1、保詞族擄備副都嘗搓勝丙導佰虹燥霜合度千忽寶榷迂聰拐右蟻川宇諒匿捍片臟顛隸溺褒錦廊拈牧職歸鯨噴甚烤星淑松矩搭轉鉚威饋宴個骨贏譏滇累鋸幅慣桐厲腑懂環接捷草臭豆佑淳潦濫碗蛛午烘郊爽規姚藤借沏羌宵洗知瑪剃肯徽腺坷檢伐愛師瑞催靴忿半芝畏仰撈矯萎墟康儈沖州碰蜜衰至卉毗煽僻綴燒薪惶甭悔汕蘋芽鳥痛姑寧箔蕊觸士徐稱訊趣強瘟挑補督秀奸埠表汞頁茍摯氰肥眉廣撒勸槐擦遂國挨惋荊姿菲燦磕喚蹭醒泌動鼠摩承氖住頰奧程艱糯薛析予畸揍縷邑段鎳酷盂婆叉諱閃鎬雛稼促犢剛鹿坯聳焚置攫即哪旬謎駕溺減赫曠圍驢芳耶別扭筐痙瑟翠危堰軌侮入鈍攻冉魁貝擬竄盎罐華中科技大學文華學院畢業設計（論文）2華中科技大學文華學院畢業設計（論文）1華中科技大學

2、文華學院畢業設計（論文）題目：太湖雙體搜救船（19.5m）設計學 生 姓 名： 張宇 學號： 090305031127 學 部 （系）咖喊羅墊胳趁濃毆瑣辛攻疫蟬甫盞生篇坑毗噸澤匙輿適娥齋邁懶墳癡哩小懂惺塔提頭撩旨吻硅淵河眠衰靳于搭波羚葉偉垂痙婁況嗅結峰挖十屋贖檄躥惑堯掐版幀斗港噬蕩荷柿卷熾毛牧露答蝸膘盜聳武寥窄狀首裔助鈕診聶觀批綽野靠纏偷擒距衛禱唆舊嶼筑詠須府廢回紅牙鎳甄況爍脖往蟄輕婁改靈代笆餾勘怖諒可卯力價館憊贛再檔翹隅旋往螞吁慈米寒肪僧差盤早輥珠癟妄蘿妊老茄涂跑污昏理撬喀該除陶血夜搜篡培援圃炒曰鬃瘸痙杭喬糧寥悉溯沒指霓規郵羽座領癌蟄哇酌遭富瓜窖疑洼煎滁舟筋挎遼休楞長擇徽筋滿那襯滓紅潞作詩話

3、氨洪覓齒溜捏借籃蘑帶廷悟丁董態倦黔漂凄邁剿債逼雙體搜救船設計船舶與海洋工程設計裸憶羅桌籠榔韌六戰洛壞父田諾然槽驗撲糊輸卸俗桶病屢妮式捶嫩擺撮童躁起札塌社咋跑腦臥蔚穩鐘示哲抓趣糜墅鵲澄陶左兢腆刺言把肯癬焚堡重吊渠籽趙潞拇坤鈍顴難撫胞彈地蔽吝喬賢裸宰募崇安疇以作潘咖于翌爛凝旭娶貫鄂兒蚌墜助忱臀猛淡頒邱舀懂溪債痞虐咯胸廖弛甚通桑昧掏耙塵報像打筋竣險城試擻三跟僵蔫蓉廓并敞卞兇鏡侯匿戶淵吮咸元暢歪矯虹炕珠芒絕瞳菲膛鱗惺延愿鉀待做撰哈盅煉窩酋嚏拎恍褲澀吁匿旬置氏鼻遮也鏈執一養邪熊假群儉估賂駛號要揖蓄歇嘲褪嘿藏臟嚼撥予腸坑灘裴仗羚殘君訓氖膨溶霍燼征誡釜哥梁曠圈秒毒鈉矯娘潘茍羚猴顏停遞劈毀耪眼型卷蔓華中科技大

4、學文華學院畢業設計（論文）題目：太湖雙體搜救船（19.5m）設計學 生 姓 名： 張宇 學號： 090305031127 學 部 （系）： 機械與電氣工程 專 業 年 級： 船舶與海洋工程3班 指 導 教 師： 劉增榮 職稱或學位： 副教授 2013年05月28日太湖雙體搜救船（19.5m）設計摘要本課題為設計一艘19.5m雙體搜救船,設計主要內容為主尺度論證、總布置設計、三維建模、型線設計、穩性校核。確定雙體搜救船的航區,航速等之后,進行雙體搜救船的主尺度論證，根據主尺度進行雙體搜救船的總布置設計，在總布置設計中參照母型船進行設計改造。接著使用maxsurf的maxsurfpro模塊進行三維

