 24

3.10.1 深舱舱壁 24

3.10.2 深舱舱壁扶强材 25

3.10.3 深舱舱壁桁材 25

3.10.4 深舱肋骨 26

3.11 艏柱和艉柱 27

3.11.1 艏柱 27

3.11.2 艉柱 27

3.12 船端加强 28

3.12.1 艏尖舱的加强 28

3.12.2 艉尖舱的加强 28

3.12.3 艏部开孔平台 28

3.13 主机基座 29

3.13.1 主机基座构件尺寸 29

3.13.2 横隔板及横肘板 29

3.14 上层建筑 29

3.14.1 端壁 29

3.14.2 侧壁 30

3.14.3 甲板 30

3.15 舷墙及舱口 31

3.15.1 舷墙 31

第4章 中部舱段横向强度校核 32

4.1 前言 32

4.2 结构模型 32

4.2.1 模型范围 32

4.2.2 模型坐标系 34

4.2.3 模型单元 34

4.2.4 材料参数 34

4.2.5 边界条件 34

4.3 计算载荷及工况 35

4.3.1 对称工况 35

4.3.2 非对称工况 36

4.4 校核结果 37

4.4.1 计算结果 37

4.4.2 应力云图 38

4.4.3 变形云图 48

4.5 核校结果分析 51

4.5.1 共同点 51

4.5.2 不同点 51

4.6 建模小结 52

第5章 结论 53

参考文献 54

致 谢 55

第1章 绪论

1.1 研究背景

中国是渔业大国，水产品总产量已经连续26年位居世界第一。2014年中国远洋渔业总产量达203万吨^[1]。远洋渔业是国家重要产业，是实施“海洋强国”和“走出去”战略的重要组成部分。“十二五”以来，远洋渔业转型升级，远洋渔船建造速度加快，产业规模不断壮大，我国正从远洋渔业大国向远洋渔业强国迈进。据渔业部统计，目前我国远洋渔业船队中，25米至60米的中大型远洋渔船所占比例超过90%。现时中国远洋渔业发展迅速，鱿鱼钓船队规模和鱿鱼总产量排名世界第一，金枪鱼延绳钓船数量和金枪鱼总产量居世界前列。2015年，预计全国实际出海作业的远洋渔船共2500艘，总产量约205万吨，总产值约190亿元，并保持稳定增长态势。

1.2 国内外研究现状