船舶设计原理课设 型线设计
船舶设计原理教学设计 (2)
船舶设计原理教学设计1. 前言船舶设计原理是船舶专业中的一门重要的基础课程。
在进行船舶设计工作前，需要先掌握船舶设计原理，了解船舶设计的基础知识和方法。
船舶设计原理的教学设计是船舶专业教学的重要组成部分。
本文将以船舶设计原理教学设计为主题，探讨如何有效地开展该课程的教学工作。
2. 教学目标船舶设计原理课程的目标是使学生掌握以下内容：1.掌握船舶的基本结构、航行性能和各种主要设备的布置原理。
2.熟悉船体形状、水线和横剖面上各部分的名称和特点。
3.理解流体力学的基本原理、流动分离和水动力特性的现象和规律。
4.学会使用所学知识，分析解决船体水动力学问题。
3. 教学内容船舶设计原理课程的教学内容包括：1.船舶结构：介绍船艏、船尾、甲板、舱壁、龙骨、船底等船体结构。
2.船舶航行性能：介绍船舶的航速、航程和船舶稳性。
3.船舶设备：介绍船舶的主机、推进器、舵机、泵等主要设备。
4.船体流体力学：介绍船体的阻力、舵效、波浪和水面冲击等水动力学基础知识。
5.船体水动力学：介绍船体的流场分析，船体波浪分析和水动力分析。
4. 教学方法船舶设计原理课程的教学方法应该包括：1.授课法：在讲授船舶设计原理的基础上，注重实例分析和案例研究，使学生了解到实际问题和解决方案。
2.讨论法：在授课的过程中，引导学生展开讨论，分析问题，激发学生的思考能力，增加对所学内容的印象。
3.实验法：通过个别或小组实验，使学生接触到实际问题、动手操作、观察现象、总结规律，形成一个完整的知识体系。
4.案例法：通过案例研究，将课堂内容与实际工作相结合，使课程内容更加贴近实际，提高学生的解决问题能力和实际操作能力。
5. 教学评价教学评价是教学过程的重要环节。
在进行船舶设计原理教学评价时，可以采取以下方法：1.课程论文：要求学生撰写课程论文，对所学知识进行总结、分析和应用。
2.课堂讲解：设立课堂讲解环节，要求学生准备相关材料，进行展示和解说。
3.实验测试：对学生进行实验测试和操作技能考核，了解学生学习和掌握情况。
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0511_型线设绘的基本要求
第五章船舶型线设计5.11 型线设绘的基本要求9191第五章船舶型线设计5.11 型线设绘的基本要求型线图的设绘方法型线图的设绘方法主要有4种，自行设绘法、母型改造法、系列船型方法和数学型线方法，我们已经在5.2横剖面面积曲线的特征这一节中学过。
无论采用何种型线设计方法，现在都可以借助计算机和绘图机来进行型线图的设绘。
目前，国内外已开发应用的许多船舶CAD软件系统中，很多具有型线设计功能。
但是，任何型线设计软件的应用，使用者都必须掌握型线图设绘的基本原理和方法，否则，盲目操作软件是不可能得到符合设计意图的优良型线的。
第五章船舶型线设计5.11 型线设绘的基本要求型线图的表达形式型线设计的结果是以型线图来表达的。
型线图是以横剖线图、水线图和纵剖线图(包括斜剖线)来表达船体形状。
横剖线图是以一组沿船长不同位置，垂直于基平面的横剖面与船体型表面相交的横剖线叠绘在一起而得。
由于船体形状一般左右对称，所以仅绘一侧横剖线即可，规定前半体绘在右侧，后半体绘在左侧。
横剖面的位置称为站，站号编排自尾向首(军船和国外有些民船是自首向尾的)。
站距通常按垂线间长20等分，也可取10等分，首尾可再加密(如1/2站或1/4站等)。
第五章船舶型线设计5.11 型线设绘的基本要求型线图的表达形式水线图是以一组平行于基平面的平面与船体型表面相交的水线叠绘在一起而得到的，通常只绘左侧。
设计水线以下的水线根数常取5-8根，在底部船体表面宽度变化剧烈处加密，设计水线以上的水线根数可取2-4根。
水线间距可不按设计吃水等分，而取整数。
纵剖线图是以一组平行于中纵剖面的平面与船体型表面相交的纵剖线叠绘在一起而得到的。
纵剖线的数目和位置根据船体表面的弯曲程度来选取，可取2-5根。
纵剖线的间距最好与水线间距一致或成倍数，这样便于放样。
纵剖线图还包括侧面轮廓线。
甲板边线、折角线、舷墙顶线等空间曲线在三个平面上的投影线均应分别绘制在横剖线图、水线图和纵剖线图上。
船舶设计原理 型线设计
6.2 横剖面面积曲线
船舶原理与设计
第六章、型线设计
二、 浮心纵向位置XB 的选择
水上部分的形状 船首水上部分的横剖线形状通常具有一定的外飘，这样储备浮力和甲 板面积都大些。适量的外飘可减少甲板的上浪和淹湿
1
=
δ xdy =
0
0 a(1 − x)dy = a(1 − CPF )
得：a=δCPF / (1－CPF) , 代入式δx 的表达式，可得：
δ x= 1− x
1 − CPF
δ C PF
6.2 横剖面面积曲线
四、生成横剖面面积的母型改造法
（2）同时修改CP 和 lP （3）同时修改CP，lP 和 xB
