船舶生产设计第五章讲解
造船生产设计05(5-2)
2011-11-27
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三、两种出图模式的比较
1.设计过程的不同 1.设计过程的不同 按工序工位出图模式 依据详细设计的分段结构图，进行工程分解，绘制零件图、 依据详细设计的分段结构图，进行工程分解，绘制零件图、加工 图、部件工作图、组件工作图，再绘制分段装配图和船台总装图。 部件工作图、组件工作图，再绘制分段装配图和船台总装图。 特点： 特点： 分段生产设计分两步完成； 分段生产设计分两步完成； 绘图工作有较多的重复。 绘图工作有较多的重复。 按分段出图模式 在详细设计的分段结构图基础上，加上工艺内容和管理数据， 在详细设计的分段结构图基础上，加上工艺内容和管理数据，使 其具有完整的施工指令，可指导该分段建造的各工序的施工与组织。 其具有完整的施工指令，可指导该分段建造的各工序的施工与组织。 特点： 特点： 分段生产设计一次完成； 分段生产设计一次完成； 连续性强，重复设计少。 连续性强，重复设计少。
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再以船体总装为例， ② 再以船体总装为例，了解工艺信息和管理信息的表达 需要提供信息有：分段与分段对接与哪些结构有关；如何对接； 需要提供信息有：分段与分段对接与哪些结构有关；如何对接； 对接边缘如何处理；焊接要求；反变形要求；管理方法要求等。 对接边缘如何处理；焊接要求；反变形要求；管理方法要求等。 表达方法有两种： 表达方法有两种： 方法1 按船体总装施工要求单独出图（船台装配图）， ），将该分段与相 方法1：按船体总装施工要求单独出图（船台装配图），将该分段与相 邻分段对接的零件号、零件形状、接逢边缘、焊接要求、 邻分段对接的零件号、零件形状、接逢边缘、焊接要求、分段吊装对 合线等表示清楚。 合线等表示清楚。 而对于分段非对接缝的情况不予表达。 而对于分段非对接缝的情况不予表达。
船舶生产设计
第一章船舶生产设计概论1 船舶工程特点及造船市场竞争需要2 造船技术进步和造船模式改革的需要3 铆接，焊接，区域造船时代进步及新问题------------------------------------------------- 14 船舶生产设计的基本概念5 我国过去和现在船舶设计阶段的划分6 现代船舶设计各阶段的工作内容和作用7 船舶生产设计的性质、含义、目的和推行生产设计的意义8 船舶生产设计的实施要求9 生产设计中设计部门与施工部门的配合关系10 生产设计与原船舶设计体制中施工设计的区别【课堂提问】1. 过去和现代船舶设计分别可分为哪几个阶段？2. 初步设计和详细设计是属于什么性质的设计？3. 生产设计是属于什么性质的设计？4. 过去的施工设计和现在的生产设计在内容上有什么相同之处和不同之处？ --------------- 311 生产设计内容分类（两种分类方法）12 船体生产设计主要工作13 舾装生产设计的主要内容------------------------------------------------------------ 514 生产设计事前准备工作及作用 ------- 生产技术准备，计划准备，工程控制准备15 建造方针书内容作用16 生产设计图表---工作图—管理表17 生产设计主要流程，搞好生产设计的工作要求【课堂提问】18. 生产设计事前准备的作用是什么？19. 生产设计事前准备的内容包括哪些？20. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 生产设计最终会产生哪些图表？--------------------------------------------------------------- 621 船舶设计规范流程------------------------------------------------------------- 7 ——1422 我国现行的船舶设计体制三种23 生产设计组织形式的两大类型，五种形式 ------------------------------------------------- 15 25 管理组，船体组，机装组，船装组，电装组和电算组的各自职能24 生产设计的主要特点和作用 -------------------------------------------------------- --- 16【课堂提问】1. 我国现行的船舶设计体制有哪三种类型？这三种体制分别适用于什么类型的船厂？2. 生产设计的组织形式归纳起来有那两大类？3. 生产设计室内的管理组的职能是什么工作任务是什么？------------------------------- 1725 推广生产设计的基础和条件（5 条）26. 生产设计对人员素质的要求27. 生产设计的人员大致分三层使用28. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 标准的含义以及.制定、执行统一设计标准的重要性---------------------------------------------- 21 第二章船舶生产设计的事前准备工作1. 生产设计前的准备工作含义2. 生产设计准备工作的开展时间3. 生产设计前准备工作的作用及必要4，生产设计前准备工作的主要内容5，什么是工程控制6，船舶建造原则工艺说明书7，建造方针书定义8，建造方针书的编制要求9，建造方针书与原则工艺说明书的比较----------------------------------------------------- 21 10，建造方针书的主要内容两部分11,。
造船生产设计05(2-4)
厂核定负荷能力的计算单位。其方式和上述类同。
核算船厂的负荷能力，物量是主要的项目，因为物量计算的精确 度要高于工时量。
2013-7-22
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工时负荷核算方法