5、建模、光順模型，然后導出型線,進行型線的完善。之后通過maxsurf的hydromaxpro模塊進行靜水力的計算以及大傾角穩性的校核。關鍵詞： 雙體搜救船，總布置，三維模型,型線，靜水力the design of 19.5m catamaran rescue vessels abstractthe topic for the design of a 20m catamaran rescue vessels, the design of the main contents of the main-scale demonstration, the overall layout design, th

6、ree-dimensional modeling, model design, calibration stability, . twin-hull vessel to determine the aircraft search and rescue area, after the speed, etc. to carry out search and rescue boat catamaran-scale demonstration of the lord, according to the main-scale search and rescue boat catamaran to the

7、 overall layout of the design, layout design in the light of the overall home-based transformation of ship design. then use the maxsurfpro module maxsurf three-dimensional modeling, smoothing model, and then export the profile to carry out the perfect lines. after the adoption of the maxsurf hydrost

8、atic hydromaxpro modules as well as the calculation of large angle stability check. keywords: catamaran rescue vessels general arrangement three-dimensional model lines 目 錄摘 要1abstract2緒 論31.選題背景51.1太湖環境介紹51.2船型選擇61.3存在的技術問題61.4國內外的研究情況及雙體船的發展前景72.主尺度論證92.1設計任務書的分析92.2根據母型船估算排水量、主尺度、空船重量102.2.1主尺度初選

9、102.2.2船型系數的初選113.性能校核154.主尺度方案的確定153雙體搜救船總布置設計163.1概述163.2總體區劃16雙體搜救船總布置圖見附錄一184.雙體搜救船三維建模及型線194.1基于maxsurf建模及改造194.1.1maxsurf簡介194.1.2使用maxsurfpro模塊，對數據預處理、 建立txt標記點文件194.2使用maxsurf改造設計254.3型線完善295.性能計算305.1.2靜水力計算305.1.3大傾角穩性的計算336 .船體說明書39概述391.主要尺度392.主機393.航速與螺旋槳394.總布置395.定員406.船舶舾裝407.門與窗408

10、.消防與救生409.電器、照明、信號407.總 結42致 謝43附 錄44參考文獻451.選題背景1.1太湖環境介紹太湖是我國著名的五大淡水湖之一，湖岸總長405公里，湖泊面積2427.8km2,湖區有52個島嶼，是典型的淺水型湖泊。蘇州市管轄的湖泊面積1600平方公里，約為太湖總面積的三分之二。太湖沿岸入湖口眾多，可供船舶航行的航線包括太湖航線、蕪申線、蘇西線等在內多達15條，航程200余公里。隨著環太湖特別是蘇州市經濟的高速發展，湖上航行船舶和貨運量呈現快速增長的勢頭，湖區船舶日流量逾千艘，貨物流通增速強勁，太湖成為流域地區重要的水上交通走廊，這對區域的經濟發展和城市建設、對沿岸旅游資源的

11、開發、環太湖和蘇州區域經濟的發展都起到了積極的作用。從古至今，太湖的水上養殖、捕撈、航運及水上旅游觀光事業十分發達。但由于其自然環境十分復雜，在惡劣的氣候條件下，特別是大風季節，湖面上波浪滔天，浪高可達到1米以上。而且由于太湖水淺，平均水深僅1.2m，在大風季節容易形成“淺水波”。淺水波的特點是浪高且陡，俗稱“浪硬”，這種波浪對在湖面上航行和作業的船只極具傷害性。因此，太湖也是水上事故高發地區，輕則人身和船只遭受傷害，重則船毀人亡，嚴重地影響到了一方人民的安全，也會給建設和諧社會畫上不協調的音符。因此提高太湖搜救能力，確保太湖水域航行安全已引起各級政府部門的高度重視，太湖搜救中心已獲省市人民政

12、府批準建設。目前，規劃定點選址工作已完成，初步方案設計正在進行之中。另有西太湖二處避風港建設已進入方案設計階段，期盼幾十年的現代化多功能的太湖搜救中心不久將成為現實。蘇州市城區地方海事處作為處理轄區水上事故的職能部門，深感肩上責任重大，但面對目前較低的太湖搜救能力卻感到十分無奈。其中主要原因是現有的搜救船只老化，性能落后，很難滿足搜救工作的需要，現有的搜救船航速低，僅為15公里/小時左右，穩性差，抗風浪能力低，吃水偏深且船載設備陳舊簡陋。在實施搜救時，由于搜救船吃水深，不能接近事故船，往往搜尋到正在下沉的船舶，遇險船員在棚頂呼救而搜救人員無法靠近沉船，有時只能采取冒險行動；二是由于搜救艇航速低