（Lackenby 法 ） （4）仅修改浮心纵向位置xB
船舶原理与设计
第六章、型线设计
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
0
1
2
3
4
K5
6
7
8
9
10
6.3 型线几何形状特征和参数的选择
船舶原理与设计
第六章、型线设计
一、设计水线及横剖线形状特征和参数的选择
设计水线的形状特征和横剖面形状特征是相关的，设计水线丰满意味 着横剖面在设计水线处较宽，在一定的横剖面面积下，下部必然较窄，剖 面形状成V形。反之，设计水线削瘦，横剖面形状成U形
平行中体前、后的两段长度分别称为进流段长 LE 和去流段长 LR； 方形系数小的船一般都没有平行中体，最大横剖面常位于船中（MS）之后。
船舶设计原理课程设计
船舶设计原理课程设计一、选题背景随着海洋产业的不断发展，船舶工程专业也成为重要的学科之一，船舶设计原理也是其中极为关键的部分。
为培养学生的专业能力，本文将以船舶设计原理为主题进行课程设计。
二、课程设计目标本课程设计的目标在于帮助学生：1.理解船舶设计原理和基本概念；2.掌握船舶设计方法和流程；3.熟悉船舶结构和材料；4.能够自主设计和优化船舶结构。
三、课程设计内容1. 船舶设计原理基础船舶设计原理是船舶设计的基础，包括船体的水动力、气动力、结构设计原理、船舶性能分析、计算方法等方面。
本章将介绍船舶设计原理的基本概念和原理。
2. 船舶设计方法和流程船舶设计流程包括需求分析、规格制定、总体设计、详细设计和生产等环节。
本章将介绍船舶各设计阶段的方法和流程，以及船舶设计中的风浪、平稳性、操纵性、装备、发动机、承载等相关设计要点。
3. 船舶结构和材料船舶的主要结构包括船体、底部、船首、船尾、设备舱和船舱等。
本章将介绍船舶的主要结构和材料，并讲解材料力学知识和应力应变分析。
4. 船舶优化设计船舶设计中的优化是非常重要的，不仅与船舶性能、载货能力等关系密切，还与节约资源、降低成本等方面相关。
本章将介绍船舶设计中的优化问题，并帮助学生掌握优化设计方法。
四、课程设计要求1.学生需要从网上或书本上查找一些船型的基本数据和设计参数；2.学生需要使用计算机辅助设计软件进行应用；3.学生需要运用所学知识，设计出一艘满足基本要求的船舶。
五、课程设计总结通过本次船舶设计原理课程的学习，学生深入学习了船舶设计原理，掌握了船舶结构和材料的基本知识，也了解了船舶设计中的流程和方法，并且通过自己的设计经历，体会到了设计的复杂性和设计过程中需要注意的细节问题。
同时，本次课程设计也增强了学生的实践操作能力和团队协作精神。
《船舶总布置及型线设计》任务书
船舶总布置及型线设计概述1、课程设计目的与要求本课程设计是船舶工程和海洋工程专业本科生主要的实践性教学环节之一。
通过本课程设计，使学生学习综合运用船舶设计原理课程及有关先修课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通作用；掌握总布置设计和船体线型设计的一般方法和步骤；提高学生的设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（CAD）能力等，使学生熟悉设计资料（规范、手册、图册等）的使用，掌握经验估算等船舶设计的基本技能。
本课程设计的任务和要求是：使学生在满足营运要求和保证船的航行性能、安全性的前提下，参考母型船总布置图，合理的确定船舶的整体布置，独立完善总布置图；根据总布置图的主尺度，参考母型船，采用母型改造法设计绘制出型线图。
同时培养学生仔细认真、一丝不苟的工作态度，为以后学习和工作打下良好的基础。
课程设计的具体任务是：1、根据任务书，进行总图设计计算与绘制；能正确掌握绘制总布置图的方法和步骤。
2、使用1-Cp法和迁移法，正确掌握线型改造和型线图绘制的方法和步骤。
2、时间安排本课程设计总时间为3周，第1周总布置设计，第2、3周型线设计。
3、课程设计报告要求总布置图、型线图各一份（上交ACAD图形文件，并打印2号图幅的纸质图2张）总布置设计与型线改造说明书一份（说明设计思想、方法、过程及结果，上交电子文档和纸质文件）4、课程设计考核与成绩评定课程设计考核包括：听课出勤+图纸完成质量+设计报告质量。
要求独立完成，图纸和报告一旦认定有直接抄袭行为，一律以不及格论处。
5、主要参考书1）《船舶设计原理》方学智等编华中理工大学出版社 19982）《船舶设计实用手册》总体分册中船总编国防工业出版社 19993）《船体制图》茆文玉等编国防工业出版社 19914）《钢质海船入级与建造规范》(2006) CCS5) 《国内航行海船法定检验技术规则》（2006）中船员舱室设备规范船舶总布置及型线设计（总布置设计部分）一总体说明1、航区、航线、用途本船为15000DWT成品油船，无限航区，可以在世界任何海洋航行，主要用于装载成品油。
