1、課件第六章-船舶型線設計型線圖的作用型線圖的作用（1 1）型線與阻力關系重大）型線與阻力關系重大（2 2）型線與穩性、操縱性、橫搖阻尼、船在）型線與穩性、操縱性、橫搖阻尼、船在波浪中的運動有關波浪中的運動有關（3 3）型線影響布置和艙容）型線影響布置和艙容（4 4）型線影響建造的施工工藝）型線影響建造的施工工藝設計型線中應注意的問題設計型線中應注意的問題u保證設計船具有良好的航海性能保證設計船具有良好的航海性能u滿足總布置要求滿足總布置要求u考慮船體結構的合理、簡易以及施工、維考慮船體結構的合理、簡易以及施工、維修的方便修的方便u外觀造型外觀造型型線設計方法型線設計方法母型改造法母型改造法船模

2、系列資料法船模系列資料法 常見的系列船模：常見的系列船模： 美國的陶德美國的陶德6060系列；英國的系列；英國的BSPABSPA系列；瑞典的系列；瑞典的SSPASSPA系列；我國長江客貨船系列系列；我國長江客貨船系列第二節第二節 橫剖面面積曲線橫剖面面積曲線 橫剖面面積曲線是以船長為橫坐標、設計水線以橫剖面面積曲線是以船長為橫坐標、設計水線以下橫剖面面積為垂向坐標所繪制的曲線。下橫剖面面積為垂向坐標所繪制的曲線。橫剖面面積曲線的特征橫剖面面積曲線的特征 橫剖面面積曲線下的面積相當于船的型排橫剖面面積曲線下的面積相當于船的型排水體積水體積 面積的豐滿度系數等于船的縱向棱形系數面積的豐滿度系數等于

3、船的縱向棱形系數 面積形心的縱向位置等于船的浮心縱向坐面積形心的縱向位置等于船的浮心縱向坐標標 豐滿船的橫剖面面積曲線的中部平行段，豐滿船的橫剖面面積曲線的中部平行段，稱為船的平行中體，平行中體前后段稱為稱為船的平行中體，平行中體前后段稱為進流段和去流段。進流段和去流段。 無平行中體的最大橫剖面位置無平行中體的最大橫剖面位置 曲線兩端端部形狀曲線兩端端部形狀一、平行中體的長度和位置，最大橫剖一、平行中體的長度和位置，最大橫剖面位置面位置1 1、平行中體的長度和位置、平行中體的長度和位置阻力方面阻力方面 將排水體積適當地向中部集中，采用將排水體積適當地向中部集中，采用一段平行中體，對于前體可使進

4、流段尖瘦一段平行中體，對于前體可使進流段尖瘦些，降低興波阻力；對于后體，可削瘦去些，降低興波阻力；對于后體，可削瘦去流段的船體形狀，有利于改善形狀阻力。流段的船體形狀，有利于改善形狀阻力。平行中體是不是越長越平行中體是不是越長越好，會造成哪些問題好，會造成哪些問題船舶使用方面船舶使用方面 由于平行中體一段的橫剖面形狀完全相同，由于平行中體一段的橫剖面形狀完全相同，使得中部的船艙方整，便于裝載貨物。設使得中部的船艙方整，便于裝載貨物。設置平行中體還簡化了工藝，降低了建造成置平行中體還簡化了工藝，降低了建造成本。因此，希望平行中體的長度取長些，本。因此，希望平行中體的長度取長些，但應不引起阻力性能

5、惡化為限。但應不引起阻力性能惡化為限。ebprBPLL,LL目前及相應的平行中體長度和位置主要是根據試驗資料得出的規律決定的。按貝克理論，最短的去流段長度2 2、最大橫剖面位置、最大橫剖面位置二、橫剖面面積曲線的端部形狀二、橫剖面面積曲線的端部形狀典型的端面形狀如下圖典型的端面形狀如下圖a-a-直線型；直線型；b-b-凹形；凹形；c-c-微凹形微凹形 貝克通過對面積曲線兩端形狀對剩余阻力的貝克通過對面積曲線兩端形狀對剩余阻力的影響做詳盡的船模試驗，得出面積曲線兩端形狀，影響做詳盡的船模試驗，得出面積曲線兩端形狀，見下表見下表棱形系數棱形系數傅汝德數傅汝德數兩端形狀兩端形狀0.7850.785兩