工时负荷以工时为单位核算1年或2年中工厂主要车间和工种的负 荷额度。它是依据工厂以往建造过的典型船种和船型的实际工时统计 出的工程管理标准S曲线和工程管理S曲线来进行计算的。
主日程表
分段制造日程表 舾装日程表
（施工要领确定后）
小日程计划
月度计划表
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【 课堂提问 】 造船工程计划主要有哪两部分构成？ 生产设计前的计划准备指的是什么？ 什么叫负荷计划？ 什么叫日程计划？
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【 作业布置 】
P39 思考与练习
二、选择题
三、判断题
第 10、11、12 题
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507
2001年7月 2001年8月 2001年9月 2001年10月 重量 平台区 T 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 90 A1 kkkkkkkkkkkkkkkkkk 110 A2 kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk 150 A3 kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk 80 A4 kkkkkkkkkkkkkkkkkk 80 A5 Kkkkkkkkkkkkkkkkkk 后续船计划区 110 A6 ~~~kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk 110 A7 ~~~kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk 50 A8 ~~~~~kkkkkkkkkkkkkkk 80 A9 ~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkkkk 80 A10 ~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkkkk 160 B1 ~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk 160 B2 ~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk 120 B3 ~~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk 120 B4 ~~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk 50 B5 ~~~~~kkkkkkkkkkkk 50 B6 ~~~~~kkkkkkkkkkkk 后续船计划区 90 B7 ~~~~~~~kkkkkkkkk 90 B8 ~~~~~~~kkkkkkkkk ~~~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkk 100 B9 ~~~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkk 100 B10 80 C1 ~~~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkk 80 C2 ~~~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkk 后续船计划区 75 C3 ~~~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkk ~~~~~~~~~kkkkkkkkkkkkkkkk 75 C4 ~~~~~~~~~kkkkkkkkkkkk 75 C5 ~~~~~~~~~kkkkkkkkkkkk 75 C6
造船生产设计05(1-1)
2011-11-27
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1.我国过去和现在船舶设计阶段的划分 上世纪50～70年代，船舶设计通常划分为方案设计、初步设计、 上世纪50～70年代，船舶设计通常划分为方案设计、初步设计、技术 50 年代 设计和施工设计四个阶段； 设计和施工设计四个阶段； 施工设计四个阶段 上世纪70年代后，生产设计被确认为船舶设计的组成部分。 上世纪70年代后，生产设计被确认为船舶设计的组成部分。现代船舶 70年代后 设计分为初步设计、详细设计和生产设计三个阶段。 设计分为初步设计、详细设计和生产设计三个阶段。 生产设计三个阶段
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生产设计的基本目的 将现场操作人员可能遇到的、需要解决的问题， 将现场操作人员可能遇到的、需要解决的问题，事先在设计阶段 由技术人员来解决。可以看成是在图纸上“模拟造船”的过程。 由技术人员来解决。可以看成是在图纸上“模拟造船”的过程。 [参教材P2] 参教材P2] 生产设计的意义 生产设计的实施，结束了过去设计与建造（生产） 生产设计的实施，结束了过去设计与建造（生产）长期脱离的状 态，使设计真正起到组织生产和指导生产的作用。 使设计真正起到组织生产和指导生产的作用。 [参教材P3] 参教材P3]
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焊接造船时代——船体分段建造，预舾装，预涂装 船体分段建造，预舾装， 焊接造船时代 船体分段建造 焊接技术不断进步和起重运输能力逐渐提高 船体分段制造