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0508_首部型线的选择
第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择6464第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择横剖线形状如图所示的为四种常规船型的横剖线形状，根据形状特征可分为：U形、V形、中U形、中V形。
第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择横剖线形状(1)U形。
排水量沿吃水高度分布较均匀，使设计水线瘦削，半进流角小，有利于减小兴波阻力。
在尾部U形剖面使伴流比较均匀，有利于提高船身效率，改善螺旋桨工作条件，降低螺旋桨激振力。
但相对于V形，U形剖面湿面积较大，摩擦阻力大些，耐波性也差些。
一般大型运输船及中、高速船舶采用U形剖面。
(2)V形。
V形剖面的面积分布偏于上部，湿表面积较小，对减小摩擦阻力有利。
在尾部，V形剖面使去流段水流顺畅，可减小旋涡阻力。
V形剖面可增加纵摇和升沉的阻尼，对耐波性有利。
小型船舶多采用V形剖面。
(3)中U形或中V形。
兼顾阻力和耐波性两方面的要求，为大多数中型船舶所采用。
5.8 首部型线的选择首部横剖线第五章船舶型线设计首部横剖线形状主要从静水阻力和耐波性这两方面来考虑。
(1)静水阻力方面。
V形横剖面形状湿表面积较小，可减小摩擦阻力，同时它的舭部较瘦，有利于减少丰满船(Cb >0.75) 的舭部旋涡。
但V形剖面设计水线首端丰满、半进流角大，兴波阻力较大。
U形剖面船的排水量相对集中在下部，设计水线瘦削，半进流角小，有利于减小兴波阻力，但湿面积大，摩擦阻力大。
由此，从总阻力方面来考虑，对应不同速度，首部横剖线存在一个阻力上有利的形状选择问题。
第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择首部横剖线哥德堡船舶研究院曾对图示的无球首前体横剖线形状U形和V形的船模进行对比试验，其典型的阻力曲线见图所示。
第五章船舶型线设计5.8 首部型线的选择首部横剖线(2)耐波性方面。
V形横剖面，船舶在纵摇和升沉运动时，浮力和阻尼力矩增大，能明显减小纵摇和升沉运动，且能缓和船底砰击(尤其当波长与船长之比λ/L>1.0时)，但V形剖面会增加波浪中航行的阻力(尤其是λ/L<1.2时)。
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0510_侧面轮廓线的选择
第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择7878第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择型线的侧面轮廓线型线的侧面轮廓线包括首轮廓线(有球首时包括球首)、尾轮廓线、龙骨线、甲板中心线和甲板边线。
侧面轮廓线是船体型线最基本的边界线，也是船体形状特征的重要控制要素之一。
侧面轮廓线的设计也同样关系到船舶性能。
甲板边线与总布置关系密切，设计中必须与总布置设计相互协调。
第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择首轮廓线常规船不带球首的首轮廓线基本形状如图所示，现代船最常用的首轮廓线形状就是图中的前倾型首。
5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线第五章船舶型线设计尾轮廓线形状的选择主要是考虑舵和螺旋桨的布置以及与横剖型线的配合，现代单桨运输船一般都采用巡洋舰尾，其侧面轮廓形状如图所示。
为了简化工艺，大多在水线以上切除了巡洋舰尾的曲面尾端，改用一块后倾0°-15°的平板作为尾封板，如图中的虚线所示。
5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线第五章船舶型线设计当吃水较浅且螺旋桨直径较大时，为了布置螺旋桨，不得已只好减小浸深，使尾悬体的轮廓线比较平坦，如图中的点划线所示，此时应注意尾悬体横剖线的形状应具有一定的V形，否则容易引起尾部砰击和螺旋桨对船体产生较大的激振力。
5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线第五章船舶型线设计尾框设有底龙骨(也称舵托)的称为闭式尾框，不设底龙骨的称为开式尾框，如图中的双点划线所示。
第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线设计尾轮廓线时，尾框内的形状、尺寸应根据舵和螺旋桨的具体位置、尺寸，考虑桨叶与尾框间的间隙来决定，如图所示。
