船舶设计原理课程设计模板 1
《船舶设计原理》课程设计
本科课程设计说明书船舶设计原理课程设计
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指导教师
提交日期2014年12月30日
课程设计任务书，内容如下：
1.课程设计题目：一艘多用途工作船的船型方案主尺度的设计
2.应完成的项目：
（1）总体设计方案构思
（2）船舶主尺度及排水量确定
（3）典型横剖面面积的确定
（4）编写课程设计说明书
3.参考资料以及说明：
（1）《船舶设计原理》顾敏童主编，上海交通大学出版社出版，2001 （2）《船舶设计实用手册》，中国船舶工业总公司编，中国交通科技出版社
，2007
4.课程设计的基本要求：
（1）在对设计技术任务书进行全面分析的基础上，对新船的设计方案必须有一个方案构思，提出设想和对各种可能存在的问题进行分析和思考。
（2）对选用的母型船资料和各种估算方法应分析其合理性和适用性。
（3）在选择新船主要要素过程中，除了考虑技术因素以外，必须考虑到新船的经济性，例如造价、营运成本等因素。本课程设计中，不要求对新船的经济性指标进行详细的计算和论证，但是在新船的主尺度选择中必须考虑经济性因素，并对此进行必要的分析和讨论。
（4）应勾画总布置草图，区划主船体舱室等，以便能较为准确地校核布置地位和舱容。
（5）空船重量和主要性能的估算或计算要求可靠和准确；初稳性计算至少应包括两种装载情况。
（6）型线设计要求设计横剖面面积曲线、满载设计水线和典型（0、肿、20号站）横剖面型线。
（7）课程设计说明书应能反映设计思想和设计工作的全过程，每一部分都应有必要的说明和小结，应条理清楚，文字通顺，排版工整，要求用计算机打字成文。
5.本课程设计任务书于2014年12月9日发出，应于2014年12月23日前完成。
目录
第一章绪论5
1.1 概述5
1.2 研究意义 5
1.3国内外多用途工作船的发展 6
1.4 课程设计技术任务书 6
1.5 课程设计的主要工作内容和基本要求 7
1.6方案构思 8
1.7 母型船资料 8
第二章船舶主尺度及排水量的初步估算10
2.1确定主尺度应考虑的因素10
2.2主尺度选择的一般步骤 11
2.3 主尺度的确定方法 11
2.3.1根据统计资料和近似计算公式来确定船长范围 11
2.3.2船宽的初步估算 12
2.3.3型深D和吃水d的确定 12
2.3.4方形系数的估算 12
2.3.5 其它船型系数的确定 12
2.3.6 船舶重量估算及载重量的估算 13
2.3.7 船舶重量估算 13
2.4 小结 13
第三章性能平衡及校核14
3.1 舱容及重力与浮力平衡校核 14
3.1.1舱容校核 14
3.1.2重力与浮力平衡校核 15
3.2 初稳性校核 16
3.2.1初稳性高度及横摇周期估算16
3.3自由航速校核 17
3.3.1计算有效马力曲线 17
3.3.2总推进系数计算 18 3.4 干舷校核 20 3.5 本章小结 21
第四章主尺度方案的确定22第五章船体形状的确定
结束语 22 参考文献22
第一章绪论
1.1 概述
本课程设计是与船舶与海洋工程专业主干课程《船舶设计原理》课程配套的实践性课程。它的任务是通过课程设计来加深对船舶设计原理理论知识的理解，重点是培养学生综合分析问题、解决问题的能力和实践动手能力。本课程设计要求按照技术任务书，完成一艘多用途工作船的船型方案主尺度的设计。
本课程设计是在船舶设计原理的基础上，结合一学期所学内容，综合分析计算出所要求的船只。因为知识和时间的限制，本计算是较粗略的，在excel表格中计算只是大体满足了基本的要求。主尺度计算主要是通过母型船的公式，估算和校核基本依照书本所给的公式。通过最后调试和校核，最后得到是满足所给主机功率的各项数值。因为学识所限，感觉纯在着许多漏洞，希望老师在批改的时候能指正。
1.2 研究意义
随着海上石油和天然气开发工程的迅速发展，为海上工程提供各种服务的特种工作船舶，已成为海上石油和天然气勘探和开采工程不可缺少的一个组成部分。其主要用途是：
1）作为钻井、采油、修井作业等各类平台或海上其他大型漂浮物远距离拖航的主拖船，执行拖带等作业任务；
2）执行钻井、采油、修井等各类平台或海上其他大型构筑物的安全守护、抢险救助任务；
3）执行钻井、采油、修井等各类平台供应燃油、淡水、钻井水、钻采器具、液态泥浆、水泥等物资；
4）为钻井、采油、修井等各类平台、浮吊进行起抛锚、移位、就位等生产施工作业。简单的说，就是物资载运、拖带、供油、供水、供水泥、消防等。这要求船舶有较好的操纵性，能够适合在各种风浪、流条件下靠离平台，适合在复杂海况下拖带平台就位。
该类船上除了具备通用的拖轮设备外，安装的专用设备主要有：导管式或喷水式推进器、全回转螺旋浆、首侧推装置、大功率的消防炮、泡沫消防系统等。
通过以上分析可以看到，多用途工作船具有很多的功能，并要求具有处理海上突发性事故的能力。
1.3 国内外多用途工作船的发展趋势
多用途工作船的发展经历了一个由不成熟到逐渐成熟的发展过程。以胜利石油管理局的多用途工作船为例，船总长 46.23 米，型宽9.80 米，型深3.20 米，总吨 496吨，净吨149 吨，吃水 1.40 米，主机功率 370KW×2，仅具有一定的物资供应能力和小型拖带能力，不具备拖带现有平台的能力。对钻井平台一口井位的物资供应需要多个航次，且拉运水泥需要装载水泥的专用车辆，不具备对外消防能力；而 10000HP 多用途工作船是胜利油田有限公司“十五”期间海洋石油生产的重要工程之一，它的建造是为提高油田应对海域及周边海区突发性事件的紧急救助能力，减少因恶劣天气和海况对财产和生命安全造成的损失。该船具有拖力大、功能强、用途多、设备先进的特点，是目前我国自行设计建造的大马力、具有动力定位功能和强大消防功能的多用途工作船。随着能源产业和海洋工程事业的迅速发展，多用途工作船也根据海上作业需要不断发展，船舶性能逐渐改善，船舶功能逐步完善，能够满足多种海上作业需求，成为真正意义上的多用途工作船。
1.4 课程设计技术任务书
1）船型及用途
本船为双机、双桨海洋多用途拖轮，主要用于拖带、消防、港口作业等多种用途，航行于近海海域。
2）船级及规范
本船入中国船级社，设计建造应满足中国船级社现行规范、规则及有关公约的要求。3）稳性与干舷
本船稳性与干舷应满足中国海事局 2004 年颁布的《船舶与海上设施法定检验技术规则·国内航行海船法定检验技术规则》中对近海航区拖轮的要求。
4）船体结构
本船为全焊接钢质拖轮，骨架形式按结构设计要求选用横骨架式，结构构件的尺寸按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》（2006）进行设计。
5）船员
本船定员为14 人。
6）航速、拖力
航速：在风力不超过蒲氏风标 3 级、主机以额定转速运转时，拖轮在满载状态静水中航行时的自由航速大于 13.0 节，拖带航速 6 节。
系柱拖力：～400kN。
7）主机、齿轮箱
主机：型号 6320ZCd-6型柴油机（或自选）
额定功率 1470kW×2
额定转速 525 转/分
齿轮箱：型号 GWC45·49
转速范围：400～900 转/分
减速比：2.4671：1
8）续航力
本船续航力为 3000 浬，能携带燃料油～500 吨，轻柴油～35 吨，滑油～9 吨，淡水～320
吨。
9）自持力
本船自持力为30 天。
1.5 课程设计的主要工作内容和基本要求
1.5.1 课程设计的主要工作内容
1）总体设计方案构思；
2）船舶主尺度及排水量确定；
3）编写课程设计说明书。
1.5.2 课程设计的基本要求
1）在对设计技术任务书进行全面分析的基础上，对新船的设计方案必须有一个方案构思，提出设想和对各种可能存在的问题进行分析和思考。
2）对选用的母型船资料和各种估算方法应分析其合理性和适用性。
3）在选择新船主要要素过程中，除了考虑技术因素以外，必须考虑到新船的经济性，例如造价、营运成本等因素。本课程设计中，不要求对新船的经济性指标进行详细的计算和论证，但是在新船的主尺度选择中必须考虑经济性因素，并对此进行必要的分析和讨论。
4）应勾画总布置草图，区划主船体舱室等，以便能较为准确地校核布置地位和舱容。
5）空船重量和主要性能的估算或计算要求可靠和准确；初稳性计算至少应包括两种装载情况。
6）课程设计说明书应能反映设计思想和设计工作的全过程，每一部分都应有必要的说明和小结，应条理清楚，文字通顺，排版工整，要求用计算机打字成文。
