1、目 錄第1章 10000DWT近海散貨船全船說明書11.1 船型、航區及用途11.2 載貨量11.3 船級11.4 航區及穩性11.5 主要尺度及性能11.5.1 主要尺度及船型系數1船員定額21.5.3 穩性及干舷21.5.4 艙容2設計航速及自持力21.6 總布置21.7 船體結構21.8救生設備21.9舾裝設備及動力裝置31.9.1 錨泊設備31.9.2 貨艙蓋31.9.3 主機31.9.4 其它設備3第2章 主要要素估算42.1 概述42.2粗估載重量4人員及行李重量4食品及淡水4燃油5潤滑油5爐水重量5備品供應品重量52.2.7 排水量的估算52.3 主要要素估算52.3.1 船長6

2、2.3.2 船寬62.3.3 吃水62.3.4 型深62.3.5 方形系數62.4 浮力與重力的平衡調整62.4.1 浮力與重力的平衡估算62.4.2 使用諾曼系數調整主尺度72.5艙容校核8新船所需的容積82.5.2新船所能提供的艙容82.6 主要性能估算9初穩性的估算9橫搖周期估算92.7 小結10第3章 型線設計113.1 概述113.2 型線設繪11主尺度的改造12橫剖面面積曲線的改造123.2.3 船首和船尾形狀133.2.4 作圖步驟13第4章 總布置設計154.1 概述154.2總體布局的區劃164.2.1 主船體內船艙的劃分164.2.2 艙室及交通路線的布置（參見總布置圖）1

3、64.2.3 船舶設備的布置174.3 艙容校核18貨艙艙容校核18第5章 螺旋槳設計195.1概述195.2螺旋槳的初步設計195.2.1 阻力計算19主機功率計算及主機選型215.3 螺旋槳的終結設計235.4最終螺旋槳的基本參數295.5 螺旋槳制圖30第6章 干舷計算書316.1概述316.2基本干舷316.3 干舷修正316.3.1 方型系數對干舷的修正316.3.2 上層建筑和凸形甲板對干舷的修正316.3.3 非標準舷弧對干舷的修正326.3.4 甲板線位置對干舷的修正326.4 最小季節干舷326.4.1 夏季干舷326.4.2 熱帶干舷32夏季淡水干舷326.4.4 熱帶淡水

4、干舷32第7章 有關技術圖紙的繪制347.1主機座結構圖的繪制347.2主要橫艙壁結構圖347.3載重線標志及水尺圖的繪制34第8章 設計總結36致 謝37主要參考文獻38附錄：附錄1：型線圖附錄2：總布置圖1附錄3：總布置圖2附錄4：螺旋槳總圖附錄5:主要橫艙壁圖附錄7：載重線標志及水尺圖摘 要本設計船為xxxxxx船，主要用于。該船主要根據相應的法規和規范進行型線、總布置及結構的設計，與此同時，在設計中充分考慮運輸船舶經濟性的要求，降低造價，提高運輸能力。此次設計為總體設計和詳細設計第三部分，包括船舶主要要素的估算書、型線設計、總布置設計、螺旋槳設計和螺旋槳總圖、主機座結構圖、橫艙壁結構圖

5、、干舷計算、載重線標志及水尺圖等內容。在設計過程中不僅需要滿足各種規范和法規對結構和強度等安全性的要求，還需要充分考慮本船的運輸能力和經濟性。關鍵詞：散貨船,型線設計,總布置設計,螺旋槳,干舷,母型改造法,圖譜法ABSTRACTThe xxxxxx ,is used mainly for carrying bulk and bagged dry groceries. The design of the type of line, overall layout and structure designt is mainly according to the relevant laws and r

6、egulations .At the same time, its important to take full account of shipping economy, reduce cost, improve transport capacity. The design for the overall design and detailed design in third parts, including the estimates of the ships main elements, profile design, general layout design, the design o

7、f propeller and propeller plan, marine engines structure plan, transverse bulkhead structure plan, freeboard calculation, load line mark and draft plan and so on. In the process of design should not only meet the various norms and regulations on the structure and strength of safety requirements, als