桨叶与舵及尾框之间的间隙大小主要影响螺旋桨对船体的激振力，同时也与推进效率、阻力有关。
第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线总的来说，尾框的设计以防止大的激振为主要考虑因素，为此适当牺牲点快速性的要求也是值得的。
为了防止产生过大的激振，各船级社的船舶建造规范对尾框间隙尺寸提出了最小值的要求，在设计中应予以满足。
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0507_设计水线形状的选择
第五章船舶型线设计5.7 设计水线形状的选择5656第五章船舶型线设计5.7 设计水线形状的选择设计水线的形状设计水线的形状特征和横剖面形状特征是相关的，设计水线丰满意味着横剖面在设计水线处较宽，在一定的横剖面面积下，下部必然较窄，横剖面形状成V形。
反之，设计水线瘦削，横剖面形状成U形，如图所示。
第五章船舶型线设计5.7 设计水线形状的选择设计水线的形状设计水线形状确定以后，很大程度上已决定了横剖面形状(UV程度)，所以在选择设计水线形状时应对横剖线形状有一个清楚的认识，并将两者结合起来统一考虑。
5.7 设计水线形状的选择设计水线的特征和参数第五章船舶型线设计近水面处的水线形状对兴波阻力影响较大，通常以设计水线为代表进行研究。
设计水线的特征和参数包括：水线面系数C w 、设计水线首段形状及半进流角i e (近首垂线处水线与中心线的夹角）、平行中段长度、尾段形状及去流角等。
(1)水线面系数C w 水线面系数C w 与多种因素有关，这些因素包括快速性、稳性、耐波性、总布置与型线等。
在实际船舶设计中，水线面系数C w 的选取一般先考虑快速性，然后校核稳性、耐波性、总布置与型线等方面，看是否合适。
5.7 设计水线形状的选择设计水线的特征和参数第五章船舶型线设计(2)设计水线首段形状及半进流角ie设计水线首段形状对兴波阻力的影响机理与前面所述的横剖面面积曲线相类似。
它的选取与相对速度密切相关，所以，首段形状特征如下：0.16<Fr <0.20 由凸形到直线形；0.20<Fr <0.22 直线形或微凹形；0.22<Fr <0.32 微凹形；Fr>0.32 直线形，整个进流段保持和缓的曲度。
5.7 设计水线形状的选择设计水线的特征和参数第五章船舶型线设计设计水线的半进流角i e 对船首部兴波阻力有重要影响，适宜的半进流角i e 主要与傅汝德数F r 有关，其次与C p 、L/B、C w等有关。
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0506_横剖面面积曲线的生成
第五章船舶型线设计5.6 横剖面面积曲线的生成47475.6 横剖面面积曲线的生成横剖面面积曲线的生成方法第五章船舶型线设计(1)根据选定的面积曲线特征值(如棱形系数C p 、浮心纵向位置x B 、和平行中体长度L p 等)，从一般原理和规律出发，用作图法直接生成面积曲线。
(2)应用兴波阻力理论，通过计算不同面积曲线形状对阻力的影响，得出阻力上最佳的横剖面面积曲线，应用这种方法应注意检验所得结果是否符合其他方面的要求。
(3)在实际设计中，多数利用相近的优良母型船横剖面面积曲线，根据新船要求修改而成，也就是常说的母型改造法。
(4)如果采用系列船型，面积曲线可以根据设计所需的棱形系数C p 和浮心纵向位置x B 从系列船型资料中直接查得。
5.6 横剖面面积曲线的生成横剖面面积曲线直接生成方法第五章船舶型线设计(1)先作一个满足棱形系数C p 和浮心纵向位置x B 的梯形横剖面面积分布线，如图中虚线所示。
(2)由这个梯形，可以作出面积相等的光顺曲线，曲线的形状应符合横剖面面积曲线的基本要求，如首尾端的凹凸性。
经过调整、计算和修改，最后得出符合设计要求的横剖面面积曲线。
5.6 横剖面面积曲线的生成横剖面面积曲线直接生成方法第五章船舶型线设计(3)如果没有平行中体，则将梯形改用三角形。
三角形的顶点位于最大剖面处，且顶点须高出对应的最大剖面积(无因次面积曲线上，顶点高＝2Cp )，用上述同样的原理可生成横剖面面积曲线，如图所示。
5.6 横剖面面积曲线的生成横剖面面积曲线母型改造法第五章船舶型线设计将初始得到的横剖面面积曲线(如母型船的面积曲线)，按设计要求改变棱形系数C p 、浮心纵向位置x B 和平行中体长度L p 及位置时，采用适当的修改方法，在保留曲线原有基本形状的条件下修改得到新的横剖面面积曲线。
(1)1-C p 法修改横剖面面积曲线的方法很多，其基本原理是将原各站横剖面面积通过沿纵向(x)移动一个距离(δx)来实现修改棱形系数C p 、浮心纵向位置x B 和平行中体长度L p 。
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 ;。
船体型线放样
