320客位双体旅游船方案设计毕业论文
2021-06-07 11:06
摘 要
按照任务书和相关船型资料，本文设计目标是320客位双体旅游船的总体设计，设计步骤主要包括：主尺度确定、型线设计、总布置设计、螺旋桨设计以及完整稳性。在设计的过程中，参考相应的建造规范和检验规范，利用CAD绘制船体型线，使用母型船改造法生成型线，在首尾部分根据本船的设计要求进行改造。使用犀牛软件对船体进行三维建模。使用Maxsurf软件分析计算船体静水力，并对数据进行分析和整理，为各种性能计算提供精确的数据。结合设计任务书对新船的要求，综合平衡各方面船舶性能，科学分配和有机结合，并且考虑经济性，最终设计最优化船型。
关键词：双体船、总体设计、船舶型线、总布置、完整稳性
Abstract
In accordance with the mission statement and related ship information, the design goal is 320-passenger catamaran cruise ship overall design. Design steps include: determining the main dimensions, profile design, overall layout design, propeller design and complete stability. In the design process, referring to the appropriate construction standards and inspection standards. Using CAD drawing hull lines, using the parent ship transformation method to generate profile, fore and aft part of the transformation is according to the ship's design requirements. Using Rhino software to create three-dimensional modeling of hull. Then the Maxsurf is used for calculating hydrostatic date of the whole hull. Performance calculations are based on this date. Finally according to the book design requirements for new ships, scientific balance of all aspects of performance of the ship, the combination of science distribution and economic considerations lead to the most optimize model of hull..
Key words：Catamaran, overall design, ship lines, general arrangement, intact stability
目 录
第一章 绪论 1
第二章 设计任务书分析 2
2.1任务书概况 2
2.2船型优缺点 2
2.3总布置 2
2.3.1总布置设计要考虑的问题 2
2.4型线设计 3
2.5螺旋桨设计 3
2.6静水力计算和稳性校核 3
第三章 全船说明书 4
3.1 用途 4
3.2 规范、规则 4
3.3 主尺度 4
3.4 甲板间高 4
3.5 定员 4
3.6 性能 5
3.6.1 航速 5
3.6.2 稳性 5
3.6.3 浮态 5
3.6.4 干舷 5
3.6.5 操纵性 5
3.7 总布置 5
3.8锚泊设备 6
3.9救生设备 6
3.10信号设备 6
第四章 船舶主尺度及要素确定 7
4.1设计方法 7
4.2主尺度的确定 7
4.2.1船长的确定 7
4.2.2确定肋位 7
4.2.3确定艏尖舱及艉尖舱长度 8
4.2.4最终确定船长 8
4.2.5片体宽L/b、片体间距比K/b及船宽B的确定 8
4.2.6吃水T的确定 9
4.2.7型深D的确定 9
4.2.8方形系数CB的确定 9
4.3排水量的确定 9
4.4主机功率的确定 9
4.5选定主机、辅机 10
4.5.1选定主机 10
4.5.2选定辅机 10
4.6空船重量确定 11
4.6.1钢料重量WH 11
4.6.2木作舾装重量WE 12
4.6.3机电重量WM 12
4.6.4空船重量LW 12
4.7载重量确定 12
