船舶设计原理 第一章 船舶设计概要
船舶设计
第一章船舶设计第一课简介1.1定义基本设计是指确定那些会影响船的成本和性能的主要特征。
因而基本设计包括选择船的规格，船体形状，动力（功率大小和类型），对船体，机械和主要结构进行初步的安排。
合理的选择将会保证航行要求的实现，如良好的耐波性能，操纵性，想要达到的速度，续航性，承载能力以及最大载重量。
此外，船的基本设计还包括所需要的的货物装卸能力，住舱，宾馆服务，分舱及稳定级别，干舷及吨位测量；所有这些设计都将把船作为一个盈利的交通运输，工业以及服务系统来考量。
基本设计包括概念设计和初步设计两部分。
基本设计要达到的目的是确定船舶的主要特征，并能估算出基本建设费。
在整个设计过程中，基本设计是合同设计和细节设计的基础。
合同设计如其名所示，主要用于制作用于造船所投标以及合同签署的计划书和说明书。
制作良好的合同计划书和说明书条目清楚，细节充分以规避损失且使投标人能清晰而充分地描述所要求的细节。
而细节设计则要求造船所对合同计划书进一步完善，即按照要求准备将用于实际建造船舶的设计草图。
对于任何想要做基础设计的人来说，有必要了解整个设计过程。
其中所涉及到的四个步骤在Evans于1959年所做的设计螺旋循环方式图中，把从任务要求到细节设计的工作以迭代过程展示出来，如图1.1所示。
这些步骤在下面将做详细阐述：1.概念设计第一步工作是概念设计，即把任务要求转换成造船学和工程学特性。
实质上来说，这项工作即是收录所有技术可行性研究来决定拟造船舶的基本要素如长度，宽度，船深，吃水，丰满度，功率，或其他各项可选特征，上述特征需满足所要求的速度，范围，货舱容量及总载重量。
概念设计也包含空船重量预估，这个数值通常从曲线，公式计算以及经验中取得。
在这个阶段通常在参量研究会做比较设计，用以确定最经济的设计方案或其他任何至关重要的参数。
被选中的概念设计接下来将被呈现于书面用以估算建造成本，这将决定是否进行下一步的开发工作，即初步设计。
2.初步设计船舶的初步设计进一步细化了影响船的成本和性能的主要特征。
船舶设计手册总体分册
船舶设计手册总体分册第一卷：船舶设计概述1.1 船舶设计基础1.2 船舶设计原则1.3 船舶设计流程1.4 船舶设计软件及工具第二卷：船体结构设计2.1 船体结构基本原理2.2 船体结构类型及比较2.3 船体结构材料选择2.4 船体结构设计计算第三卷：船舶动力系统与动力配置3.1 船舶动力系统概述3.2 主机、螺旋桨及舵机选择3.3 船舶动力系统布局3.4 船舶动力系统安全设计第四卷：船舶电气与自动化系统设计4.1 船舶电气系统概述4.2 船舶电气系统组成及原理4.3 船舶自动化系统设计4.4 船舶电力系统安全性设计第五卷：舾装系统设计5.1 舾装系统概述5.2 舾装系统组成及功能5.3 舾装系统关键设计要点5.4 舾装系统性能计算及验证第六卷：船舶舱室布局与设计 6.1 船舶舱室布局原则6.2 船舶舱室功能划分6.3 船舶舱室设计要求及标准 6.4 船舶舱室安全设计第七卷：船舶辅助系统设计 7.1 船舶辅助系统综述7.2 船舶辅助系统组成及原理 7.3 船舶辅助系统布局设计7.4 船舶辅助系统性能保障第八卷：船舶安全与环保设计 8.1 船舶安全设计原则8.2 船舶平台安全设计8.3 船舶环保设计及配置8.4 船舶紧急事故处理预案第九卷：船舶建造与试航9.1 船舶建造工艺流程9.2 船舶建造材料与工艺选择 9.3 船舶试航及验收测试9.4 船舶建造质量管理第十卷：船舶维护与修理10.1 船舶维护保养要点10.2 船舶常见故障问题及解决办法10.3 船舶修理工艺及原则10.4 船舶维护与修理安全管理总结：船舶设计手册编写的目的，应用范围及对于船舶设计工程师的指导意义。
请根据实际情况进行详细内容编写。
船舶设计原理第1章
§1-3 设计工作方法
二 在借鉴与继承的基础上创新
在新船设计时，设计者常采用一种行之有效的 方法—母型改造法。所谓母型，即与新船在主要方 面相近的实船或已设计好的船，将其各项要素按 设计船的要求用适当的方法加以改造变换，即可得 到新船的相应要素。这是一种既方便又可靠的设计 新船的办法，至今仍披人们广泛应用。 但是．借鉴并不是不加分析地生搬硬套，继承 也只能继承过去的精华。要结合新船的特点，考虑 到新技术、新设备、新工艺、新材料在新船上的应 用，做到有所创新、有所前进。
§1-2 设计技术任务书
3. 船型 这是指船的建筑持征，包括上层建筑、 机舱部位、货舱划分、甲板层数、甲板间高 等。 4. 船级 这是指按什么规范、哪一级设计新船。 要注意不同规范从不同角度提出的要求。走 国际航线的船舶、还应符合有关的国际规则 与公约，以及有关国家、地区、运河等颁布 的待殊规则。
1.运输类型的论证 1.运输类型的论证 运输有五种形式：水运、铁路、公路、航 空、管道等。要完成所需的运输任务，首先 要研究采用哪一种运输形式或哪几种联运的 形式、使得投资最少，经济效益最好。这一 论证涉及的面比较广，一般由国家某部门或 某地区才能完成。
§1-2 设计技术任务书
2. 船型论证 承担某一运输任务，如货运，可供选择的 船型有：货舱、集装箱船、顶推分节驳、载 驳船等。在具体选取时要进行技术经济论证。 如果确定用普通货船来承运，还要探讨船 舶的大小、航速的高低。要以最适用最经济 的方案作为制定任务书的基础。
§1-1 船舶设计阶段的划分
1. 报价设计 根据船东提出的技术要求或招标说明书 进行设计。其主要内容为：初步确定新船的 技术条件和形状、提供总布置简图、主要设 备清单、简要说明书、估算造价。报价设计 的目的是设计方向船东提出报价，力争中标， 并使船东了解新船概貌及船价，挑选中标单 位。报价设计是商谈定船合同之前的一项设 计环节，它不作为最终签订造船合同的技术 附件。
船舶设计原理课程设计
本科课程设计说明书船舶设计原理课程设计学院专业学生姓名学号指导教师提交日期2011年6月26日课程设计任务书,内容如下：1.课程设计题目：一艘多用途工作船的船型方案主尺度的设计2.应完成的项目：1总体设计方案构思2船舶主尺度及排水量确定3编写课程设计说明书3.参考资料以及说明：1船舶设计原理顾敏童主编,上海交通大学出版社出版,20012船舶设计实用手册,中国船舶工业总公司编,中国交通科技出版社,20074.课程设计的基本要求：1在对设计技术任务书进行全面分析的基础上,对新船的设计方案必须有一个方案构思,提出设想和对各种可能存在的问题进行分析和思考;2对选用的母型船资料和各种估算方法应分析其合理性和适用性;3在选择新船主要要素过程中,除了考虑技术因素以外,必须考虑到新船的经济性,例如造价、营运成本等因素;本课程设计中,不要求对新船的经济性指标进行详细的计算和论证,但是在新船的主尺度选择中必须考虑经济性因素,并对此进行必要的分析和讨论;4应勾画总布置草图,区划主船体舱室等,以便能较为准确地校核布置地位和舱容;5空船重量和主要性能的估算或计算要求可靠和准确；初稳性计算至少应包括两种装载情况;6课程设计说明书应能反映设计思想和设计工作的全过程,每一部分都应有必要的说明和小结,应条理清楚,文字通顺,排版工整,要求用计算机打字成文;5.