1.6 方案构思
按设计任务书要求，本船为海洋多用途拖轮，应具备以下特点：
1）较高的自由航速；
2）保证优良的操纵性；
3）具备较大的系柱拖力；
4）足够的稳性和适航性；
5）海洋多用途拖轮应有的其他性能和设备。
根据以上的特点，本船设计应做到以下几点：
1）本船采用双机双桨，以获得较高的自由航速，快速到达作业海域。
2）为保证本船优良的操纵性，应力求减小船长。
3）为提高本船的推进效率，增加拖力，应加大尾吃水，以增大螺旋桨的直径。
4）在保证足够稳性和适航性的情况下，型深不应过大，以免引起重心升高和受风面积的增大。
5）本船应需配备以下主要设备：大功率的自动拖缆机，相应能力的起吊设备和对外消防设备等。
1.7 母型船资料
一、概述
本船是航行于沿海航区的2940KW 的海洋多用途拖轮。钢质结构，单连续
甲板，长首楼，双机，双桨，双舵船舶，主要任务是营救遇难船舶，拖带搁浅、
触礁以及失去机动能力的船舶返回安全地区。
二、主尺度及主要要素
船长LOA57.62m
垂线间长LPP49.40m
型宽B12.00m
型深 D 5.00m
设计吃水d 4.20m
满载排水量Δ1852.1t
方形系数CB0.723
棱形系数CP0.794
舯剖面系数CM 0.911
水线面系数CW0.900
浮心纵向位置XB-2.122m
自由航速V12kn
三、主机
型号6320ZCd-6型柴油机
额定功率1470kW×2
额定转速525 转/分
齿轮箱减速比 2.4671：1
四、螺旋桨
采用四叶外旋定螺距螺旋桨 2 个，材料为镍铝青铜。
第二章船舶主尺度及排水量的初步估算
2.1确定主尺度应考虑的因素
1、船长
对于各类不同用途的拖轮，其船长的选择是不同的，如对于内河浅水拖轮，由于吃水过小，为了得到一定的排水量不得不加大船长，对于港作拖轮则应尽量减小船长以得到港内自身回转的灵活性，而对于长途航行的拖轮及海洋拖轮，要考虑到减小阻力以及对风浪的抵抗能力，则应适当的增加船长。本船的基本考虑因素有以下几点：
(1)满足布置要求。主甲板以下要布置机舱、淡水舱、重油舱及首尾尖舱等，这些舱室应分布合理，使拖轮在满载和空载情况下尾部吃水变化较小，以保持车叶和舵的良好性能，必要时需考虑设置压载舱，船长应能满足以上布置的要求。
(2)航道限制。内河拖轮，特别是运河和浅水急流航道的拖轮要考虑航道的最小曲率半径对船长的限制。
(3)考虑阻力。拖轮在自航时，对应的速长比约为1.1～1.4，所以增加船长可以降低速长比，即减少了拖轮的剩余阻力。求某些要求自由航速较高的拖轮，可考虑选取较大的船长，但要注意避“峰”求“谷”，即避开阻力的峰值，请结合任务书的要求来考虑。
(4)造价考虑。拖轮船长愈大则重量愈大，造价愈高。
2、船宽
拖轮船宽主要决定于稳性以及必要的甲板面积，需要考虑的因素有：
(1)稳性要求；
(2)航道限制；
(3)布置要求。
3、型深
型深对纵向强度、剩余稳性均有很大的影响。由于型深＝设计吃水+最小干舷，故吃水为一定时，根据最小干舷就可以决定最小型深。
4、干舷
干舷直接关系到船舶的剩余阻力和大倾角稳性。拖轮的干舷较一般的船舶高，一般多在0.6～1.2m之间，视船舶大小及航区而定。
2.2主尺度选择的一般步骤
船舶主尺度的选取主要涉及到以下几个方面：
①满足承受重量所需要的浮力，即空船重量加载重量应等于船在设计吃水时的浮力；
②满足新船所需要的布置地位(舱容及甲板面积)；
③满足对新船的各项技术性能(快速性、稳性、操纵性、耐波性和强度等)的要求；
④考虑航线环境、建造与修理厂设备条件对新船主尺度的限制；
⑤满足用船部门对新船的有关使用要求。
⑥经济性好。
具体步骤和方法如下：
1）确定主尺度的选择范围
首先根据新船的船型、布置地位、航速等和主尺度的限制条件，参考母型船资料，初步确定一个主尺度的选择范围。
具体方法是：采用一些主尺度估算公式，对主尺度进行估算，大致确定新船的主尺度范围。
2）主尺度的第一次近似计算
主尺度的初始值可以采用以下方法估算：
①采用母型船换算法：采用适当的换算方法粗估新船的主尺度初始值。
②应用统计公式或经验公式：对常规船型，在选用统计公式或经验公式粗估主尺度时，特别要注意公式的适用范围，如果对这些公式的适用范围不清楚，可以用母型船资料来试算，从而了解这些公式的适用范围。
3）重力与浮力的平衡、舱容和布置地位的初步校核
对于布置地位型船：首先校核布置地位与舱容，然后校核浮力与重力的平衡。当吃水允许改变时，用调整吃水的办法来平衡重力与浮力是比较容易的，也可以采用调整方形系数的方法。
2.3 主尺度的确定方法
2.3.1根据统计资料和近似计算公式来确定船长范围
可参考《船舶设计手册》，根据所给统计资料，进行选择，我选择的是4）由船长和主机功率的统计公式来粗略估算：
其中：14702 1.4B P KW
m =?=,结合母型船资料船长LPP 为50m 到60m 之间。
结合后面的各种校核可知LPP 为58m 。船长对船造价是影响最大的，所以在可能的前提下尽可能的去减小船长。由于要达到相应的马力，所以在无耐之下增加船长从而使其达到相应的要求。
2.3.2船宽的初步估算
对于船宽，由于拖轮在工作过程中往往受到被拖船舶的急牵，其稳性要求较高，
所以船宽通常按稳性要求结合布置的情况来确定。根据统计资料和母型船来确定船宽范围由母型船换算得到型宽
算的船宽为14m
2.3.3型深D 和吃水d 的确定
拖船吃水一般由螺旋桨所需的浸沉深度、港口航道条件及对稳性影响较大的B/d 值来选定。本船一般在深水港区和近海海域，因此其吃水不受限制，故吃水的选择主要应从提高推进效率及要求一定的尾吃水和稳性角度来考虑。在一定吃水条件下，型深的大小对稳性、储备浮力等均有影响，因此型深的确定要考虑干舷的要求和型深吃水比的影响以及设计建造的方便。
均采用母型船换算公式
根据母型船资料， 2.86B
d
= 中部吃水取 d 为4.9m
根据母型船资料，L/D=9.88 型深D 可以取为5.9m
2.3.4方形系数的估算
沿海船舶方形系数推荐用下式计算：
根据 1.08/B C V =-/ 1.0V =时，B C 应减0.01 其中：V 为自由航速，为14kn ； L 为垂线间长（英尺）
初步算的为0.563
2.3.5 其它船型系数的确定
1. 棱形系数P C
沿海船舶的棱形系数和速长比关系采用蒋慰昌公式：
1.10/P C V =-
上式适用于/V 以下。 2. 中剖面系数M C
/M B P C C C ==0.949
3. 水线面系数W C
沿海船舶的水线面系数W C 和方形系数的关系可以用以下表示：
0.730.30W B C C =+=0.711
4. 浮心纵向坐标B X
5.5
6.5B X V =-拖轮的浮心位置一般在船舯之后，可取在2%--3%LPP 处。 这些均为初步估算，具体校核下面会提及。
2.3.6 船舶重量估算及载重量的估算
根据同类型船的情况，分别找出各部分的重量系数。
1、船体钢料重量H H W C LBD =，系数H C 取自母型船0.1288； 为617.1t
2、舾装重量2/30()O W C LBD =，系数0C 取自母型船1.16； 为329.7t
3、机电设备重量0.5(/0.7355)M M D W C P =，系数M C 取自母型船5.9；为360t
4、排水量裕度取空船重量LW 的5%，
综上所述，空船重量LW=105%(W H +Wo +W M )=1372t
1、人员及行李：每人平均重65kg ，船员行李50kg 。 共1.61t
2、食品及淡水：食品每人每天4kg ，淡水每人每天200kg 。
可算出食品重量，另外，任务书给出携带淡水～320t 。 共353t 3、燃料油+轻柴油：
任务书给出携带燃油～535 t 。 共535t 4 滑油：
任务书给出携带滑油～9t 共9t 5、备品及供应品：
该部分通常取为(0.5%～1%)LW 。 共11t 综合以上，可求出载重量DW 。 DW=908.6t LW+DW =2280.6t
2.3.7 船舶重量估算
根据浮性方程式kLBd B C ρ?=,由初步选取的主尺度参数计算新船的排水量；
Δ=2308.06t
2.4 小结
由这一章可以大体算出主要尺寸和相关系数以及船体重量。但是这些数据是不可靠的，换需要从新去校核换算。
Lpp =58m B =14m d =4.9m D =5.9m