甲板线：甲板边线和甲板中线的统称。 甲板边线（deck line at side，deck side line）：甲板 型表面的边缘线。甲板边线有舷弧。 甲板中线（deck line at center，deck center line）： 甲板型表面与中线面的交线。甲板中心线有脊弧。 甲板线的特点： 同一层甲板自首至尾所有的梁拱曲线的形状都相同； 同一层甲板从中心至两舷所有的纵剖线形状都相同，甲板 中心线可代表所有甲板纵剖线。 梁拱高：甲板在其与肿横剖面交线上的最高点与最低点之 间的高度差称为甲板的梁拱高度。
➢ 选择几根站线分别量取各纵剖线的宽度值，每 过三点弹一直线即得纵剖线。
3、横剖线图格子线的做法 作横剖面图上的格子线 ，必须单独以1：1
比例作出，分为左右两部分，左为艉半段，右 为艏半段，两图间距1米左右，共工作人员起动 和钉制样板用，以便保持整洁。
4、格子线的检验 用对角线验证其精确性。
戳型值并攀顺型线
（3）作其余站线
➢ 在三条垂线上各量取大于船体最高点的一个定值作一 条水平直线，检查0～10、10～20和0～20站之间的 值；
➢ 在最高水平线上在0～20站线之间作20等分点；
➢ 将基线和最高水平线上对应的站号点连成直线并划出 色漆线即得站线。
2、作水线或纵剖线
➢ 选择几根站线分别量取各水线的高度值，每过 三点弹一直线即得水线；
肋骨型线放样：在理论线放样的基础上，在 纵剖型线图和半宽水线图上，按照实际肋骨 间距插入其间作出肋骨型线图
理论型线放样的步骤
作基线 作格子线 戳型值并攀顺型线
作基线（molded base line）
基线是理论型线放样中作为基准的一根直线，通常 指纵剖型线图底部的一条基准平直线，也是格子线 的基准。
船舶设计原理课程设计计算说明书
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船舶与海洋工程 0503 班
武锐锋
012005022807
船舶设计原理课程设计
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船舶与海洋工程 0503 班 武锐锋 012005022807
船舶设计原理课程设计 （1）在甲板﹑平台平面图中，根据舱室划分情况画出甲板上的舱 室及舱室围壁（甲板下的舱室及舱室围壁省略）。 （2）在侧面图中，画出内底板﹑甲板﹑平台，并根据甲板﹑平台 ﹑舱底平面图中横舱壁﹑舱室围壁﹑水蜜肋板的位置画出横舱壁﹑ 舱室围壁﹑水蜜肋板（被右舷舱室遮挡的舱室围壁省略不画）。取双 层底高度 0.9m, 艏尖舱长度 6.1m、高度 5m，舱口高度 0.5m，宽度如 图对应，隔离舱与探测仪舱宽度 0.5m 四﹑绘制门﹑窗﹑开口﹑扶梯及液舱 先在甲板﹑平台﹑舱底平面图中画出门﹑窗﹑开口和扶梯， 然后 投影到侧面图中相应的位置。 在侧面图﹑舱底平面图中画出表示液舱的对角线（已在上步做 出）。 五﹑绘制舱室设备及其它各种设备 先在甲板﹑平台平面图中画出舱室设备﹑船舶设备﹑通风装置﹑ 烟囱﹑机舱顶棚﹑栏杆﹑导航仪器以及信号灯等。 然后在侧面图中画 出船舶设备﹑通风装置﹑烟囱﹑机舱顶棚﹑栏杆﹑导航仪器﹑信号 灯﹑旗杆﹑舵﹑推进器等（各种设备﹑器具不可见投影省略）。 六﹑检查﹑加深和在图中注字 全图绘制结束后，仔细检查是否有遗漏和错误。检查时逐层甲板 ﹑平台及舱底平面图对照侧面图和有关视图进行。检查无误后，在图 中注字，基本内容是： (1) 在视图上方标注视图名称（侧面图一般省略不注）；在视图中 标注各舱室的名称及肋位号。 (2) 在图纸右上方标注主要量度。
船舶设计原理_05_船舶型线设计_0503_棱形系数和中横剖面系数的选择
第五章船舶型线设计5.3 棱形系数和中横剖面系数的选择2222船舶与海洋工程学院5.3 棱形系数和中横剖面系数的选择棱形系数C p 表征排水体积沿船长的分布。
在船长L 和方形系数C b 一定时，棱形系数C p 小，表示排水体积集中在船中部，首尾端削瘦。
棱形系数C p 大，则表示排水体积沿船长分布较均匀，首尾两端较丰满。
棱形系数C p 的物理意义第五章船舶型线设计5.3 棱形系数和中横剖面系数的选择在方形系数C b 已确定的情况下，因棱形系数C p =C b /C m , 故C p 的选择必须与中横剖面系数C m 的选择一起来考虑。
从阻力的影响来看，中横剖面系数C m 并不重要，因此中横剖面系数C m 的选择很大程度上是考虑与棱形系数C p 的配合。
棱形系数C p 对船的剩余阻力R r 影响很大，而对摩擦阻力R f 影响很小。
棱形系数C p 对剩余阻力R r 的影响主要反映在兴波阻力上，它是随船的相对速度(傅汝德数F r )而变化的，棱形系数C p 的选择与傅汝德数F r 之间的规律大致如下。
棱形系数C p 和中横剖面系数C m 对阻力性能的影响第五章船舶型线设计5.3棱形系数和中横剖面系数的选择其兴波阻力所占比例不大，棱形系数C p 对总阻力影响较小，但选取较小的棱形系数C p 还是有利的。
