課件第五章 船舶主要要素選定

第五章船舶主要要素的選定本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)船舶排水量的估算船舶主尺度的估算船型系數(shù)的估算2第一節(jié)概述船舶主要要素及其重要性定義船舶的排水量、主要尺度以及船型系數(shù)統(tǒng)稱(chēng)為船舶主要要素。重要性

1、描述船舶幾何形狀的最基本的特征數(shù)據(jù)

2、對(duì)船舶的經(jīng)濟(jì)性能有重大影響

3、對(duì)船舶的設(shè)計(jì)質(zhì)量起決定性的作用3一、確定船舶主要要素應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求滿(mǎn)足浮力要求滿(mǎn)足容量要求滿(mǎn)足新船的各項(xiàng)技術(shù)性能滿(mǎn)足用船部門(mén)對(duì)新船的使用要求滿(mǎn)足客觀條件對(duì)新船主要要素的限制努力提高新船的經(jīng)濟(jì)性4二、確定船舶主要要素的特點(diǎn)確定船舶主要要素的特點(diǎn)2.求解的靈活性與多解性1.問(wèn)題的綜合性3.求解過(guò)程逐步近似5三、確定船舶主要要素的一般步驟12465任務(wù)書(shū)分析調(diào)查研究估取第一近似值

性能校核

繪圖核算3確立設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想7主尺度選優(yōu)6第二節(jié)選取主要要素的綜合分析一、選取船長(zhǎng)L時(shí)的綜合分析主尺度限制船閘、碼頭、船臺(tái)、船塢、內(nèi)河彎道等浮力船的浮力排水量快速性船長(zhǎng)對(duì)船舶阻力的影響總布置艙容及甲板面積經(jīng)濟(jì)性船體鋼料重量及空船重量的影響耐波性船舶縱搖及升沉運(yùn)動(dòng)的影響操縱性船舶航向穩(wěn)定性及回轉(zhuǎn)性的影響抗沉性船舶可浸長(zhǎng)度的影響7二、選取船寬時(shí)的綜合分析主尺度限制

船寬受到航線(xiàn)上船閘門(mén)寬、橋孔寬及船臺(tái)、船塢寬度限制穩(wěn)性與橫搖船寬對(duì)穩(wěn)性的影響最大總布置

載重型船，增大船寬，艙容增大，可加大貨艙口寬度，有利于總布置：布置地位船，依據(jù)總布置初選船寬浮力和經(jīng)濟(jì)性

問(wèn)題：選取船寬時(shí)，與船長(zhǎng)選取之間的矛盾性快速性為什么？8三、選取型深時(shí)的綜合分析艙容與總布置穩(wěn)性甲板上浪與抗沉性強(qiáng)度與經(jīng)濟(jì)性Title增加型深，提高船舶重心，對(duì)穩(wěn)性不利增大型深，有利于總縱強(qiáng)度及剛度。對(duì)于大船有利于經(jīng)濟(jì)性；對(duì)于小船不利于經(jīng)濟(jì)性。載重型船----艙容布置地位型船---主體內(nèi)的布置要求小型船舶---機(jī)艙高度增加型深，可增加船的干舷9四、選取設(shè)計(jì)吃水時(shí)的綜合分析快速性與經(jīng)濟(jì)性增大吃水可減輕船體重量，降低船價(jià)減小船舶阻力，提高推進(jìn)效率，改善快速性浮力