本课程设计任务书于2011年6月20日发出,应于2011年6月26日前完成目录第一章绪论5概述5研究意义 5 国内外多用途工作船的发展 6 课程设计技术任务书 6课程设计的主要工作内容和基本要求 7方案构思 8母型船资料 8第二章船舶主尺度及排水量的初步估算10确定主尺度应考虑的因素10主尺度选择的一般步骤 11主尺度的确定方法 11根据统计资料和近似计算公式来确定船长范围 11船宽的初步估算 12型深D和吃水d的确定 12方形系数的估算 12其它船型系数的确定 12船舶重量估算及载重量的估算 13船舶重量估算 13 小结 13第三章性能平衡及校核14舱容及重力与浮力平衡校核 14舱容校核 14重力与浮力平衡校核 15初稳性校核 16初稳性高度及横摇周期估算16自由航速校核 17 计算有效马力曲线 17总推进系数计算 18干舷校核 20本章小结 21第四章主尺度方案的确定22结束语 22 参考文献22第一章绪论概述本课程设计是与船舶与海洋工程专业主干课程船舶设计原理课程配套的实践性课程;它的任务是通过课程设计来加深对船舶设计原理理论知识的理解,重点是培养学生综合分析问题、解决问题的能力和实践动手能力;本课程设计要求按照技术任务书,完成一艘多用途工作船的船型方案主尺度的设计;本课程设计是在船舶设计原理的基础上,结合一学期所学内容,综合分析计算出所要求的船只;因为知识和时间的限制,本计算是较粗略的,在excel表格中计算只是大体满足了基本的要求;主尺度计算主要是通过母型船的公式,估算和校核基本依照书本所给的公式;通过最后调试和校核,最后得到是满足所给主机功率的各项数值;因为学识所限,感觉纯在着许多漏洞,希望老师在批改的时候能指正;研究意义随着海上石油和天然气开发工程的迅速发展, 为海上工程提供各种服务的特种工作船舶,已成为海上石油和天然气勘探和开采工程不可缺少的一个组成部分;其主要用途是：1作为钻井、采油、修井作业等各类平台或海上其他大型漂浮物远距离拖航的主拖船,执行拖带等作业任务；2执行钻井、采油、修井等各类平台或海上其他大型构筑物的安全守护、抢险救助任务；3执行钻井、采油、修井等各类平台供应燃油、淡水、钻井水、钻采器具、液态泥浆、水泥等物资；4为钻井、采油、修井等各类平台、浮吊进行起抛锚、移位、就位等生产施工作业;简单的说,就是物资载运、拖带、供油、供水、供水泥、消防等;这要求船舶有较好的操纵性,能够适合在各种风浪、流条件下靠离平台,适合在复杂海况下拖带平台就位;该类船上除了具备通用的拖轮设备外,安装的专用设备主要有：导管式或喷水式推进器、全回转螺旋浆、首侧推装置、大功率的消防炮、泡沫消防系统等;通过以上分析可以看到,多用途工作船具有很多的功能,并要求具有处理海上突发性事故的能力;国内外多用途工作船的发展趋势多用途工作船的发展经历了一个由不成熟到逐渐成熟的发展过程;以胜利石油管理局的多用途工作船为例,船总长米,型宽米,型深米,总吨 496吨,净吨149 吨,吃水米,主机功率 370KW×2,仅具有一定的物资供应能力和小型拖带能力,不具备拖带现有平台的能力;对钻井平台一口井位的物资供应需要多个航次,且拉运水泥需要装载水泥的专用车辆,不具备对外消防能力；而 10000HP多用途工作船是胜利油田有限公司“十五”期间海洋石油生产的重要工程之一,它的建造是为提高油田应对海域及周边海区突发性事件的紧急救助能力,减少因恶劣天气和海况对财产和生命安全造成的损失;该船具有拖力大、功能强、用途多、设备先进的特点,是目前我国自行设计建造的大马力、具有动力定位功能和强大消防功能的多用途工作船;随着能源产业和海洋工程事业的迅速发展,多用途工作船也根据海上作业需要不断发展,船舶性能逐渐改善,船舶功能逐步完善,能够满足多种海上作业需求,成为真正意义上的多用途工作船;课程设计技术任务书1船型及用途本船为双机、双桨海洋多用途拖轮,主要用于拖带、消防、港口作业等多种用途,航行于近海海域;2船级及规范本船入中国船级社,设计建造应满足中国船级社现行规范、规则及有关公约的要求; 3稳性与干舷本船稳性与干舷应满足中国海事局 2004 年颁布的船舶与海上设施法定检验技术规则·国内航行海船法定检验技术规则中对近海航区拖轮的要求;4船体结构本船为全焊接钢质拖轮,骨架形式按结构设计要求选用横骨架式,结构构件的尺寸按中国船级社钢质海船入级与建造规范 2006进行设计;5船员本船定员为14 人;6航速、拖力航速：在风力不超过蒲氏风标 3 级、主机以额定转速运转时,拖轮在满载状态静水中航行时的自由航速大于节,拖带航速 6 节;系柱拖力：～400kN;7主机、齿轮箱主机：型号 6320ZCd-6型柴油机或自选额定功率 1470kW×2额定转速 525 转/分齿轮箱：型号 GWC45·49转速范围：400～900 转/分减速比：：18续航力本船续航力为 3000 浬,能携带燃料油～500 吨,轻柴油～35 吨,滑油～9 吨,淡水～320吨;9自持力本船自持力为30 天;课程设计的主要工作内容和基本要求课程设计的主要工作内容1总体设计方案构思；2船舶主尺度及排水量确定；3编写课程设计说明书;课程设计的基本要求1在对设计技术任务书进行全面分析的基础上,对新船的设计方案必须有一个方案构思,提出设想和对各种可能存在的问题进行分析和思考;2对选用的母型船资料和各种估算方法应分析其合理性和适用性;3在选择新船主要要素过程中,除了考虑技术因素以外,必须考虑到新船的经济性,例如造价、营运成本等因素;本课程设计中,不要求对新船的经济性指标进行详细的计算和论证,但是在新船的主尺度选择中必须考虑经济性因素,并对此进行必要的分析和讨论;4应勾画总布置草图,区划主船体舱室等,以便能较为准确地校核布置地位和舱容;5空船重量和主要性能的估算或计算要求可靠和准确；初稳性计算至少应包括两种装载情况;6课程设计说明书应能反映设计思想和设计工作的全过程,每一部分都应有必要的说明和小结,应条理清楚,文字通顺,排版工整,要求用计算机打字成文;方案构思按设计任务书要求,本船为海洋多用途拖轮,应具备以下特点：1较高的自由航速；2保证优良的操纵性；3具备较大的系柱拖力；4足够的稳性和适航性；5海洋多用途拖轮应有的其他性能和设备;根据以上的特点,本船设计应做到以下几点：1本船采用双机双桨,以获得较高的自由航速,快速到达作业海域;2为保证本船优良的操纵性,应力求减小船长;3为提高本船的推进效率,增加拖力,应加大尾吃水,以增大螺旋桨的直径;4在保证足够稳性和适航性的情况下,型深不应过大,以免引起重心升高和受风面积的增大;5本船应需配备以下主要设备：大功率的自动拖缆机,相应能力的起吊设备和对外消防设备等;母型船资料一、概述本船是航行于沿海航区的2940KW 的海洋多用途拖轮;钢质结构,单连续甲板,长首楼,双机,双桨,双舵船舶,主要任务是营救遇难船舶,拖带搁浅、触礁以及失去机动能力的船舶返回安全地区;二、主尺度及主要要素船长LOA垂线间长LPP型宽B型深 D设计吃水d满载排水量Δ方形系数CB棱形系数CP舯剖面系数CM水线面系数CW浮心纵向位置XB自由航速V12kn三、主机型号6320ZCd-6型柴油机额定功率1470kW×2额定转速525 转/分齿轮箱减速比：1四、螺旋桨采用四叶外旋定螺距螺旋桨 2 个,材料为镍铝青铜;第二章船舶主尺度及排水量的初步估算确定主尺度应考虑的因素1、船长对于各类不同用途的拖轮,其船长的选择是不同的,如对于内河浅水拖轮,由于吃水过小,为了得到一定的排水量不得不加大船长,对于港作拖轮则应尽量减小船长以得到港内自身回转的灵活性,而对于长途航行的拖轮及海洋拖轮,要考虑到减小阻力以及对风浪的抵抗能力,则应适当的增加船长;本船的基本考虑因素有以下几点：1满足布置要求;主甲板以下要布置机舱、淡水舱、重油舱及首尾尖舱等,这些舱室应分布合理,使拖轮在满载和空载情况下尾部吃水变化较小,以保持车叶和舵的良好性能,必要时需考虑设置压载舱,船长应能满足以上布置的要求;2航道限制;内河拖轮,特别是运河和浅水急流航道的拖轮要考虑航道的最小曲率半径对船长的限制;3考虑阻力;拖轮在自航时,对应的速长比约为～,所以增加船长可以降低速长比,即减少了拖轮的剩余阻力;求某些要求自由航速较高的拖轮,可考虑选取较大的船长,但要注意避“峰”求“谷”,即避开阻力的峰值,请结合任务书的要求来考虑;4造价考虑;拖轮船长愈大则重量愈大,造价愈高;2、船宽拖轮船宽主要决定于稳性以及必要的甲板面积,需要考虑的因素有：1稳性要求；2航道限制；3布置要求;3、型深型深对纵向强度、剩余稳性均有很大的影响;由于型深＝设计吃水+最小干舷,故吃水为一定时, 根据最小干舷就可以决定最小型深;4、干舷干舷直接关系到船舶的剩余阻力和大倾角稳性;拖轮的干舷较一般的船舶高, 一般多在～之间,视船舶大小及航区而定;主尺度选择的一般步骤船舶主尺度的选取主要涉及到以下几个方面：① 满足承受重量所需要的浮力,即空船重量加载重量应等于船在设计吃水时的浮力； ② 满足新船所需要的布置地位舱容及甲板面积；③ 满足对新船的各项技术性能快速性、稳性、操纵性、耐波性和强度等的要求； ④ 考虑航线环境、建造与修理厂设备条件对新船主尺度的限制； ⑤ 满足用船部门对新船的有关使用要求; ⑥ 经济性好;具体步骤和方法如下： 