工程转变为并行工程，作业面扩大，施工条件改善。 工程转变为并行工程，作业面扩大，施工条件改善。 为缩短周期创造条件。 为缩短周期创造条件。 但，船舶尺度向中、大型化发展；结构、功能愈趋复杂。 船舶尺度向中、大型化发展；结构、功能愈趋复杂。 新问题出现 工艺方面：分段焊接变形的控制；焊接坡口加工要求； 工艺方面：分段焊接变形的控制；焊接坡口加工要求；装配余量 的设置，分段吊运翻身工艺及要求、船台安装方法及要求 的设置，分段吊运翻身工艺及要求、船台安装方法及要求……。 。 生产组织方面：生产过程复杂，管理技术要求高， 生产组织方面：生产过程复杂，管理技术要求高，安全问题突出 。 “怎样造船”、“怎样组织造船” 的要求逐渐凸显。 怎样造船” 怎样组织造船” 的要求逐渐凸显。
造船生产设计05(6-2)
2011-11-27
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第六章 船体辅助性作业的设计
§6-3 工艺孔、通道及安全设施的设计
2011-11-27
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一、工艺孔
指的是为了施工操作、 工艺孔 指的是为了施工操作、人员出入或作业场所通风需要而 对船体结构所作的临时开孔，工程结束后再封合的各种孔洞的统称。 对船体结构所作的临时开孔，工程结束后再封合的各种孔洞的统称。 1.手孔 1.手孔 在船体上密闭、狭窄而无法施焊的部位临时加开的圆孔。 在船体上密闭、狭窄而无法施焊的部位临时加开的圆孔。圆孔封 合时一般采用垫板焊接。 合时一般采用垫板焊接。 2.临时人孔 2.临时人孔 对于可以在狭小空间内施工，但不便出入的部位（如双层底内） 对于可以在狭小空间内施工，但不便出入的部位（如双层底内） 所加开的临时人孔。其封合方法类同手孔。 所加开的临时人孔。其封合方法类同手孔。 3.临时通风孔 3.临时通风孔 有些狭小空间只有人孔而不能良好通风时， 有些狭小空间只有人孔而不能良好通风时，必须 加开临时通风孔，工程完毕后妥善封合。 加开临时通风孔，工程完毕后妥善封合。
1.临时通道的作用 1.临时通道的作用 方便施工人员登船作业； 方便施工人员登船作业； 便于全船贯通行走和紧急情况下的快速安全疏散。 便于全船贯通行走和紧急情况下的快速安全疏散。 2.舷侧临时通道 2.舷侧临时通道 在船体总装期间， 在船体总装期间，在舷侧外板预留的通道口 其作用：方便登船、方便施工、便于安全疏散。 其作用：方便登船、方便施工、便于安全疏散。 布置要求： 布置要求： 通道口布置在船舯部，便于艏艉两端作业人员共用； 通道口布置在船舯部，便于艏艉两端作业人员共用； 艉机型船舶，布置在机舱前的舱区较合理； 艉机型船舶，布置在机舱前的舱区较合理； 高度以在内地板之上的舷部为宜； 高度以在内地板之上的舷部为宜； 如果考虑舾装码头登船施工，其高度应在水线以上。 如果考虑舾装码头登船施工，其高度应在水线以上。
船舶生产设计第五章
BLOCK LINE(P ONLY)
#110
21 320*12 A32 肋骨检验线
22 320*12 A32
#115
#117
200
23 320*12 A32
100 6120
780 1180 520
CB07
780 780 780 780 780 780 780 780 780 780 780 780 780 780 780
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NO.13 IL NO.12 IL NO.11 IL NO.10 IL NO. 9 IL NO. 8 IL NO. 7 IL NO. 6 IL NO. 5 IL NO. 4 IL NO. 3 IL NO. 2 IL NO. 1 IL CENTER GIRDER NO.-1 IL NO.-2 IL
一、船体型线光顺的原则与要求
常见的船体光顺方法有手工光顺和数学光顺 二种。手工光顺包括实尺放样和比例放样；数学 光顺是用数学方程定义的船体型线或船体表面而 建立的数学模型，通过电子计算机的高速运算完 成的船体放样工作。
第二节 船体型线光顺
一、船体型线光顺的原则与要求
1、船体型线光顺的原则
⑴ 船体外形的空间曲线是利用正投影原理，通过三组互相垂 直的平面（纵剖面、水线面和横剖面）与船体表面相交版的三组 曲线，绘制成三个投影面来表示的；
板材型 材手工 下料图
套材图 板材
舾装 开孔
分段涂 装面积 及要领
数控切 分段材料清单 割数据
船体生产设计流程图
第二节 船体型线光顺
船体线型光顺，是船舶建造合同签订后，结构详细设计开始前 首先进行的，属于放样范畴的生产设计。除此之外，放样工作，包 括套料、绘制草图、切割资料、分段材料清单等要到结构某分段或 单元的生产设计完成后才开始，期间可能要相隔几个月的时间。
船舶的设计原理课件1
船舶原理与设计
（2)方形系数的选取不仅与Fn有关，还与兴波阻力的“峰”、“谷”有关: 如果Fn落在阻力“峰”的范围内，适当减小CB值可减轻其不利影响
。 （3）船体型线的影响：
当新船的主尺度比较特殊时，采用适用的特殊型线往往在快速性方 面可以得到较好的弥补，例如采用球首，特殊的尾部型线等 。 （4）推进方式和效率的考虑：
船舶原理与设计
（3）风浪中的失速 失速概念：在一般海况下是阻力增加和推进效率降低，这种情况通常称为自然
失速；在恶劣海况时，船舶运动超过了所能忍受的程度，为避免严重的甲 板上浪、船底砰击或螺旋桨飞车，而被迫大幅降低航速或适当改变航向， 这种情况通常称为被迫降速。
船型系数对波浪中水阻力增加的规律： 大的CB总是不利的；船宽B增大是不利的；λ/L=0.9~1.25范围内，增大L/ 可能是有利的;船首U形的剖面形状是有利 1的/ 3 ；浮心位置后移一般是有利的 。
舭龙骨的减摇作用是增加横摇阻尼，
•
舭龙骨是安装在舭部距横摇中心最远的部位，通常位于中剖面舭部的方
框线之内，纵向沿流线布置。
•
舭龙骨的面积约为LPP×B的2％~4％。其有效长度随CB增大而增加，在
CB=0.6~0.7时，一般不超过0.4LPP，CB≥0.8时，可达0.6LPP 。
减摇鳍的减摇效果可达80％以上，但在低速时效果迅速下降。减摇鳍有收放型和
船舶原理与设计
