论文总字数：32764字

摘 要

本设计为近海570TEU集装箱船方案设计。本设计船以装载集装箱为主，考虑兼装件杂货，属于近海小型集装箱船。本设计船主要承担国内贸易集装箱运输。本设计包括船舶方案设计中的主要内容：主尺度的确定、型线设计、静水力计算、总布置设计、完整稳性和货舱段结构的计算。本设计中的船体图样如型线图、总布置图和邦金曲线等图样均在AutoCAD软件中绘制完成，静水力计算和舱容要素计算均是用CCS的COMPASS软件计算完成。

关键词：中小型集装箱船，静水力计算，完整稳性

Abstract

This design is for the offshore 570TEU container ship. This design ship is mainly used for loading containers, and it is considered as a small container ship offshore. This design ship is mainly responsible for domestic trade container transportation. This design includes the main contents of the ship plan design as follows: the determination of the main dimensions, the design of the shape line, the calculation of the hydrostatic force, the design of the overall layout, the complete stability and the calculation of the structure of the cargo hold section. The hull drawings in this design, such as the line drawing, general layout drawing and Bangjin curve, are all drawn in AutoCAD software. The hydrostatic calculation and the calculation of the cabin element are all completed by CCS COMPASS software..

Keywords: small and medium container ships, hydrostatic calculation, complete stability

