320客位沿海双体高速客船设计毕业论文
2021-07-12 11:07
摘 要
全文介绍了320客位沿海高速双体客船的方案设计过程，主要涉及设计任务书分析、船舶主尺度设计、船体型线设计及静水力计算、总布置设计、螺旋桨设计、浮态调整与稳性校核、干舷计算、吨位计算等。
设计船主要参数如下：总长Loa=46.5m，垂线间长 Lpp=42m，设计水线长 Lwl=43m，总宽 B=11.14m，型深 D=2.65m，设计吃水 T=1.48m，片体内侧间距C=5.7m，片体型宽b=2.48m。在设计载况下，排水量Δ =157.84t，浮心纵向位置 Xb=-3.31m(舯后)，方形系数 Cb=0.495，棱形系数 Cp=0.74，设计航速30kn
全文共分为9个章节，对320客位沿海高速双体客船方案设计方法与过程做了全面的阐述。整个设计根据设计任务书要求，遵循安全、可靠、可行、先进、经济、绿色节能的设计原则，针对高速双体客船的特殊特点，采用有关技术措施，综合分析解决设计中的矛盾，使得本设计船具有良好的技术性和经济性。
关键词：320客位，高速双体客船，方案设计，片体，阻力干扰。
Abstract
The article describes the design process of the coastal high-speed catamaran which includes 320 passengers.And it mainly consists of mission statement analysis, principal ship dimensions design,hull curves design and hydrostatic calculation, layout design, propeller design, floating state adjustment and stability checking,calculation of freeboard,tonnage estimate and so on.
The main parameters of the catamaran are as follows: Loa=46.5m, Lpp=42m, Lwl=43m, B=11.14m, D=2.65m, T=1.48m, C=5.7m, b=2.48m. In the design load condition, Δ =157.84t, The longitudinal position of the center of buoyancy Xb=-3.31m, Cb=0.495, Cp=0.74,the Predetermined speed V=30kn.
The thesis is divided into nine chapters,thus having made a comprehensive exposition about the design process and methods of the coastal high-speed catamaran which includes 320 passengers. The whole design according to the design requirements of the mission statement, comply with principles of safety, reliable and feasible, advanced design principles of economy, green energy,and for the special characteristics of high-speed passenger catamaran,designers adopted technical measures and comprehensively analysised design conflicts in order to make the catamaran full of technology and thrift.
Keywords:320 class, high-speed catamaran,process design,body sheet, interference of resistance.
目录
第1章 绪论 1
第2章 任务书分析 3
2.1航速 3
2.2船型 3
2.3设计中相关矛盾分析 3
第3章 全船说明书 5
3.1 用途及航线 5
3.2船型 5
3.3总布置简述（详见总布置图） 5
3.4规则及规范 7
3.5主要尺度及性能 7