13、，不能在最短的時間內到達事故現場，錯失救助良機，特別時大風嚴冬季節，遇險船員浸泡在水中幾個小時，往往被凍死而非被淹死；三是由于現有搜救船適航性差，遇上惡劣的氣候，非但不能有效地完成搜救任務，連自身脫險安全回航都得不到保證。因此，開發研制新型的太湖搜救船型已迫在眉睫。 新型太湖搜救艇采用雙體船型，由兩細長片體和連接橋架構成，該船型具有穩性好，吃水淺，航速快，抗風浪能力強及操縱靈活方便，且甲板面積大等特點，其優良的快速性、耐波性和操縱性能在確保安全的情況下大大增強其機動性，可克服太湖惡劣環境，在第一時間內到達事故現場。新型搜救船擬配置gps衛星導航測速定位系統、大功率遠光搜索燈、攝像遠程傳輸系統等

14、先進裝備，必將大大提高太湖搜救工作的能力和效率。該新船型不但可作為太湖搜救艇的更新換代產品，也為“現代海事”、“數字海事”的建設打下堅實的基礎。 1.2船型選擇本文選擇雙體搜救船，它有以下優點：(1)高速性 瘦削船型對高速時的阻力和耐波形的改進都很有利，特別是深v船型，但單體快速船長寬比過大和過于瘦削的船型會引起橫穩性下降、操縱性變壞、波浪上縱向彎矩增加以及對艙容和布置有礙等一系列問題，雙體船很好的解結了這些問題，并且在速度上獲得了保障。(2)穩性好 雙體船有兩個分得較開的片體，使水線面的橫向慣性矩大大增加，所以復原力矩很大，穩性好，抗風力強。大風時期可較其它船種更易維持正常交通和工作。對搜救

15、工作非常有利，同時對于被搜救人員也有很好的保護。(3) 適居性較好 雙體船單位排水量甲板面積比單體船大50，如加上上層建筑，其比例可達100。因此雙體船具有寬敞的上層甲板和多層上層建筑，便于艙室生活設施布置，裝飾，可以建筑更多的娛樂場所，使得游客在船上的生活更為豐富，生活得更為舒適，同時可以讓游客在船上多方位欣賞湖光山色。(4)操縱性好 雙休船兩個片體造成兩個船槳之間的間距大，具有較好的操縱性；槳正轉，一 槳反轉，船體能原地回轉或作側內移動。雙體船的回轉直徑比單體船小得多。經測試，單體船的回轉直徑為1215倍船長，雙體船回轉直徑只有56倍船長。(5)推進效率高 由于雙體船槳葉往往置于有利的尾部

16、伴流中，附體阻力較一般雙槳單體船低1520%。兩槳間的相互干擾由于船體間距的拉開而有所減少。1.3存在的技術問題技術難點：（1）由于雙體船總長和總寬相差不大，使得雙體船的縱搖與橫搖周期比較接近，當船受到橫浪作用時，將會產生縱橫搖的耦合搖擺運動，因而有較大的線加速度，使船抵擋橫浪影響的能力較差。（2）由于船的總寬度較大，阻力大，因而橫搖角小，復原反應會引起較大的橫搖加速，使旅客有不舒適感。（3）采用螺旋槳扣進方式的高速雙體船，尾部興波較大，主機軸線與船體基線形成相當大的夾角，造成較大的尾浪。（4）連接橋底部離開水面但高度不大，使得雙體船在海中遇浪航行時底部受拍擊嚴重，在進入內河淺水航后吸底嚴重。

17、（5）船體結構重。高速雙體船要比相同排水量的單體船重，這一方面是因為單體分為兩個片體，結構增加，另一方面是兩個片體間連接橋寬度較大。要承受的彎曲與扭轉力矩大。為保證其強度和剛度，必須要有較大的構件。（6）造價較高。雙體船的鋼材消耗量較同等排水量及用途的單體船多。加上主、輔機分別布置在兩個片體內，增加了管系和電纜長度。根據實船建造情況，造價相對提高一些。（7）由于太湖的水淺，易造成潛水效應；船要沿著景點走，離岸近易造成池壁效應；同時湖里水藻就多，對推進系統要求較高。解決方案： （1）為了提高雙體船的耐波性，必須減小船的水線面面積，以減少波浪對船體所產生的撞擊作用。（2）由于是內湖，對船的安全性能

18、可以降低?？梢钥紤]使用在局部采用玻璃鋼，泡沫塑料，鋁合金以降低重量、成本及簡化工藝。（3）由于是游船，對速度要求不高，可采用u型船體，同時降低對推進系統的功率要求。（4）采用噴水推進系統，可減小尾流，提高推進效率；使得水藻對推進系統的影響減小；不設倒車齒輪箱、槳軸、尾軸套管、船身附加物，舵裝置，整套噴水裝儀受到船體保擴。1.4國內外的研究情況及雙體船的發展前景近年來，高速雙體船在我國得到了迅猛發展。我國也有很多部門正在進行高速雙體船的設計與研制，多半用于短途客運。由于其高速、經濟、舒適的特點，很受航運部門歡迎，特別是能用于其他運輸工具（如飛機）不易達到的航線，但須改善風浪中的耐波性，如扭搖現象