C B =0.563 C P =0.593 C M =0.9494 C W =0.711 X B =-1.1
第三章 性能平衡及校核
3.1 舱容及重力与浮力平衡校核
3.1.1舱容校核
一、新船所能提供的舱容的估算
主船体总容积的估算，据主尺度（包括方形系数），可粗估垂线间长范围内的主船体的型容积
1H BD PP V C L BD ==2908.4m^3
BD C 为计算到型深的方形系数，11d d BD B B C C C =+-（）（D-）/(C ），其中1C 取4。1
D 为计入舷弧和梁拱的相当型深，10.7C M D D S =++=6.047。 二、分项舱容的校核
1、机舱容积V M
机舱所需容积实际上由机电设备布置地位所需的机舱长度L M 和机舱位置所决定。拖轮机舱位置布置在船长中部。已知机舱所需长度L M 和位置时可按下式估算机舱容积：
V M =K M L M B (D-h DM )
式中：K M 为机舱体积丰满度系数，取K M =1；
h DM 为机舱双层底高度，取h DM =1.2m 。 机舱长度：L M= l m + C
式中：l m =4.934m ，系数C=5.066m 。
求得：V M =658m 3 。
2、压载水舱容积V B
压载平均吃水d B =1.55+0.023L
已知要求的压载航行平均吃水d B 后，可按下式计算压载排水量ΔB ，
d d B
W
C C B B =??（） （2-6-4）
求得： ΔB=1181.5t 求得：V B =0m 3 3、油水舱容积V OW 船上油水舱包括燃油舱、淡水舱、轻柴油和滑油舱等。这些舱所需容积可按储存 量来计算： OW i V V =∑ i ci ·k i i W V ρ= （2-6-3） 式中：i W 为油、水等储存量（t ）； i ρ为油水的密度（t/m 3） ci k 为容积折扣系数，对于水舱可取结构折扣系数，对油舱再考虑膨胀系数0.97 最后可知道V OW =983.5 4、其他舱室容积V A 主船体其他舱室还有首尖舱、尾尖舱等等，此范围内上述舱室的容积约占总容积的5%；另外，防污染公约规定，污油、污水舱的舱容不得小于油水舱容积的3%。即可知道V A 占总舱容5% 三、全船舱容的校核 综上所述需要的总容积为1724m^3小于所能提供的垂线间型容积2908m^3。 3.1.2重力与浮力平衡校核 根据初步估算的空船重量LW 和载重量DW 计算出船舶的重力；根据初步选取的 L 、B 、D 、d 及B C 计算出新船的排水量；比较重力与浮力，采用诺曼系数法进行平衡，最终浮力应略大于重力，并应满足平衡条件的要求。 由于排水浮力太过大于船重，不满足要求。因此要进行重力与浮力的平衡校核，采用诺曼系数法进行平衡。 采用修正B C 来平衡，则诺曼系数： 式中：α=0.4 ，β=0 ，γ=0 。 求得：N =1.118 ；则δΔ=N ·DW δ=-88.43t ； 再次平衡可知浮力Δ=2281t ，略大于LW+DW =2280.6t ，满足条件。 并且从新估算了航速 (1.08)B V C =-?=14.46kn 此时圆圈P=2.5066*F R / ，处在有利“干扰区” 3.2 初稳性校核 拖船的稳性对其安全性和使用效能均有重要的影响，且受稳性规范的约束，是设计中要很好处理的一项重要技术性能。在开始确定主要尺度及船型系数时，就必须给予重视。在此仅考虑初稳性的校核。 3.2.1初稳性高度及横摇周期估算 1、满载出港根据船舶静力学，初稳性高 GM=KB+BM-KG 亦可化为：2 12g GM=a d a d B Z +- 式中：g Z =KG 表示重心高度，并且求得：1a =0.559，2a =0.079。 最后估算出初稳性高是GM=1.18m 横摇周期估算： T φ= （3-1-3） 式中：f=1+0.07（B/d-2.5）；0GM 为未计及自由液面修正的初稳性高。可求得：T φ=9.29s>9s 故，船舶满载时能满足规范对初稳性和横摇性能要求。 2、压载到港 `?≈1789t, /1'('/)0.53w B C C B B C C d d -== ；/1'('/)0.67w B C C W W C C d d -== 11 2.53B W C a C ? ?=- ???=0.571 ；2 2(0.170.13)W W B C C a C += =0.076 符合法规对我国沿海船只的初稳性高的要求对于3a ,参考相近的船型得出 30.78 a =，故此时初稳性高有 22 12314 '0.571 4.040.0760.78 5.9 1.37'4 B GM a d a a D m d =+-=?+?-?= 符合法规对我国沿海船只的初稳性高的要求 f=1.025 则横摇周期有： 0.580.5818.81T f s φ==?= 满载和压载都大于8s ，符合我国法规 3.3自由航速校核 3.3.1计算有效马力曲线 可知道，当V =14.46kn 的时候，其有效马力为1501kw 3.3.2总推进系数计算 推进系数为：0.H R S P C ηηηη= 以上各项效率分别为：船身效率ηH ；敞水效率η0；相对旋转效率ηR ；轴系传送效率S η 1)螺旋桨敞水效率: 22340(75.880.8450.827100.32510)/100P P P B B B η--=-+?-? 1/2 1/2 2.5 2.5 525 (2940/0.7457)(/0.7457) 2.467124.34(14.46(10.145)) P a N P B V ?= ==?- P —螺旋桨收到功率 N —螺旋桨 a V =V （1-w ） 即敞水效率: 00.57η= 2)船身效率 (1) (1) H t w η-= - 由海克休公式有 0.70.30.70.5760.30.153p w C =-=?-= 0.500.180.500.5760.180.108P t C =-=?-= (1)10.108 1.05(1)10.153 H t w η--= ==-- 3) 相对旋转效率ηR ：取0.98 4)轴系传送效率S η：取0.9312，有减速箱。 故估算推进系数: 0. 1.050.5970.980.93120.57H R S P C ηηηη==???= 而由有效功率曲线知：Pe=1516.1kw 则: 1501 .0.5112940 Pe P C P === 两者相近，符合要求 3.4干舷校核 按《国内航行海船法定检验技术规则.2004》进行计算校核 1、 基本干舷0f 按下式计算： 查B 型船舶的基本干舷 得0f =544mm 2.L<100m 的B 型船舶干舷修正值1f 取封闭上层建筑有效长度（E ）为0.4L 所以1f =0 3. 方形系数对干舷的修正2f 当实船的方形系数CB<=0.68时，取2f =0 所以本船2f =0 4.型深对干舷的修正值3f 当D1>L/15时 船舶设计原理课程设计计算说明书 运船班 学号： 指导教师：林焰王运龙 目录 一、确定设计参数 (2) 二、母型船横剖面面积曲线（SAC） (2) 三、母型船SAC无因次化 (2) 四、用“1-Cp”法绘制设计船SAC (3) 五、型线图的绘制 (4) 1、母型船型值表无因次化 2、绘制母型船无因次化半宽水线图 3、通过在x方向的偏移量，修改出设计船的无因次化半宽水线图 4、从设计船的无因次化半宽水线图中差值得出非整数水线的设 计船横剖面型值表 5、将差值有因次化，绘制设计船横剖面图 6、从中差值得出设计船的型值表 7、根据设计船型值表绘制设计船的半宽水线图和纵剖线图 六、绘制总图 (11) 七、设计总结 (11) 一、确定设计参数 船体总长 29.80m 设计水线长 27.90m 垂线间长 27.90m 型宽 5.310m 型深 2.200m 设计吃水 1.360m 方形系数 0.450 棱形系数 0.603 水线面系数 0.774 中横剖面系数 0.751 设计排水量 93.28t -0.60m 浮心纵向坐标X b 二、母型船横剖面面积曲线（SAC） 由邦戎曲线读出母型船设计水线处（1.35m）的各站面积值，如下： 站号0 0.5 1 1.5 2 3 4 面积A/m20.0334 0.3453 0.6152 1.0285 1.5683 2.3754 2.5882 5 6 7 8 8.5 9 9.5 10 2.6428 2.4151 1.8445 1.1422 0.814 0.4824 0.2003 0 三、母型船SAC无因次化 将母型船各站面积除以最大横剖面面积，并将各站距船中的距离除以二分之 一水线间长，得到如下无因次结果： x/?L -1 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.4 -0.2 pp 0.013 0.131 0.233 0.389 0.593 0.899 0.979 A/A m 0 0.2 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.000 0.914 0.698 0.432 0.308 0.183 0.076 0.000 绘制母型船SAC曲线 四、用“1-C p”法绘制设计船SAC 1、已知母型船C p0=0.598，设计船C p=0.603，则棱形系数变化量 20000T近海散货船设计 设计任务书 本船为钢质、单甲板、艉机型国内航行海上散货船。