船舶总体设计5-1主尺度

1) 船长 船长LBP 沿设计夏季载重水线， 沿设计夏季载重水线，有船首柱前缘量 至舵后缘的长度。 至舵后缘的长度。 2) 型宽 型宽B 在船体的最宽处， 在船体的最宽处，有一舷的肋骨外缘量 至另一舷的肋骨外缘之间的水平距离。 至另一舷的肋骨外缘之间的水平距离。
3)型深 型深D 型深
在船中点处， 在船中点处，有平板龙骨上缘量至干舷甲板横梁上 缘的垂直距离；对甲板转角为圆弧形的船舶， 缘的垂直距离；对甲板转角为圆弧形的船舶，则由 平板龙骨上缘量至甲板型线与船舷型线与船舷型线 的交点。 的交点。
（2）调查研究 ）
调查研究是搞好设计的重要环节。从设计开 调查研究是搞好设计的重要环节。 始以至整个设计过程中都要进行调查研究， 始以至整个设计过程中都要进行调查研究， 当然主要而大量的调研工作是在设计之初。 当然主要而大量的调研工作是在设计之初。 调研的内容包括: 调研的内容包括 查阅文献资料，调查航线、港口情况； 查阅文献资料，调查航线、港口情况； 现有同类实船的调研； 现有同类实船的调研； 调查船厂的生产能力等情况。 调查船厂的生产能力等情况。 通过调研掌握新船主尺度限制， 通过调研掌握新船主尺度限制，形成母型船 要素一览表，获得新船设计的思想、 要素一览表，获得新船设计的思想、方法及 各种有用的数据资料。 各种有用的数据资料。
杂货船 - “TIMBUS”轮 轮
1、什么是船舶的耐波性？ 、什么是船舶的耐波性？ 答：是指船舶在风浪中遭受外力干扰产 生各种摇摆运动以及砰击、上浪、失速 等情况下，仍能维持一定航速在水面上 航行的性能。
2、什么叫最小干舷船、结构吃水？ 、什么叫最小干舷船、结构吃水？ 答：最小干舷船：按“载重线”法规所 要求的最小干舷来确定型深的船舶，称 为最小干舷船。 对于富裕干舷船，在设计时保证最小干 舷所求得最大装载吃水Tmax，并使船体 结构设计符合Tmax的要求，则此Tmax 称为结构吃水。
3.长度吃水比（L/T） 长度吃水比（ 长度吃水比 ） 该比值大，船舶回转性能差； 该比值大，船舶回转性能差； 京杭运河标准船型L/T值在 值在15—20； 京杭运河标准船型 值在 ； 长江及三峡库区标准船型L/T值在 值在20—30 长江及三峡库区标准船型 值在 之间。 之间。 4.型宽吃水比 B/T） 4.型宽吃水比（B/T） 型宽吃水比（ 该比值大，反映船体较宽，船舶稳性较好， 该比值大，反映船体较宽，船舶稳性较好， 但船舶阻力增加，横摇周期小， 但船舶阻力增加，横摇周期小，耐波性变 差。 现有标准船型B/T值在 值在3.5—4.5之间。 之间。 现有标准船型 值在 之间
(4)满足用船部门 船东 对新船的使用要求 满足用船部门(船东 对新船的使用要求; 满足用船部门 船东)对新船的使用要求 (5)满足客观条件 航区航线、港口、建造 满足客观条件(航区航线 满足客观条件 航区航线、港口、 厂等)对新船主要要素的限制 对新船主要要素的限制; 厂等 对新船主要要素的限制 （6）新船的经济性要求：努力提高新船 ）新船的经济性要求： 的经济性。 的经济性。
1.长宽比（L/B） 长宽比（ 长宽比 ） 该值越大，船体越瘦长； 该值越大，船体越瘦长；其快速性和航向稳 定性越好；但回转半径也增大； 定性越好；但回转半径也增大； 受到航道和港口的限制，现有标准船型L/B 受到航道和港口的限制，现有标准船型 值在5—6之间。 值在 之间。 之间 2.长度型深比（L/D） 长度型深比（ 长度型深比 ） 该比值越大，船体纵向强度弱，稳性差； 该比值越大，船体纵向强度弱，稳性差； 规范限制自航船A级航区 级航区， 规范限制自航船 级航区，L/D≤25； ； 现有标准船型L/D值在 现有标准船型 值在15—20之间。 之间。 值在 之间
