摘 要

本文针对目前旅游船舶市场的现状，结合秦皇岛至山海关航线的水域特征，对现有问题和短板进行改进和革新，旨在设计出造型美观、性能优越、人机舒适、成本工期较低，同时又能满足船东、营运和游客多方需求的新型旅游船。本文在充分调研的基础上，采用母型改造设计方法，合理借鉴和利用先前积累的经验和规律，同时又结合设计船的要求和特性，又加入改进和创新。本船设计时，在确定主尺度后，在校核过程中反复迭代、逐步近似，同时辅以犀牛、Maxsurf等三维建模、计算软件，协调其在经济性、舒适性、安全性等各方面的性能要求，最终圆满完成了秦皇岛至山海关320客位旅游船的方案设计。

关键词：旅游船；方案设计；母型改造；三维建模

Abstract

In view of the present situation of the current tourist ship market, this paper combines the characteristics of Qinhuangdao to Shanhaiguan route to improve and innovate existing problems and short board, which is aimed at designing a new type of tourist ship which is beautiful in appearance, superior in performance, comfortable in man-machine, low in cost and to meet the needs of shipowners, operators and tourists at the same time. On the basis of full investigation, this paper adopts the method of mastering design to absorb and utilize the accumulated experience and rules, and combine the requirements and characteristics of the design vessel, and add the improvement and innovate in it. During the design, after determining the main scale, it is repeated and gradually approximated, at the same time supplemented by Rhinoceros, Maxsurf and other three-dimensional modeling, computing software, coordination of its economy, comfort, security and other aspects of performance requirements, and finally completed the Qinhuangdao to Shanhaiguan 320 passenger cruise ship program designin.