1确定主尺度的选择范围首先根据新船的船型、布置地位、航速等和主尺度的限制条件,参考母型船资料,初步确定一个主尺度的选择范围;具体方法是：采用一些主尺度估算公式,对主尺度进行估算,大致确定新船的主尺度范围;2主尺度的第一次近似计算主尺度的初始值可以采用以下方法估算：①采用母型船换算法：采用适当的换算方法粗估新船的主尺度初始值; ②应用统计公式或经验公式：对常规船型,在选用统计公式或经验公式粗估主尺度时,特别要注意公式的适用范围,如果对这些公式的适用范围不清楚,可以用母型船资料来试算,从而了解这些公式的适用范围;3重力与浮力的平衡、舱容和布置地位的初步校核对于布置地位型船：首先校核布置地位与舱容,然后校核浮力与重力的平衡;当吃水允许改变时,用调整吃水的办法来平衡重力与浮力是比较容易的,也可以采用调整方形系数的方法;主尺度的确定方法根据统计资料和近似计算公式来确定船长范围可参考船舶设计手册,根据所给统计资料,进行选择,我选择的是4由船长和主机功率的统计公式来粗略估算：其中：14702 1.4B P KWm =⨯=,结合母型船资料船长LPP 为50m 到60m 之间;结合后面的各种校核可知LPP 为58m;船长对船造价是影响最大的,所以在可能的前提下尽可能的去减小船长;由于要达到相应的马力,所以在无耐之下增加船长从而使其达到相应的要求;船宽的初步估算对于船宽,由于拖轮在工作过程中往往受到被拖船舶的急牵,其稳性要求较高,所以船宽通常按稳性要求结合布置的情况来确定;根据统计资料和母型船来确定船宽范围由母型船换算得到型宽算的船宽为14m型深D 和吃水d 的确定拖船吃水一般由螺旋桨所需的浸沉深度、港口航道条件及对稳性影响较大的B/d 值来选定;本船一般在深水港区和近海海域,因此其吃水不受限制,故吃水的选择主要应从提高推进效率及要求一定的尾吃水和稳性角度来考虑;在一定吃水条件下,型深的大小对稳性、储备浮力等均有影响,因此型深的确定要考虑干舷的要求和型深吃水比的影响以及设计建造的方便;均采用母型船换算公式根据母型船资料, 2.86Bd= 中部吃水取 d 为根据母型船资料,L/D= 型深D 可以取为方形系数的估算沿海船舶方形系数推荐用下式计算：根据 1.08/2B C V L =-但当 1.0V L =时,B C 应减 其中：V 为自由航速,为14kn ； L 为垂线间长英尺初步算的为其它船型系数的确定1. 棱形系数P C沿海船舶的棱形系数和速长比关系采用蒋慰昌公式：1.10/2P C V L =-上式适用于/V L 以下;2. 中剖面系数M C/M B P C C C ==3. 水线面系数W C沿海船舶的水线面系数W C 和方形系数的关系可以用以下表示：0.730.30W B C C =+=4. 浮心纵向坐标B X5.56.5B X V =-拖轮的浮心位置一般在船舯之后,可取在2%--3%LPP 处; 这些均为初步估算,具体校核下面会提及;船舶重量估算及载重量的估算根据同类型船的情况,分别找出各部分的重量系数;1、船体钢料重量H H W C LBD =,系数H C 取自母型船； 为2、舾装重量2/30()O W C LBD =,系数0C 取自母型船； 为3、机电设备重量0.5(/0.7355)M M D W C P =,系数M C 取自母型船；为360t4、排水量裕度取空船重量LW 的5%,综上所述,空船重量LW=105%W H +Wo +W M =1372t1、人员及行李：每人平均重65kg,船员行李50kg; 共2、食品及淡水：食品每人每天4kg,淡水每人每天200kg;可算出食品重量,另外,任务书给出携带淡水～320t; 共353t 3、燃料油+轻柴油：任务书给出携带燃油～535 t; 共535t 4 滑油：任务书给出携带滑油～9t 共9t 5、备品及供应品：该部分通常取为%～1%LW ; 共11t 综合以上,可求出载重量DW ; DW= LW+DW =船舶重量估算根据浮性方程式kLBd B C ρ∆=,由初步选取的主尺度参数计算新船的排水量；Δ=小结由这一章可以大体算出主要尺寸和相关系数以及船体重量;但是这些数据是不可靠的,换需要从新去校核换算;Lpp =58m B =14m d = D =C B = C P = C M = C W = X B =第三章 性能平衡及校核舱容及重力与浮力平衡校核舱容校核一、新船所能提供的舱容的估算主船体总容积的估算,据主尺度包括方形系数,可粗估垂线间长范围内的主船体的型容积1H BD PP V C L BD ==^3BD C 为计算到型深的方形系数,11d d BD B B C C C =+-（）（D-）/(C ）,其中1C 取4;1D 为计入舷弧和梁拱的相当型深,10.7C M D D S =++=; 二、分项舱容的校核1、机舱容积V M机舱所需容积实际上由机电设备布置地位所需的机舱长度L M 和机舱位置所决定;拖轮机舱位置布置在船长中部;已知机舱所需长度L M 和位置时可按下式估算机舱容积：V M =K M L M B D-h DM式中：K M 为机舱体积丰满度系数,取K M =1；h DM 为机舱双层底高度,取h DM = ;机舱长度：L M= l m + C式中：l m =,系数C= ;求得：V M =658m 3 ;2、压载水舱容积V B 压载平均吃水d B =+已知要求的压载航行平均吃水d B 后,可按下式计算压载排水量ΔB,d d BWC C B B =∆∆（） 2-6-4求得： ΔB=<LW= ,即暂时无需压载水舱;求得：V B =0m 33、油水舱容积V OW船上油水舱包括燃油舱、淡水舱、轻柴油和滑油舱等;这些舱所需容积可按储存量来计算：OW i V V =∑ i ci·k ii W V ρ= 2-6-3 式中：i W 为油、水等储存量t ；i ρ为油水的密度t/m 3ci k 为容积折扣系数,对于水舱可取结构折扣系数,对油舱再考虑膨胀系数,重油最后可知道V OW =4、其他舱室容积V A主船体其他舱室还有首尖舱、尾尖舱等等,此范围内上述舱室的容积约占总容积的5%；另外,防污染公约规定,污油、污水舱的舱容不得小于油水舱容积的3%;即可知道V A 占总舱容5%三、全船舱容的校核综上所述需要的总容积为1724m^3小于所能提供的垂线间型容积2908m^3;重力与浮力平衡校核根据初步估算的空船重量LW 和载重量DW 计算出船舶的重力；根据初步选取的L 、B 、D 、d 及B C计算出新船的排水量；比较重力与浮力,采用诺曼系数法进行平衡,最终浮力应略大于重力,并应满足平衡条件的要求;由于排水浮力太过大于船重,不满足要求;因此要进行重力与浮力的平衡校核,采用诺曼系数法进行平衡;采用修正B C来平衡,则诺曼系数： 式中：α= ,β=0 ,γ=0 ;求得：N = ；则δΔ=N ·DW δ= ；再次平衡可知浮力Δ=2281t,略大于LW+DW =,满足条件; 并且从新估算了航速(1.08)B V C =-⨯=此时圆圈P=F R /处在有利“干扰区”初稳性校核拖船的稳性对其安全性和使用效能均有重要的影响,且受稳性规范的约束,是设计中要很好处理的一项重要技术性能;在开始确定主要尺度及船型系数时,就必须给予重视;在此仅考虑初稳性的校核;初稳性高度及横摇周期估算1、满载出港根据船舶静力学,初稳性高 GM=KB+BM-KG亦可化为：212g GM=a d a dB Z +- 式中：g Z =KG 表示重心高度,并且求得：1a =,2a =;最后估算出初稳性高是GM= 横摇周期估算：我国法规的完整稳性规则非国际航行船舶中,横摇周期按下式估算：2240.58f B KG T GM φ+= 3-1-3式中：f=1+B/=,因为B/d>；0GM 为未计及自由液面修正的初稳性高;可求得：T φ=>9s 故,船舶满载时能满足规范对初稳性和横摇性能要求; 2、压载到港`∆≈1789t,/1'('/)0.53w B C C B B C C d d -== ；/1'('/)0.67w B C C W W C C d d -==11 2.53BW C a C ⎛⎫=- ⎪⎝⎭= ；22(0.170.13)W W B C C a C +== 符合法规对我国沿海船只的初稳性高的要求对于3a ,参考相近的船型得出30.78a =,故此时初稳性高有2212314'0.571 4.040.0760.78 5.9 1.37'4B GM a d a a D m d =+-=⨯+⨯-⨯=符合法规对我国沿海船只的初稳性高的要求f= 则横摇周期有：22224144 4.040.580.5818.811.37O B