9.船舶耗能（kg/kt.km） 船舶耗能（ 船舶耗能 ） 是反映船舶的经济性指标； 是反映船舶的经济性指标； 即船舶载重*里程的耗油量 即船舶载重 里程的耗油量 船舶耗能与主机油耗、功率、船舶航速 船舶耗能与主机油耗、功率、 及载量等因素有关， 及载量等因素有关，直接反映船舶性能 和成本的高低。 和成本的高低。 10.船舶效率指标（t.km/kW.h） 船舶效率指标（ 船舶效率指标 ） 它反映船舶运输效率的高低。 它反映船舶运输效率的高低。 京杭运河标准船型的该值在25—40之间。 之间。 京杭运河标准船型的该值在 之间
內河船舶： 內河船舶： 一般內河客船 內河驳船 长江拖轮 内河小拖船 内河浅水拖轮 L/B ＝4.5～6 ～ L/B ＝4.0～4.8 ～ L/B ＝4.0～4.5 ～ L/B ＝3.5～4.5 ～ L/B ＝4.0～5.3 ～ 內河油船 L/B ＝5～7 ～
三、确定船舶主要要素应满足的基本要求 (1)满足浮力要求，即新船设计吃水时的浮 满足浮力要求， 满足浮力要求 力应等于设计排水量(LW+DW); 力应等于设计排水量 (2)满足容量要求 (2)满足容量要求，即满足新船所需的舱容 满足容量要求， 和甲板面积; 和甲板面积 （3）满足新船的各项技术性能： ）满足新船的各项技术性能： 包括快速性、稳性、操纵性、 包括快速性、稳性、操纵性、耐波性和 强度等; 强度等
3) 最大船宽 max 最大船宽B 包括外板和永久性固定突出物（ 包括外板和永久性固定突出物（如护舷 水翼等） 材、水翼等）在内的垂直于中线面的船 舶最大水平距离。 舶最大水平距离。 4） 最大高度 ） 是从船舶的空载水线面垂直量至船舶固 定建筑物，包括固定的桅、 定建筑物，包括固定的桅、烟囱等在内 的任何构件最高点的距离。 的任何构件最高点的距离。净空高度等 于最大高度减去吃水。 于最大高度减去吃水。
7.载货量系数（DW/△） 载货量系数（ 载货量系数 △ 即船舶载货量与船舶排水量之比。 即船舶载货量与船舶排水量之比。 在同一排水量下，载货量系数越高， 在同一排水量下，载货量系数越高，船舶装载 能力就越大，船舶经济效益将越好。 能力就越大，船舶经济效益将越好。 京杭运河标准船型DW/△值在 之间； 京杭运河标准船型 △值在0.75—0.8之间； 之间 川江及三峡库区标准船型DW/△值在 川江及三峡库区标准船型 △值在0.6—0.7 之间。 之间。 8.单位功率载量（t/kW） 单位功率载量（ 单位功率载量 ） 在相同航道条件下，单位功率载量越大，反映 在相同航道条件下，单位功率载量越大， 船舶阻力越小，船舶性能越优良。 船舶阻力越小，船舶性能越优良。 京杭运河标准船型t/kW值在 值在2—3之间。 之间。 京杭运河标准船型 值在 之间
3.
四、确定主要要素的一般步骤
尽管确定船舶主要要素的方法因船舶种类的不同 而异，但其基本思路和一般步骤是共同的， 而异，但其基本思路和一般步骤是共同的，大体 可归纳如下。 可归纳如下。
（1）任务书分析： ）任务书分析：
船舶设计任务书集中地反映了新船的使用任务特 点和船东要求，是新船设计工作的依据。 点和船东要求，是新船设计工作的依据。 设计者必须首先吃透任务书的精神， 设计者必须首先吃透任务书的精神，切实把握船 东对新船各项指标的要求， 东对新船各项指标的要求，并仔细分析判断任务 书的合理性 例如，哪些要求过高难以实现，哪些要求又偏低 例如，哪些要求过高难以实现， 可能影响设计船的总体效果，发现问题并及时.与 可能影响设计船的总体效果，发现问题并及时 与 船东协商修订任务书。 船东协商修订任务书。
4. 船舶设计中使用的船体主尺度 总长Loa 设计水线长Lwl 垂线间长Lpp Loa、 Lwl、 1）总长Loa、设计水线长Lwl、垂线间长Lpp
2）型宽B： 型宽B 型深D： 干舷Ｆ有关】 3）型深 ：【与干舷Ｆ有关】 4）吃水T： 吃水T
5）方形系数Cb
船舶初始设计阶段，必须选取的主要要素是船长 船舶初始设计阶段，必须选取的主要要素是船长L, 船宽B、型深D、设计吃水T和方形系数 和方形系数Cb， 船宽 、型深 、设计吃水 和方形系数 ，该五 要素通常习惯上统称为主尺度。 要素通常习惯上统称为主尺度。
主尺度=垂线间长 主尺度 垂线间长LBP×型宽 ×型深 垂线间长 ×型宽B×型深D