8、o need to take full account of the ship transport capacity and economy.Key words: Bulk carrier, profile design, general layout design, propeller, freeboard , the parent type transformation method, atlas method.前 言目前在船行持續走低的環境下，中小型造船企業能否狹縫求生，正確的投資方向和決策其著關鍵性的作用。據相關報告指出，雖然現在國際經濟仍陷在低迷期，但是中國沿海經濟尤其是散貨運輸持續

9、看漲。由于煤、糧食、糖、油等散貨運輸并沒受到金融危機的影響，反而看漲，這便帶動了散貨船隊的發展和壯大。而小型散貨船的靈活性和低投資風險性極大的增加了其在近海的市場。因此，對散貨船的設計極具現實意義。全文共有x個章節，分別從不同角度對xxxxxx船的設計做了詳細的闡述。第1章 xxxxxx船全船說明書 1.1 船型、航區及用途本船。1.2 載貨量本船設計載貨量為 xxxxxx。1.3 船級本船按 “ CCS ” 有關規范入級、設計和建造，入級符號為： CSA CSM ， Bulk。Carrier,R1,BC-C 。1.4 航區及穩性本船為xxxxxx船，航行于近海航區。本船按照CCS的相關規范及

10、規則進行設計，穩性及干舷滿足和中華人民共和國海事局船舶海上設施及法定檢驗規則國內航行海船法定檢驗技術規則及其修改通報（2006）的要求。結構滿足鋼質海船入級規范(2006)的要求。1.5 主要尺度及性能1.5.1 主要尺度及船型系數總 長: m 方型系數: xxxx垂線間長：xxxxm 水線面系數 ： xxxx水線長：xxxxm 中橫剖面系數： xxxx型寬：xxxxm 棱型系數：xxxx型深： xxxxm 設計吃水： xxxm排水體積： xxxx噸 梁 拱：xxm首舷?。簒xxxm 尾舷?。?xxx m站距：xxxx m1.5.2船員定額船員人共xx人，包括。1.5.3 穩性及干舷穩性、干舷

11、滿足 中華人民共和國海事局于 2004 年頒布的船舶與海上設施法定檢驗規則（國內航行海船法定檢驗技術規則） 要求。1.5.4 艙容艙內容積為 xxxxxm3。1.5.5設計航速及自持力主機為額定轉速時的試驗航速不小于。，本船續航力不小于。，自持力不小于。1.6 總布置總布置圖見附圖。主甲板為xxxxxxxxxx1.7 船體結構本船船體結構按中國船級社于 2006 年頒布的鋼質海船入級規范進行設計。設單層連續甲板，本船除貨艙區域頂邊艙和底邊艙，雙層底為縱骨架式，其余均采用橫骨架式。本船首尾尖艙肋距為xxxx ，貨艙、機艙肋距為xxxx ，雙層底高度為xxx米。1.8救生設備按中華人民共和國海事局

12、于 2004 年頒布的船舶與海上設施法定檢驗規則（國內航行海船法定檢驗技術規則） 中關于救生設備的規定進行選取。救生衣船上每人(包括引水員、后備船員 ) 配備一件，共xxxx件；救生圈配備xxxx只；救生艇和救助艇各 x艘，救生艇配備定額取為xx人。1.9舾裝設備及動力裝置 錨泊設備（1）首錨： （2）錨鏈。1.9.2 貨艙蓋本船。1.9.3 主機型號：。；功率：。；轉速 ：。；缸數 ：。重量 ：。；油耗 ：。1.9.4 其它設備其它設備按法規作出相應的配備。第2章 主要要素估算2.1 概述船舶主要要素是描述船舶幾何特征的最基本的參數，主要包括主尺度、排水量、載重量、航速、主機功率和船員人數等