一般低速肥大型船为提高装载能力和建造方便，方形系数C b 都比较大，这种情况下中横剖面系数C m 取值较大，以利于减小棱形系数C p ，所以棱形系数C p 与方形系数C b 相差不大。
一般运输货船中横剖面系数C m 为0.98~0.99，大型船甚至达到0.995。
棱形系数C p 和中横剖面系数C m 的选择规律第五章船舶型线设计(1)低速船(F r <0.2)。
(2)中速船(0.2<F r <0.3)。
(3)高速船(F r >0.3)。
5.3 棱形系数和中横剖面系数的选择其兴波阻力已占总阻力相当的比例，且船体兴波主要发生在船首部，选取小的棱形系数C p 可使船首尾两端较尖瘦，对减小剩余阻力有利。
船舶设计原理课设 型线设计
5000t江海直达船——船舶设计原理课程设计书型线设计部分指导老师：刘卫斌学生姓名：韩全生学号：012006024308院系班级：船海0606班完成日期：2009年6月14日1.补全主尺度根据母型船舶型线图和相关数据可知，母性船的比例为1：50，设计吃水为T=5.8m，因此作出水线5800，并从半宽水线图中量取设计水线长为LWL=105.2m。
从纵剖线图中量取船舶总长为LOA=102m，垂线间长LPP=102m（站距5.1m，共20站）。
型宽B=17.5m，型深D=7.6m。
梁拱（中站面甲板边线与甲板中心线高度之差）为0.25m，首舷弧（甲板中心线首端与最低点高度差）为0.30m，尾舷弧为0.12m2.横剖线面积曲线横剖线面积曲线是以船长为横向坐标，设计水线下各横剖面面积为竖向坐标所绘制的曲线，1.首先作出5800水线，根据横剖面图，用CAD自带量取各站在设计水线下的面积。
所得面积数据如下（单位m2）2.根据所得横剖面面积数据，以船长为横坐标，以各站面积为纵坐标画横剖线面积曲线（横坐标以m为单位放大20倍，纵坐标以m2为单位放大4倍，方便画图以及观看）图如下：3．横剖线面积曲线的物理意义①横剖线面积曲线与横向坐标轴所包围的面积等于设计水线以下船的排水体积；；②横剖线面积曲线的丰满度系数等于船在设计水线下的纵向菱形系数CP③横剖面面积曲线与横向坐标轴所围的面积的形心横向坐标，等于船的浮心纵向坐标X；b ④曲线的最大纵坐标值代表最大横剖面面积A MAX；4.根据横剖线面积曲线求各项参数同时.由形心得船舶浮心纵向坐标X b=0.9082m（船中靠前）5.原船主尺度完整数据如下总长：110m垂线间长：102m设计水线长：105.2m型宽：17.5m型深：7.6m设计吃水： 4.5m结构吃水： 5.8m排水量：8855.7t浮心纵向坐标：0.9115m（船中靠前）梁拱高：250mm艏舷弧：300mm艉舷弧：120mm肋距：#10-#140：0.7m；其他区域：0.6m6.根据1-CP法增加船舶排水量＆X=（1—X）＆CP/（1—CP）＆CP=10%CP然后根据书本介绍1-C P法进行改造，改造后图如下：同理量取改造后排水量为9232.3t，增加6.1%，误差0.5%以内。
船舶设计原理课后答案
船舶设计原理课后答案船舶设计原理是船舶工程专业的重要课程，通过学习这门课程，我们可以了解船舶的基本设计原理和相关知识，为将来从事船舶设计和制造工作打下坚实的基础。
下面是一些船舶设计原理课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是船舶的主尺度？主尺度包括哪些？答，船舶的主尺度是指船舶的长度、宽度、吃水和排水量等主要尺度。
主要包括全长（L）、型宽（B）、型深（D）和吃水（T）等。
2. 什么是船舶的型线？型线的设计原则是什么？答，船舶的型线是指船舶在纵、横、垂向上的外形线。
型线的设计原则包括减阻、提高航速、改善航行稳性和减小波浪等。
3. 船舶的船体结构主要包括哪些部分？各部分的作用是什么？答，船舶的船体结构主要包括船体外形、船体骨架和船体衬板等。
船体外形是船舶的外形轮廓，船体骨架是船舶的骨架结构，船体衬板是船舶的外壳结构。
4. 什么是船舶的稳性？船舶的稳性与哪些因素有关？答，船舶的稳性是指船舶在静态和动态条件下保持平衡的能力。
船舶的稳性与船体形状、载重条件、船舶运动状态和海洋环境等因素有关。
5. 船舶的推进方式有哪些？各种推进方式的特点是什么？答，船舶的推进方式主要包括螺旋桨推进、水动力推进和风帆推进等。
螺旋桨推进是最常见的推进方式，水动力推进是利用水流动力来推进船舶，风帆推进是利用风力来推进船舶。
通过以上习题的答案，我们可以更加深入地了解船舶设计原理的相关知识，希望大家在学习和工作中能够运用这些知识，不断提高自己的专业能力。
船舶设计原理是一个复杂而又有趣的领域，希望大家能够在学习和工作中有所收获，为船舶工程事业做出更大的贡献。
船舶设计原理课程设计
