8000DWT近海多用途货船方案设计开题报告
2020-04-12 16:24:35
1. 研究目的与意义(文献综述)
1、目的及意义
多用途船是指具备多种用途功能的船舶。广义的说,凡能装运两类以上货物的船舶都可称多用途船。不过,一般所讲的多用途船是特指多用途干货船。干货的品种很多,按其对船舶性能及设备等的要求可归纳成五类,即件杂货、散货、集装箱、重大件货及滚装货。所以多用途船的目标,就是高效率地载运这五类货。
相对散货船、集装箱船和重大件运输船等专用船型,多用途船在货物适应性、港口适应性与整体经济性方面具有无可比拟的优势,而且多用途船运输市场正逐渐复苏。多用途船从各研究机构的船舶数量、订单数量等统计数据及全球范围内新法规即将实施等多种因素来看,多用途船运输市场正在走出一条向上的曲线。未来该型船的市场需求将非常可观,预计至2021年将以年均3.4%的速度增长。
2. 研究的基本内容与方案
2、调查资料概述
2.1 航运条件
本船的要求为航行于中国青岛以南近海各港口之间,选取上海—青岛作为本船的主要航线,停靠上海港和青岛港两个码头,这条航线属于北方沿海航区,北方沿海航区的货运物资构成以石油、煤炭运量最大,其次为钢铁、木材等。
上海港海港港区拥有各类码头泊位1140个,其中万吨级以上生产泊位171个,码头线总长为91.6公里。按照码头使用性质分类:公用码头泊位 175个,码头线长度为24.6公里,其中生产泊位121个,码头线长度为22.2公里,;泊位长度达到119.2千米。长江口深水航道整治三期工程顺利完成后,航道水深达到12.5米。
上海港共有各类装卸机械计3256台,其中起重机械类578台,输送机械类660台,搬运机械类980台;另沪港合营的集装箱码头有限公司拥有搬运、专用机械204台。
上海港所在地,属亚热带海洋性季风气候。受冬、夏季风交替影响,四季变化分明。全年温暖多雨。年平均气温约 16 度,年降水量约 1148.8 毫米 。全年以东南风为主,强风向为东北风。台风多发生在夏秋之季,风力在 10 级以上的强台风平均两年一遇。百年来航道没有发生冰冻现象。
青岛港由青岛老港区、黄岛油港区、前湾新港区和董家口港区等四大港区组成。航道平均水深12.3米,泊位水深15米,拥有码头15座,泊位72个。其中,可停靠5万吨级船舶的泊位有6个,可停靠10万吨级船舶的泊位有6个,可停靠30万吨级船舶的泊位有2个。
夏季多南风及东南风,冬季多北风及西北风。每年大于7级以上大风天约8天;台风每年约发生1~2次,对港口影响甚小。年平均降水量为755.6毫米,6~8月降雨最多,占全年的70%。年平均雾日51.6天,每年4~7月为最多,对航运、生产影响不大。年平均气温为12.1℃,极端最高气温35.4℃,极端最低气温-16℃。
2.2现行规范、规则
本船设计依据的规范:中国船级社(CCS)《国内航行海船建造规范》(2014);《钢质海船入级规范》(2012)及2013、2014年修改通告;中华人民共和国海事局(CHINA MSA)《船舶与海上设施法定检验规则》(国内航行海船法定检验技术规则)(2011)。
本船设备选取依据《船舶舾装标准汇编》。
本船设计绘制遵循《金属船体制图标准》
2.3 型船资料
船名 | 7376DWT | 7800DWT | 8000DWT | 8500DWT |
Loa(m) | 119.6 | 134 | 118.1 | 132 |
Lwl(m) |
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Lpp(m) | 112.8 | 126.25 | 110.9 | 123 |
B(m) | 16.8 | 20.4 | 18.2 | 18.6 |
T 结构(m) |
| 8.38 |
|
|
T设计(m) | 6.3 | 6.65 | 6.2 | 6.48 |
D(m) | 8.2 | 11.1 | 8.2 | 8.8 |
排水量(t) |
|
| 10642.2 |
|
设计吃水载重量(t) | 7376 | 7805 | 8007.7 |
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结构吃水载重量(t) |
| 11900 |
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船员(人) | 18 | 13 |
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主机型号 | 8DKM-28 | 8L46B*1 |
| MAK 9M25C |
主机持续功率(kW) | 2500 | 7800*500rpm |
| 2969 |
航速 (kn) | 12.03 | 16.8 |
|
|
航区 |
| 无限 |
|
|
LW(t) |
|
| 2634.5 |
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Xg(空船)(m) |
|
| -2.121 |
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Zg(空船)(m) |