6、端均值線兩端均值線0.750.780.750.780.1820.1820.182兩端均值線兩端均值線前微凹后直線前微凹后直線0.700.750.700.750.2380.2380.238前微凹后直線前微凹后直線兩端均微凹兩端均微凹0.650.700.650.700.1640.2530.1640.2530.2680.268前微凹，后直或微凹前微凹，后直或微凹前直線，后直或微凹前直線，后直或微凹0.650.32,當時，由凸形到直線形當時，直線形或微凹形當時，微凹形當時直線形設計水線的半進流角對船首形狀起決定作用，對設計水線的半進流角對船首形狀起決定作用，對興波阻力有重要影響。根據船模試驗得下圖興波

7、阻力有重要影響。根據船模試驗得下圖三、設計水線尾端形狀三、設計水線尾端形狀 設計水線尾端的形狀與船的穩性、布置設計水線尾端的形狀與船的穩性、布置及尾部型線特征有關。從阻力來，尾端形及尾部型線特征有關。從阻力來，尾端形狀主要影響形狀阻力，它的作用僅次于首狀主要影響形狀阻力，它的作用僅次于首端形狀。為避免尾端水流發生分離形成漩端形狀。為避免尾端水流發生分離形成漩渦，一般以直線為佳，而不宜成凹形。渦，一般以直線為佳，而不宜成凹形。 設計水線在尾端的寬度應能蓋住螺旋槳設計水線在尾端的寬度應能蓋住螺旋槳和舵，對槳和舵形成一定保護。和舵，對槳和舵形成一定保護。第四節第四節 橫剖線的設計橫剖線的設計典型船中

8、剖面形狀典型船中剖面形狀中剖面系數的確定中剖面系數的確定brmpbmbmCFCCCL BCCC對于中低速船，若 與 配合偏大，則應盡量采用較大的以降低 ；隨著 和的減小， 也適當降低。對于高速船，由于 較小，型線較瘦，為了使中部不致過分凸起而造成明顯的突肩，宜采用較小的二、端部橫剖線形狀二、端部橫剖線形狀 圖圖6-76-7所示為四種常規船型的橫剖型線，其所示為四種常規船型的橫剖型線，其形狀特征可分為：形狀特征可分為：V V形、中形、中V V形、中形、中U U形、形、 U U形形lU U形形- -大型運輸大型運輸船及中、高速船及中、高速船舶船舶lV V形形-小型船小型船舶舶l中中V V形或中形或

9、中U U形形- -中型船舶中型船舶第五節第五節 首尾部輪廓線及船底線首尾部輪廓線及船底線一、首輪廓線一、首輪廓線二、尾輪廓線二、尾輪廓線三、船底線三、船底線第六節第六節 甲板線甲板線 甲板線在型線圖的縱剖線圖上用舷弧線甲板線在型線圖的縱剖線圖上用舷弧線和脊弧線來反映，在半寬水線圖中用甲板和脊弧線來反映，在半寬水線圖中用甲板平面輪廓線來反映。平面輪廓線來反映。一、舷弧線和脊弧線一、舷弧線和脊弧線定義定義 舷弧線：是甲板邊線在中線面上的投影線舷弧線：是甲板邊線在中線面上的投影線 脊弧線：是甲板中心線在中線面上的投影線脊弧線：是甲板中心線在中線面上的投影線影響因素影響因素 首舷弧：甲板上浪和干燥性；

10、首舷弧：甲板上浪和干燥性； 尾舷弧：首舷弧的一半，考慮甲板上浪及小型船舶舵尾舷弧：首舷弧的一半，考慮甲板上浪及小型船舶舵機艙的高度機艙的高度確定步驟確定步驟 脊弧線脊弧線梁拱值梁拱值舷弧線舷弧線二、甲板平面輪廓線二、甲板平面輪廓線定義定義甲板平面輪廓線是指甲板邊線在基平面上的甲板平面輪廓線是指甲板邊線在基平面上的投影。投影。決定因素決定因素 總布置圖；甲板使用要求；與橫剖面形狀總布置圖；甲板使用要求；與橫剖面形狀 的協調的協調三、梁拱三、梁拱 梁拱一般取型寬的梁拱一般取型寬的1/501/501/1001/100；對于海船對于海船常取常取1/50,1/50,對于內河船常取對于內河船常取1/100

11、1/100第七節第七節 特種型線特種型線一、球鼻首一、球鼻首1、常見球鼻首、常見球鼻首球鼻首的減阻機理球鼻首的減阻機理減小高速船舶的興波阻力減小高速船舶的興波阻力 鼻首產生波系與船體波系之間產生有利干擾鼻首產生波系與船體波系之間產生有利干擾減小低速肥大型船舶的破波阻力減小低速肥大型船舶的破波阻力 壓載航行時，船首延伸，改變首柱附近的水壓力壓載航行時，船首延伸，改變首柱附近的水壓力 滿載航行時，降低舭渦阻力和減少埋首現象。滿載航行時，降低舭渦阻力和減少埋首現象。二、特種尾型二、特種尾型球尾：雪茄形球尾和同心球尾球尾：雪茄形球尾和同心球尾渦尾及不對稱尾渦尾及不對稱尾雙尾雙尾第八節第八節 型線圖的設