13、。在設計本船時需考慮的主要影響因素有：航道條件、布置地位、倉容、浮性、快速性、穩性、最小干舷、空船重量及造價總噸位。本船設計時主要參考優良母型船，選取合適的載重量系數，首先用統計公式估算載重量，大致估計出排水量，再利用統計公式求出主要要素，最后優化設計，基本定出主要要素的具體值。2.2粗估載重量船舶載重量由載貨量及人員及行李、食品、淡水等重量組成。2.2.1人員及行李重量通常在我國船舶設計中人員重量按每人65kg計算，船員行李每人50kg；本設計船為散貨船，船員人數為22人。2.2.2食品及淡水本設計船的自持力不小于18天，現取18天；食品每天每人3.5kg，淡水每天每人150kg；2.2.3

14、燃油對于一般的運輸船舶，粗估燃油重量按下式估算：2.2.4潤滑油通常在重量估算中潤滑油的重量取燃油量的，本設計中取2.2.5爐水重量本設計船為小型船舶，因所需量較小，不計爐水重量。2.2.6備品供應品重量備品重量取空船重量的1%：2.2.7 排水量的估算載重量：載重量系數：用載重量系數法估算船舶的排水量：2.3 主要要素估算在選擇主尺度時，必須全面地考慮船舶的各項技術經濟性和主尺度之間的關系，同時還要注意到各個主尺度對技術、經濟指標的影響程度。2.3.1 船長用統計公式計算：實取xxxxm。2.3.2 船寬2.3.3 吃水.2.3.4 型深 2.3.5 方形系數.2.4 浮力與重力的平衡調整2

15、.4.1 浮力與重力的平衡估算其中空船重量，鋼料重量 ：木作舾裝： ( 其中 K=0.25)機電設備 : 則本設計船的重量就為：取空船重量為 3473.16t ， 此外再加 5% 的裕量，；再根據所確定的主尺度計算排水量為：；比較可得，不滿足浮力要求，所以需要調整主尺度增加浮力。2.4.2 使用諾曼系數調整主尺度從降低造價方面考慮，選擇增加船寬來增大浮力。所以N=1.302再一次估算重力和浮力是否平衡：空船重量： 所以木作舾裝 : ( 其中 K=0.25)機電設備 : 則本設計船的重量就為：取空船重量為 3553.53t， 此外再加 5% 的裕量，比 較 和，, 可以認為船舶重量與浮力相等。經

16、調整后，主尺度如下：船長 船寬吃水 型深方形系數2.5艙容校核在船舶的不同設計階段都要進行艙容校核工作。艙容校核就是對新船所能提供的各部分艙容進行估算或計算，然后與所需的艙容作比較，需要時對設計進行調整，以滿足艙容的平衡要求。本節作艙容的初步校核。2.5.1新船所需的容積（1）貨艙容積Vc；（2）壓載水艙容積VB設計初期，估算壓載水艙容積VB：（3） 油水艙容積VOW（4） 其他艙室的容積VA2.5.2新船所能提供的艙容（1） 主船體總容積的估算（2）貨艙容積的估算（3） 雙層底艙容積估算延伸至首尾的雙層底艙容積VD用下式估算：根據規范，本船的雙層底高取，故。（4）貨艙艙容的校核所需要的貨艙容

17、積 ，新船能提供的貨艙容積，顯然，滿足艙容要求。2.6 主要性能估算2.6.1初穩性的估算根據靜力學可知故: 2.6.2橫搖周期估算采用近似計算：2.7 小結通過對主要要素的估算及艙容和主要性能的校核，現初步確定主要要素：垂線間長 船寬吃水 型深方形系數第3章 型線設計3.1 概述型線設計是船舶總體設計的一項重要內容。正式的型線圖是性能計算、結構設計、各種布置和建造放樣的依據，所以必須做到準確，考慮周到。型線設計不僅要求要保證良好的航海性能，考慮總布置的要求，還要考慮到船體結構的合理性和工藝性，而現代造船，對外觀造型的要求也越來越高。在本設計階段，船舶的主尺度已經確定，現可與總布置設計配合進行