4.7.1人员及行李重量 12
4.7.2食品及淡水重量 12
4.7.3燃油重量 13
4.7.4备品、供应品重量 13
4.7.5压载水重量 13
4.7.6载重量 13
4.7.7排水量计算 13
4.8浮性校核 13
4.9稳性校核 13
4.10横摇周期校核 14
4.11快速性校核 14
第五章 型线设计 15
5.1Cp棱形系数的确定 15
5.2浮心纵向位置XB的确定 15
5.3平行中体长度 15
5.3.1平行中体长度 15
5.4型线改造 16
5.4.1设计水线及横剖线形状特征和参数的选择 16
5.4.2侧面轮廓和甲板线 17
5.5绘制母型船横剖面曲线图 19
5.6母型船横剖线改造 19
5.7绘制半宽水线图 21
5.8绘制横剖线图 22
5.9绘制纵剖线图 22
5.10绘制型线总图 23
第六章 三维建模 24
6.1三维模型制作 24
6.1.1三维模型制作软件介绍 24
6.1.2三维模型制作流程 24
6.1.3犀牛软件建模 24
6.2静水力计算 25
6.2.1船舶静水力计算流程 25
6.2.2邦戎曲线的绘制 26
6.2.3静水力曲线图的绘制 27
6.2.4稳性横截曲线的绘制 27
第七章 总布置设计 28
7.1总布置概述 28
7.2主船体内船舱的设计 28
7.2.1主船体内船舱的纵向划分 28
7.3船舶上层建筑布置 29
7.3.1舱室高度确定 29
7.3.2一层甲板餐厅及厨房布置 30
7.3.3一层甲板客舱内梯道布置 30
7.3.4卫生间布置 30
7.3.5二层甲板布置 30
7.4液舱舱容要素曲线图的绘制 30
7.5浮态和排水量计算 31
7.5.1各载况下船舶重量与重心位置的计算 31
7.5.2满载出港 32
7.5.3满载到港 33
7.5.4空载出港 34
7.5.5空载到港 34
7.6各载况下船舶的纵倾与首尾吃水 35
7.7舾装数计算 36
第八章 螺旋桨设计 37
8.1有效马力曲线的绘制 37
8.1.1确定CF 37
8.1.2确定CR 37
8.1.3确定ΔCF 37
8.1.4确定CAP AA 37
8.1.5确定CT 38
8.1.6确定RT 38
8.1.7绘制有效马力曲线 38
8.2螺旋桨初步设计 39
8.3选定齿轮箱 42
8.4螺旋桨终结设计 42
8.5空泡校核 44
8.6舵设计 47
8.6.1舵的形状 47
8.6.2舵面积AR 47
8.6.3舵高h 47
8.6.4平均舷长b 47
8.6.5展弦比λ 47
8.6.6平衡比e 47
第九章 完整稳性 48
9.1干舷计算 48
9.1.1基本干舷 48
9.1.2干舷修正 48
9.1.3最小夏季干舷计算 49
9.2自由液面修正 50
9.3大倾角稳性 52
9.3.1船舶的横摇角 52
9.3.2进水角 52
9.3.3自由液面力矩计算 53
9.3.4静稳性计算 54
9.3.5动稳性计算 55
9.3.6稳性曲线 56
9.3.7风压侧倾力臂 58
9.3.8全速回航的侧倾力臂 58
9.4稳性校核 59
9.5旅客集中于一舷时的稳性计算 59
9.7吨位计算 61
9.7.1总吨位（GT） 61
9.7.2净吨位（NT） 61
第十章 结论 63
参考文献 64
致谢 65
第一章 绪论
随着我国海岸岛屿的开发，海岛旅游成为一种新式火爆的旅游方式，海岛凭借其优美的风景和良好的气候吸引了来自全国各地的游客们，也能让游客们感受大海的气息，所以大力发展海岛与海岸、海岛与海岛之间的交通显得极为重要，客船的研究和发展对海岛旅游有着很大的积极作用。
改革开放三十年，我国的旅游业发展迅速，人民的生活水平不断提升，现在外出旅游成为人们在工作学习之余放松身心的一种方式。我国海岸线漫长，岛屿众多，海岛有着优美的风景和宜人的气候，所以海岛旅游成为人心所向的地方。作为与海岛之间联系的交通工具客船，也经历了很多的发展历程。从最初的能安全的搭载人去海岛到现在的不仅要安全也要舒适，各种娱乐设施都要一应俱全，则意味着当下的船舶要有更好的稳性和耐波性最大程度地避免乘客的不适，要尽可能地提供更大、更舒适的空间，要能提供更加良好的旅游体验。
近几年我国水上旅游业规模不断扩大，市场前景广阔，为了吸引更多的游客，船上体验也变得越来越重要，在船的航行过程中，游客们能够更加直观、真实的感受大海的魅力之所在。所以如何将在船舶上的体验也作为海岛旅游的一部分来着力发展将成为海岛旅游的另一个”亮点”。大力发展新型船舶来满足更多的需求显得很关键。
在客船船型中，双体船由于其甲板面积大，有着更好的操纵性和稳性，在颠簸的海面上给游客舒适的体验。阻力性能出色，降低能耗，契合目前的绿色船舶理念。有越来越多的人研究双体客船。