2、海船吨位规范中定义的船舶尺度--、海船吨位规范中定义的船舶尺度 登记尺度
主要是用于登记船舶、丈量与计算船舶吨位的， 主要是用于登记船舶、丈量与计算船舶吨位的，故 称登记尺度。 称登记尺度。 1） 登长 ） 登长LR 指量自龙骨板上缘量到最小型深85%的吃水线， 的吃水线， 指量自龙骨板上缘量到最小型深 的吃水线 其长度的95%，或沿该水线从船首柱前缘量至舵 其长度的 ， 中心的长度，取两者中较大者。 中心的长度，取两者中较大者。 2） 登深 ） 登深D 登深是指在船长LR中点船舷处从平板龙骨上表面 登深是指在船长 中点船舷处从平板龙骨上表面 量至上甲板下表面的垂直距离。 量至上甲板下表面的垂直距离。 3） 登宽 ） 登宽B 是指船长LR中点处的最大宽度。 是指船长 中点处的最大宽度。 中点处的最大宽度
5.型深吃水比（D/T） 型深吃水比（ 型深吃水比 ） 该比值大，干舷高，抗沉性好； 该比值大，干舷高，抗沉性好；但船舱容 积增大，重心提高，稳性受到影响。 积增大，重心提高，稳性受到影响。 现有标准船型D/T值在 值在1.1—1.5之间。 之间。 现有标准船型 值在 之间 6.型宽型深比（B/D） 型宽型深比（ 型宽型深比 ） 该比值对稳性、横摇和强度都有较大影响； 该比值对稳性、横摇和强度都有较大影响； 规范限制自航船A级航区 级航区， 规范限制自航船 级航区，B/D值≤4。 值 。 现有标准船型B/D值在 值在2.5—3.5之间。 之间。 现有标准船型 值在 之间
四、确定船舶主要要素的特点
确定船舶主要要素有三个显著特点: 确定船舶主要要素有三个显著特点 问题复杂、综合性强； 问题复杂、综合性强； 求解方法灵活多样，并且多解性， 求解方法灵活多样，并且多解性，存在一 定目标下的最优解； 定目标下的最优解； 求解过程需逐步近似。 求解过程需逐步近似。
1. 2.
3、 船体最大尺度 、
船舶在停靠码头、进坞及过船闸、桥梁、 船舶在停靠码头、进坞及过船闸、桥梁、 架空电线和狭窄航道、 架空电线和狭窄航道、船舶避碰操纵等 要用到船体最大尺度。 要用到船体最大尺度。 1) 总长 总长LOA 包括两端上层建筑在内的船体型表面最 前端与最后端的水平距离。 前端与最后端的水平距离。 2) 最大船长 最大船长Lmax 船舶最前端与最后端之间包括外板和两 端永久性固定突出物（如顶推装置等） 端永久性固定突出物（如顶推装置等） 在内的水平距离。 在内的水平距离。
课题五、 课题五、船舶主尺度确定
一、 船舶尺度 船舶尺度，主要表示船体外形大小的尺 船舶尺度， 即船的长、 深和吃水等。 度，即船的长、宽、深和吃水等。 它是根据各种船舶规范和船舶在营运中 使用上的要求定义的。 使用上的要求定义的。 按照不同的用途，主要可分为三种： 按照不同的用途，主要可分为三种： 船型尺度、登记尺度和船舶最大尺度。 船型尺度、登记尺度和船舶最大尺度。
1、在船舶入级与建造规范中定义的船舶 、 尺度-------船型尺度 尺度 船型尺度 它主要是从船体型表面上量取尺度， 它主要是从船体型表面上量取尺度，在 船舶的许多性能的理论计算中和一些主 要的船舶图纸上，均使用这种尺度。 要的船舶图纸上，均使用这种尺度。它 也成为理论尺度和计算尺度。 也成为理论尺度和计算尺度。
源自文库
4)型吃水 型吃水d 型吃水
在船长中点处，由平板龙骨上缘量至夏季载重水线 在船长中点处， 的垂直距离。 的垂直距离。 通常用垂线间长、型宽、型深表示船体外形的大小。 通常用垂线间长、型宽、型深表示船体外形的大小。 这三个尺度称为船舶主尺度，一般写成下面的形式： 这三个尺度称为船舶主尺度，一般写成下面的形式：
二、船舶主尺度比
船舶主尺度比是表示船体几何形状特征的 重要参数，与船舶的航海性能有密切关系。 重要参数，与船舶的航海性能有密切关系。 常有的有： 常有的有： L/B、L/D、L/T、B/T、D/T、B/D、 、 、 、 、 、 、 DW/△ △
t/kW、kg/kt.km、t.km/kW.h等 、 、 等