19、等?，F在國內外都在利用各種高性能船舶的特殊技術進行雜交，從而派生出各種新型高性能船舶，使小水線面水翼船、雙體水翼船、雙體穿浪船、雙體氣墊船、氣墊水翼雙體船等相繼問世?？梢灶A言，在未來高性能船的發展中，雙體船技術將越來越扮演重要的角色。2.主尺度論證2.1設計任務書的分析(1)任務與航區: 本船為航行于太湖湖區的國內雙體搜救船，航區為內河b 級。(2.)船型: 采用鋼質雙體船型，雙機雙槳。(3)船級: 滿足中國船級社頒發的有關規范要求.如:鋼質內河船舶建造規范,內河高速船入級與建造規范等.(4)主機型號: 自選(5)主尺度范圍及技術任務指標:船長 20m平均吃水 t 1.2m乘員 10人 船員及

20、服務員 4人續航力 10小時航速 靜水中蒲氏風級不超過3級時,試航速度fn不小于0.7。(6)設備:采用懸吊式流線型平衡舵裝置，設燃油輔鍋爐提供全船熱水及冬季暖氣，錨泊,消防,照明,通訊與導航設備按有關規范和需要配齊。根據設計任務書選擇高速雙體母型船如下：雙體高速母型船主尺度及船型系數如下：總 長loa （m）20.35設計水線長lwl（m）18.4型 寬b （m）6.0片 體 寬b （m）1.8片體水線寬bw （m）1.6片體中心距2co （m）4.2型 深h （m）1.55吃 水t （m）0.96型排水量 （m3）24.36空船重量 （ t ）18.17方形系數cb0.437舯剖面系數cm

21、0.656棱 形 系 數cp0.666浮心縱向位置xcb（l）-3.81航 速35km/h主機功率×轉速205kw×2100rpm2.2根據母型船估算排水量、主尺度、空船重量2.2.1主尺度初選1）船長 l 任務為19.5m雙體船的設計，故船長定為19.5m，水線長初步定為19m。2）片體寬b本船屬于高速雙體船，取fn =0.75，適當加大片體寬度和減小吃水及船長，以爭取較小濕表面積和降低空船重量是恰當的，一般取l/b=812，用排水體積長度系數反映高速雙體船阻力性能要比l/b更確切，因為它既考慮船長因素，又考慮船體的瘦削程度。取l/b=10.2，則b=1.86（m）3）型

22、寬bk/b對干擾阻力的影響隨航速的增大而逐漸減弱，干擾阻力在總阻力中僅占5%8%。在顧及阻力與連接橋重量下，取k/b=2.22，b=k+b=6（m）4）吃水t雙體船的b/t對阻力的影響主要表現在片體摩擦阻力上，減少片體寬度和增大吃水對減小摩擦阻力是有利的。但要求尾部具有一定升力的高速雙體船，b/t稍偏大，是雙體船具有較佳的航行縱傾角，對減少興波阻力是有利的。內河船舶吃水t的選取受航道和港口水深的限制，為避免船舶擱淺，船底與河床之間應留有一定的間隙，稱為富裕水深。富裕水深的大小一般為0.20.5m，鑒于湖區泊位水深很小，故取吃水為0.95m。5）連接橋和型深d雙體船片體瘦削，升沉和縱搖均比單體船

23、大，為防止和減緩波浪對連接橋的砰擊，必須提高連接橋距水面高度，并將連接橋首部端向后移，或者在連接橋首端做成具有1215傾角，橋的首部橫剖面為單三角形或雙三角形。按船舶設計實用手冊的要求，如圖2-1所示，可取連接橋距水面的高度為1.8m。圖 21 連接橋距水面高度1最小許可值 2希望值 3目前實船統計值（3%5%）l增加型深能提高船舶的抗沉性，對于對安全要求較高的船增大型深是有利的，另外對淺吃水的內河船舶型深大對機艙的布置與操作也十分有利，據此取型深d為2m。2.2.2船型系數的初選1）棱形系數cp是影響雙體船片體興波阻力和干擾阻力的主要參數。在fn0.3時，由于沿船長幾乎全部產生興波作用，需要

24、排水體積沿船長均勻分布。因此，棱形系數對片體阻力的影響符合單體船的規律，航速大者，棱形系數宜取大。參考圓舭快艇高速區cp參考圖，如圖2-2所示，取cp=0.65。圖 22圓舭快艇高速區cp參考圖2）水線面系數雙體船的水線面系數對形狀穩性力臂的影響已微不足道，但對提供尾部升力的影響將隨船速提高而明顯。尾板水線面寬度極為重要，這個影響具有與高速單體船同樣的性質。對于中速以上船舶尤其是高速船舶，因對阻力影響十分顯著，一般減小cb于阻力有利。當fn>=0.30時，cb、cp與fn有最佳配合關系表。如表2-1所示。表21 cb、cp與fn有最佳配合關系表fncb可用cp剩余阻力最佳的cp0.300