18、型線的設計。3.2 型線設繪現有的母型船的基本參數：總長： 設計水線長：，垂線間長： 型寬： 型深： 設計吃水: 排水量： 設計船的基本參數：總長： 設計水線長： 垂線間長： 型寬： 型深： 設計吃水: 3.2.1主尺度的改造通常設計船與母型船的主尺度不同時，需做尺度變換，長度；。但前提是設計船與母型系數及浮心相對縱向位置完全相等。先假設設計船舶與母型船的船型系數及浮心相對縱向位置完全相同，通過尺度變換得到中間母型船。先按對橫剖線圖進行尺度變換，變換后需重新調整水線位置和剖線位置，然后根據橫剖線上所量得的半寬值和高度值繪制半寬水線圖和縱剖線圖。3.2.2橫剖面面積曲線的改造現設設計船與母型船的

19、中橫剖面系數相同，則設計船。由于母型船與設計船的棱形系數不相等，需要修改橫剖面面積曲線。最后得到設計船的橫剖面面積曲線。具體改造方法參見船舶設計原理（馮恩德，席龍飛1990）第233頁有關“按型船的橫剖面面積曲線用作圖法繪制”的介紹。繪制結果如圖一。圖一：橫剖面面積曲線的改造3.2.3 船首和船尾形狀設計任務書要求本設計船為球鼻艏和方尾，故本設計船采用球鼻艏和方位。根據型船，采用SV型球鼻艏。據資料統計，SV型球鼻艏在較為寬廣的速度范圍內皆能降低船體阻力和提高推進性能，并且能減少抨擊。綜上所述，對于高速艦艇采用方尾可以得到較小的阻力，有利于提高航速。除了阻力性能外，方尾還具有結構簡單并有較好的

20、回轉性能，對螺旋槳等有良好的保護作用,而且方尾結構簡單，便于建造，甲板寬敞，利于總布置。綜上所述：本設計船選用SV球鼻艏和方尾。 3.2.4 作圖步驟（1） 根據2.1所述，對母型船進行尺度改造，得到中間型船的型線圖；并根據型船繪制好側面輪廓線和甲板平面輪廓線；（2） 根據中間型船的型線圖修改后的橫剖面面積曲線圖(即設計船的了，這話自己加的)參照船舶設計原理P239有關“根據橫剖面面積曲線對型線的改造方法”的敘述進行半寬水線圖的改造，得到設計船的半寬水線圖。（3） 根據繪制好的半寬水線圖，根據視圖對應關系繪制縱剖線圖。（4） 在半寬水線圖上量取個站線處的半寬值，縱剖線圖上量取各戰線處縱剖線的高

21、度值繪制橫剖線圖。（5） 根據視圖間對應關系，分別對橫剖圖、半寬水線圖、縱剖圖進行光順，并繪制斜剖線檢驗。（6） 在圖紙上讀出型值，制作型值表。第4章 總布置設計4.1 概述總布置設計是船舶總體設計的重要內容之一，它不但對船的使用效能和航行性能有十分重要的影響，而且是其它各項設計和計算的主要依據。總布置設計是總攬全局的一項工作，它不僅涉及到各個方面，而且貫穿了一艏新船設計的各個階段?？偛贾迷O計不僅僅是一項具體的布置設計工作，更是一項解決各種矛盾、協調各部分設計的綜合性工作。4.2總體布局的區劃本船采用傾斜式首柱，水平龍骨，設單層連續甲板、尾部設5層甲板室、采用單槳單槳流線型半懸掛舵尾機型，無首

22、樓、煙囪和起貨設備，設信號燈、桅桿。4.2.1 主船體內船艙的劃分船艙的劃分首先要滿足規范的要求。其次船艙的大小需要滿足使用要求，各種載況下都要有適當的浮態和穩性，最后還必須考慮總總強度、局部強度和船舶建造的工藝性。（1）水密艙壁在船尾#10設置尾尖艙。 #124 #170為 NO.1 貨艙； # 76 #124為 NO.2 貨艙； # 30 #76 為NO.3 貨艙。#10 #30肋位為機艙，長度。 10 175 肋位之間設雙層底，雙層底高位； #175 船首 設首尖艙，首尖艙長度為。為了調節浮態和縱傾，本船多處設有壓載水艙，分別是： NO.1 壓載水艙： #170 #176 ； NO.3、