KG T fs GM φ++⨯==⨯=满载和压载都大于8s,符合我国法规自由航速校核计算有效马力曲线Lpp 58 B 14 T Δ B/T Cb xcL/Δ^1/3 Δ^速度13 14 15 Vs/√gLC0 265 220 195 CbcCb%Cb 修正Cb修正数Δ1已修正Cb之C1B/T修正%=-10CbB/T-2%B/T修正数量,Δ2已修正B/T之C2标准xc,%L,船中前或后实际xc,%L,船中前或后相差%L,船中前或后xc修正%xc修正数量,Δ3已修正xc之C3长度修正%=/Lwl长度修正数量,Δ4已修正长度C4Vs^3 2197 2744 3375 Pe可知道,当V=的时候,其有效马力为1501kw总推进系数计算推进系数为：0.H R S P C ηηηη=以上各项效率分别为：船身效率ηH ；敞水效率η0；相对旋转效率ηR ；轴系传送效率S η1螺旋桨敞水效率:22340(75.880.8450.827100.32510)/100P P P B B B η--=-+⨯-⨯1/21/22.52.5525(2940/0.7457)(/0.7457)2.467124.34(14.46(10.145))P a N P B V ⨯===⨯-P —螺旋桨收到功率 N —螺旋桨a V =V1-w即敞水效率: 00.57η=2船身效率(1)(1)H t w η-=- 由海克休公式有0.70.30.70.5760.30.153p w C =-=⨯-=0.500.180.500.5760.180.108P t C =-=⨯-=(1)10.1081.05(1)10.153H t w η--===--3 相对旋转效率ηR ：取4轴系传送效率S η：取,有减速箱;故估算推进系数: 0. 1.050.5970.980.93120.57H R S P C ηηηη==⨯⨯⨯= 而由有效功率曲线知：Pe=则: 1501.0.5112940Pe P C P === 两者相近,符合要求干舷校核按国内航行海船法定检验技术规则.2004进行计算校核 1、 基本干舷0f 按下式计算：查B 型船舶的基本干舷 得0f =544mm<100m 的B 型船舶干舷修正值1f取封闭上层建筑有效长度E 为 所以1f =03. 方形系数对干舷的修正2f当实船的方形系数CB<=时,取2f =0所以本船2f =04.型深对干舷的修正值3f 当D1>L/15时31(/15)f D L R =- mm R=L/ 可以求得3f =5. 有效上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值4f 4f =K 4f K= 可求得4f =6.舷弧对干舷的修正值5f50.7522F A S S l f S L +⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ mm S=SF,SA 的求值如下表50.7522F A S S l f S L +⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=综上所述知最小干弦：012354400263.580.6877.8804.6F F f f f mm =+++=+++-+=而本船干弦:590049001000f D B mm =-=-= 大于最小干弦,是符合规定的;本章小结经过重力与浮力调整,舱容校核与调整后,新船的有关参数如下： 排水量∆=2281m 3,空船重量LW=1372t ,载重量DW=机舱容积V M =653m 3,油水舱容积V OW =984m 3,其他舱室容积V A = C B = C P = C M = C W = D 1=第四章 主尺度方案的确定本船的主要要素：58PP L m = 14B m = 5.9D m = 4.9d m = 0.556B C = 0.576P C = 0.706w C = 0.965M C = 2.26%b PP X L =- 2280.98t ∆= 14.46V kn =结束语：本课程设计是在船舶设计原理的基础上,结合一学期所学内容,综合分析计算出所要求的船只;因为知识和时间的限制,本计算是较粗略的,在excel 表格中计算只是大体满足了基本的要求;主尺度计算主要是通过母型船的公式,估算和校核基本依照书本所给的公式;通过最后调试和校核,最后得到是满足所给主机功率的各项数值;因为学识所限,感觉纯在着许多漏洞,希望老师在批改的时候能指正;参考文献：船舶原理上下册盛振邦、刘应中主编,上海交通大学出版社出版,2003；船舶设计原理顾敏童主编,上海交通大学出版社出版,2001；船舶设计实用手册,中国船舶工业总公司编,中国交通科技出版社,2007；国内航行海船法定检验技术规则中华人民共和国海事局 2004 ;。
《船舶设计原理》课后习题及答案
《船舶设计原理》习题集第一章绪论1.从船舶的用途角度，船舶一般分哪些类型？从船舶的用途角度，船舶一般分为军用船舶和民用船舶，民用船舶主要有运输船、工程船、工作船以及特殊用途船等类型。
2.对新船的设计，主要满足那几个方面的基本要求？适用、安全、经济和美观4个方面3.船舶设计遵循的基本原则：贯彻国家的技术政策遵守国际、国内各种公约、规范和规则充分考虑船东的要求4.民船设计技术任务书主要包括哪些内容？①航区、航线；②用途；③船型；④船级；⑤船舶主要尺度及型线；⑥船体结构；⑦动力装置；⑧航速、续航力；⑨船舶性能；⑩船舶设备；⑪船员配备及其舱室设施5.海船的航区如何划分？内河船的航区如何划分？遮蔽、沿海（Ⅲ类航区）、近海（Ⅱ类航区）和无限航区（Ⅰ类航区）内河船舶航行区域，根据水文和气象条件划分为A，B，C三级，其实某些水域，一句水流湍急情况，又划分为急流航段，即J级航段6.目前，我国将新建船舶的设计划分为哪几个阶段？制定产品设计技术任务书、报价设计、初步设计（合同设计）、详细设计、生产设计、完工设计7.何谓船舶的设计航速与服务速度、试航速度、自由航速？设计航速、服务航速：设计航速是指在船舶设计时理论上给定的速度，服务航速是船舶在航行时实际的速度，船舶会根据班期，风向，水流等多种因素来调整船舶速度。
一般按设计航速的85%计算。
试航速度：船舶在满载情况下，静水域中主机额定功率所能达到的速度叫试航速度。
8.解释：航速、续航力、自持力以及他们之间的关系航速（kn，km/h）：民用运输船为要求达到的满载试航速度。
拖船常提出拖带航速、拖力的要求及自由航速的要求。
续航力（n mile，km）：在规定的航速或主机功率下（民船通常按主机额定功率的85%~90%的螺旋桨设计点时），船上所携带的燃料储备可供航行的距离。
自持力（d）：船上所携带的淡水河食品可供使用的天数。
9.船舶的六大性能：浮性、稳性、抗沉性、快速性、适航性、操纵性第二章海船法规的相关内容10. 船舶稳性衡准公式1/≥=f q l l K 中，q l 和f l 分别指什么，如何确定？q l ：最小倾覆力臂，m ，应用计及船舶横摇影响后的动稳性曲线来确定 f l ：风压倾侧力臂，m ，按下式计算f l =p A f Z/9810Δ11. 船舶的横摇角主要与哪些因素有关？船宽、吃水、初稳性高度、船舶类型和舭龙骨尺寸12. 按照法规要求，对干货船、油船、客船、集装箱船规定各核算哪些载况？干货船：满载出港、满载到港、压载出港、压载到港客船：满载出港、满载到港、满客无货出港、满客无货到港、压载出港、压载到港油船：满载出港、满载到港、部分装载出港、部分装载到港、压载出港、压载到港集装箱船：满载出港、满载到港、压载出港、压载到港13. 客船分舱和破舱稳性常规计算的目的是什么？保证船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定的稳态和稳性14. 主船体水密舱室划分时，如何决定其舱长？船舶处于最深分舱吃水时，船舶在一层或数层限定垂向浸水范围的甲板及其以下部分最大投影型长度（不一定对）15. 计算船舱进水后船舶浮态和稳性的基本方法有（增加重量法）和（损失浮力法）16. 解释：舱室渗透率、船舶的可浸长度及其曲线、安全限界线、分舱因数、分舱指数舱室渗透率：舱室渗透率是船舶破损后，在限界线下的被水侵占的舱室容积与各舱室容积之比。
船舶生产设计第一章船舶生产设计概论
项目对比