考虑主尺度选择范围的方法主要有：
（1）母型船方法：这种方法是根据同类型的吨位相近的实船主尺度资料，结 合新船的具体要求，分析母型船在载重能力、积载因素、航速、稳性等主要 性能和使用要求方面与新船的差异，根据确定主尺度的基本原理分析确定新 船主尺度的选择范围。 （2）统计方法：统计方法是建立在同类船统计资料的基础上。 （3）经验方法：经验方法是指采用一些适用的经验公式估算主尺度，根据估 算所得结果再结合新船的特点，确定一个适当的主尺度选择范围。
船舶强度与结构设计第五章
5.1.1 船舶建造规范的产生、发展和作用18世纪40年代以前，所有的船舶都凭经验建造，也经历了带有巨大损失的尝试。
后来，通过对建造实绩和航行经验的总结与提高，逐渐形成了造船所应遵循的规范。
规定建造规范的初步措施是俄罗斯政治家——彼得大帝作出的，他于1723年颁布了“关于按照新的船样建造河船”的条例。
在此条例中规定了船体的基本构件。
随着产业革命，贸易也发达起来，船舶建造愈来愈多，轮船保险商感到各船舶的吨位、建造日期、建造材料及船舶所有人等资料有集中的必要。
于是1760年成立了世界上第一个船级机构——英国劳氏船级协会。
以后，各航运事业发达的国家都相继成立了船舶协会。
起初，船级协会的主要工作是制订船舶登记册，载有关于入级船舶的船体和轮机状况。
直到1835年才出现第一本船级协会颁布的《建造规范》。
该规范系英国劳氏船级协会出版，适用于一百七十英尺长、一百总吨左右的木船，结构尺寸按吨位数字决定。
自那以后，随着造船材料、构件连接方式及船体强度理论的发展，建造规范也经历着不断发展(例如，1855年、1888年相继出现了《铁船规范》、《钢船规范》)和逐步完善的漫长过程。
目前，世界上船级社很多，其中比较主要的有以下几个：中国船检局(中国船级社)(CCS)美国船检局(ABS)英国劳氏船级社(LR)德国劳氏船级社(GL)日本海事协会(NK)法国船级社(BV)挪威船级社(DNV)意大利船级社(RI.N.A)俄罗斯船舶登记局(RS)船级社规范监督船的建造，并允许船舶正式“入级”，给它们所登记的船办各种国际协定所要求的证书；此外，还对使用中的船舶作定期检查，以确定这些船是否仍保持在“级”内。
各主要船级社在世界各地都有办事处，几乎在各港口都能找到它的代表。
建造规范也为航运、造船、相关的制造业和保险业服务。
经过“入级”登记的船，符合公认的健全的建造标准，这就等于告诉运货人说，他将他的货物交给已经入级的船承运时，他并没有冒险脱离实际的风险；同时，保险公司有被请求给船保险时，船的入级有助于保险公司判断隐含着的危险性质。
《造船生产设计》课件
工艺技术文件编制
施工工艺准备
01
02
04
03
进行施工前的工艺准备，包括设备调试、工装准备等。
对船舶设计和初步设计进行审查，确保满足建造要求。
制定船舶建造的工艺流程、材料定额、工时定额等技术文件。
造船生产设计的基本原则与要求
安全性原则定义：确保船舶在正常营运、施工、维修等情况下，以及在各种可能的突发事件中，均能保持稳定，不会对人员、船舶和环境造成危害。
具体要求
对船舶的各个系统进行详细分析，找出可以优化的环节，降低成本。
选择性价比高的材料和设备，避免过度追求高性能而增加成本。
合理安排施工计划，提高生产效率，降低制造成本。
优化船舶的运营和维护方案，降低全寿命周期内的运营成本。
环保性原则定义：在船舶的设计、建造和运营过程中，采取有效的措施，减少对环境的负面影响，同时尽可能地利用资源，实现可持续发展。
《造船生产设计》PPT课件
目录
造船生产设计概述造船生产设计的基本原则与要求造船生产设计的具体实施造船生产设计的优化与改进造船生产设计的未来展望
造船生产设计概述
造船生产设计是在船舶设计和初步设计的基础上，按照一定的建造方针和工艺要求，对每一艘船舶的施工进行详细的技术组织与规划。
以船舶建造工艺和生产组织需求为依据，将初步设计转化为施工图纸和工艺技术文件，是指导后续生产、施工和检验的重要依据。
具体要求
采用环保材料和设备，减少对环境的污染。
优化船舶的能源利用，提高能效，减少碳排放。
合理处理船舶产生的废弃物，防止对环境造成危害。
考虑船舶的噪音、振动等对环境的影响，采取有效的控制措施。
创新性原则定义：在满足船舶的基本功能和性能要求的前提下，通过引入新技术、新工艺和新材料等方法，提高船舶的性能、安全和环保等方面的水平。
船舶概论第五章：海洋平台设计(海洋平台介绍)
FPSO
FPSO
FPSO
FPSO的主要功能有：
原油生产和污水处理
在FPSO主甲板以上，可根据生产工艺的要求设置 生产甲板。生产甲板就相当于一座陆地处理厂，在 生产甲板上设置油气生产和污水处理所不可缺少的 设备，如加热器、分离器、冷却器、污水脱油装置 、压缩机、输送泵、安全放空装置等，以及为生产 需要的其它配套设施。处理合格的原油进舱储存； 处理达标的生产污水直接排海或作为油田注水的水 源；分离出来的天然气作为发电机和加热锅炉的燃 料，或输送到陆地供客户使用。
各种平台的特点（续9）
3、张力腿式平台
张力腿式平台是利用绷紧状态下的锚索链产生的拉力与平台的剩余 浮力相平衡的钻井平台或生产平台。一般来说，半潜式平台的锚泊定位 系统，都是利用锚索的悬垂曲线的位能变化来吸收平台在波浪中动能的 变化。悬垂曲线链的特征之一是链的下端必须与水底相切，以保证锚柄 不会从水底抬起，这样就可保证锚的抓力。张力腿式平台也是采用锚泊 定位的，但与一般半潜式平台不同，其所用锚索是绷紧成直线的，不是 且悬垂曲线的，钢索的下端与水底不是相切的，而是几乎垂直的。用的 锚是桩锚（即打入水底的桩作为锚用），或重力式锚（重块）等，不是 一般容易起放的转爪锚。张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的力可 依靠锚索向下的拉力来补偿，且此拉力应大于波浪产生的力，使锚索上 经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。
FPSO本身就是一艘大型的船舶，可以有舵，能 自航，也可以无舵，靠拖航就位。该装置通过 固定式单点或悬链式单点系泊系统固定在海上 ，可随风浪和水流的作用360°全方位地自由 旋转。