12、計與繪制型線圖的設計與繪制一、型線繪制的基本要求一、型線繪制的基本要求繪制格子線繪制格子線手工時的精度，上墨等手工時的精度，上墨等光順性光順性凹凸度，曲率，均勻性，切點的位置凹凸度，曲率，均勻性，切點的位置投影一致性投影一致性高度，寬度的對應，各交點和交接線的投影高度，寬度的對應，各交點和交接線的投影二、型線生成的方法二、型線生成的方法 自行設計法自行設計法 根據新船的具體要求，按型線設計的基本原根據新船的具體要求，按型線設計的基本原則和規律，參考相近母型船的優良型線資料，經則和規律，參考相近母型船的優良型線資料，經設計者分析思考，并對新船型線特征有所把握后，設計者分析思考，并對新船型線特征有

13、所把握后，自行設繪型線圖自行設繪型線圖 改造母型法改造母型法 利用與新船相近的母型船的型線資料，應用利用與新船相近的母型船的型線資料，應用適當的修改方法，將其改造成符合設計要求的新適當的修改方法，將其改造成符合設計要求的新船型線船型線 系列型線系列型線 選擇與新船特征相近的系列船型，直接利用選擇與新船特征相近的系列船型，直接利用系列船型的型線資料，查得設計水線以上的船體系列船型的型線資料，查得設計水線以上的船體型值，需要時做局部的修改。型值，需要時做局部的修改。 數學型線數學型線 應用數學函數來表達水線橫剖線或船體曲面，應用數學函數來表達水線橫剖線或船體曲面，控制形狀特征參數，由計算機程序完成

14、型線生成控制形狀特征參數，由計算機程序完成型線生成工作。工作。三、自行繪制法三、自行繪制法1 1、繪制格子線、繪制格子線2 2、繪制橫剖面面積曲線、繪制橫剖面面積曲線3 3、繪制側面輪廓線、設計水線和甲板平面輪廓線、繪制側面輪廓線、設計水線和甲板平面輪廓線4 4、繪制橫剖線圖、繪制橫剖線圖5 5、繪制半寬水線圖、繪制半寬水線圖6 6、繪制縱剖線圖、繪制縱剖線圖橫剖線圖的繪制橫剖線圖的繪制（1 1）中橫剖面圖的繪制）中橫剖面圖的繪制 豐滿的中剖面豐滿的中剖面中剖面系數大的直壁式橫剖中剖面系數大的直壁式橫剖面線形狀面線形狀中剖面系數較小的中剖面中剖面系數較小的中剖面繪制其余各站橫剖線繪制其余各站橫

15、剖線Aiiy1、根據從半寬水線圖上量取第 站設計水線半寬值 ，得圖中 點i2AUV、從橫剖面面積曲線圖上量取第i站橫剖面面積， 作出該站的等面積矩形如下圖，分別適用于橫剖 面形狀為 、 和中間型3ABACBBP、仿照母型船對應站的橫剖面形狀，過 點及 點作 曲線，使圖中兩塊陰影部分面積相等，同時使 曲線在 點與底升線相切4、從甲板平面圖和側面輪廓圖中量取該站甲板半寬及 甲板邊線距基線的高度定出 點，與水下部分光滑連接5、橫剖線檢驗四、母型改造法四、母型改造法 母型改造法是：利用與新船相近的母型船的母型改造法是：利用與新船相近的母型船的型線資料，應用適當地修改方法，將其改造成型線資料，應用適當地

16、修改方法，將其改造成符合設計要求的新船型線。符合設計要求的新船型線。1.1. 主尺度改造（船長、船寬及吃水）主尺度改造（船長、船寬及吃水）2 2、橫剖面面積曲線的改造（作圖法）、橫剖面面積曲線的改造（作圖法）（1 1）修改型線的橫剖面面積曲線的棱形系數。）修改型線的橫剖面面積曲線的棱形系數。（2 2）修改橫剖面面積曲線的）修改橫剖面面積曲線的x xb b( (遷移法）遷移法）3 3、其他參數的改造及型值的產生、其他參數的改造及型值的產生面積曲線改造后型值的產生面積曲線改造后型值的產生（1 1）從母型船的橫剖面面積曲線上，找出與設計船）從母型船的橫剖面面積曲線上，找出與設計船某站橫剖面面積相等的母型船的對應橫剖面位置某站橫剖面面積相等的