常年航行于沿海航线，属近海航区；主要用于干散货运输。本船设计载重量20000t，积载因素经调研确定。按“CCS”有关规范入级、设计和建造。并满足中华人民共和国海事局有关国内航行海船的相关要求。满载试航速度不低于11 kn，续航力5000 n mile。 第一部分主尺度的确定 主要内容： 1.根据有关经验公式及图表资料初步确定船舶主尺度 2.通过重力与浮力平衡来调整船舶主尺度 3.主要性能的估算 4.货舱舱容的初步校核 1.初步确定船舶主尺度 船舶主尺度主要是指船长L（一般是指垂线间长L pp)、型宽B、型深D和设计吃水d，通常把方形系数及主尺度比参数也归为主尺度范围。 1.1 船长L 由统计公式（5.3.2）散货船（10000t 1.5基本干舷的校核 保证船舶具有足够的干舷一方面可以保证有一定的浮力，另一方面可以减少甲板上浪。如果干舷太小，航行中甲板容易上浪，从而造成的后果是船舶的重量增加，重心升高，初稳性降低，并可能冲坏甲板上的某些设备，也影响船员作业和人身安全。干舷的大小直接关系到船的储备浮力，如果甲板上浪来不及排掉，或者船体开口的封闭设施被破坏而导致海水灌入船体，此时如储备浮力不足，就容易下沉，所以发生沉没或倾覆，所以保证船舶具有足够的干舷很重要。 国际规定船舶都必须满足所规定的最小干舷。这里只进行基本干舷的计算，因为这是初步校核干舷是否满足，而且对基本干舷的修正值一般相对基本干舷都很小。 查表2.2.4 该船基本干舷是2.396m<3.1m(12-8.9),（这里也没计入甲板厚度），初步校核满足干舷的要求。 1.6排水量的初步估算 △=kpC B LBd=1.003×1.025×0.803×154×22.5×8.9=25458t 1.7空船重量L W的估算 空船重量通常将其分为船体钢料重量W H、舾装重量W o和机电设备重量W M 三大部分，即 LW= W H + W o +W M （1）W H的估算 散货船W H的统计公式（3.2.11）和（3.2.8） W H =3.90KL2 B（C B +0.7)×10-4 +1200 K=10.75-[(300-L)/100]3/2 W H =4010t （2）W o的估算 由统计公式（3.2.23）及图表3.2.5 W o=K B L查图3.2.5K=2.3得 W o=797t （3）机电设备重量的估算W M 根据统计，机电设备重量可以近似地按主机功率的平方根（P D0.5）的关系进行换算。对于主机为柴油机的机电设备重量W M可用下式初估 W M=C M（P D/0.735）0.5 主机功率可以用海军系数发估算。海军系数 C=△2/3v3/P 根据母型船可以算得海军系数C，从而可以估算出主机功率。 型船资料-海船系数如表 序号： 汽车理论课程设计说明书 题目：汽车动力性计算 班级： 姓名： 学号： 序号： 指导教师： 目录 二.计算步骤 (4) 三.心得体会 (21) 四.参考资料 (21) 一.题目要求 1、 要求： 1） 根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线； 2） 绘制驱动力---行驶阻力平衡图； 3） 绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图，画在一张图上（横坐标），格式见图1。 车速u a /(km/h) 负荷（率）U /（％） 图1 等速行驶时各挡发动机负荷（率） 4） 绘制动力特性图； 5） 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线； 6） 绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间（加速区间（初速度和 末速度）按照国家标准GB/T 12543－2009规定选取，并且在说明书中具体说明选取； 7） 列表表示最高挡和次高挡在20整数倍车速的参数值，格式见表1（注意：要将无意义的部分删除，比如 最高车速只有105km/h ，则120 km/h 对应的状况无意义，需要删除）。 8） 对动力性进行总体评价。 轻型货车的有关数据： i 0=5.94，ηT =0.88 发动机的最低转速m in n =600r/min ，最高转速m ax n =4000r/min 滚动阻力系数 f=0.013； 主减速器传动比 i=5.65 变速器传动比 i （数据见下表） 质心至前轴距离（满载） a=1.947m 质心高 g h =0.9m 二．计算步骤 1 由发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲 线； 通过发动机使用外特性曲线拟合公式： 2 3 4 19.313295.27165.4440.874 3.84451000 100010001000tq n n n n T =-+?-?+?-??????? ? ? ??? ?? ?? 功率： 9550 n Ttq Pe ?= 得程序： n=600:4000; Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4; %求转矩 Pe=Ttq.*n/9550; %求功率 plot(n,Pe) hold on plot(n,Ttq) xlabel('n(r/min)'),ylabel('Pe(Kw)') title('\itPe-n 和Ttq-n') gtext('Pe');gtext('Ttq'); 注：m in n =600r/min ，m ax n =4000r/min （一）设计要求及船体主要参数 设计要求： 航速：V=14.24 kn；排水量：Δ=16694 t 船体主参数： 船型：单桨、球首、球尾、流线型挂舵、中机型多用途远洋货船。 利用海军系数法，根据母型船主参数估算设计船体，如下： 单位母型船设计船 排水量Δt 20800 16694 设计水线长L WL m 144.20 134.01 垂线间长L PP m 140.00 130.01 型宽B m 21.80 20.26 型深H m 12.50 11.62 设计吃水T m 8.90 8.27 桨轴中心距基线Z P m 2.95 2.74 方形系数C B 0.743 0.725 （二）船舶阻力估算及有效马力预报 2.1 有效马力预报 母型船的有效功率数据如下： 航速Vm/kn 12 13 14 15 16 17 有效功率 P Em /hp 满载2036 2655 3406 4368 5533 7017 压载1779 2351 3007 3642 4369 5236 110%满 载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 根据海军系数法对航速以及有效功率进行变换： 公式：V Vm =(? ?m )16 ； P E P E m =(? ?m )76 变换如下： V m (kn) 12 13 14 15 16 17 V(kn) 11.57 12.53 13.50 14.46 15.42 16.39 P Em (hp) 满载 2036 2655 3406 4368 5533 7017 压载 1779 2351 3007 3642 4369 5236 110%满载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 P E (hp) 满载 1575.28 2054.21 2635.27 3379.58 4280.95 5429.14 压载 1376.44 1819.00 2326.56 2817.86 3380.35 4051.16 110%满载 1732.34 2260.02 2899.10 3717.69 4708.82 5972.29 根据以上数据可作出设计船的有效功率曲线如下： 从曲线上可读取，当V=14.24kn 时，对应的有效马力为=3194.82hp 。 