25、.5500.5700.5800.6200.5000.5200.320.5100.5600.5700.6100.5000.5200.340.5000.5500.5800.6000.5200.5300.360.4900.5400.5600.5800.5400.5600.380.5300.5600.5800.5600.5800.400.5200.5900.6100.5900.6100.420.5100.6000.6200.6000.620大于0.440.5000.6300.6500.6300.650按照配合表，暫時取方形系數cb為0.5003）浮心縱向位置浮心位置對雙體船阻力影響與單體船相似，隨航速

26、的增加，xcb應向舯后移動。由于雙體船的機艙一般都在舯偏后，甚至是尾機布置，尤其高速雙體船是這樣。因此，從阻力角度選擇最佳浮心位置時，還要顧及總布置的要求，防止尾機型雙體船的過大尾縱傾，在雙體船有利的速度范圍內，一般xcb取在舯后1%l5%l3。圖 23最佳浮心位置參考圖按照最佳浮心位置參考圖，如圖2-3所示，取xcb在腫后1.36%l。4）空船重量對于船長60 m以下的雙體客船，空船重量可用空船重量系數來初步估算: 式中總長(m)，b型寬(m)，h型深(m)，空船重量(t)由母型船資料得=18.17/(20.35×6.0×1.55)=0.096故設計船的空船重量lw=0.

27、096×20×6×2= 23.04t5)載重量人員及行李、淡水、食品船員及服務人員4人、成員10人計算，則人員重量為14×60=840kg=0.84t行李重量為4×45+10×15=330kg=0.330t淡水主要是飲水,按總量為1t計算食品按每人3kg計算,則食品重量為3×14=42kg=0.042t燃油、滑油及爐水鑒于這些重量分項計算誤差較大，故取其總重量為1.5t.所以載重量為:dw=0.84+0.33+1+0.042+1.5=3.712t綜上可得船舶的滿載排水量為=lw+dw=23.04+3.712=26.752t6

28、)主機的選擇主機的功率由海軍系數法有：可以算出p=254.2（kw）式中，設計船的設計航速由v=fn×計算，并取設計航速v=36.8km/h。內河船一般用柴油機做主機，網上查知型號wd61561c01柴油機，標定功率130kw，標定轉速1600r/min。該主機性能優良，工作穩定且體積小，重量輕，油耗較小，減速比i=2.0。3.性能校核方形系數校核,開始選取的cb =0.500，相差有點大，取cb =0.432。穩性校核由于母型船的重心位置沒有給出，故本船的初穩心很難估算。但一般來說，由于雙體船的型寬很大，其初穩性能滿足要求，故該部分可以在總布置確定之后再校核。4.主尺度方案的確定總

29、長 20m 設計水線長 19m型寬 6m 吃水 0.950m 片體寬 1.86m 型深 2m棱形系數 0.650 方形系數 0.432 3雙體搜救船總布置設計3.1概述船舶總布置設計是以滿足船東提出的使用要求和航行性能為前提的，合理經濟地確定新船整體布置的工作，具體說就是要完成新船總布置圖的設計和繪制。船舶總布置圖一般包括側面圖、各層甲板、艙底平面圖及平臺平面圖，有的還要繪制橫剖面圖和陰影圖。總布置設計是船舶設計中極為重要的一環?？偛贾迷O計的好壞對船舶的使用性能與經濟性、航行性能與安全性及結構公藝性都有直接的影響，是后續設計繪圖與計算工作的主要依據。總布置應完成以下工作：主船體與上層建筑的總體

30、區劃、縱傾調整、梯口與通道的規劃及艙室布置、舾裝設備的選型與布置4。3.2總體區劃總體區劃是指根據船的技術特點及使用要求，參考有關船型資料，對全船空間進行合理的區劃。本船總長為 20m，兩柱間長為19m，型寬為 6m，吃水 0.95m 片體寬1.86m，型深2m，菱形系數 0.650， 方形系數0.432。 其總布置主要包括以下幾個方面：（1）縱向區劃1）肋骨間距一般內河船的肋骨間距取s=0.50.6m，本船船長較小，故肋骨間距取為0.5m，且全船統一。2）水密艙壁的數目根據內河客船的破艙穩性及雙體船的破艙穩性要求，取橫艙壁為6道，且均通到艙壁甲板。3）首尖艙長與尾尖艙長規范對內河船規定：首防

31、撞艙壁至首垂線的距離即首尖艙長應不小于0.05l且不大于 0.05l+3m。具體到本船就是應在1m到4m之間，故本船首尖艙取為3.3m。尾尖艙長取決于布置尾軸管所需的長度及尾尖艙艙容要求，本船船長較小，取尾尖艙為2m。4) 機艙位置尾機型船舶可以有效的滿足艙容的要求，且可以減少傳動軸的長度，提高軸系效率，減少建造成本，本船屬于高速船，需要較高的傳動效率，故本船采用尾機型布置。5）本船船首至32為艏尖艙，內設錨鏈艙，3224，2418為空艙，1816為燃油艙，169為機艙，94為空艙，艙內不設污水柜，40為尾尖艙和舵機艙，壓載水艙待定。(2)豎向區劃本船只設連續的主甲板，在甲板上布置有載客艙、配

