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摘 要

船体生产设计是船体设计的重要环节，解决了“怎么样造船”的问题。本文在仔细研读毕业设计指导书，了解散货船的船型特点的基础上，结合武昌船厂现有的生产设施，对本船进行了生产设计。本文借助CAD软件，主要完成了以下内容：在读图识图的基础上完成船体理论重量计算；在比较及论证的基础上完成外板展开图；结合船型特点及船厂的起重能力完成对主船体分段划分；通过比较分段重量和船台的起重运输能力确定了船体在船台的总装方式；结合船厂的劳动力数量，对船台的安装进度进行了规划；选取首部01分段，详细绘制了该分段的结构图和焊接图。

关键词：船体生产设计；船舶建造；船体结构；分段划分

Abstract

Hull production design is an important part of hull design, which solves the problem of "how to build a ship". In this paper, based on the careful study of the graduation design guide book and the understanding of the ship type characteristics of bulk carrier, combined with the existing production facilities of Wuchang Shipyard, the production design of the ship is carried out. With the aid of CAD software, this paper mainly completes the following contents: on the basis of reading the drawings, the theoretical weight calculation of the hull is completed; on the basis of comparison and demonstration, the unfolding drawing of the outer plate is completed; on the basis of the characteristics of the ship type and the lifting capacity of the shipyard, the main hull section division is completed; by comparing the section weight and the lifting capacity of the shipway, the general assembly mode of the hull on the shipway is determined; on the basis of the ship According to the number of labors in the factory, the installation schedule of the shipway is planned; the first 01 section is selected, and the structural drawing and welding drawing of this section are drawn in detail.

Key words: Hull production design; Shipbuilding; Hull structure; Sub-division

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的内容及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 设计指导思想 2

第2章 产品特点和承造厂生产条件 3

2.1 产品特点 3

2.1.1 产品主要参数 3

2.2.2 产品特点 3

2.2 承造厂生产条件 3

2.3 本船生产背景 4

第3章 船舶建造方案 5

3.1 选取船舶建造方案时应考虑的因素 5

3.2 本船建造方案的选取 6

3.2.1 船台装配方式简介 6

3.2.2 本船建造方案的选取 6

第4章 船体分段划分方案 8

4.1 船体分段划分的原则 8

4.2 外板展开 10

4.2.1 外板展开图的作用及特点 10

4.2.2 外板展开图表达的主要内容 10

4.2.3 外板展开图的绘制步骤 11

4.3 本船分段划分方案说明 11

4.3.1 艉总段 12

4.3.2 机舱分段 12

4.3.3 货舱分段 14

4.3.4 船首划分 15

4.4 余量布置 17

第5章 主船体分段船台安装设计 18

5.1 船台准备工作 18

5.2 船台安装工时计算 18

5.2.1 工时定额的作用 18

5.2.2 工时定额的特点 19

5.2.3 计算公式 19

5.3 船台安装程序设计 19

5.4 船台安装进度日程设计 20

5.5 船台安装定位设计 21

第6章 典型分段建造法 22

6.1 分段建造方法 22

6.2 首上甲1分段建造方法 22

6.2.1 结构特点 22

6.2.2 分段接头形式 26

6.2.3 装焊顺序 26

6.3 焊接工艺 27

6.4 分段的临时加强及吊运翻身 27

6.4.1 分段的临时加强 27

6.4.2 吊运翻身方式 28

6.4.3 吊环数量及安装位置 28

6.5 分段结构图的绘制 30

第7章 生产设计总结 31

参考文献 32

致 谢 33

第1章 绪论

1.1 课题研究的内容及意义

本课题是对149米江海直达散货船的生产设计，意在通过此次设计了解如何根据承造厂的生产条件来组织造船，加深对课本知识的理解。

承造船厂与船东签订合同后，船东会对所需要的船舶提出一系列的要求，例如载重量、服务航速、航行的最远距离等，这些要求都会体现在设计任务书中。当造船厂收到设计任务书后，需要对本船的主尺度进行初步设计，并通过各种实验来验证是否符合船东的要求，还需要初步选取符合要求的设备，如能达到服务航速的主机选型。这些文件需交由船东，当获得船东的认可后，就可以进行下一步了：详细列出本船的各种性能指标，如操纵性、耐波性、稳性等，还需要完成设备的选型，列出制造这艘船舶所需要的各种材料，方便船厂开工前进行材料订购，绘制船级社所要求的各种图纸。当经过船级社的检验，并且船东审查通过后，就可以开始造船了。众所周知，船舶制造是一项复杂而繁琐的工艺过程，如果没有一定的规划，盲目建造，将会是一片混乱，造出的船的质量也不敢保证，而生产设计很好的解决了这个难题^[1]。