两类造船模式特征简要归纳如下
传统造船模式
现代造船模式
建模特征
传统导向型（按功能/系统/专业）
产品导向型（按区域/类型/阶段）
设计方式
按施工设计，分别由工艺、计划、生产部 按详细设计由生产设计部门集中进行区
门分专业，按系统进行工艺性设计。
域性设计。
特点：设计、工艺、管理3者分离
第一阶段 按功能系统组织生产的造船模式是组织造船的初级模式。
船舶生产设计第一章船舶生产设计 概论
第二阶段：按区域 / 系统组织生产的造船模式。 特点： （1）产品作业任务分解与组合，船体建造是按结构区域进行的；舾装作业除
部分分段预舾装外，主要按使用功能 / 系统组织生产；
（2）船舶设计、制造工艺、生产管理是各自独立的；
2）生产设计通过舾装综合布置图，把区域内所有块、舾装件间不发生干涉合理布置。
3）生产设计通过托盘管理表来组织生产、计划、资材物流配送；因每个 托盘是在同一区域、同一阶段作业从而提高工作效率降低劳动强度。
4）生产设计通过标准化、编码化、计算机技术、信息技术来解决大量信 息，以达到提高设计质量、缩短设计周期；因此，生产设计是现代造船模式 的基础之一
船舶生产设计第一章船舶生产设计
概论
造船模式综合： （1）4 种模式从本质上可分为两大类别
系统导向型造船模式——传统造船模式（前两种） 产品导向型造船模式——现代造船模式（后两种） （2）未来的造船模式是以中间产品模块化为特征的模块化总组（装）造船模 式。
注：作为中间产品造船模块应具有： （1）标准尺寸和标准件； （2）主要部件具有可选择性的最终产品单元（船体结构单元和舾装功能单
船舶动力装置原理与设计_第1章
Tips:汽轮机推进装置主要采用的是汽轮机+减速齿轮箱+定距桨的形式；少数采 用汽轮机电力传动形式。
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燃气轮机推进动力装置
• • • • • 优点: a. 重量尺寸小； b. 操纵方便，备车迅速； c. 自巡航到全速工况加速迅速； d. 具有多机组并车的可靠性； • 缺点: • a. 必须配备不同燃料及相应的 管路及贮存设备； • b. 主减速器的小齿轮数目多， 结构复杂； • c. 在减速器周围布置有难度。
• e. 管理与检修费较低。
• 潜艇蓄电池也是一种电力推进装置
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目前舰艇电力推进装置的发展动向
• 以交流（交流发电机和交流电动机）电力推进装置取代 直流（直流发电机和直流电动机）电力推进和交直流 （交流整流发电机和直流电动机）电力推进装置
– 交流电力推进装置具有极限功率大，效率高和可靠性好的优点， 根据推进电机的类型，可分为异步电动机和同步电动机交流推 进装置；而根据电流交换器的结构形式不同分为晶闸管变频交 流电力推进装置、电力晶体管和可关断晶闸管交流电力推进装 置. – 是以超导电机（超导发电机和超导电动机）为功率元件的电力 推进装置，与普通电力推进相比，具有重量轻、体积小、效率 高、噪声低的特点。由于超导材料必须工作在相应的临界温度 以下，要有一套复杂的液氮设备，所以在一定程度上制约了它 的广泛应用。近年来，随着低温技术的迅速发展，特别是低温 技术的小型化，为超导电力推进在舰艇上的应用提供了良好的 条件。。
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第1章船舶设计概要
第一章船舶设计概要1.1船舶设计的特点和要求1.1.1 船舶设计特点船舶是一种水上建筑物，具有环境条件特殊、类型多、系统复杂、技术含量高、投资巨大、使用周期长的特点。
因此，船舶设计必须持认真、慎重的态度。
船舶的种类很多，就民用船舶而言，有运输类船舶、工程类船舶、观光旅游类船舶以及特种用途类船舶。
其中运输类船舶有：散货船、集装箱船、滚装船、运木船、多用途货船、冷藏船、油船、化学品船、液化气体船、客船、渡车、高速船、双体船、拖船、驳船等各型船舶。
每种船舶的设计都有各自的特点。
每艘船舶都是由许多部分组成的一个大系统。
通常，自航运输船舶至少有以下各部分组成：船体与结构一一具有支持全船重量的浮力；满足装载和安装各种设备所需的容积和地位；有优良的各项性能（如稳性、快速性、分舱破舱稳性性、耐波性等）；其结构能保证水密完整性和必要的强度、刚度以及能避免发生有害的振动。
主机与控制 --- 推动和控制船舶以不同的航速航行。
舵装置一一控制船舶的航向。
电站——发电和配电，向船上各种用电设备供电。
助航和通信一一确定船位，避免碰撞，保持对内和对外的通信联络。
船体开口的关闭装置一一保证船体开口能处于关闭状态，以确保船舶和货物及人员的安全。
货物装卸和配载一一把货物高效、合理地装进或卸出货舱。
消防一一限制火灾蔓延的防火分隔，探知火灾发生和报警以及灭火。
救生一一船舶遇难时船上人员自救和营救落水人员。
锚泊和系泊一一保持船舶在锚地和码头边停泊时的船位。
防污染一一控制油类和其他有害物质对环境的污染。
生活设施一一保护和维护船上人员生活的舱室和设备。
以上各部分的设计涉及多门专业。
船舶设计是分专业，分部门协调完成的。
通常，船舶设计分为船体、轮机、电气三大专业（不包括各种通用设备产品的设计），其中船体又分为总体、结构和舾装设计三大部分。
以上各专业和部分的设计工作相互间的关系如图1.1.1所示，其中总体设计与其他各部分的设计都有密切的关系。
总体设计的工作主要包括：主要尺度和船型参数的确定、总布置设计、 型线设计、各项性能的计算和保证。
船舶生产设计第一章船舶生产设计概论
船舶生产设计的目标
提高船舶建造效率
通过合理的生产设计，优化建 造流程，减少重复作业和资源 浪费，从而提高船舶建造效率
。
降低建造成本
有效的生产设计有助于降低材 料、人工和时间的成本，从而 降低整船的建造成本。
质量问题，确保最终产品的质量。
03
船舶生产设计的原则
标准化原则
标准化原则是船舶生产设计的基础，它要求在船舶生产的各个环节中，遵循统一的 标准和规范，以确保生产过程的协调性和一致性。
标准化原则的实施可以大大提高生产效率，降低生产成本，同时保证产品的质量和 安全性。
标准化原则还涉及到对生产设备的标准化要求，以确保设备的互换性和通用性，方 便维修和替换。
模块化原则
模块化原则是船舶生产设计的重要思想，它通 过将船舶整体划分为若干个独立的模块，实现 并行设计和生产，从而提高生产效率。
模块化原则的应用可以简化生产流程，降低生 产难度，同时便于模块的维修和升级。
模块化原则还要求对各个模块进行统一规划和 布局，以确保整体结构的协调性和美观性。
信息化原则
01
船舶生产设计第一章 船舶生产设计概论
目录
• 船舶生产设计概述 • 船舶生产设计的重要性 • 船舶生产设计的原则 • 船舶生产设计的未来发展
01
船舶生产设计概述
船舶生产设计的定义
船舶生产设计是指根据船舶的建造要 求和规范，对船舶的各个生产阶段进 行系统的规划、组织、协调与控制， 以确保船舶建造过程的顺利进行。
信息化原则是现代船舶生产设计的必然趋势，它通过引入信息 技术和数字化手段，实现生产过程的智能化和自动化。
船舶设计原理_01_船舶设计概要_0105_船舶设计的工作方法
111.5船舶设计的工作方法第一章船舶设计概要1.5 船舶设计的工作方法科学研究的基本任务就是探索和认识客观事物的内在本质及其变化规律。
设计工作的基本任务则是造物。
人类通过劳动创造物质财富和精神财富，而最基础、最主要的创造活动便是造物。
设计是一种预先计划的造物活动，是一种把设想通过合理的规划、周密的计划、并以各种感觉形式传达出来的过程。
因此，设计工作者必须首先理解用户的期望、需要和动机，以及业务、技术和行业上的需求和限制；然后将这些信息转化为对产品的规划，使得产品的形式、内容和行为变得有用、能用，令人向往，并且在经济和技术上可行。
1.5船舶设计的工作方法1.5 船舶设计的工作方法对于船舶设计而言，基本任务则是造船。
这是一项实践性很强的创造性活动。
船舶设计工作者，除了需要掌握必备的专业知识、进行必要的专业训练外，还需要具有一定的人文素质和工程素养。