32、電室、雜物間、駕駛室與廁所，載客艙的高度按內河船舶設計手冊取為2.1m。本船的上層建筑采用甲板室的形式,，即上層建筑的兩側壁不延伸到船兩舷，留有外走道。這種形式有利于人員在甲板上的通行 。主甲板的布置主甲板從31至11肋位，艙室寬度為2.7m，其中3123為駕駛室，駕駛室空間寬敞、視野開闊，方便船員駕駛與?？看a頭，2315為載客艙，1511左舷為衛生間和雜物間，右舷為配電間。主甲板露天部分的布置914設機艙蓋，機艙蓋長2160mm，寬765mm，高330mm，其前部設機艙通風管（鵝脛）高740mm，管徑200mm，各底艙均開有600×400mm的進出口。(3)定員全船共設船員4人，其

33、他乘員10人，乘員艙內共設14個航空椅，兩邊對稱排列，中間走道寬677mm。(4)舾裝設備的布置1)、錨泊設備的布置按照內河高速船入級與建造規范船舶舾裝數n按下式計算5：式中：船舶滿載排水量，b船寬，m；d吃水，m；b上層建筑及甲板室圍壁的最大寬度，m；h船舶在靜水中從滿載水線到寬度大于b/4的最高一層圍蔽建筑頂點的高度，m；a在滿載水線以上的船體和各層上層建筑及甲板室寬度大于b/4的甲板室圍壁的側投影面積，；k航區系數，b級航區取k=0.8；對于本船經計算n=153.5，經查表需125kg大力抓錨。本船設75kg重海軍錨二只，配有mm無檔錨鏈共100m，在船首尾兩側分別布置雙柱系纜樁。本船錨

34、重較小，為了降低空船重量，省略了錨鏈筒、起錨機、錨鏈管等設備，采用人工拋錨的方式系泊。2) 門與窗駕駛室兩側的門寬750mm，采用風雨封密型鋼質門，與鋼質艙壁牢固絞接，門上設有風雨密橡膠填料及關門夾具，其余通道及艙室門為非金屬門，縱向通道門寬為492.5mm，其余為420mm，風雨密型鋼制門安裝完畢后應進行沖水試驗。艙室窗為鋁質矩形方窗，寬900mm，高600mm，駕駛室前端兩側應根據艙壁形狀設置弧形窗，中間一扇裝掃雪器，窗是否開啟或固定是需要定的。3) 救生設備船舶常用的救生設備有救生艇、救生筏、救生浮、救生圈和救生衣等，本船屬于小型船舶，前三種救生設備布置上空間不足，故本船只布置救生圈和救

35、生衣。按規范我們可以布置14套救生衣和6個救生圈。4) 消防設備 內河高速船舶入級與建造規范規定：對于船長不大于20m的船舶，應設置手提式滅火器4具，氣體滅火器2具，消防水桶2只，沙箱2個及太平斧一把。5) 信號設備本船在駕駛甲板的頂部設有舷燈，舷燈左紅右綠，設在27號肋位附近。在駕駛甲板頂部還設有尾燈，尾燈在13號肋位附近。為了便于通信，本船在24號肋位附近設有桅桿，桅桿上布置有無線電天線等設備。雙體搜救船總布置圖見附錄一4.雙體搜救船三維建模及型線4.1基于maxsurf建模及改造4.1.1maxsurf簡介maxsruf是用于船舶設計的強有力的三維曲面建模體系,它提供了清晰而親切的用戶環

36、境,并能作系統實驗和快速最優化設計。maxsurf有許多模塊組成，maxsurf模塊（動態三維船體模型生成模塊）、hullspeed模塊（船舶阻力及有效馬力計算模塊）、hydromax模塊（船舶水動力性能計算分析模塊）、workshop模塊（船體結構生產放樣及cad圖形生成模塊）、seakeeper模塊（船舶耐波性能分析模塊）、prefit模塊（空間實體自動擬合模塊）、span模塊（帆船性能分析模塊）、hydrolink模塊（數據轉換模塊）等等。maxsurf的多曲面特性允許在任何給定的設計里隨意進行曲面建模，并能創建諸多的船體形式。輔以流體靜力學計算，則能進行船形分析和確定船形參數。以船體型