FPSO
FPSO通常与采油平台或海底采油系统组 成一个完整的采油、原油处理、储油和 卸油系统。
工作原理：通过海底输油管线接受从海 底油井中采出的原油，并在船上进行处 理，然后储存在货油舱内，最后通过卸 载系统输往穿梭油轮(Shuttle Tanker)。
造船生产设计讲义
造船生产设计讲义XXXXXX目 录第一讲 建立现代造船模式———————————————————— 1 第一节 造船模式的发展——————————————————— 1 第二节 现代造船模式的支撑技术——————————————— 8 第三节 改造造船生产作业体系————————————————10 第四节 深化生产设计、推进中间产品成品化——————————14 第五节 转换思路，加大力度推进造船模式转换—————————15 第二讲 现代船舶设计——————————————————————18 第一节 船舶设计的三个阶段—————————————————18 第二节 造船生产设计————————————————————22 第三讲 造船生产设计策划————————————————————34 第一节 广义生产设计————————————————————34 第二节 建造方针与施工要领—————————————————35 第三节 模拟造船——————————————————————38 第四节 生产设计“四化”基础————————————————39 第四讲 造船生产设计编码————————————————————40 第一节 编码基础知识————————————————————40 第二节 WS-SMCS船舶建造编码系统——————————————43 第三节 WS-SMCS编码规则——————————————————47 第五讲 造船托盘设计与管理———————————————————60 第一节 船舶舾装与托盘管理—————————————————60 第二节 船舶舾装托盘的设计—————————————————66 第三节 托盘集配——————————————————————68 第四节 以托盘为中间产品组织生产——————————————69 第六讲 船体生产设计——————————————————————70 第一节 船体生产设计内容与设计程序—————————————70 第二节 船体生产设计要领——————————————————73第三节 船体结构制造图———————————————————74 第四节 船体辅助生产作业的设计———————————————75 第五节 管理图表——————————————————————76 第七讲 船舶综合布置与综合布置图————————————————77 第一节 舾装综合布置————————————————————77 第二节 舾装综合布置图———————————————————79 第八讲 船舶舾装生产设计————————————————————86 第一节 舾装技术——————————————————————86 第二节 舾装、预舾装与单元模块———————————————87 第三节 机装生产设计————————————————————89 第四节 电装生产设计————————————————————91 第五节 船装生产设计————————————————————93 第九讲 船舶涂装生产设计————————————————————95 第一节 涂装生产设计要求——————————————————95 第二节 涂装生产设计内容——————————————————96 第十讲 计算机辅助生产设计———————————————————97 第一节 计算机辅助生产设计的发展——————————————97 第二节 三维计算机生产设计系统———————————————99 第三节 三维计算机生产设计———————————————— 102 编后语———————————————————————————— 111第一讲建立现代造船模式面对日益严峻的国际竞争环境，我国船舶工业在向世界造船强国目标奋进的过程中，不仅要面临日韩更加激烈的竞争，而且还将经受市场变化、材料设备价格上涨以及汇率变动等一系列风险的考验。
船舶设计原理第五章
100 t 2 102 h
N mm
2
Ⅲ、板同时受这两种应力作用时，若
和
满足下述相关议程便发生失稳，即：
1 cr cr
或
100 t 2 ( ) A 102 h
因而可有:
h m t 100
A
102
在确定m时应注意以下几点: (1)临界压应力σ 和临界剪应力τ 的极限值分别是σ Y和 0.57 σ Y 若实际的 ≤0.57，则
2.剖面惯性矩比面积
ci
F I
1/ 2
Cw意义就是产 生单位剖面模数 F——型材的剖面积 所需的剖面面积， W——型材最小剖面模数 Cw越小，材料 利用率就越高， I——型材剖面惯性矩 剖面型材设计得 对焊接在钢板上的船体骨架梁，F为不包括带板的 就越好。 型材面积，而W和I为包括带板的型材剖面模数和 惯性矩。
• 对于几何相似的型材剖面，因所有尺寸相差n 倍，便有下述关系：
F2 n 2 F1 , I 2 n 4 I1 , W2 n 3W1 F1 F2 C w 2 / 3 2 / 3 常数 W1 W2 F1 F2 Ci 1/ 2 1/ 2 常数 I1 I2
• 两个几何相似的型材剖面其比面积是相同 的。
f 4 f 2 2 f1 f h( f 1 ) 6 2 f2 f
大翼板的剖面模数为
I f 4 f1 2 f 2 f W2 h( f 2 ) h2 6 2 f1 f
利用表格计算型材剖面模数
构 件 及 剖 面 积 至参考 静矩 惯性矩 自身惯性 至中和轴 2 编号 矩 距 离 （cm ） 距 离 （m） （ cm2. （ cm2 （ cm2m2 （m） 2 m） m） ）
船舶生产设计课程设计
船舶生产设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解船舶生产设计的基本概念、原理及流程。