3.5.1主要尺度 7
3.5.2甲板间高、梁拱和舷弧 7
3.5.3动力装置 8
3.5.4人员定额 8
3.5.5航速及续航力 8
3.5.6吨位 8
3.5.7干舷及稳性 8
3.6肋位设置 9
3.7其他 9
第4章 主尺度确定 10
4.1 船舶主要要素的确定内容 10
4.2主要要素初定 10
4.2.1设计思路 10
4.2.2初步确定船舶主要要素 10
4.3重量估算 13
4.3.1重量分项计算 13
4.3.2重量计算汇总 16
4.4性能校核 17
4.4.1重力浮力平衡校核 17
4.4.2片体阻力干扰校核 17
4.4.3快速性校核 18
4.4.4稳性校核 19
4.5主尺度优选 20
4.6设计船最终主尺度 21
第5章 型线设计 23
5.1概述 23
5.1.1基本思想 23
5.1.2型线设计精度的基本要求 24
5.1.3控制船体型线的要素 24
5.2高速双体客船型线特征 24
5.3型线设计的方法及步骤 25
5.3.1型线设计的方法 25
5.3.2型线设计的步骤 25
5.4主要型线要素的选择 26
5.4.1棱形系数Cp的选择 26
5.4.2浮心纵向位置XB的选择 26
5.5船型建模 26
5.5.1母型船建模 26
5.5.2仿射变换 27
5.6设计船横剖面面积曲线 28
5.7设计船型线的绘制 29
5.7.1确定设计船在侧视图上的轮廓线 29
5.8型线设计小结 31
5.9静水力曲线的绘制 32
5.10邦戎曲线 33
第6章 总布置设计 34
6.1设计思想 34
6.2船体总体布置陈述 34
6.2.1主要舱室划分（从尾到首） 34
6.2.2各舱室主要通道布置 36
6.3附加设备 36
6.3.1救生设备 36
6.3.2锚系设备 37
6.3.3消防设备 37
6.3.4航行和信号设备 38
6.3.5桅墙设备 38
6.3.6门、窗、盖梯 38
6.4总布置图的绘制 38
6.4.1概述 38
6.4.2遵循原则 39
6.4.3画图步骤 39
6.5总布置图 40
第7章 螺旋桨设计 41
7.1船体与螺旋桨相互影响系数的确定 41
7.2螺旋桨的初步设计 41
7.2.1实船（片体）阻力及有效功率的计算 41
7.2.2螺旋桨直径确定 42
7.2.3初步设计过程 42
7.3螺旋桨的终结设计 44
7.3.1有效功率曲线的确定 44
7.3.2螺旋桨终结设计过程 44
7.4螺旋桨空泡校核 47
第8章 稳性和浮态校核 50
8.1各载况下船舶重量重心位置计算 50
8.2各载况的浮态及初稳性计算 53
8.2.1计算公式叙述 53
8.2.2各载况稳性计算结果及浮态校核 56
8.3各载况下静稳性和动稳性曲线 57
8.3.1进水口（进水角）的考虑 57
8.3.2各载况稳性曲线 58
8.4稳性衡准数K的校核 60
8.4.1最小倾覆力臂的计算 60
8.4.2风压侧倾力臂的计算 60
8.4.3稳性衡准数校核 61
8.5全速回航时稳性校核 61
第9章 干舷和吨位计算 63
9.1干舷校核 63
9.1.1基本干舷 63
9.1.2干舷修正 63
9.1.3干舷校核 64
9.2吨位计算 64
9.2.1总吨位 64
9.2.2净吨位 65
参考文献 66
结束语 67
致谢 68
附录 69
第1章 绪论
我国是一个滨海的国家，拥有漫长的海岸线，其中大陆海岸线长达1.8万公里，如果对其加以合理利用，必会有很大的收获，其中，用于沿海载客运输便是一大重要用途。随着现在交通发展越来越快，相比于飞机高铁和高速公路，水上载客运输似乎已经淡出人们的视线，但是无论未来如何发展，水上载客运输都有自己独特的优势：价格较低，观光体验较好，运载量大。凭借这些独特优势，水上载客运输永远有自己的一席之地。
沿海载客运输是水上运输的一种，用于将A地的乘客通过近海水域运送到B地，中国大陆海岸线很长，沿海城市很多，所以运用沿海运输的方式可以方便许多人在沿海城市之间的通行，一定程度上能缓解陆路交通的压力。但是，随着陆路交通和空中交通的发展，海上载客运输已经慢慢淡出人们的视野，上个世纪70年代时的水上运输大热潮似乎一去不复返然而，水上载客运输的低迷是有它自身的原因，相交于陆路交通的大提速和空中交通的快速，水上载客运输由于航行介质的原因，在速度上是有天然劣势的，然而当今生活节奏加快，人们越来越重视时间的概念，对于出行方式的多种选择，自然会选择耗时较少的交通方式。因此，未来水上载客运输要想得到大的发展和复苏，必须在性能上大幅提高，首先一点就是要高速化，一旦水上运输的时间损失相较于它低廉的价格不那么大的时候，它才可能成为人们出行的常规选择之一。