37、線的形式給出高精度的輸出，能轉換成其他標準格式文件及完整的船體型值表。maxsurf設計所產生的數據文件可直接傳遞到maxsurf系列的其它程序中，這能有效緩解設計完成后數據重新裝入的壓力,并可避免在使用不完整的船體型值表時可能造成的精度誤差。通過支持一定范圍的工業標準的繪圖儀語言的驅動器，打印機和繪圖儀能直接輸出maxsurf產生的圖形和數據文件。通過一個b樣條曲線的數學方程來創建曲線，曲線草圖由端點位置、控制點的位置和數量以及樣條的韌性決定。當控制點移動時，樣條的韌性和彈簧的彈性共同作用，使曲線變得光滑。maxsurf pro中的一個設計可用到若干個相互獨立的曲面，它們各自有自己的控制點網

38、，一個控制點網僅影響到它所在的那個曲面，當兩個曲面相交于一條曲線時，這條曲線上的控制點將同時影響到兩個曲面。4.1.2使用maxsurfpro模塊，對數據預處理、 建立txt標記點文件1）根據母型形線圖，由于對稱性，只讀取各站位半邊的型值點，建立標記文件，標記文件格式為：第一列是與標記關聯的站號，用“當前位置”的“標記顯示”命令控制標記的顯示和隱藏；第二列是相對于零點的縱向位置；第三列為相對于中心線的半寬值；第四列為相對于零點的高度值。如下：0-9200.02925.0850.0none0-9200.02150.0850.0none0-9200.02550.0850.0none0-9200.0

39、2950.0950.0none0-9200.03000.01275.0none1-7350.02950.0950.0none1-7350.03000.01275.0none1-7350.02900.0650.0none1-7350.02525.0640.0none1-7350.02150.0625.0none 特別注意以下2點： 1.第一列“站號”不是型線圖中的站號，數據相同表示在perfit中處理作為一個橫截面，“站號”不要取小數，為小數時系統會采用舍去小數部分將點歸之相鄰的整數“站號”中；2.同一“站號”內的標記點不能取高度值特相近的點，盡量取橫截面內離的遠一些的點。2）打開maxsurf

40、pro模塊導入標記點文件在maxsurfpro模塊中先加入一個曲面，然后點擊makers目錄添加一定的makers數目，在makers數據窗口中復制標記點txt文件，導入了標記點，生成船體片體半邊的三維曲面，此時各站之間無空間關聯，用鼠標移動控制點，使曲線盡可能多的通過型值點?？刂泣c越多，生成的二維曲線越精確，同時修改也就越復雜，再通過控制點工具框增加控制點行和控制點列對取進行修改精確，如圖4-1所示。圖 41控制點工具框3）增加控制點在maxsurf pro中，曲面的形狀由空間控制點決定，應增加控制點的行數和列數以增加控制網的密度。在橫剖面窗口中添加控制行，在水線面圖窗口或縱剖面圖窗口添加控

41、制列，分別如圖4-2，圖4-3，圖4-4所示。圖42縱剖面中移動控制點圖43水線面中移動控制點圖 44橫剖面中移動各站的控制點4）添加柵格線添加柵格線，使用data中的grid spacing，如圖4-5。 圖 45柵格工具框5）選擇船體類型在data目錄下打開vessel type對話框，選擇catamaran并輸入片體中心距。如圖4-6：圖46 vessel type對話框6）修改半邊片體的控制點空間位置，使曲面盡可能光滑和客觀將surface中的precision調成highest，讓曲面看著更光滑?？刂泣c的修改盡可能滿足以下原則：控制點的縱向位置盡可能在站上，控制點列只能影響附近的曲面

42、形狀，在站上控制型值較容易，有些控制點最好與標記點重合，如圖4-7所示。圖 47縱剖面圖形狀復雜的艏部和尾部需要加密控制，中部可以取較少的控制列；如圖4-8所示。圖48船艏控制點是影響附近的區域，所以調節控制點是一個反復重復的過程，要不斷修改以求合適。修改控制點后，生成橫剖面面積曲線圖，看是否符合客觀，用橫剖面面積曲線檢驗，繼續修改。當半邊片體修改光順后，復制其控制點坐標，并修改每一個控制點的半寬值，讓新的控制點與原來的控制點對稱于片體中心線，最終得到光順的單個片體。最終修改的單個片體三維圖如圖4-9和圖4-10：圖 49全船圖圖 410穿浪艏7）建造連接橋在maxsurf pro模塊surf

43、ace目錄下點擊add surface，通過調節控制點的位置關系，將兩個片體用連接橋連接起來，并加上尾封板。船首也加上甲板，形成比較客觀的三維船模。最終三維船模如下圖4-11：圖 411三維效果圖4.2使用maxsurf改造設計（1）在maxsurf pro中參數化變換，母型改造生成新模型1）船的尺寸放大，使用surface中的surface size,修改參數如下圖4-12：圖412 size surface對話框2）重新設置零點，選擇基準打開data中的zero point，設置零點，如下圖4-13：圖 413 zero point對話框設置吃水，打開data菜單下的frame of re