2. 掌握船舶结构、船舶图纸的识别和解读。
3. 了解船舶生产中的材料选择、工艺方法及其对船舶性能的影响。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制船舶结构图、船体布置图的能力。
2. 能够运用专业知识进行船舶生产过程中的问题分析和解决。
3. 提高学生的团队协作能力和项目管理能力，能参与船舶生产设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对船舶行业的热爱和敬业精神，激发学生的专业学习兴趣。
2. 培养学生的创新意识，敢于尝试新的设计方法和工艺技术。
3. 增强学生的环保意识，认识到船舶生产设计在环保方面的重要性。
课程性质：本课程属于实践性较强的专业课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的船舶生产设计能力。
学生特点：学生为高中年级，具有一定的物理、数学基础，对专业知识有一定的了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以实际案例为引导，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 船舶生产设计基本原理：包括船舶结构、设计流程、设计规范等，对应教材第一章内容。
2. 船舶图纸识别与解读：涉及船体结构图、船体布置图、电气系统图等，对应教材第二章内容。
3. 船舶材料与工艺：介绍船舶生产中常用的材料、加工工艺及对船舶性能的影响，对应教材第三章内容。
4. CAD软件应用：学习运用CAD软件绘制船舶结构图、船体布置图等，结合教材第四章内容。
5. 船舶生产设计案例解析：分析典型船舶生产设计案例，提高学生实际操作能力，对应教材第五章内容。
6. 船舶生产过程中的问题分析与解决：结合实际案例，培养学生分析问题和解决问题的能力，对应教材第六章内容。
7. 团队协作与项目管理：教授学生如何进行团队协作、项目管理，提高学生的组织协调能力，对应教材第七章内容。
造船生产设计05(1-2)
[教材P7] 教材P7]
三、设绘生产设计图表
在生产设计事前准备基础上， 在生产设计事前准备基础上，应全面进行生产设计工作图绘制 和管理表编制。 和管理表编制。 船体部分的生产设计图表内容： ← 船体部分的生产设计图表内容： ← 舾装部分的生产设计图表内容： 舾装部分的生产设计图表内容： [教材P7] 教材P7] [教材P7] 教材P7]
2011-11-27
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【 课堂提问 】 1.按工程类别划分，船舶生产设计包含哪些内容？ 1.按工程类别划分，船舶生产设计包含哪些内容？ 按工程类别划分 （陆健琦） 陆健琦）
2.按设计顺序或阶段划分，船舶生产设计包含哪些内容？ 方凯迪） 2.按设计顺序或阶段划分，船舶生产设计包含哪些内容？（方凯迪） 按设计顺序或阶段划分 3.生产设计事前准备的作用是什么？ 3.生产设计事前准备的作用是什么？ 生产设计事前准备的作用是什么 4.生产设计事前准备的基本内容有哪些？ 4.生产设计事前准备的基本内容有哪些？ 生产设计事前准备的基本内容有哪些 （邵剑波） 邵剑波） （庄家学) 庄家学) (王琪林) 王琪林) (柯建强) 柯建强)
2011-11-27
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2.按顺序（环节） 2.按顺序（环节）和阶段划分的生产设计内容 按顺序 ① 生产设计的事前准备工作 ② 生产设计图纸和管理图表的绘制
2011-11-27
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二、船舶生产设计的事前准备
生产设计事前准备的主要工作及作用 主要工作: 进行全船综合统筹与协调，含技术、进度、管理等方面。 主要工作: 进行全船综合统筹与协调，含技术、进度、管理等方面。 具体有三方面： 生产技术准备、计划准备、工程控制准备。 具体有三方面： 生产技术准备、计划准备、工程控制准备。 重要作用：作为各专业设计的依据，又作为前两个阶段设计的要求。 重要作用：作为各专业设计的依据，又作为前两个阶段设计的要求。 1.生产技术准备 1.生产技术准备 生产技术准备的工作内容: 生产技术准备的工作内容: [教材P6] [教材P6] 教材
船舶的设计原理课件5-PPT精品文档
30°~45°
－ －
随产地及含水量而异
煤粉
钢材
钢板
线材
小麦 大豆 羊毛 散 袋 散
0.28~0.39
1.22~1.34 1.34~1.45 1.17~1.45
－
35°~37° － 标准值1.34m3/t 标准值1.49m3/t
袋
包
1.34~1.64
§4-2新船所需的容积
4.2.2 压载水舱容积VB
专用压载舱容积：
(1) 防污染公约 ①专压舱—20000dwt以上原油船、30000dwt以上成品油船 水舱。 ②对压载浮态的要求： •船舯吃水： d 2 . 0 0 . 02 L （m） p
需设专用压载
•尾吃水应全浸螺旋桨； •最大尾倾值≯0.015L
对于经常存在空放航行的船舶，压载水量是根据空放航行时所需的 首尾吃水来确定。其中尾吃水一般要求达到 0.04L~0.045L，并保证 螺旋桨全部浸没水中。首吃水要求尽可能达到0.025L~0.03L，太小 的首吃水在风浪中航行时容易引起严重的船首拍击。此外，压载航 行时也不应有太大的尾倾，否则驾驶室设在尾部的船舶会严重影响 驾驶视线。
散货船 油船 冷藏船
0.98
0.98～0.985
0.7～0.8
§4-2新船所需的容积
表4.2.2 容积的结构折扣系数
双层底舱 0.97~0.98 端部货舱 0.98~0.99
首尖舱
液舱 尾尖舱
0.975~0.985
货舱 0.96~0.97
中部货舱
0.99~0.995
甲板间舱
0.985~0.99
深舱
§4-2新船所需的容积
船舶生产设计1-5
与生产计划管理、物资管理、全面质量管理、目标成本管理、安全管