海南大学 《汽车理论》 课程设计说明书 题目：汽车动力性计算 学号：20140507310069 姓名：郭东东 年级：2014级 学院：机电工程学院 系别：汽车系 专业：车辆工程 指导教师：张建珍 完成日期：2017年6月1日 目录 1. 题目要求 (1) 1.1. 题目要求 (3) 1.2. 车型参数 (4) 2. 计算步骤 (5) 2.1. 绘制功率外特性和转矩外特性曲线 (5) 2.2. 绘制驱动力——行驶阻力平衡图 (7) 2.3. 绘制动力特性图 (11) 2.4. 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线 (14) 2.5. 绘制加速时间曲线 (21) 2.5.1. 二挡原地起步连续换挡加速时间曲线 (22) 2.5.2. 最高档和次高档超车加速时间 (26) 3. 结论分析 (32) 3.1. 汽车的最高车速u amax (32) 3.2. 汽车的加速时间t (32) 3.3. 汽车能爬上的最大坡度i max (33) 4. 心得体会 (33) 参考资料34 1.题目要求 1.1.题目要求 （1）根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线； （2）绘制驱动力---行驶阻力平衡图； （3）绘制动力特性图； （4）绘制加速度时间曲线和加速度倒数曲线； （5）绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间、加速区间（初速度和末速度）按照国家标准 GB/T12543-2009规定选取，并在说明书中具体说明选取； （6）对动力性进行总体评价。 1.2.车型参数 汽车发动机使用外特性-n曲线的拟合公式为 式中，T q为发动机转矩（N·m）；n为发动机转速（r/min）。 发动机的最低转速n min=600r/min，最高转速n max=4000r/min 装载质量2000kg 整车装备质量1800kg 总质量3880kg 车轮半径0.367m 传动系机械效率ηT=0.84 滚动阻力系数f=0.016 空气阻力系数×迎风面积C D A=2.77m2 主减速器传动比i0=5.97 飞轮转动惯量I f=0.218kg·m2 二前轮转动惯量I W1=1.798kg·m2 汽车造型课程设计 指导书 交通运输教研室编 甘肃农业大学工学院 2007.8 现代汽车造型技术是汽车自主开发能力的核心部分，也是提高汽车产品竞争能力的最有力手段之一。随着计算机辅助设计水平的日益提高，传统的手工油泥模型造型方法已不能适应现实发展的需要，因此，计算机辅助设计已成为现代造型设计的主要途径。 汽车造型课程设计是汽车造型课程教学后进行的综合应用该课程基本知识和技能的一个教学环节，通过课程设计，使学生系统地掌握汽车造型设计的任务和原则，色彩学等基本理论，造型设计程序和表现技法，人体工程学、空气动力学对汽车造型的作用，从而，学生可以全面了解技术与艺术、设计与审美的相互关系，汽车造型的特点，培养学生解决生产实际问题的能力和所学基本知识的综合应用能力。培养学生的动手能力和创新能力，加强学生基本技能的训练。要求学生牢固掌握和深入理解每个设计步骤的技能，养成独立操作和分析能力。 1目的与要求 (4) 2设计步骤 (6) 3编制课程说明 (10) 4时间地点 (11) 5.设计评分要求 (11) 1目的与要求 汽车造型设计是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一段综合构思。汽车造型设计是依据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状，是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法科学的表现汽车的性能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以其美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，但却是决定产品命运的关键。汽车造型最终通过车身结构设计而体现为产品，它是科学技术与艺术手法相结合的产物。 汽车造型设计是现代化工业设计的一个重要方面，它能够体现工业设计工作的特色。汽车造型要能表现出汽车的特征，使人们对这种交通工具的性能、材料等内容产生美感。例如，汽车外形的高速感和稳定感，内饰造型的舒适感和安全感等。造型设计的目的是使使用者由审美、鉴赏上升为对产品内容更为深刻的理解，并由此产生去使用和占有这种产品的欲望。如果造型的结果不能达到这样的效果，则绝非是成功的造型。现代汽车造型是从产品形式上考虑如何满足人们的生理和心理的需要，所以对于汽车工业，造型是产品方案选择的决策性步骤，由此其设计才被工业界认为是决定产品命运的关键。 现代汽车造型设计是一门科学与艺术相结合的技术，它涉及很多门类的科学领域，如人机工程学、空气动力学、各种材料的工艺学、汽车机构布置、经济成本、商业心理学等等。另外，汽车造型中美的概念和时代感不是抽象的或固定的，它随着科学物质条件、时间、人的审美格调和经济水平而不断的演变。至于民族风格问题也是一样，不同国家和民族具有不同的审美格调，做生产的汽车也具有不同的特点。如美国车给人的感觉是豪放、狂野，注重车厢宽敞、豪华、外观大方，有派头。日本车小巧玲珑，轻便省油，重经济性甚于安全性。德国车沉静、深藏不露，很少以外观哗众取宠。而意大利车则外形超前，马力强劲、追求速度，艺术色彩很浓。 不可否认，汽车造型工作中视觉美的规律和汽车结构形式之间存在矛盾，因为汽车整车及各部结构本身只是对功能的保证，材料只是组成特定结构的需要，而造型设计的任务是利用其已有的条件，从视觉规律上予以发挥、协调，在这些矛盾中寻求一种既能满足结构功能需要又可在视觉上体现这种结构或材料质地 船舶耐波性能试验 —阻尼系数测量试验 学生姓名： 学号： 学院：船舶与建筑工程学院班级： 指导教师： 一、船模横摇试验的目的 上风浪中航行最易发生横摇，而且横摇的幅度较大，不仅影响船 员生活和工作的各个方面，严重的横摇还会危及船舶的安全乃至倾覆失事。因此，在有关耐波性的研究中，首先关注的是要求设计横摇性能优良的船舶。 由于船舶在波浪中横摇运动的复杂性，理论计算尚未达到可用于实际的程 度，因而模型试验是目前预报船舶横摇最可靠的方法。 本教学试验由下列两部分组成，即： 1．船模在静水中的横摇衰减试验，目的是确定船的固有周期以及作用在船 体上的水动力系数，如附连水惯性矩及阻尼系数等。据此可根据线性运动方程计算船舶在风浪中的横摇频率响应曲线。 2．船模在规则波中的横摇试验，目的是确定船的横摇频率响应函数，可用 于预报船舶在中等海况下的横摇统计特性，对于高海况的预报数值则偏高，这是由于非线性影响的缘故。 二．实验原理 通过《船舶原理》课程的学习，我们知道船舶的横摇运动方程可以表示为： 式中，表示横摇角、横摇角速度、横摇角加速度；Ixx’表示船 舶在水中的横摇惯性矩，等于船舶在空气中的横摇惯性矩Ixx 与船舶在水中的横摇附加惯性矩之和；N为阻尼力矩系数；D为排水重量；h为横稳性高度；αm0为有效波倾；ω为波浪圆频率。 引入横摇衰减系数γ和横摇固有（圆）频率ωФ ωФ2=Dh/Ixx’ 横摇运动方程可以写成: 静水中自由横摇 考虑船舶在初始时刻浮于静水面上，并伴有一个静横倾角φ0，但不受波浪的作用，该船舶随后将作自由横摇运动，其表达式可以写成 式中，无因次衰减系数μ和相位超前角β为 汽车理论课程设计二五 Final approval draft on November 22, 2020 交通运输专业课程设计任务书 要求：本次计算设计以小组为单位进行，每组计算两种车型(大型车、小型车)。先通过手工计算并绘图（选取5-8个特征点），然后计算机编程实现并绘图，并打印计算说明书和程序。答辩时应交上查阅资料，计算草稿，设计说明书。具体设计要求如下： 1.