增加吃水對(duì)增大浮力最方便、最有效主尺度限制受航道與港口水深的限制，需有富裕水深10五、選取方形系數(shù)時(shí)的綜合分析浮力快速性與耐波性經(jīng)濟(jì)性方形系數(shù)是聯(lián)系船舶排水量與主尺度的紐帶，當(dāng)主尺度不變，改變方形系數(shù)可方便的調(diào)整浮力減小方形系數(shù)可降低船舶的剩余阻力，同時(shí)可減緩船在波浪中的縱搖升沉運(yùn)動(dòng)，并可顯著的改善快速性及耐波性適當(dāng)增大方形系數(shù)可降低船舶重量及船價(jià)，提高船舶經(jīng)濟(jì)性總布置增大方形系數(shù)有利于增大貨艙艙容，也有利于機(jī)艙和船端艙室的布置與建造11第三節(jié)載重型船主尺度的確定一、船舶類(lèi)型劃分船舶種類(lèi)定義主要矛盾入手之處典型船型載重型船載重量與排水量比值較大，較穩(wěn)定的船舶載重量重力與浮力平衡油船、散貨船及雜貨船布置地位型船為了布置各種用途的艙室需要較大艙容或甲板面積的船舶船舶容量總布置客船、科學(xué)考察船、集裝箱船和載駁船12二、排水量估算

載重量系數(shù)法及諾曼系數(shù)法一、載重量系數(shù)法—常用于載重型船第一次估算

（載重量系數(shù)）的物理意義是：船的載重量占排水量的百分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律是，對(duì)于載重量大的船，要大些

13常見(jiàn)船舶載重量系數(shù)的大致范圍中小型貨船0.70~0.57中小型客船0.50~0.30大型貨船0.73~0.63大型客船0.55~0.40中小型油船0.65~0.50拖船0.15~0.05大型油船0.85~0.65漁船0.40~0.30駁船0.80~0.7014二、諾曼系數(shù)法運(yùn)用條件：具有相近的母型船且新船載重量與母型船相差不大諾曼系數(shù)的由來(lái)15式中N—諾曼系數(shù)新船重量即為：16對(duì)諾曼系數(shù)的簡(jiǎn)要分析物理意義

表示載重量增加1t時(shí)船舶排水量的增量數(shù)值特點(diǎn)1、恒有N>1,即如果載重量增加1t,則排水量必須增加1t以上2、N大小隨船型而異，載重型船的較小，布置型船的較大3、N的大小隨所改變的主尺度而異17三、主尺度初選按母型船比例換算

前提：設(shè)計(jì)船與母型船航速、載重量差別不大，并假定二者的方形系數(shù)相同船長(zhǎng)、型寬、吃水的估算

18型深的估算19型深根據(jù)貨艙容量方程式進(jìn)行估算20四、技術(shù)性能校核與主尺度調(diào)整重量校核艙容及最小干舷校核穩(wěn)性及橫搖周期校核航速校核21第四節(jié)布置地位型船主尺度的確定布置地位型船的主尺度主要取決于所需的船主題容積及上層建筑甲板面積確定思路從布置上所需地位入手L、B、D船舶六大性能合理的主尺度22以集裝箱為例確定布置型船的主尺度箱型高/mm寬/mm長(zhǎng)/mm最小內(nèi)部容積限定最大重量/kg1AA259124381219264.8304801A243824381219260.5304801CC25912438605831.7203201C24382438605829.620320標(biāo)準(zhǔn)集裝箱23一、按布置要求初選主尺度確定新船裝箱的行、列、層數(shù)調(diào)查研究與新船相近的實(shí)船的有關(guān)資料選船長(zhǎng)選船寬

新船裝箱的列數(shù)選型深雙層底高、艙內(nèi)箱層數(shù)及艙口圍板高度24二、排水量的估算估算空船重量估算載重量估算新船排水量三、方形系數(shù)的確定根據(jù)重力與浮力平衡的浮性方程式進(jìn)行計(jì)算四、技術(shù)性能校核主要指初穩(wěn)性和航速校核型線(xiàn)草圖和總布置草圖怎樣得來(lái)25第五節(jié)主尺度優(yōu)化一、基本概念設(shè)計(jì)船的主尺度要滿(mǎn)足相關(guān)要求及各種因素的制約，這些要求與限制統(tǒng)稱(chēng)為主尺度的約束條件滿(mǎn)足約束條件的船型方案，稱(chēng)為可行方案新船主尺度在某一范圍內(nèi)的取值能