船舶设计原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解船舶设计的基本原理和概念，掌握船舶结构、浮力、稳定性等核心知识；2. 学生能了解船舶设计的发展历程，掌握不同类型船舶的特点及应用；3. 学生能掌握船舶设计的基本流程和关键步骤，了解船舶设计的规范和标准。
技能目标：1. 学生能运用所学的船舶设计原理，分析并解决实际问题，具备初步的船舶设计能力；2. 学生能通过团队合作，完成船舶设计项目，提高沟通协作和解决问题的能力；3. 学生能运用计算机辅助设计软件，进行船舶模型的绘制和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生对船舶设计产生兴趣，树立热爱科学、追求创新的意识；2. 学生在学习过程中，培养严谨、细致、负责的工作态度；3. 学生通过船舶设计的学习，增强环保意识，关注船舶与海洋环境的和谐发展。
课程性质分析：本课程为船舶设计原理课程，旨在让学生了解船舶设计的基本知识，培养其实践操作能力和创新意识。
结合学生特点和教学要求，课程目标具体、可衡量，以确保学生能够达到预期的学习成果。
学生特点分析：学生为初中生，具备一定的物理和数学基础，对船舶设计有一定的好奇心，但实践经验不足。
因此，课程目标注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
教学要求分析：本课程要求教师在教学过程中，注重启发式教学，激发学生的学习兴趣，引导学生主动参与课堂讨论和实践操作。
同时，注重培养学生的团队协作能力和创新思维，提高船舶设计素养。
通过课程目标的具体分解，教师可进行有针对性的教学设计和评估。
二、教学内容1. 船舶设计基本概念：包括船舶定义、分类及用途，使学生建立对船舶的基本认识。
- 教材章节：第一章 船舶概述2. 船舶结构及原理：讲解船舶的主要结构、浮力、稳性等基本原理。
- 教材章节：第二章 船舶结构；第三章 浮力与稳性3. 船舶设计流程与规范：介绍船舶设计的基本流程、关键步骤以及相关规范。
- 教材章节：第四章 船舶设计流程；第五章 船舶设计规范与标准4. 船舶设计实践：通过实际案例，让学生了解船舶设计过程中的实际问题及解决方法。
船体识图—型线图教案
广东省技工学校文化理论课教案一、组织教学。
准备教具，检查学生的出勤情况及精神面貌。
二、复习导入。
船体主要尺度的名词解释以及船舶主尺度的比值。
三、讲授新课。
船舶主要尺度表示出船体的外形尺寸，主尺度比和船型系数则反映出船体形状的特征，它们都未能完整地反映出船体这一空间几何体的准确形状。
船体型线图是一张完整、精确地表示船体形状的图样，是建造船舶的重要依据。
一、标高投影与平行剖切为了介绍船体型线图，先举两个简单易崔的例子。
在地形侧绘中，常采用一种叫做标高投影的图示方法。
如图4一4(a)所示的一座山体。
由于其形状的不规则，为了准确表示其地形地貌，假想用一组有一定高度(通常都取相同的间距)的水平面去剖切山体。
将这一组平行平面与山体表面的交线投影到水平面上，并标注相应的高度，这就是标高投影图。
根据标高投影图不但可以想象出山体的形状，还能准确地计算出它的表面积和体积。
在地形测绘中的标高投影，只用了一组水平剖面。
如果需要，我们也可以用三组平行平面来剖切物体，以三组图形更全面更完整地表达物体的形状。
图4一4(b)为大家所熟悉的由半个葫芦做成的水瓢的剖面图，它是三组平行平面与水瓢表面交线的投影，并按正投影三视图的位置布置，实际上就可以看作是水瓢的型线图，只不过型线代表的是水瓢光滑的外表面。
二、般体型线图1.三个基本投影面船体型线图就是如同前面所举水瓢的例子，用一系列平行于三个基本投影面的平面去剖切船体，将这些平面与船体型表面的交线投影到三个基本投影面上得到的。
.船体型线图中的三个基本投影面如图4一5所示。
中线面(中纵剖面)将船体分为左右对称两部分的纵向垂直平面。
设计水线水平面通过设计吃水，将船体分为水上和水下两部分的水平面。
中站面(中横剖面)通过船舶垂线间长中点，将船体分为前体和后体两部分的横向垂直平面。
中线面设计水线水平面和中站面是三个互相垂直的平面，它们在船体图中的作用，相当于机械图中的正投影面、水平投影面和侧投影面。
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5000t江海直达船
——船舶设计原理课程设计书
型线设计部分
指导老师：刘卫斌
学生姓名：韩全生
学号：012006024308
院系班级：船海0606班
完成日期：2009年6月14日
1.补全主尺度
根据母型船舶型线图和相关数据可知，母性船的比例为1：50，设计吃水为T=5.8m，因此作出水线5800，并从半宽水线图中量取设计水线长为LWL=105.2m。
从纵剖线图中量取船舶总长为LOA=102m，垂线间长LPP=102m（站距5.1m，共20站）。