目录

第1章 绪论 1

背景分析 1

第2章 任务书分析 2

2.1毕业设计基本内容 2

2.2拟采用的设计方法 2

第3章 船体说明 4

3.1 总体 4

3.1.1用途及航区 4

3.1.2船型 4

3.1.3船级、规范及规则 4

3.1.4主要尺度 4

3.1.5 舱容 5

3.1.6 干舷 5

3.1.7 载重量及载货量 5

3.1.8 航速、续航力及自持力 5

3.1.9 纵倾和稳性 5

3.1.10 船员定额 5

3.1.11 总布置概况 5

3.1.12.锚泊和系泊设备 5

3.1.13救生艇 5

第4章 主尺度确定 6

4.1 主尺度确定分析 6

4.2 集装箱的布置 6

4.3 主尺度的确定 6

4.4 浮性方程校核 8

4.5 船舶性能校核 9

第5章 型线设计 10

5.1 概述 10

5.2 型线设计原则 10

5.3 型线设计步骤 10

5.4 菱形系数Cp的选取 10

5.5 最佳浮心位置的选取 11

5.6 重心纵向位置估算 11

5.7 菱形系数Cp改造 12

5.8 浮心纵向位置改造 12

5.9 设计水线以下横剖线绘制 13

5.9.1首部轮廓线的绘制 13

5.9.2尾部轮廓线的绘制 14

5.9.3甲板边线 14

5.9.4 龙骨线的绘制 14

5.9.5 半宽水线图轮廓线的绘制 15

5.9.6 横剖线的绘制 15

5.9.7 半宽水线和纵剖线的绘制 15

5.9.8 型线光顺 15

第6章 静水力计算 15

6.1 静水力计算软件 15

6.2 静水力计算结果 16

第7章 总布置设计 16

7.1 总布置设计的内容和原则 16

7.2 主体区域的划分 16

7.2.1主体水密舱壁布置 16

7.2.2水密舱壁数量确定 17

7.2.3 首、尾部防撞舱壁位置确定 17

7.3 主体纵向划分 17

7.3.1机舱 17

7.3.2货舱 18

7.3.3 液舱 18

7.4 主体垂向划分 18

7.4.1 双层底 18

7.4.2 平台 18

7.5 上层建筑 19

7.5.1 舱室布置 19

7.5.2居住舱室 19

7.5.3工作舱室 19

7.5.4 公共服务处所 19

7.6 通道布置设计 20

7.6.1 水平通道布置设计 20

7.6.2 垂直通道布置设计 20

7.7 舾装设备布置 20

7.7.1 舵设备 20

7.7.2 锚、系泊设备 20

7.7.3 信号设备 21

7.7.4 救生设备 22

第8章 完整稳性 22

8.1 满载集装箱出港 22

8.2 满载集装箱到港 22

8.3 压载出港 23

8.4 压载到港 23

8.5 自由液面的修正 23

8.6 大倾角自由液面修正 23

8.7 浮态、横摇周期、横摇角 24

8.8 稳性横截曲线 24

8.9 进水角曲线 24

8.10 静稳性力臂计算 25

8.11 满载集装箱出港的静稳性和动稳性曲线 25

8.12 满载到港的静稳性和动稳性曲线 25

8.13 最小倾覆力矩 26

8.14 稳性总结 27

第9章 货舱段结构计算 27

9.1 主要设计计算要素 27

9.2 货舱区域内双层底 27

9.2.1 箱形中桁材 27

9.2.2 旁桁材 28

9.2.3 实肋板 29

9.2.4 船底纵骨 29

9.2.5 内底纵骨 30

9.2.6 内底板 30

9.2.7 船底板 30

9.3 货舱区域双舷侧骨架 31

9.3.1 最小厚度： 31

9.3.2 舷侧纵骨 31

9.3.3 舭列板 32

9.3.4 舷侧外板 32

9.3.5 舷顶列板 33

9.4 主甲板及甲板骨架 33

9.4.1 计算压头 33

9.4.2 甲板横梁 34

9.4.3 甲板强横梁 34

9.4.4 甲板纵桁 35

9.5 甲板 35

9.5.1 强力甲板 35

9.5.2 甲板边板 35

9.6 舱口和舱口围板 35

第10章 结束语 36

参考文献 36

致谢 37

绪论

1.1中小型集装箱船现状

随着船舶设计与建造技术的发展，集装箱船向大型化、专业化方向发展。但是中小型集装箱因为其灵活、适应面广的特点，在国内集装箱运输中占据重要的地位。而且中小型集装箱船具有灵活性,因此更符合运输效率的需要。本文就设计中小型集装箱船进行展开，采用了母船改造的方法。内容包括船舶主尺度的确定、型线设计、总布置设计、稳性校核、货舱段设计等步骤。相对于大型集装箱船在运输效率的方面来看,中小型船舶具有明显的优势。

1.2 本报告主要内容

本报告为近海570TEU集装箱船的方案设计报告书，本设计船以装载集装箱为主，考虑兼装件杂货，属于近海中小型集装箱船。本设计包括船舶方案设计中的主要内容首先有主尺度的确定，包括确定甲板的集装箱数和舱内集装箱数，接着就是确定一系列的主尺度包括船宽、船长、吃水、型深、方形系数等等。然后就是型线设计，绘制一系列型线图，包括菱形系数的修正和浮心位置的选取以及首尾轮廓线的绘制和甲板边线的绘制。然后就是静水力计算，包括绘制静水力曲线图和邦金曲线图。然后是总布置设计，其中又包括水密舱壁的布置、防撞舱壁的布置以及一些机舱货舱燃油等等的划分。最后就是完整稳性和货舱段结构的计算。其中又包括很多稳性的校核，一些满载压载到港出港的静稳性动稳性力臂的计算和图的绘制。

1.3 本设计采用的主要方法

本次设计主要采用的是母型船改造法，通过计算母型船的数据来适当比较和对比自己的改造船，从而选择类比母型船的设计方法和设计参数来进行计算和校核的过程。本设计中的船体图样如型线图、总布置图和邦金曲线等图样均在AutoCAD软件中绘制完成，静水力计算和舱容要素计算均是用CCS的COMPASS软件计算完成。具体方法如下：

1.主尺度确定

首先要搜集一些相近箱数的母型船资料，进一步分析出相类似的中小型集装箱船的共同特点。其次，布置地位型船需要优先确定舱内箱数和甲板箱数的具体数量，然后才能绘制布置草图，根据布置情况来确定主要尺度。本船设计定位为中小型集装箱船，设计时要考虑尺寸限制。

2.型线设计与静水力计算

型线设计时要优先改造菱形系数，确定浮心位置，然后设计型线包括首尾轮廓线、甲板边线等等。静水力计算用CAMPASS软件完成，根据计算的结果来绘制静水力曲线图和邦金曲线图。

3.总布置设计

从舱室的具体划分

生活舱室及主要通道的布置

系泊设备的布置

完成总布置设计图纸

4.完整稳性的校核

绘制满载压载出港到港的静稳性力臂和动稳性力臂的曲线

包括大倾角自由液面的修正和静稳性力臂修正

用CAMPASS计算稳性横截曲线和进水角曲线

根据船舶满载压载出港到港的状态计算风压力臂

任务书分析

设计主要内容

本设计包括船舶方案设计中的主要内容首先有主尺度的确定，包括确定甲板的集装箱数和舱内集装箱数，接着就是确定一系列的主尺度包括船宽、船长、吃水、型深、方形系数等等。然后就是型线设计，绘制一系列型线图，包括菱形系数的修正和浮心位置的选取以及首尾轮廓线的绘制和甲板边线的绘制。然后就是静水力计算，包括绘制静水力曲线图和邦金曲线图。然后是总布置设计，其中又包括水密舱壁的布置、防撞舱壁的布置以及一些机舱货舱燃油等等的划分。最后就是完整稳性和货舱段结构的计算。其中又包括很多稳性的校核，一些满载压载到港出港的静稳性动稳性力臂的计算和图的绘制。

中小型集装箱船船型特点

中小型集装箱因为其体积削瘦、速度灵活、适应面广的特点，在国内集装箱运输中占据重要的地位。而且中小型集装箱船适应性较强，运输效率高，同时运输成本也大大降低因此更符合现代运输方式的需要。

2.3对设计船的思考

在设计集装箱船的过程中应该时刻注意船舶性能的校核，尤其是在快速性，稳性和操纵性方面要更加重视。

在快速性方面，普遍中小型集装箱船都可以满足13kn的航速，所以在设计时应当选对适当功率的主机，而且要尽量减小阻力，以满足快速性要求。

在操纵性方面来看，高效舵的设计有助于提高船舶的灵活性，同时增加首部推进器，有利于解决回转性和转首性，使船舶更易操纵。

在设计中最应该注意的是船舶稳性方面，适当增加长宽比，减小方形系数，同时设置减摇装置，增大进水角，提高稳性。

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