汽车动力性经济性分析计算 通过查阅收集有关资料，计算分析给定型号汽车的动力性能及燃油经济性，并绘出该车型的发动机外特性曲线，驱动力——行驶阻力平衡图，动力特性图，百公里油耗曲线等。根据计算结果和实际情况，分析该车型发动机参数和底盘性能参数匹配是否合理，并提出修改意见。 2.汽车平均技术速度的分析计算 通过计算给定型号汽车在假设给定路面上行驶的平均技术速度来分析该车型在实际运行中的应用。 3.参数 有的车型参数不完整，请查阅相关资料或用经验公式计算选取，并经手动计算分析后修正获得。 4.说明书 全班统一设计格式（封面、目录、版式。具体参照毕业设计说明书格式—见校园网）； 说明书内容包括：任务书、目录、各车型参数分析、计算、图表、结论、设计体会等。 一、车型参数 车型二：黄河JN1181载货汽车 一、发动机X6130附表一） Nmax=(相应转速2100r/min) Mmax=(相应转速1300r/min) 二、整车参数： 1.尺寸参数：全长L=7920mm，全宽B=2500mm，全高H=2910mm， 轴距L1=4300mm,前轮距B1=1972mm，后轮距B2=1824mm. 2.重量参数 变速箱传动比i1=,i2=,i3=,i4=,i5=1,i倒=。主减速器比io=。车轮：。 三、使用数据： 滚动阻力系数f=； 道路阻力系数：强度计算用Φ=1 性能计算用Φ= 空气阻力系数：K=； 迎风面积：A=宽X高； 最大速度：Vmax=80km/h； 最大爬坡度：25%； 传动系效率：η= 车型五：BJ122轻型载货汽车 一、发动机475Q（附表一） Nmax=66马力(相应转速4500r/min) Mmax=(相应转速3000r/min) 二、整车参数： 1.尺寸参数：全长L=4425mm，全宽B=1695mm，全高H=1795mm，轴距L1=2400mm,前轮距B1=1440mm，后轮距B2=1260mm. 2.重量参数（附表二） 3.性能参数： 变速箱传动比i1=,i2=,i3=,i4=1,i倒=。主减速器比io=。车轮：175R12子午线轻卡轮胎，滚动半径261mm。 三、使用数据： 滚动阻力系数f=（v<50km/h）；f=[1+(v-50)](v>50km/h)； 道路阻力系数：强度计算用Φ=1；性能计算用Φ=； 船舶设计课程设计 指导老师：刘卫斌 班级：船海0701 姓名：张帅 学号：U200712588 一、 “1-Cp ”法改造。 （1） 通过计算得到母型船横剖面面积曲线 在型线图中，输入area 命令，选择从0站到20站各站区域，获得各站横剖面面积，制作excel 表格绘图。表格如下： 其中原坐标对用于在AUTOCAD 中绘制横剖面面积曲线。 （2）通过area 命令求 C pf 和 C af ，计算 δ X =()X -1a ,而 ( )C C pf pf a -=1/δ ， 列出表格，连同之前得到的数据如下。 （3）由以上δX 在无因次横剖面面积曲线上平移。 计算“1-Cp ”法后0581.0Cp =δ，满足前述Cp 增大6%的要求，“1-Cp ”法改造成功。 二、改造浮心位置——迁移法 （1）保持Cp 不变，仅移动型心位置，将横剖面面积曲线向前或向后推移，保持曲线下面积不变，使曲线型心总坐标向船尾方向移动1%L 。 步骤如下： 1） 作出横剖面面积曲线形心B 0 2） 作KB 0垂直于水平轴，BB 0垂直于KB 0，使BB 0=1%，连接KB 3）过每站作垂线与原横剖面面积曲线相交，同时过每站作平行于KB的斜线 4）依次由各站所作垂线与横剖面面积曲线的交点引垂线分别与斜线相交。 5）顺次连接各交点，即得到新的横剖面面积曲线。 改造数据及横剖面面积曲线如下 （2） 以L/2处为坐标原点，分析迁移前后无因次横剖面面积曲线形 心纵坐标；迁移前Xb= 2.43m ，迁移后Xb ’= 1.55m 。垂线间长104.1m ，则迁移前后%934.01 .104x x x ' b b =-= b δ （3） 改造前后，面积曲线下面积分别为 迁移前：A 1= 37385.4922 迁移后：A 2= 37386.3928 %0024.01 2 1 A =-= A A A δ 由此知迁移前后排水体积保持不变。 三、 面积曲线改造后型值的产生 新船Cm 与母型船相同，则新船方形系数Cb 也已满足要求，此时新船的各主尺度保持不变。则新船型值由以下步骤求的。 1） 将母型船面积曲线和改造后所得新船的面积曲线画在一张 湖北汽车工业学院 Hubei Automotive Industries Institute 课程设计说明书 课程名称汽车理论 设计题目汽车动力性 班号专业车辆工程学号 学生姓名 指导教师(签字) 起止日期2011 年7 月4 日——2011 年7 月9 日 目录 1.设计任务及要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2.车辆参数 (2) 3.汽车动力性能计算............. ..... ................... 3.1驱动力-行驶阻力平衡图...................... 3.2最高转速Ｕamax....................... 3.3加速时间t............................... 3.4汽车加速度倒数图............................... 3.5汽车加速时间图............................... 3.6汽车爬坡度图............................... 3.7汽车动力特性图．............................... 3.8汽车功率平衡图.................................. 4.GUI界面设计........................................ 5.归纳与总结........................................ 6.参考文献...................................... 船舶静水力曲线计算 一、船舶静水力曲线计算任务书 1、设计课题 1）800t油船静水力曲线图绘制 2）9000t油船静水力曲线图绘制 3）86.75m简易货船静水力曲线图绘制 4）5200hp拖船静水力曲线图绘制 5）7000t油船静水力曲线图绘制 6）12.5m多功能工作艇静水力曲线图绘制 2、设计任务 船舶静水力曲线的计算是在完成船舶静力学课程的教学任务下，按照静水力曲线计算课程设计的要求，在提供所设计船舶全套型线图纸的前提下，完成静水力曲线的计算和绘制。 3、计算方法 （1）计算机程序计算 （2）手工计算（包括：梯形法、辛氏法、乞氏法等）。 本课程设计计算以梯形法为例，因其原理相同，其余方法在此不做介绍，可参考教材和相关书籍。 4、完成内容 静水力曲线计算书一份及静水力曲线图一张(用A3坐标纸) 二、船舶静水力曲线计算指导书 本静水力曲线计算指导书以内河20t机动驳计算实例为例。 （一）前言 静水力曲线是表达船在静水正浮各种吃水情况下的各浮性及初稳性系数，并作为稳性计算、纵倾计算及其他计算的基础。通过计算可得到船舶的各项性能参数，其主要内容见表1。 1 表1 静水力曲线图的内容 1、设计前的预习与准备 静水力曲线计算，首先是要熟悉所计算船的主尺度及各船型参数，然后是熟悉各类计算公式，选用计算方法。其次是进行计算，按计算结果绘制曲线图，最后进行检验和修改，完成静水力曲线 2 的计算任务。 2、已知条件 20t内河机动驳型线图一套，梯形法表格一套，见静水力曲线计算书。 （三）设计的主要任务 1、计算公式 A=ι [(y 0+y 1 +······+y n-1 +y n )- 1 2 （y +y n ）] 梯形法基本式 A=ι [(y 0+y 1 )+（y 1 +y 2 ）+······+（y n-1 +y n ) ] 梯形法变上限积分式 式中：ι—等分坐标间距。注：y1表示各站号的纵坐标值（i=1，···，n）2、静水力曲线计算表格及算例 在实际的计算中，采用下述表格很方便。表中附20t内河机动驳计算实例，供同学自己推演。 静水力曲线计算书 船名：20t内河机动驳平均吃水d：1. 