1.5 船舶设计的工作方法船舶设计的工作方法可以归纳为调查研究、搜集资料分工协同、综合解决与时俱进、创新发展1.5 船舶设计的工作方法一、调查研究、搜集资料深入地调查研究，全面地搜集资料，是做好船舶设计工作的基本要素。
1.5 船舶设计的工作方法一、调查研究、搜集资料船舶设计的许多教训表明，没有正确领会用船部门的意图和要求，不能掌握有关的实际情况，设计工作常常徒劳无功，甚至失败。
调查研究，通常包括以下两个方面主要内容●用船部门的意图和要求●船舶的限制条件和市场信息1.5 船舶设计的工作方法一、调查研究、搜集资料船舶设计的许多经验表明，如果没有足够的技术资料，工作将很难开展。
即使勉强地去做了，也很难设计出一艘成功的好船。
搜集资料，主要从以下两个方面入手●来自母型船的直接数据资料●来自同类船的统计数据资料1.5 船舶设计的工作方法二、分工协同、综合解决有效的分工协同，客观的综合解决，是做好船舶设计工作的关键要素。
1.5 船舶设计的工作方法首先，船舶是一个由多个系统组成的结构物，涉及诸多专业。
船舶设计原理(第一章)船舶设计概要
1.4 船舶设计阶段的划分
1.4.1初步设计阶段主要技术文件
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
船体说明书； 总布置图； 型线图； 中剖面结构图及构件计算书； 航速、稳性、舱容、干舷等估算书或计算书； 机舱布置图； 电力负荷估算书； 主要设备规格和厂商表。
1.4 船舶设计阶段的划分
1.4.2详细设计阶段
1.3 船舶设计的工作方法
1.3.3 母型改造、推陈出新
母型改造的多样性。
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
用母型改造法设计新船要突出一个改造，即在 参考母型的过程中要有所改进和创新。母型改 造设计方法不是一种简单的拼拼凑凑，而是设 计者根据新船的特点和要求，在熟练掌握船舶 设计原理和方法基础上的创造性的工作。
1.1 船舶设计的特点 协调性 船舶设计是分专业，分部门协调 完成的。通常，船舶设计分为船体、 轮机、电气三大专业（不包括各种 通用设备产品的设计），其中船体 又分为总体、结构和舾装设计三大 部分。以上各专业和部分的设计工 作相互间的关系如图所示，其中总 体设计与其他各部分的设计都有密 切的关系。 船舶设计必须要协调好各部门的 工作，既要使船舶的各部分充分发 挥自身功能，又要使相互关系达到 最佳的配合。
1.2 船舶设计的基本要求 船东的设计技术任务书
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
船东对设计的要求是通过设计技术任务书的形式给出的。 一般运输船舶的设计技术任务书包括以下基本内容： 航区和航线 船型 用途与装载能力 船级与船籍 船级标志： 动力装置 ★CSA Cutter Suction Dredger, Dredging Within R2, Non-propulsion, FTP 航速 续航力与自持力 船体结构与材料 Lmax Bmax Tmax DW Max. TEU Max. 总体布置 2010.1 [m] [m] [m] [t] 主要设备 巴拿马运河 294.13 32.31 12.04 65000 4000 12000 生活设施 巴拿马运河(2014年后) 427.00 55.00 18.00 苏伊士运河 —— —— 20.12 240000 17000 限制条件 马六甲海峡 —— —— 21.00 300000 18000
船舶设计原理_01_船舶设计概要_0104_船舶设计的阶段划分
111.4船舶设计的阶段划分第一章船舶设计概要1.4 船舶设计的阶段划分根据现代造船的特点，船舶设计一般分为四个阶段。
初步设计详细设计生产设计完工文件1.4 船舶设计的阶段划分在深入分析任务书和调查研究的基础上，从全局出发，提出船体、轮机、电气不同专业方面的各种可行性方案，并进行分析比较，从而得出一个能满足船东要求的合理的设计方案。
一、初步设计初步设计●确定船舶主要要素；●在总布置、主机选型、船体型线、主要性能等方面进行细致的工作；●通过计算、绘图、必要的模型试验及分析论证等技术于段，得出决定全船技术形态的总体方案；●在船体基本结构、主要舾装设备、机舱布置、电力负荷及电站配置、机电设备选型等方面开展初步设计。
1.4 船舶设计的阶段划分一、初步设计初步设计的关键工作内容是总体设计（1）船体说明书；（2）总布置图；（3）型线图；（4）中剖面结构图及构件计算书；（5）航速、稳性、舱容、干舷等估算书或计算书；（6）机舱布置图；（7）电力负荷估算书；（8）主要设备规格和厂商表。
初步设计应当形成的主要技术文件1.4 船舶设计的阶段划分一、初步设计显然，初步设计阶段的工作是初步的。
但是，涉及全船主要技术形态的参数和指标应当是可靠的，技术和措施应当是合理的。
在初步设计阶段，应根据具体情况决定所完成的工作内容的深度和广度。
1.4 船舶设计的阶段划分一、初步设计主要图纸和技术文件应取得船东认可，作为下一阶段设计的依据。
1.4 船舶设计的阶段划分二、详细设计在初步设计所形成的总体设计的基础上，依据造船详细设计合同和经审查通过的初步设计技术文件，对各个局部的技术问题进行深入分析，开展各个分项目的详细设计和计算，调整和解决船、机、电各方面具体的问题和矛盾。
最终确定有关设计船的全部技术性能和船体结构，对重要设备和材料提出选型订货的技术要求，等等。
●设计图纸和技术文件送法定检验机构和所入船级社进行审查。
●审查通过后，还需根据审图意见对设计图纸进行修改。
船舶设计原理
船舶设计原理第一章1. 船舶设计分为船体、轮机、电气设计;其中船体设计又分为总体、结构和舾装设计;总体设计的工作主要包括：主尺度和船型参数的确定、总布置设计、型线设计、各项性能的计算和保证。
2. 船舶设计的特点：1）必须贯彻系统工程的思想，考虑问题要全面,决策时要统筹兼顾；2）设计工作是由粗到细，逐步近似，反复迭代完成的。
船舶设计也可以说是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。
3。
船舶设计的基本要求：适用、经济; 安全、可靠；先进、美观4。
续航力是指在规定的航速(通常为服务航速）或主机功率下，船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离。
自持力是指船上所带淡水和食品可供使用的天数。
船舶设计一般分为初步设计、详细设计、生产设计和完工文件四个阶段。
前一阶段的设计结果是后一阶段设计的依据，后一阶段是前一阶段的深入和发展。
第二章1。
图纸审查是指新船或改建船舶在设计阶段按规定的送审图纸资料目录将设计资料送交审图部门审查，审图部门审查后提出对设计图纸资料的审查意见书，设计单位依此修改设计并提交对审图意见的答复书。
这个图纸审查的过程通常称为“送审”。
2。
干舷是指船中处从干舷甲板的上表面量至有关载重线的垂直距离。
最小干舷是根据规范有关规定计算得到的最小干舷值，它是保证安全性而限制船在劳动过程最大吃水而提出的要求。
船舶具有足够的干舷一方面可以保证有一定的储备浮力,另一方面可以减少甲板上浪。
最小干舷主要从甲板淹湿性和储备浮力这两个基本点来考虑。
3.“A”型船舶——专为载运散装液体货物而设计的一种船舶。
“B"型船舶--达不到上述“A”型船舶各项条件的所有船舶。
4。
船长L是指最小型深85％处水线部长的96%，或沿该水线从首柱前缘至舵杆中心线的长度，取其大者.5.B—60型船舶:船长超过100m的B型船舶，在计算干舷时，其基本干舷取为B型船舶表列干舷值减去了对应船长的B型船舶表列干舷与A型船舶表列干舷值之差的60%,这种船称为B—60型船舶.B—100型船舶：当基本干舷的减小值增大到B型船舶表列干舷和A型船舶表列干舷的总差值时（即B型船舶的基本干舷取为A型船舶的表列干舷），这种船称为B-100型船舶.6。
船舶设计原理总复习
第一章船舶设计概要1.船舶设计工作具有哪些特点？答：（1）必须贯彻系统工程的思想，考虑问题要全面，决策时要统筹兼顾；在总体设计中一定要处理好主要矛盾和次要矛盾的关系，要协调好各部门的工作，既要使船舶的各部分充分发挥自身功能，又要是相互关系达到最佳的配合。
（2）船舶设计的另一个特点是：设计工作是由粗到细、逐步近似、反复迭代完成的。