型宽B=17.5m，型深D=7.6m。
梁拱（中站面甲板边线与甲板中心线高度之差）为0.25m，首舷弧（甲板中心线首端与最低点高度差）为0.30m，尾舷弧为0.12m
2.横剖线面积曲线
横剖线面积曲线是以船长为横向坐标，设计水线下各横剖面面积为竖向坐标所绘制的曲线，1.首先作出5800水线，根据横剖面图，用CAD自带量取各站在设计水线下的面积。
所得面积数据如下（单位m2）
2.根据所得横剖面面积数据，以船长为横坐标，以各站面积为纵坐标画横剖线面积曲线（横坐标以m为单位放大20倍，纵坐标以m2为单位放大4倍，方便画图以及观看）图如下：
3．横剖线面积曲线的物理意义
①横剖线面积曲线与横向坐标轴所包围的面积等于设计水线以下船的排水体积；
；
②横剖线面积曲线的丰满度系数等于船在设计水线下的纵向菱形系数C
P
③横剖面面积曲线与横向坐标轴所围的面积的形心横向坐标，等于船的浮心纵向坐标X
；
b ④曲线的最大纵坐标值代表最大横剖面面积A MAX；
4.根据横剖线面积曲线求各项参数
同时.由形心得船舶浮心纵向坐标X b=0.9082m（船中靠前）
5.原船主尺度完整数据如下
总长：110m
垂线间长：102m
设计水线长：105.2m
型宽：17.5m
型深：7.6m
设计吃水： 4.5m
结构吃水： 5.8m
排水量：8855.7t
浮心纵向坐标：0.9115m（船中靠前）
梁拱高：250mm
艏舷弧：300mm
艉舷弧：120mm
肋距：#10-#140：0.7m；其他区域：0.6m
6.根据1-CP法增加船舶排水量
＆X=（1—X）＆CP/（1—CP）＆CP=10%CP
然后根据书本介绍1-C P法进行改造，改造后图如下：
同理量取改造后排水量为9232.3t，增加6.1%，误差0.5%以内。
排水量基本达到要求。
同理量取改造后浮心纵向坐标为0.9328m，增加4.32%。
7.根据迁移法-改造浮心位置
当仅改变浮心位置Xb而不改变菱形系数Cp时，可将横剖面面积曲线向前或向后推移，保持曲线下面积不变，使曲线下的形心纵向位置满足新船Xb的要求，迁移法的形变函数为
，式中，y表示面积曲线在x处的纵坐标；
，为曲线下面积形心的纵坐标，近似估算可用
θ=度。
=7.741,,最后得出8.986
（本班浮心向后移动1.5%L）
因此在各站处向左变做角度为9.109度的射线，并从各站面积线上向做水平线与射线交点即为迁移后面积曲线的坐标点，如此绘图如下：
同理量取迁移后浮心纵向坐标Xb为-0.548m，浮心向船后移动1.48%，与1.5%相比，误差0.02%在0.25%之内，达到要求
同理量取迁移后排水量为9232.3t，与改造后排水量92323.1t相比减小了0.045%，满足要求。
8.横剖面面积曲线的比较
综上三种不同的横剖面面积曲线，将其绘与同一张图，进行比较如下:
9.改造后船舶主尺度如下
总长：110m
垂线间长：102m
设计水线长：105.226m
型宽：17.5m
型深：7.6m
设计吃水： 4.5m
结构吃水： 5.8m
排水量：9232.3t
浮心纵向坐标：-0.548（船中靠前）
梁拱高：250mm
艏舷弧：300mm
艉舷弧：120mm
肋距：#10-#140：0.7m；其他区域：0.6m
10.根据得到的横剖线面积曲线和母型船型线绘制新船的三视图
1.横剖面图的绘制
从母型的横剖面面积曲线上，找出与新船某站横剖面面积（按百分数算）相等的母型船的对应横剖面位置，为方便起见，常将母型面积曲线和经过改造后所得的新船面积曲线绘在一张方格纸上，在从母型的水线半宽图上找到对应剖面处的各水线半宽值；最后，按此半宽成比例的关系换算，就可以绘出新船的横剖型线。
2.纵剖线图的绘制
根据横剖线面积曲线上面显示，在20站处面积一样，这样新船船体首部轮廓与原船保持一致。
0站处面积不一样，按照上述方法平移。
然后利用横剖线图各站横剖线在不同的纵剖线下的高度，绘制纵剖线图。
同时，由于新船排水量变大，平行中体变长，因此首尾楼梯向两端平移。
3.半宽水线图的绘制
根据横剖线图和纵剖线图，这样可以量出每根水线下在不同的站点的半宽值，这样就从BL到6000水线可以依次画出
11.各视图的光顺，以及投影一致性的检查
首先可以通过半宽水线中得到的一系列的水线中，与纵剖线图中的三根纵剖线进行投影一致性检查，然后进行光顺。
然后在利用纵剖线图与横剖线图进行投影一致性检查，然后光顺。
最后尽量保持横剖线图型线的光顺，因为横剖线型线比较复杂，变化曲度大，横剖线图的光顺性正是半宽水线图与纵剖线图协调的间接表现。
12.填写型值表以及更新主要尺度栏并检查各视图是否美观
型值表考虑到幅面的有限，和4到16站数据一样，因此
用一格代替（见型线图）
由于此次型线修改保持在主要尺度不变的情况下进行的，因此只有排水量变为9232.3t，浮心纵向坐标为-0.548m
通过改善视图的排版以及标注大小是否协调来进行美观。
13.型线图（见附件）。