进入世纪以来，信息化、智能化的不断发展，促进了新技术、新工艺的出现，船舶建造行业的竞争也越来越激烈了^[2,3]。为了在船舶行业内保持领先，满足客户的各种需求，船舶行业必须在保证船体性能的前提下，尽量使船体造型美观，把船舶的建造时间压缩到最小^[4,5]。经过多年的造船生产实践，人们发现在船舶设计中增添生产设计这一项，虽然增加了一些工作量，但是在船舶进行建造时，生产设计可以更好的指导施工，提高生产效率，缩短建造周期。因此，研究生产设计是很有必要的。

课题的主要内容是：在充分调研承造船厂的生产能力、熟知本船结构特点的基础上，对本船进行建造方案设计，在建造方案合理的基础上，努力缩短本船建造周期，提高建造质量。

1.2 国内外研究现状

造船生产设计的源头可以追溯到世纪年代初，受到美国的汽车行业和航空产业将一些重要的生产信息和数据引到了生产体系中启发，日本的造船厂在船舶建造行业提出了一种新的观念——生产设计。生产设计首先是在船体建造得到应用的，然后逐渐延伸到了舾装，在施工设计中将全面的工程管理和传统的船舶设计结合起来，形成了造船生产设计。

日本船厂通过在船舶建造过程中贯彻生产设计，提高了船舶的可建造性，进而大幅度缩短了建造周期，形成了自己特有的建造模式。分析日本的造船模式，虽然各船厂的运作方式有一定的差别，但是有相同的规律：通过生产设计，将船舶产品按照类型、区域、阶段进行分类；将船舶产品按区域、阶段、类型、系统进行组合；在组织造船生产的各个阶段，都能体现壳装、舾装、涂装作业的有机结合；在准备生产技术的过程中，都能体现设计、生产、管理等各个部门间的有机结合。

韩国船厂大都为综合性的大型造船厂，生产规模大，生产效益高，建造船舶品种多。韩国造船厂在学习日本造船模式的基础上，将信息技术引入了造船行业，形成了强大的现代集成制造系统，通过此系统实现了造船综合性一体化设计，更好的协调了生产设计和生产管理间的联系，大幅度提高了造船生产效率。

得益于改革开放，我国在1978年从日本引进了“造船生产设计”的概念。通过对这个新概念的研究、在试点船厂进行实践，证明了这个概念的可行之处，进而向全国的各个船厂推广了这个概念。目前，我国大多数船厂均采用了造船生产设计，也成为了各个船厂深化改革、提高造船效率的主要手段之一。我国可以从系统导向型的传统造船模式转化为壳舾涂一体化的现代造船模式也正是得益于“造船生产设计”这个先进概念在我国的大力推广^[6-8]。经过几十年的发展研究,中国已经成为世界首屈一指的造船大国,但仍不是造船强国。在造船技术和管理方面，我国与日本、韩国等造船强国仍有很大差距。

造船生产设计的发展与软件的开发研究是密不可分的。国外的生产设计软件开发要早于国内太多，主要有西班牙集团的、美国 (Parametric Technology Corporation)公司的、芬兰公司的 (the Naval Architectural Package)以及法国达索公司(Dassault aircraft company)的，国内造船软件的研究起步较晚，在借鉴国外的经验后，已经开发出一些软件：上海船厂和上海申博经过合作研究出了船舶制造三维设计系统——；沪东中华旗下的上海东欣经过不断的尝试独立开发出了（东欣船舶产品设计系统）^[9]。

1.3 设计指导思想

当前我国的造船行业正处于不断发展的新时期，船舶建造量领先世界前列，承造新船型的能力不断提高，航空母舰的建造已小有成就，邮轮的建造正在研发中。但是在世界造船行业低迷的情况下，我国的造船行业在激烈的竞争中并不占优势，造船技术与其他造船强国相比仍有很大的差距。因此，如何在船舶建造的过程中应用新工艺、如何缩短船舶建造周期、如何减少原料消耗是我国造船行业崛起亟需解决的问题。此次毕业设计应该在联系船厂实际情况和本船的特点基础上，充分利用船厂现有的生产设施，参考国内外的造船新思想，在设计方案可行的前提下，最大限度的缩短建造周期、提高船舶建造质量。

第2章 产品特点和承造厂生产条件

2.1 产品特点

2.1.1 产品主要参数

本船的主要参数为：

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