船舶设计也可以说是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。
2.船舶设计有哪些基本要求？（1）适用、经济（2）安全、可靠（3）先进、美观3.新船设计的基本依据是“设计技术任务书”，它反映了船东对新船的主要要求。
请问设计技术任务书通常是如何制定的？运输船舶的设计技术任务书一般包括哪些基本内容？答：（1）设计技术任务书是用船部门根据需要和可能，经船型的技术经济论证后得出的。
船型的技术经济论证是对不同船型方案的投资规模、经济效益和技术上的可行性进行比较和分析。
（2）一般运输船舶的设计技术任务书包括以下基本内容：1）航区和航线海船航区是根据航线离岸距离和风浪情况来划分的。
航区不同，对船舶的安全性和配备配置要求不同。
我国法规对非国际航行海船的航区划分为远海航区、近海航区、沿海航区、遮蔽航区。
内河船的航区根据不同水系或湖泊的风浪情况划分为A级、B级、C级等。
2）船型这里的船型是指船舶的类型、甲板层数、机舱部位、首尾形状和其他特征。
3）用途新船的使用要求，通常给出货运的货物种类和数量以及货物的理化性质和其他要求。
4）船籍和船级船级是指新船准备入哪个船级社，要求取得什么船级标志，确定设计应满足的规范。
船籍是指在哪国登记注册的船舶，确定新船应遵守的船籍国政府颁布的法定检验规则。
5）动力装置给出主机和发电机组的类型、台数、燃油品质和推进方式。
6）航速和功率储备对航速一般给出服务航速（kn，节，海里/小时）。
服务航速是指在一定的功率储备下新船满载能够达到的航速。
对拖船通常提出拖带航速下拖力的要求或自由航速的要求。
船舶设计原理
船舶设计原理1. 引言船舶设计是指通过合理的设计和优化来满足船舶的功能要求和性能指标。
船舶设计原理是指在船舶设计过程中所遵循的基本原理和方法。
本文将介绍船舶设计的原理，包括船体设计原理、船舶稳性原理、船舶阻力原理以及船舶动力原理。
2. 船体设计原理船体设计是船舶设计的基础，其目的是为了保证船舶具有良好的航行性能和结构强度。
在船体设计中，需要考虑的因素包括船舶的载重能力、船身形状、船舶的稳定性和船舶的结构强度等。
船体设计的原理主要有以下几点：•良好的流线型：船舶的流线型设计对减小阻力非常重要。
通过优化船体的形状，可以减少水流的阻碍，提高船舶的速度和燃油效率。
•合理的船舷和船体宽度比例：要根据船舶的用途和载重能力来确定船舷和船体宽度的比例。
合理的比例设计可以提高船舶的稳定性和抗风浪的能力。
•结构强度设计：船舶的结构强度设计包括船体的承重力和船体的抗疲劳性能。
通过合理的结构强度设计，可以确保船舶在航行中不会发生结构破坏的情况。
3. 船舶稳性原理船舶稳性是指船舶在航行过程中保持平衡的能力。
船舶稳性原理主要包括稳性原理和倾覆稳性原理。
•稳性原理：船舶稳性的基本原理是船舶的重心和浮力的关系。
船舶的重心要位于浮力的上方，以保持船舶的稳定性。
如果船舶的重心超过浮力的位置，则会导致船舶倾覆。
•倾覆稳性原理：船舶的倾覆稳定性是指船舶在受到外部力作用时能够保持平衡的能力。
船舶的倾覆稳定性设计主要包括形心高度的计算和倾覆力矩的分析。
4. 船舶阻力原理船舶阻力是指船舶在航行过程中受到的阻力。
船舶阻力原理主要包括波浪阻力、摩擦阻力和空气阻力。
•波浪阻力：船舶在航行中会产生波浪，波浪阻力是由波浪对船体的阻碍力产生的。
•摩擦阻力：船舶在与水的接触中会产生摩擦阻力，摩擦阻力与船舶的速度和船体的光滑程度有关。
•空气阻力：船舶在航行中会受到空气的阻力，空气阻力主要与船舶的外形和速度有关。
降低船舶阻力的方法包括减小船舶的湿表面积、优化船舶的流线型、提高船体光滑度等。
船舶设计手册总体分册
船舶设计手册总体分册第一章：船舶基础知识1.1 船舶类型和分类1.2 船体结构和船舶主要部件1.3 船舶设计基本原理第二章：船舶外形设计2.1 船舶外形设计原理2.2 船型系数和船舶性能2.3 船舶稳性设计2.4 船舶阻力计算及优化设计第三章：船舶结构设计3.1 船舶结构设计基本原理3.2 船舶结构材料及加工工艺3.3 船舶结构设计标准和规范第四章：船舶动力系统设计4.1 船舶动力系统概述4.2 船舶主机选择和布置4.3 船舶推进系统设计4.4 船舶动力系统控制与调校第五章：船舶电气与自动化系统设计5.1 船舶电气系统设计原理5.2 船舶自动化系统设计与集成5.3 船舶电气设备选型及配电系统设计5.4 船舶电气系统安全和维护第六章：船舶舾装设计6.1 船舶舾装设计原理6.2 船舶甲板设备布置6.3 船舶舱舱布置和内部装修设计 6.4 船舶舾装材料选择和使用第七章：船舶安全设计与规范7.1 船舶安全设计理念和原则7.2 船舶结构和设备的安全设计要求 7.3 船舶消防与逃生系统设计7.4 船舶安全管理体系及应急预案第八章：船舶环境保护与节能设计 8.1 船舶环保设计原则8.2 船舶排放控制技术及设备选择 8.3 船舶节能设计与技术应用8.4 船舶环保与节能管理系统第九章：船舶施工与验收9.1 船舶施工工艺概述9.2 船舶施工组织与管理9.3 船舶验收检测标准及流程9.4 船舶交付与验收程序第十章：船舶维护与修理管理10.1 船舶维护管理体系10.2 船舶日常维护和保养10.3 船舶定期检测与维修计划10.4 船舶事故与紧急维修处理第十一章：船舶设计创新与前沿技术11.1 船舶设计创新理念与方法11.2 船舶数字化设计与虚拟仿真技术11.3 船舶智能化技术应用11.4 船舶未来发展趋势与展望通过以上分册内容，读者可以全面了解船舶设计的理论、原则和技术，掌握船舶设计的全流程知识，有助于提高船舶设计师的专业水平和综合能力，使其能够独立完成船舶设计工作，并为行业发展做出积极贡献。
船舶设计原理船舶设计概要
船舶设计原理船舶设计概要在船舶设计中，首先需要确定船舶的用途和任务，这将直接影响到船舶的设计要求和规格。
根据用途的不同，船舶可以分为货船、客船、油船、渔船等多种类型。
而任务的不同需要考虑载重量、航行速度、船舶尺寸和船舶能耗等因素。
在确定船舶用途和任务后，设计师需要进行船舶的总体设计。
总体设计包括船舶的主要尺寸、船体形状和船舶的排列布局。
船舶的主要尺寸包括船体长度、宽度和高度等。
这些尺寸决定了船舶的外形和船舶的有效载荷。
设计师需要根据船舶用途和任务的要求，合理确定船舶主尺寸，以满足设计要求。
船体形状是船舶设计中一个非常重要的要素。
船体形状直接影响到船舶的阻力、稳定性和航行性能。
优秀的船体形状可以降低船舶的阻力、提高船舶的航行速度和降低燃料消耗。
因此，船舶设计师需要通过数学模型和流体力学计算来确定最佳的船体形状。
船舶的排列布局是指各个船舱、货仓和机舱等船体内部空间的布局和组织。
船舶的排列布局需要考虑船舶的载重量分布、船舶的稳定性和乘客舒适性等因素。
合理的排列布局可以提高船舶的载重能力、提高船舶的稳定性和乘客舒适度。
在船舶总体设计完成后，设计师需要详细设计船舶的各个部分。
这包括船舶的船体结构、推进装置、动力系统和操纵系统等。
船舶的船体结构需要满足船舶的强度要求和安全要求。
推进装置、动力系统和操纵系统需要考虑船舶的航行性能和操纵性能。
船舶的稳定性是船舶设计中一个重要的概念。
船舶稳定性包括静态稳定性和动态稳定性。
静态稳定性是指船舶在平静的海面上保持平衡的能力。
动态稳定性则是指船舶在受到外力作用时保持平衡的能力。
设计师需要根据船舶的用途和任务，合理设计船舶的稳定性。
综上所述，船舶设计原理是指在设计船舶时需要考虑的基本原则和概念。
船舶设计师需要根据船舶的用途和任务，确定船舶的主要尺寸、船体形状和船舶的排列布局。
在详细设计阶段，需要设计船舶的船体结构、推进装置、动力系统和操纵系统。
在设计船舶过程中，船舶的稳定性也是一个重要的考虑因素。
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1.4 船舶设计阶段的划分
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
根据现代造船的特点，船舶设计通常分为初步设 计、详细设计、生产设计和完工文件四个阶段完成。
1.4.1初步设计阶段