理等部门发生密切的关系，必须充分协调相互关系，船厂整个管理体 制也就必然要改革。
工艺与工作方法、管理等方面作的统一规定，使从事设计、生产、管 理以及商品流通的一种共同技术依据。
标准化的水平可以反映出一个企业、一个行业甚至一个国家的科技
水平、管理水平和经济发达程度。 2.制定、执行统一设计标准的重要性
生产设计使用的是统一的技术语言，如果没有合理的、统一的、
共同遵守的设计准则，就难以在资料上准确表达和传递有关工艺及管 理信息;生产设计图表是指导施工的唯一依据，要求确保质量。要提高
设计效率，就要采用简单、规范的手段准确地表达、传递复杂而繁多
的信息。这一切都要依赖设计工作的标准化和规范化。
2017/9/2 8
五、开发和应用计算机辅助设计软件（手段基础） 随着新船型开发和生产技术的发展，生产设计需要提供的
信息越来越复杂和Leabharlann 多，用人工方式设计提供工作图表，不仅
费时费力，而且容易出错，不能适应短周期造船市场的需要。 只有加速开发和应用计算机辅助生产设计软件，才能从根 本上改变被动局面，把生产设计工作深入推广下去，发挥出其
掌握标准和编码的含义和使用方法，他们是推行生产设计的骨干。 要提高设计人员的综合素质，应采取多种有效措施加大设计人员知识 结构的更新力度，提高知识的综合运用能力。
2017/9/2
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2.生产设计的人员大致分三层使用
管理层：组成人员必须知识全面，具有较强的总体观念和综合布臵分 析能力，对生产设计业务和工厂情况非常熟悉，有丰富的造船实践经
造船生产设计05(6-1)
2011-11-27
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精度要求 墩木和支撑在承受船体或分段重量产生变形后仍能保证船体总装 的精度要求。 的精度要求。 支点位置选择的要求 墩木应布置在有足够强度的船体骨架位置处， 墩木应布置在有足够强度的船体骨架位置处，不宜布置在分段大 接头、各种船体附件和海底阀位置处。 接头、各种船体附件和海底阀位置处。 对于需要进行灌水试验的船舶，还应考虑临时墩木的布置。 对于需要进行灌水试验的船舶，还应考虑临时墩木的布置。
2011-11-27
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2.临时性吊环的设计 2.临时性吊环的设计 临时性吊环 指那些因分段翻身和吊装需要而设置，工程结束后拆除的吊环。 指那些因分段翻身和吊装需要而设置，工程结束后拆除的吊环。 (1)吊环形式的选取 (1)吊环形式的选取 临时性吊环分为A 临时性吊环分为A型、B型、C型、D型四种标准形式。根据吊运和 型四种标准形式。 翻身的受力及吊环安装情况选用。吊环的规格根据受力大小选用。 翻身的受力及吊环安装情况选用。吊环的规格根据受力大小选用。
教材：船舶生产设计. 周启学主编. 人民交通出版社， 教材：船舶生产设计. 周启学主编. 人民交通出版社，2007
2011-11-27
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什么是造船生产的辅助性作业
辅助性作业，一般是指发生在船体建造过程中的、 辅助性作业，一般是指发生在船体建造过程中的、而最后又不组 成船体结构本身的施工。 成船体结构本身的施工。 例如，制作并安装吊环、设置加强材、架设脚手架、开设工艺孔 例如，制作并安装吊环、设置加强材、架设脚手架、 和通道、设置安全设施等。这些都是船体建造过程中工艺上、 和通道、设置安全设施等。这些都是船体建造过程中工艺上、安全上 所需要的辅助性作业。 所需要的辅助性作业。 船体工程复杂，辅助性作业很多。 船体工程复杂，辅助性作业很多。将这部分作业的准备工作纳入 生产设计，可以对其预先进行周密的考虑，有利于生产效率、 生产设计，可以对其预先进行周密的考虑，有利于生产效率、建造质 量和生产安全性的提高，也有利于建造周期的缩短。 量和生产安全性的提高，也有利于建造周期的缩短。
造船生产设计05(3-1)
2011-11-27
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3.对零件和舾装件实行分类编码的四种基本方式（思路） 3.对零件和舾装件实行分类编码的四种基本方式（思路） 对零件和舾装件实行分类编码的四种基本方式 ⑴ 按形状分类 编码时，先表明零件（舾装件）的外形、尺寸， 编码时，先表明零件（舾装件）的外形、尺寸，再表明某些形 状。 ⑵ 按功能分类 根据零件的功能（名称），如机装类、外装类、内装类、 ），如机装类 根据零件的功能（名称），如机装类、外装类、内装类、电装 类等。这种分类最适合于已进行了标准化的零件。 类等。这种分类最适合于已进行了标准化的零件。
教材：船舶生产设计. 周启学主编. 人民交通出版社， 教材：船舶生产设计. 周启学主编. 人民交通出版社， 2007
2011-11-27
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第三章 船舶生产设计编码系统
§3-1 船舶生产设计编码基本概念2011-1源自-272一、编码的含义
1.什么是编码 1.什么是编码 是按一定规则组合起来代表事物名称、属性、特征、 是按一定规则组合起来代表事物名称、属性、特征、状态等的一 种符号和代号。 名词含义] 种符号和代号。 [名词含义] 对事物进行编码的过程，就是按不同的目标和要求， 对事物进行编码的过程，就是按不同的目标和要求，用科学的分 析和分类方法， 析和分类方法，以数字和符号标记的形式对事物对象的有关特性进行 描述和标识的过程。 动词含义] 描述和标识的过程。 [动词含义]
2011-11-27
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船体
船体装配 总段 分段装配
分段
分段
部件
部件
部件
部件
部件装配
零件
零件
零件
零件