23、NO.4 底邊壓載水艙： #30 #170 ； NO.1、NO.2 、NO.3 頂邊壓載水艙： #30 #170 ； 尾壓載艙：#-4 #5。（2） 甲板及上層建筑本船設有一層連續甲板。尾樓甲板、艇甲板、居住甲板、駕駛甲板、羅經甲板之間高度均為 2.7m 。4.2.2 艙室及交通路線的布置（參見總布置圖）在完成船舶總體布局與區域規劃后，進入交通路線與艙室的布置。（1） 工作艙室的布置（2） 居住艙室的布置（3） 公共處所的布置（4） 交通路線的布置4.2.3 船舶設備的布置（1） 錨泊及系泊設備按中國船級社于 2006 年頒布的鋼質海船入級規范 要求，本船的舾裝數計算如下：所以。根據舾裝數 ，

24、錨泊和系泊設備的選取見表 1 。表1 錨泊和系泊設備舾裝數首錨有檔首錨鏈拖索系船索數量每只重量（kg）總長度（m）直徑（m）長度（m）破斷負荷（KN）數量每根長度（m）破斷負荷（KN）CCS AM3 16403489055054220941.451903334.3 艙容校核4.3.1貨艙艙容校核本船為載重型船舶，主要校核其貨艙容積。根據型線圖資料和梯形法可分別計算出各貨艙艙容：NO.1貨艙容積為；NO.2貨艙容積為；NO.1貨艙容積為；總容積 ,大于貨艙所需容積，滿足要求。第5章 螺旋槳設計5.1概述螺旋槳設計是整個船舶設計中的一個重要組成部分。在型線初步設計完成后，通過有效馬力的估算或是船模

25、阻力實驗，得出該船的有效馬力曲線。在此基礎上，要求我們設計出一個效率最佳的螺旋槳，既能達到預定的航速，又使消耗的主機馬力最小。因此螺旋槳的設計問題分為兩步，初步設計和終結設計。5.2螺旋槳的初步設計5.2.1 阻力計算（1）摩擦阻力計算船舶在水中航行時所受到的阻力通常分為兩大部分：一是裸船體在靜水中所受到的裸船體阻力；另一部分是附加阻力，包括空氣阻力、洶濤阻力和附體阻力。在進行船舶總阻力計算時，已知條件為：設計水線長度=129.42米；（2）總的摩擦阻力系數計算（3）摩擦阻力計算（4）剩余阻力計算由，根據相關資料查圖得。估算出該貨船的剩余阻力為：（5）總阻力計算船在航行時，水下部分除了裸船體受

26、到摩擦阻力和剩余阻力外，各種附屬船體也受到水阻力，水面以上的船體受到空氣阻力，風浪亦使船的阻力相對靜水時有一定增加。這三種因素產生的阻力合力稱為附加阻力。總阻力。5.2.2主機功率計算及主機選型（1） 初步設計確定最佳轉速的計算表2 初步設計確定最佳轉速計算表格根據表計算可作圖選擇最佳轉速等參數：圖1 確定轉速的計算結果根據圖初定：。（2）主機選型參考相關設計手冊，在進行船用柴油機選型時需要遵循以下幾個原則：重量輕：主機在動力裝置重量中占有很大的比例，因此在設計時選擇單位功率重量輕的主機；燃油、滑油消耗率低；工作可靠：單位功率重量越小的柴油機，一般轉速較高，零件的工作應力較大，磨損也快，因而工