|
| 6.475 |
|
甲板上载箱量(TEU) |
| 900TEU | 338,12*7*4 | 472TEU |
舱口内(TEU) |
|
| 190,11*6*3 |
|
2.4 船型特点
本船选取了四条母型船,由于四条船在在货量,航速等方面的要求不同,母型船在技术性能、动力装置、布置、船舶尺度等方面都有所不同,但仍有很多相似之处,通过分析可得船型有以下特点:
母型船的长宽比L/B比较接近,都在6-7之间;宽度吃水比B/T在2.6-3.1之间,一般中小型运输船舶的宽度吃水比在2.5左右,由于多用途船要考虑装载集装箱的情况,装载集装箱需要较大的甲板面积,所以宽度吃水比也会大写,宽度吃水比越大,横稳性半径会越大,横摇周期会减小;长度型深比L/D范围在12-15之间,CCS规范对一般船舶要求不大于17,若大于17则须采用更详细的计算。
总体布置为尾机型,货舱设于机舱前,货舱区设有双层底和双壳结构,货舱尽量构成箱形,横舱壁和纵舱壁为垂直平面,可以减少装卸盲区;设有平行中体,使中部船舱方整,便于装载集装箱,可以简化工艺,降低建造成本,此外还可以可以降低首艏部兴波阻力和艉部粘压阻力;为方便载运长大件以及装载集装箱、提高船舶承揽重大件货物的能力以及提高装卸效率,通常货舱开口采用类似集装箱船的大开口设计;本船为中小型船舶且要装载集装箱,只设一层甲板。都配备有起货设备,由于均是中小型多用途船,有三个货舱,一般配备两台起重设备,且由于载重吨较小,并没有配备起重能力非常大的重吊。
3、毕业设计基本内容
(1)确定船舶主要要素,绘制布置草图;
(2)设计与绘制型线图, 完成静力学计算、绘制静水力曲线图、邦金曲线图;
(3)完成总布置设计,绘制总布置图;
(4)计算液体舱舱容要素;
(5)计算液体舱舱容要素
(6)完成各种载况下船舶浮态,稳性衡准的计完成各种载况下船舶浮态,稳性衡准的计算;
(7)绘制横剖面图、编制结构计算书。
4、毕业设计基本方法
主要要素确定:本船以载重型为主,兼顾考虑集装箱摆放,应用主尺度统计公式以及结合在母型船资料,进行主尺度的确定;
型线设计:利用母型船的型线资料,结合本船的实际情况进行适当的修改,将其改造成符合设计要求的新船型线;
总布置设计:根据任务书的要求,参照母型船资料绘出总布置图。
5、对设计船的思考
本船为钢质、单甲板多用途货船,主要承担包装粮食、土特产、日用杂货等,并考虑兼装集装箱。在设计过程中,由于本船主要承担包装粮食、土特产、日用杂货等,因此本船所考虑的主要问题是舱容,同时兼装集装集装箱,因此同时也要考虑布置地位。本船航行于青岛以南的沿海港口,航线不经过冰区,设计时不考虑冰区加强。
本船为中小型多用途货船,由于集装箱装卸需要,不设中间甲板。此外,目前安装重吊是多用途船发展的趋势,装备重吊能力的新造船比例大幅度增加,但由于本船为中小型多用途船,载货量较小,对起重设备的要求不高,所以不需要配备重吊。
与传统的干杂货船不同,本船货舱开口采用大开口设计,以便载运长大件以及装载集装箱、提高船舶承揽重大件货物的能力以及提高装卸效率,所以本船的总纵强度与舱口抗扭转问题会比较突出。
3. 研究计划与安排
时间 | 周数 | 内容 | 要求 |
第1周 | 1.0 | 通过调研,收集资料,对毕业设计内容进行思考,撰写完成开题报告、布置外文资料翻译任务 | 提交开题报告 |
第2周 | 1.0 | 确定船舶主要要素,绘制布置草图 | 提交尺度确定阶段报告及图纸 |
第3-5周 | 3.0 | 设计与绘制型线图, 完成静力学计算、绘制静水力曲线图、邦金曲线图 | 提交型线阶段报告及图纸 |
第6周 | 1.0 | 完成总布置设计,绘制总布置图 | 提交总布置设计阶段报告及图纸 |
第7周 | 1.0 | 1. 计算液体舱舱容要素 2. 完成各种载况下船舶浮态,稳性衡准的计算 |
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进行中期抽查(院系组织专人检查),实行中期淘汰制(第6周-第7周) | |||
第8-9周 | 2.0 | 1.计算液体舱舱容要素 2.完成各种载况下船舶浮态,稳性衡准的计算 | 提交性能阶段计算报告、横剖面图 |
第10-11周 | 2.0 | 专题内容:绘制横剖面图、结构计算书的编制 |
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第12-13周 | 2.0 | 翻译外文资料、编写毕业设计报告书 | 提交全部设计资料 |
第14周- |
| 返回修改,准备答辩 |
|
注:外文资料翻译分散进行。 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1]胡关德, 王刚毅. 多用途船船型及设计简介[j]. 船舶设计通讯, 2009(2):20-25.
[2]薛安国. 多用途船的主尺度和船型系数[j]. 船舶工程, 1980(5):44-45.
[3]钱鸿, 贾复. 多用途船主尺度分析和经济性特征[j]. 船舶与海洋工程, 2000(2):12-16.