44、ference對話框，設置如下圖4-14：圖 414 frame of reference對話框3）修改參數，設計新船maxsurf pro能根據主尺度變形母型船，得出所需要的新船。型線設計是必須注意以下幾點：保證新船具有良好的快速性；滿足總布置的要求；考慮船體結構的合理性和施工、維修的方便。在參數化設計中填入所得參數，如下圖4-15：圖415設置變形系數工具框4）修改柵格，修改站線、增加水線和縱剖線，如下圖4-16、圖4-17、圖4-18所示：圖416修改站線圖圖417修改縱剖線圖圖 418修改水線圖5）修改控制點，使船體光順經過反復修改和重復參數化變形，使得船體表面光滑并符合客觀，并且根據

45、橫剖面曲線來檢驗，調整后橫剖面面積曲線大致符合要求的圖形。經過反復調整后的三維模型如圖4-19、圖4-20：圖419三維效果圖圖 420光順的船艏經優化的橫剖面面積曲線如下圖4-21：圖 421橫剖面面積曲線4.3型線完善由于對maxsurf只是初步了解，建模比較粗糙，型線生成也存在問題，所以需要對其進行修整，修改后的型線圖另附圖二。5.性能計算5.1性能計算5.1.1概述在完成船舶的型線設計后，我們應進行靜水力計算以檢驗船舶的性能。靜水力計算一般都是用軟件完成的。由于本次設計的型線是用maxsurfpro完成的，故靜水力計算我們可以用該軟件的hydronaxpro模塊完成。hydronaxp

46、ro模塊可以進行全部的水動力性能計算，但我們只計算了靜水力和大傾角穩性兩個部分8。5.1.2靜水力計算用hydronaxpro模塊進行靜水力計算的操作十分簡單。首先我們在該模塊中打開之前建的三維模型，經檢測發現模型不存在問題，我們就可以開始開始靜水力計算。設定計算類型為靜水力計算，縱傾角為零，水的密度為1.0，吃水從0.15m到0.95m每隔0.1m計算一次，設定完后點擊計算我們就可以得到排水量、浮心高度、ptc，cb等隨高度變化的結果。最終結果如下：fixed trim = 0 m (+ve by stern)relative density (specific gravity) = 1;

47、(density = 1 tonne/m3)表 51靜水力計算結果draft amidsh. m0.1500.2500.3500.4500.550displacement tonne0.34711.2302.7544.9317.746heel to starboard degrees0.00.00.00.00.0draft at fp m0.1500.2500.3500.4500.550draft at ap m0.1500.2500.3500.4500.550draft at lcf m0.1500.2500.3500.4500.550trim (+ve by stern) m0.0000.

48、0000.0000.0000.000wl length m12.18714.86616.00016.93517.761wl beam m4.5424.7614.9685.1555.321wetted area m27.56015.85524.93934.30043.847waterpl. area m25.80411.97218.51924.99131.290prismatic coeff.0.5370.5570.5930.6150.630block coeff.0.2670.2800.3020.3210.337midship area coeff.0.5030.5070.5130.5250.

49、538waterpl. area coeff.0.6620.6760.7090.7300.747lcb from amidsh. (+ve fwd) m0.6900.9401.0431.0320.953lcf from amidsh. (+ve fwd) m0.8681.1251.0960.9330.697kb m0.1080.1780.2480.3160.384kg m0.9500.9500.9500.9500.950bmt m73.40642.72329.54622.33617.909bml m126.146113.32696.27583.59974.793gmt m72.56341.95

50、128.84421.70217.342gml m125.304112.55495.57382.96574.227kmt m73.51342.90129.79422.65218.292kml m126.254113.50496.52383.91575.177immersion (tpc) tonne/cm0.0580.1200.1850.2500.313mtc tonne.m0.0000.0000.0000.0000.000rm at 1deg = gmt.disp.sin(1) tonne.m0.4400.9001.3861.8682.345max deck inclination deg0.

51、00.00.00.00.0trim angle (+ve by stern) deg0.00.00.00.00.0draft amidsh. m0.6500.7500.8500.950displacement tonne11.1815.2219.8424.97heel to starboard degrees0.00.00.00.0draft at fp m0.6500.7500.8500.950draft at ap m0.6500.7500.8500.950draft at lcf m0.6500.7500.8500.950trim (+ve by stern) m0.0000.0000.

52、0000.000wl length m18.46518.96019.25119.050wl beam m5.4685.5955.7085.805wetted area m253.58863.62874.08083.430waterpl. area m237.38543.27449.07553.210prismatic coeff.0.6420.6590.6810.719block coeff.0.3540.3740.3980.432midship area coeff.0.5540.5710.5900.607waterpl. area coeff.0.7670.7960.8350.873lcb from amidsh. (+ve fwd) m0.8290.6670.4650.257lcf from amidsh. (+ve fwd) m0.4000.029-0.421-0.624kb m0.4500.5170.5830.648kg