27、作期限較短，所以轉速不能過大；外形尺寸??；振動小、噪聲低：一般來說，發動機的振動與氣缸數目多少有關，因此直列式六缸以上和V型12缸以上的柴油機得到廣泛應用。經過查閱相關資料后，選定了下述柴油機，列出了其主要性能參數：表3：主機的主要參數5.3 螺旋槳的終結設計本船主機最大持續功率2426Kw額定轉速為450轉/分，考慮本船主機的經濟性和長期使用后主機功率折損。在船速計算中按2426Kw85%來考慮。螺旋槳轉速為150轉/分。（1）船體主要參數 （2）主機主要參數 （3）推進因子 （4）阻力計算根據之前計算的船舶阻力值，可得：表4：計算所得的有效功率（5）可以達到最大航速計算采用MAU 四葉槳圖

28、譜進行計算。螺旋槳敞水受到的馬力：根據MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70的圖譜計算的計算表5。表5 按圖譜設計的計算表根據表5的計算結果可繪制PTE, ,P/D及0對V的曲線，如圖2所示。圖2 MAU4葉槳圖譜設計計算結果從曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點，可獲得不同盤面比所對應的設計航速及螺旋槳最佳要素，如表6。表6 按圖2設計計算的最佳要素（6）空泡校核按柏利爾空泡限界線中商船上限線，計算不發生空泡之最小展開面積比。槳軸沉深:計算溫度 表7 空泡校核計算結果圖3空泡校核計算結果根據表7計算結果作圖3，可求得不發生空泡的最小盤面比以及對應所對應的最佳螺旋槳要素。 （7）強度校核按

29、2001年規范校核t0.25R及t0.6R,應不小于下列計算值：表8 強度校核計算（8）重量及慣性矩計算根據我國船舶與海洋工程設計院提出的公式計算5.4最終螺旋槳的基本參數5.5 螺旋槳制圖在完成螺旋槳的設計計算后，需繪制螺旋槳的總圖，以供制造需要。螺旋槳總圖上需畫出槳葉的伸張輪廓、投射輪廓、展開輪廓、及測投影輪廓。在伸張輪廓上畫出若干半徑處的切面形狀，在測投影輪廓上畫出槳葉的最大厚度線，并需要注出槳轂的主要數據。此外，在螺旋槳圖上需注明螺旋槳的主要尺度并進行必要的說明。詳圖見附圖4螺旋槳總圖。第6章 干舷計算書6.1概述干舷。 根據中華人民共和國海事局于 2004 年頒布的船舶與海上設施法定

30、檢驗規則（國內航行海船法定檢驗技術規則）進行干舷計算。本船垂線間長。計算型深為最小型深加上干舷甲板的厚度：。6.2基本干舷其中為系數，通過查表和利用插值法取，為計算型深。6.3 干舷修正6.3.1 方型系數對干舷的修正6.3.2 上層建筑和凸形甲板對干舷的修正本設計船垂線間長大于，上層建筑的標準高度為；本船的上層建筑的實際高度為，有效長度為。本設計船無凸形甲板。故上層甲板和凸形甲板對干舷的修正為:所以，6.3.3 非標準舷弧對干舷的修正（1） 本船；（2） 本船；（3） 非標準干舷對干舷的修正為:為封閉上層建筑的總長度，本船。6.3.4 甲板線位置對干舷的修正此項修正。6.4 最小季節干舷6.

31、4.1 夏季干舷同時，夏季最小干舷還不能小于下式計算值:大于上式所計算值，。6.4.2 熱帶干舷熱帶干舷為夏季干舷減去夏季吃水的。其中為夏季吃水：6.4.3夏季淡水干舷；。6.4.4 熱帶淡水干舷由于本船的實際干舷為，大于在海水、淡水中的各季節的干舷，故干舷滿足要求。第7章 有關技術圖紙的繪制7.1主機座結構圖的繪制基座是用來固定主機、 輔機于船體的基礎。船體搖擺時,能保證機器設備的穩定,同時將機器設備的重量及其運轉時產生的力傳遞給船體結構。繪制主機座結構圖主要依據所選取的主機的安裝尺寸。詳細圖紙見附圖五：主機機座圖。7.2主要橫艙壁結構圖在繪制主要橫艙壁結構圖之前需要根據鋼質海船入級規范（2006