➢ 这一阶段的主要工作，是在深入分析任务书和调查研究 的基础上，从全局出发，提出船体、轮机、电气不同专 业方面的各种可性方案，进行分析比较，得出一个能满 足船东要求的合理的设计方案。
➢ 设计工作的过程如同一般事物的发展一样， 总是不断地从肯定走向否定到再肯定，具有 螺旋式上升的特点。
1.2 船舶设计的基本要求
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
新船设计的基本要求：
经济
船舶的经济性涉及三个基本要素，即建造成本、营 运开支和营运收入。设计中的技术措施是否恰当，决策 是否正确，对船舶的经济性会产生很大的影响。设计工 作中必须把经济性放在十分重要的地位来考虑。
1.3 船舶设计的工作方法
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
1.3.1 调查研究、搜集设计资料
➢ 用船部门的意图和要求。 ➢ 航线、航道，港口、码头，建造、维修等条件。 ➢ 型船的技术资料 ，如主要要素、载重量、舱容、航速、
主机参数、重量重心、总布置图、型线图、船模及实船 试验资料等等。
1.3.2 综合分析、合理解决
➢ 设计工作中矛盾是不可避免的，但矛盾之间也存在互相 依存、互相转化的统一关系，要在综合分析的基础上， 抓住主要的矛盾，有侧重、有兼顾地考虑问题，从而找 出解决问题的合理途径。
➢ 特别要强调综合分析的重要性。
1.3 船舶设计的工作方法
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
1.3.3 母型改造、推陈出新
➢ 现有船舶是人们造船和用船经验的结晶，也 是科学技术不断发展的成果。某一类型船舶 的发展和演变过程，存在着由它们的使用任 务和要求所决定的共性问题，这就决定了这 类船舶必然具有许多相近的技术特征和内在 规律，这些特征和规律也是人们合理解决船 舶设计中众多矛盾的结果。吸取和利用这些 经验和规律，可以减少盲目性，使新船设计 有较可靠的基础。
保证新船的适用性是设计中处理各种矛盾时首先要 考虑的因素。
安全
船舶的安全是关系到人命和财产以及环境污染的重 大问题。因此，安全性是船舶的一项基本质量指标。
船舶设计中必须严格遵守法规和规范的规定，满足 法规和规范的各项要求。
1.2 船舶设计的基本要求
新船设计的基本要求
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
综观现代船舶的发展、新船型的出现和新技术的采 用，无一不是受经济因素的刺激。经济是技术发展的基 础和动力，技术是实现经济目的的手段和工具，两者相 互渗透，相互推动。
1.2 船舶设计的基本要求
新船设计的基本要求
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
适用
适用是指新船能满足预定的使用要求 。对运输船舶 而言，主要是保证运输能力和提高运输质量，如装载能 力、航速、装卸效率、航海性能等。
船舶设计原理 船舶设计原理 第一章 船舶设计概要
第一章 船舶设计概要
船舶设计原理
1.1 船舶设计特点
系统性
船舶设计必须贯彻系统工程的思想，考虑问题要全面，决策时要统 筹兼顾；在总体设计中一定要处理好主要矛盾和次要矛盾的关系。一 艘船舶是由许多部分组成的一个大系统。
通常，自航运输船舶至少有以下各部分组成：
➢ 生产设计不仅使详细设计描述的产品具有可制造 性，而且要改正前面设计阶段可能存在的错误。
❖《船舶设计原理》
课 号：001-(2010-2012-1) 教学班：NA435
上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院
❖2011年9 月
1.2 船舶设计的基本要求
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
船东的设计技术任务书
船东对设计的要求是通过设计技术任务书的形式给出的。
一般运输船舶的设计技术任务书包括以下基本内容：
➢ 航区和航线 ➢ 船型 ➢ 用途与装载能力 ➢ 船级与船籍 ➢ 动力装置 ➢ 航速 ➢ 续航力与自持力 ➢ 船体结构与材料 ➢ 总体布置 ➢ 主要设备 ➢ 生活设施 ➢ 限制条件
1.4 船舶设计阶段的划分
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
1.4.3生产设计阶段
➢ 生产设计是在确定总的建造方针前提下，以详细设 计的结果，按建造工艺阶段，施工区域和单元绘制 计入各种工艺技术指标和管理数据的工作图表和施 工图纸，提供生产信息文件。
➢ 生产设计的文件即要反映施工工艺要求，又要反映 组织建造的生产管理过程。
可靠
船舶使用周期长，船上重要设备和部件的可靠性对 安全性和经济性影响很大。某些设计或设备虽然能满足 有关要求，但其可靠性仍可能有很大差别。因此在设计 方案的优选和设备的选用中对可靠性问题要给予充分的 重视。
先进、美观
设计的船舶要具有先进性，设计的结果要追求完美 性。先进是指性能优良、技术和装备先进；完美是指矛 盾处理恰当、问题考虑周到、布置有序、造型美观。
1.3 船舶设计的工作方法
1.3.3 母型改造、推陈出新
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
➢ 母型改造的多样性。
➢ 用母型改造法设计新船要突出一个改造，即在 参考母型的过程中要有所改进和创新。母型改 造设计方法不是一种简单的拼拼凑凑，而是设 计者根据新船的特点和要求，在熟练掌握船舶 设计原理和方法基础上的创造性的工作。
1.4.2详细设计阶段
➢ 该阶段的设计内容是在上一阶段的总体设计的基础 上，对各个局部的技术问题进行深入分析，开展各 个分项目的详细设计和计算，调整和解决船、机、 电各方面具体的问题和矛盾，最终确定新船全部的 技术性能、结构强度、各种设备、材料以及订货的 技术要求等等 。
➢ 在详细设计阶段中，还要进行设计送审工作，即将 设计图纸和技术文件送法定检验机构和所入船级社 审查。审查通过后还需根据审图意见对设计图纸进 行修改 。
1.3 船舶设计的工作方法
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
1.3.4 逐步近似、螺旋上升
➢ 船舶设计是一项复杂的系统工作，涉及到许多方面和因 素，它们相互交叉，相互影响，设计者对新船的认识有 一个由表及里，由浅而深的过程。因此，船舶设计工作 也有一个与其相适应的工作方法和程序。
➢ 设计工作是分阶段完成的。不同设计阶段中所考虑的问 题是有所重复的，但重点和详细程度不同，考虑因素的 多少不同，工作的深度和侧重不同。
➢ 初步设计阶段中，船舶总体设计是最关键的。与此同 时，在船体基本结构，主要舾装设备、机舱布置、电力 负荷及电站配置、机电设备选型等方面开展初步设计。
➢ 初步设计阶段涉及全船主要技术形态的参数和指标应该 保证是比较可靠的，技术措施是合理的。
1.4 船舶设计阶段的划分
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
结构
舾装
设计
设计
总体 设计
轮机
电气
设计
设计
专业分工与联系
1.1 船舶设计的特点
船舶设计原理
第一章 船舶设计概要
设计工作与科学研究的区别
➢ 设计工作与科学研究不同，科学研究是发 现事物性质，设计是发明事物，是通过主观 对客观的认识适应而创造人为事物的科学。
➢ 设计是一种技术实践面的知识。
➢ 船体与结构； ➢ 主机与控制； ➢ 舵装置； ➢ 电站； ➢ 助航和通信； ➢ 船体开口的关闭装置； ➢ 货物装卸和配载； ➢ 消防； ➢ 救生； ➢ 锚泊和系泊； ➢ 防污染设备； ➢ 生活设施。
1.1 船舶设计的特点
协调性 船舶设计是分专业，分部门协调 完成的。通常，船舶设计分为船体、 轮机、电气三大专业（不包括各种 通用设备产品的设计），其中船体 又分为总体、结构和舾装设计三大 部分。以上各专业和部分的设计工 作相互间的关系如图所示，其中总 体设计与其他各部分的设计都有密 切的关系。 船舶设计必须要协调好各部门的 工作，既要使船舶的各部分充分发 挥自身功能，又要使相互关系达到 最佳的配合。