00m 总长 L OA ：17.70m 站距ι：0.80m 垂线间长L：16.00m 水线间距h：0.25m 型宽B：4.00m 水的密度ρ：（淡水）1t/m3 型深D：1.35m 附属体系数μ：1.006 3 《静水力曲线计算与绘制》 课程设计任务书 专业船舶与海洋工程 班级2013级1班 学生 学号 指导教师 重庆交通大学 2015年12月 目录 一、设计目的 ................................................................................................................ 1 二、设计课题 ................................................................................................................ 1 三、基本要求 ................................................................................................................ 1 四、组织方式和辅导计划 ............................................................................................ 2 五、考核方式和成绩评定 ............................................................................................ 2 六、设计进度安排 ........................................................................................................ 2 七、半宽水线图型值表 ................................................................................................ 2 八、静水力曲线计算表格 .. (4) 1、表1：A w 、X f 、I T 、I L 、C wp 计算表 .............................................................. 4 2、表2：▽，▽k ，△，C B ，TPC 计算表 ..................................................... 10 3、表3：X B 计算表 ............................................................................................ 10 4、表4：Z B 计算表 ............................................................................................. 11 5、表5： ， L ，Z M ，Z ML 计算表 .............................................................. 11 6、表6：MTC 计算表 ........................................................................................ 12 7、表7：A M ，C M ，C P 计算表 .......................................................................... 12 九、静水力曲线图的比例的含义和坐标原点 .......................................................... 13 十、总结 . (14) BM BM 交通运输专业课程设计任务书 要求：本次计算设计以小组为单位进行，每组计算两种车型(大型车、小型车)。先通过手工计算并绘图（选取5-8个特征点），然后计算机编程实现并绘图，并打印计算说明书和程序。答辩时应交上查阅资料，计算草稿，设计说明书。具体设计要求如下： 1.汽车动力性经济性分析计算 通过查阅收集有关资料，计算分析给定型号汽车的动力性能及燃油经济性，并绘出该车型的发动机外特性曲线，驱动力——行驶阻力平衡图，动力特性图，百公里油耗曲线等。根据计算结果和实际情况，分析该车型发动机参数和底盘性能参数匹配是否合理，并提出修改意见。 2.汽车平均技术速度的分析计算 通过计算给定型号汽车在假设给定路面上行驶的平均技术速度来分析该车型在实际运行中的应用。 3.参数 有的车型参数不完整，请查阅相关资料或用经验公式计算选取，并经手动计算分析后修正获得。 4.说明书 全班统一设计格式（封面、目录、版式。具体参照毕业设计说明书格式—见校园网）； 说明书内容包括：任务书、目录、各车型参数分析、计算、图表、结论、设计体会等。 一、车型参数 车型二：黄河JN1181载货汽车 一、发动机X6130附表一） Nmax=154.5kw(相应转速2100r/min) Mmax=784N.m(相应转速1300r/min) 二、整车参数： 1.尺寸参数：全长L=7920mm，全宽B=2500mm，全高H=2910mm， 轴距L1=4300mm,前轮距B1=1972mm，后轮距B2=1824mm. 2.重量参数 变速箱传动比i1=7.034,i2=4.594,i3=2.638,i4=1.554,i5=1,i倒=5.968。主减速器比io=5.196。车轮：11.00-20。 三、使用数据： 滚动阻力系数f=0.03； 道路阻力系数：强度计算用Φ=1 性能计算用Φ=0.8 空气阻力系数：K=0.8； 迎风面积：A=0.78X宽X高； 最大速度：Vmax=80km/h； 最大爬坡度：25%； 传动系效率：η=0.9 车型五：BJ122轻型载货汽车 一、发动机475Q（附表一） Nmax=66马力(相应转速4500r/min) Mmax=11Kg.m(相应转速3000r/min) 二、整车参数： 1.尺寸参数：全长L=4425mm，全宽B=1695mm，全高H=1795mm，轴距L1=2400mm,前轮距B1=1440mm，后轮距B2=1260mm. 2.重量参数（附表二） 3.性能参数： 变速箱传动比i1=5.03,i2=2.73,i3=1.60,i4=1,i倒=5.46。主减速器比io=4.625。车轮：175R12子午线轻卡轮胎，滚动半径261mm。 三、使用数据： 2009 届 海南大学机电工程学院 汽车工程系 汽车理论课程设计 题目：汽车动力性的仿真 学院：机电工程学院 专业：09级交通运输 姓名：黄生锐 学号：20090504 指导教师： 编号名称 件 数 页 数 编 号 名称 件 数 页数 1 课程设计论文 1 3Matlab编程源程序 1 2 设计任务书 1 2012年6月20日 成绩 汽车理论课程设计任务书 姓名黄生锐学号20090504 专业09交通运输 课程设计题目汽车动力性的仿真 内容摘要： 本设计的任务是对一台Passat 1.8T手动标准型汽车的动力性能进行仿真。采用MATLAB编程仿真其性能，其优点是：一是能过降低实际成本，提高效率；二是获得较好的参数模拟，对汽车动力性能提供理论依据。 主要任务： 根据该车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数，结合自己选择的适合于该车的发动机型号求出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。并结合整车的基本参数，选择适当的主减速比。依据GB、所求参数，结合汽车设计、 汽车理论、机械设计等相关知识，计算出变速器参数，进行设计。论证设计的合理性。 设计要求： 1、动力性分析： 1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图； 2)求汽车的最高车速、最大爬坡度； 3)用图解法或编程绘制汽车动力特性曲线 4)汽车加速时间曲线。 2、燃油经济性分析： 1) 汽车功率平衡图； 完成内容： 1．Matlab编程汽车驱动力与行驶阻力平衡图 2．编程绘制汽车动力特性曲线图 3．编程汽车加速时间曲线图 4．