Key Words：touring ship；schematic design；parent form transform；3D modeling

目录

第一章 绪论 1

第二章 任务书概述 2

2.1 航区及用途 2

2.2 规范及规则 2

2.3 设计要求 2

2.3.1 船型 2

2.3.2 航速、客位数 2

2.3.3 主机、辅机及燃料 2

2.3.4 舱室配置 3

2.3.5 设备 3

第三章 船舶主要要素的确定 4

3.1 概述 4

3.1.1 设计依据 4

3.1.2 船型 4

3.2 船舶主要要素确定 4

3.2.1 方案构思 5

3.2.2 主尺度初步确定 8

3.3 性能校核 10

3.3.1 浮性校核 10

3.3.2 快速性校核 15

3.3.3 初稳性校核 16

3.3.4 横摇周期校核 16

3.3.5 主尺度要素汇总 17

第四章 型线设计 18

4.1 概述 18

4.2 浮心纵向坐标X_B的确定 18

4.3 修改C_P 19

4.4修改浮心纵向位置X_B 20

4.5 设计水线 21

4.5.1 水线面系数C_W 21

4.5.2 设计水线的首端形状和半进流角 21

4.5.3设计水线尾段的形状 21

4.6 首部横剖线形状 22

4.6.1 静水阻力方面 22

4.6.2 耐波性方面 22

4.7 尾部横剖线形状 22

4.8 中横剖面形状 23

4.9 中纵剖面线 23

4.9.1 首轮廓线 23

4.9.2 尾轮廓线 23

4.9.3 艉封板 23

4.9.3 龙骨线 24

4.9.4 甲板线 24

4.9.5 梁拱 24

4.10 绘制型线图 24

4.10 误差分析 25

第五章 三维建模及静水力计算 27

5.1 三维建模 27

5.1.1 软件介绍 27

5.1.2 数据采集 27

5.1.3 数据处理 27

5.1.4 犀牛建模 27

5.2 静水力计算 29

5.2.1 软件介绍 29

5.2.2 静水力计算 30

5.2.3 静水力曲线图的绘制 31

5.2.4 邦荣曲线的绘制 31

5.2.5 稳性横截曲线的绘制 32

第六章 总布置设计 33

6.1 概述 33

6.2 总体布局的区划 33

6.2.1 主船体内船舱的划分 33

6.2.2 甲板和平台 35

6.2.3 内部布置 36

6.2.4 上层建筑 36

6.3 船舶舾装 36

6.3.1 舾装数 36

6.3.2 锚 37

6.4 救生及信号设备 37

6.4.1 救生设备 38

6.4.2 信号设备 38

第七章 螺旋桨设计 39

7.1 概述 39

7.2 螺旋桨参数的选取 39

7.2.1 螺旋桨的数目 39

7.2.2 螺旋桨叶数 39

7.2.3 桨叶形状和叶切面形状 39

7.2.4 螺旋桨推进因子 40

7.2.5 有效功率曲线 40

7.3 初步设计 41

7.4 终结设计 43

7.5 空泡校核 46

第八章 舵设计 47

8.1 概述 47

8.2 舵的几何要素 47

8.2.1 舵侧面形状 47

8.2.2 舵剖面形状 47

8.2.3 面积系数 47

8.2.4 展弦比 47

8.2.5 平衡比 48

8.2.6厚度比 48

8.3 几何要素汇总 48

第九章 完整稳性 50

9.1 舱容校核 50

9.1.1 油舱舱容要素计算 50

9.1.2 淡水舱舱容要素计算 51

9.2 浮态调整 52

9.2.1 空船重心高度计算 52

9.2.2 各种载况下的重量重心计算 52

9.3 自由液面修正 54

9.4 进水角计算 56

9.5 横摇角计算 57

9.6 大倾角稳性 58

9.6.1 自由液面力矩 58

9.6.2 静稳性臂的计算 59

9.6.3 动稳性臂的计算 61

9.6.4 稳性曲线 61

9.6.5 风压倾覆力臂计算 63

9.6.6 稳性衡准数计算 63

9.6.7船舶全速回航时和乘客集中于船舶的一舷时稳性计算 64

9.7 稳性汇总 65

第十章 吨位丈量和干舷计算 67

10.1 吨位丈量 67

10.1.1 总吨位 67

10.1.2 净吨位 67

10.2 最小干舷计算 68

第十一章 结论 70

致谢 71

参考文献 72

第一章 绪论

作为闻名遐迩的优秀旅游城市，秦皇岛一直以来都将旅游业作为支柱产业加以扶持和发展，同时在国家十二五规划中明确提出将旅游业培育成战略性支柱产业和河北省建设旅游强省的政策背景下，秦皇岛自2009年以来陆续出台了《关于实施旅游立市战略、加快旅游产业发展的决定》等相关政策，并率先实施旅游立市的发展战略。基于秦皇岛的地理特色，北靠燕山，南临渤海，山地、丘陵、平原、海域等多种地貌相生，境内海岸线全长126公里，并且多为砂质、基岩地貌，得天独厚，非常适合开发滨海旅游。而且，海域内水质优渥，气候宜人，自然资源丰富，海洋生物超过500种，具有独特的魅力和深度的开发价值。因此，秦皇岛至山海关的旅游航线应运而生。

尽管世界经济增长衰减对国内市带来的辐射影响仍未消弭，但国内海上旅游市场正方兴未艾。我国经济近些年来保持持续和稳定的发展，这一大环境为人们的户外休闲与游憩活动创造了极为有利的客观条件，海上旅游作为有别于常规旅游的一种新型旅游方式，自然而然地引起了广大游客的追捧。随着海上旅游需求的全面兴起，适应于海上旅游需求的旅游船正成为水上运输领域的新亮点，对于旅游客船的设计研究也愈来愈日趋重要，也具有极高的研究价值。

针对目前旅游船舶技术的发展，尤其是近几年来，新型的动力设备、推进装置、船用材料、建造技术以及更加严格的客船建造标准的发展，对旅游船舶的建造提出了更高的要求，同时也在潜移默化中推动旅游船舶市场不断向前进步，给人们的海上休闲娱乐带来了更好的体验。