零件
零件
零件
零件
零件加工
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第一节 概述
二、船体生产设计的主要内容
1、线型光顺 2、分段工作图
⑴ 建造方式； ⑵ 施工要领；
⑶ 焊接坡口形式 ⑷ 工艺符号； ⑸ 图面要点； ⑹ 胎架形式、胎架图（型值图）； ⑺ 完工测量图；
其中正投影图称为横剖面图，侧投影图称为纵剖面图，水平 投影图称为半宽水线图。（见下图）
⑵ 对于钢质船舶而言，船体表面是船体骨架外缘所形成的曲 面，这种表示船体外形的投影图，就是船体理论型线图；
⑶ 光顺的型线，除了三组曲线中的每一根曲线都是光顺的以 外，还要求三个视图中型值都是一致的。
第二节 船体型线光顺
第一节 概述
一、船体生产设计的含义及基本要求
2、船体生产设计的基本要求
⑴ 船体生产设计应立足于造船企业的全部产品 和各个专业中的全面实施。
⑵ 船体生产设计应贯彻建造方针、施工要领等 文件所提出的要求。
⑶ 船体生产设计应根据工艺阶段和生产区域， 包括工位、车间生产活动的需要，绘制施工图、管理 表并提供有关施工信息。
造船生产设计
设计二所 章炜樑
第五章 船体生产设计
第一节 概述 第二节 船体型线光顺 第三节 船体建模 第四节 分段工作图的设绘 第五节 套料 第六节 零件草图的设绘 第七节 分段胎架布置图的设计 第八节 船体辅助生产设计
第一节 概述
一、船体生产设计的含义及基本要求
1、船体生产设计的含义
船体生产设计是在详细设计的基础上，按照现代 造船模式的要求，根据工厂的生产条件和技术水平， 以合理的建造方法为指导，根据工艺阶段和施工区域 的生产和管理需要，绘制工作图、管理表以及提供在 关施工、生产管理信息用以指导和组织生产的设计过 程。
C
D
4'
E'
甲板梁拱线
F'
A 234
D
E
F
K
(B为型宽)
甲板梁拱的放样
第二节 船体型线光顺
三、型线的数学光顺
目前大中型船厂型线的光顺均已采用数学光顺的方法，即利 用初始设计提供的船舶型表面的数据，建立数学模型，形成船体 型表面，称为船体SURFASE。由此可生成众多的剖面线，如有不 光顺的剖面，修改相应SURFASE数值定义，来观察三视图上型线 的变化，并确认修改的正确性，就能获得较好的型表面。
横剖面图
纵剖面图
半宽水线图
船体型线图
第二节 船体型线光顺
一、船体型线光顺的原则与要求
2、船体型线光顺的要求
⑴ 船体曲面上任一点 三个投影面上的型值必须 互相吻合，即保持投影的一致性，其型值误差不得大 于±2mm；
⑵ 所有的型线必须是光顺的；
⑶ 型线修改光顺后，各点型值应尽量接近原设 计值，以免影响船舶性能。各主要尺度（总长、垂线 间长、型深和型宽）、主要剖面（满载水线面和中剖面）的 型值，各设计水线进水角和出水角、推进器部位的船 体型线等，原则上不能改动。
第一节 概述
三、船体生产设计程序
3、船体生产设计的工作流程
中剖面图 船体线型 线型光顺
各区域构造图
基座补强、 涂装规格 门窗开孔及
放水塞位置
分段划分图
施工要领、余量/收缩量设定
工作图
分段质 量重心
胎架型式、 胎架图、加 工样板信息
吊耳及 补强布置
零件明细 表、零件 流向焊接 坡口、型 式、工艺 符号、图 面要点
第二节 船体型线光顺
二、船体型线的放样
1、格子线的绘制
根据船体型线投影图，可知每个投影图均由纵横的直线组成 的格子线，型线放样的第一步就是绘制这格子线；
2、型线的绘制
根据型值表提供的型值，或根据理论型线图上量取的型值， 用样棒或卷尺将它们量到对应的格子线上，然后用样条将这些 点子连成光顺的曲线。（最终在纵剖面图上绘制中纵剖面线、 甲板边线、舷墙顶线及纵剖线；在水线面图主绘制各水线、甲 板边线、舷墙顶线；在横剖面图上横剖线（站线）、甲板边线、 舷墙顶线。）
一、船体型线光顺的原则与要求
常见的船体光顺方法有手工光顺和数学光顺 二种。手工光顺包括实尺放样和比例放样；数学 光顺是用数学方程定义的船体型线或船体表面而 建立的数学模型，通过电子计算机的高速运算完 成的船体放样工作。
第二节 船体型线光顺
一、船体型线光顺的原则与要求
1、船体型线光顺的原则
⑴ 船体外形的空间曲线是利用正投影原理，通过三组互相垂 直的平面（纵剖面、水线面和横剖面）与船体表面相交版的三组 曲线，绘制成三个投影面来表示的；
板材型 材手工 下料图
套材图 板材
舾装 开孔
分段涂 装面积 及要领
数控切 分段材料清单 割数据
船体生产设计流程图
第二节 船体型线光顺
船体线型光顺，是船舶建造合同签订后，结构详细设计开始前 首先进行的，属于放样范畴的生产设计。除此之外，放样工作，包 括套料、绘制草图、切割资料、分段材料清单等要到结构某分段或 单元的生产设计完成后才开始，期间可能要相隔几个月的时间。
⑻ 船台定位图； ⑼ 舾装开孔。
第一节 概述
二、船体生产设计的主要内容
3、零件明细表
4、放样套料
⑴ 套料图
⑵ 数控切割数据 ⑶ 型材、板材手工下料图 ⑷ 加工样板信息 ⑸ 分段材料清单
5、吊耳布置及加强图 6、脚手架布置图 7、机器基座补强 8、分段涂装要领 9、质量重心计算 10、焊接长度计算
第一节 概述
三、船体生产设计程序
1、船体生产设计与其设计阶段的关系
初步设计是详细设计和生产设计的依据，详细 设计又是生产设计的依据；同时，生产设计的要求 又渗透到前两个设计阶段中去。
第一节 概述
三、船体生产设计程序
2、船体生产设计与其他专业的协调内容
⑴ 舾装件在结构上的开孔及贯通件； ⑵ 分段预装和单元组装的范围、方式、时机及吊 装程序； ⑶ 主机、轴系和舵系安装对船体总装的要求； ⑷ 设备基座及其加强； ⑸ 建造过程中的通行、通风要求； ⑹ 舱室及门窗的布置； ⑺ 机舱行车的布置； ⑻ 防腐锌块的布置等。
第二节 船体型线光顺
二、船体型线的放样
3、甲板放样
当甲板有梁拱或昂势时，它是一个空间曲面，所以必须进行放 样。当梁拱为折线式时，比较简单，只要知道折角点位置、甲板宽 度、梁拱的高度就能作出。如果是曲线，其作成的方法如图所示。
4、肋骨型线放样
所谓肋骨型线，就是每档肋处的横剖线，放样方法同型线的绘制。