课程设计论文1份 汽车动力性仿真 摘要 本文是对Passat 1.8T 手动标准型汽车的动力性能采用matlab 编制程序，对汽车动力性进行计算。从而对汽车各个参数做出准确的仿真研究，为研究汽车动力性提供理论依据，本文主要进行的汽车动力性仿真有：最高车速、加速时间和最大爬坡度。及相关汽车燃油性经济。 关键词：汽车；动力性；试验仿真；matlab 1. Passat 1.8T 手动标准型汽车参数 功率Pe （kw ） 转速n （r/min ） 15 1000 36 1750 50 2200 66 2850 80 3300 90 4000 110 5100 105 5500 各档传动比 主减速器传动比 第1档 3.665 4.778 第2档 1.999 第3档 1.407 第4档 1 第5档 0.472 车轮半径 0.316（m ） 传动机械效率 0.91 假设在良好沥青或水泥路面上行驶，滚动阻力系数 0.014 整车质量 1522kg C D A 2.4m 2 船舶动力装置课程设计 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论； 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法； 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法； 4、掌握主机选型的基本步骤方法； 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、基本要求 1、独立思考，独立完成本设计； 2、方法合适，步骤清晰，计算正确； 3、书写端正，图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1) 船型：单机单桨拖网渔船 1、船体有效功率，并绘制曲线 2、确定推进系数 3、主机选型论证 4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析 5、双速比齿轮箱速比 6、综合评判分析 五、参考书目 1、《渔船设计》 2、《船舶推进》 3、《船舶概论》 4、《船舶设计实用手册》（设计分册） 六、设计计算过程与分析 1、计算船体有效功率 (1)经验公式：EHP=(E0+△E)△√L ① 式中：EHP------船体有效马力,△------排水量（T），L------船长（M）。在式①中船长为时，△E的修正量极微，可忽略不计。所以式①可简化为EHP=E0△√L。根据查《渔船设计》 5、可知E0计算如下：船速v=×÷=S，L=,Cp=;V/(L/10)3=÷/(41÷10)3=;v/√gl=√×41)=;通过查《渔船设计》可得E0=。 (2)结果：EHP=E0×△×√L = 2、不确定推进系数 （1）公式P×C=P E /P S =ηc×ηs×ηp×ηr 式中P E ：有效马力；P S ：主机发出功率；ηc：传动功率；ηs：船射效率；ηp： 散水效率；ηr：相对旋转效率。 （2）参数估算 伴流分数：w=－= 推力减额分数：由《渔船设计》得t=－= ηs=（1－t）/（1－w）=（1－）/（1－）= 取ηc=；ηp=；ηr= （3）结果P×C=ηc×ηs×ηp×ηr=×××= 3、主机选型论证 （1）根据EHP和P×C选主机 主机所需最小功率Psmin=P E /(P×C)==马力= 参数10%功率储备：Ps=Psmin×(1+10%)= 查柴油机型号及主要参数表选择NT-855-M型柴油机参数：额定转速：1000r/min 额定功率：267KW 燃油消耗率：179g/ （2）设计工况点初选 a、取浆径为，叶数Z=4，盘面比为和 b、确定浆转速范围 225r/min左右 4、单速比齿轮速比优选，桨工况点配合特性分析（1）设计思想：按自航工况下设计 （2）设计参数及计算： a、螺旋桨收到的马力DHP： DHP=EHP/(ηs×ηp×ηr)=××=马力 b、√P=√（DHP/ρ）=√（）= c、桨径D:D= d、自航航速v s = 拖航航速v s `= 鲁东大学 船舶阻力与推进课程设计说明书 课程名称：船舶原理 院（系）：交通学院 专业：船舶与海洋工程 班级：船舶1002班 学号：20102814325 学生姓名：宋淑臣 1、船体主要参数： 单桨、中机型渔船 垂线间长Lpp=78m 型宽B=14m 型深H=8.8m 平均吃水Tm=6m 菱形系数Cp=0.735 排水体积▽=4973m3 排水量△= 5097t 浆轴线中心线距基线高Zp=2m 模型试验提供的有效功率数据： 2、主机参数： 型号 主机功率MHP = 1618kw(2200hp) 转速N = 280 r/min 螺旋桨材料Cu3镍铝青铜 旋向右旋 3．船桨相互作用系数： （1）伴流分数： 根据汉克歇尔公式，对于单桨渔船 ω=0.77Cp-0.28=0.77×0.735-0.28=0.28595 （2）推力减额分数： 根据汉克歇尔公式，对于单桨渔船 t=0.77Cp-0.30=0.77×0.735-0.30=0.26595 （3）转身效率： ηh=（1-t）／（1-ω）=（1-0.26595）／（1-0.28595）=1.028 （4）相对转身效率： ηR=1.0 （5）轴系效率： ηS=0.97 4、 （1）船体有效马力与航速关系计算： 采用MAU 4桨叶图谱进行计算 取功率储备10％，轴系效率ηS=0.97 螺旋桨敞水收到马力： Pd=MHP×0.9×ηS×ηR=2200×0.9×0.97×1.0=1920.60 hp 图谱计算公式V A=V（1-ω）BP=NPD^0.5／V A^2.5 根据表计算结果可绘制PTE、δ、P／D及η0对V的曲线，如图所示： 从PTE——f（V）曲线与船体满载有效马力曲线，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳设计要素P／D、D及η0，如图所示： 江苏大学 《汽车工程学Ⅱ》课程设计说明书设计题目：汽车动力性、经济性与制动性研究 姓名： 班级： 学号： 指导教师： 日期：20xx年x月x日 目录 《汽车工程学Ⅱ》课程设计任务书 (3) 一、目的和任务 (3) 二、内容和要求 (3) 三、参数 (4) 第一章汽车动力性能计算 (5) 一、汽车发动机外特性计算 (5) 二、驱动力与行驶阻力平衡图 (6) 三、动力特性图 (11) 第二章汽车燃油经济性计算 (16) 一、等速百公里油耗曲线 (16) 第三章汽车制动性计算 (19) 一、制动效能评定 (19) 二、制动方向稳定性分析 (22) 小结 (23) 参考文献 (24) 《汽车工程学Ⅱ》课程设计任务书 一、目的和任务 《汽车工程学I》课程设计的目的和任务是通过该课程设计使学生学会综合运用计算机程序设计、汽车工程学理论进行汽车的动力性、燃油经济性、制动性能的计算与分析方法，掌握确定这些性能参数的依据，各性能评价指标的意义及其数值范围。 二、内容和要求 1．要求（含工作量要求） 1)计算部分应包括原始数据、公式来源及符号说明。 2)符号应尽可能的与《汽车工程学》教材相一致，统一采用国际或工程单位， 对同一车型的计算，单位应统一； 3)计算数据要列入表格； 4)作图比例应恰当； 5)作业应整洁、字迹清晰，计算结果准确，曲线光滑，粗细均匀；图上文字按 制图标准； 6)按期完成。 2. 内容 1)编写汽车动力性、燃油经济性、制动性能计算程序； 2)计算汽车的驱动力、行驶阻力、动力因素、加速度、爬坡度、等速百公里油 耗、附着系数利用率等参数； 3)作出发动机外特性及使用外特性、驱动力与行驶阻力平衡图、动力特性图、 爬坡图、直接档等速百分里油耗、理想、实际制动力分配曲线、附着系数 利用率曲线 结合实例分析动力性和经济性、制动效能与制动稳定性的关系。 3．进度安排（学时）船舶设计原理课程设计
武汉理工船舶设计原理课程设计20000T近海散货船设计
汽车理论课程设计模板
船舶阻力与推进课程设计
汽车理论课程设计汇本说明书
汽车造型课程设计
船舶耐波性能实验——阻尼系数测量
汽车理论课程设计二五
船舶型线设计说明书
汽车理论汽车设计课程设计说明书
船舶静水力曲线计算
船舶原理《静水力计算》课程设计
汽车理论课程设计二五
汽车理论课程设计：基于Matlab的汽车动力性的仿真
船舶动力装置课程设计苏星
船舶阻力与推进课程设计说明书
汽车理论课程设计