台湾海峡穿浪双体高速车客渡船尺度设计

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穿浪双体船线型参数化设计方法

中
国
造
船
学术论文
３ＷＰ型线设计Ｃ
ＷＰＣ型线设计的流程图如图１示。下面对各个步骤进行详细的介绍。所
３１选择主尺度．
由于ＷＰＣ船型仍在进一步研究开发中，此，有的一些经验公因现式［已经不大适用或完全不适用。４州］作者对ＩＡＴ公司近年来的产品ＥＮＣ７最小二乘法做了一元线性回归＿］得到以下两个预测模型：８，（）船长Ｌ和载重量Ｄ丁的关系模型１
关键词：船舶、船工程；浪双体船线型；数化；舰穿参数学船型；非均匀有理Ｂ样条
中图分类号：６．；７．５Ｕ６２９Ｕ６４９１
文献标识码：Ａ
１前言
目前，常规船舶的型线设计方法基本成熟，关的型线设计软件系统也较为丰富，相且逐渐发展到基
表达。此，对在设计各个纵向函数时，文提出了使用ＮＵＲＢ本Ｓ的方法，即可统一表达由直线与二次曲线连接而成的曲线（例如可统一表达由直线、条曲线、样圆弧组成的半宽水线）另外，。ＮＵＲＳ曲线有局部Ｂ性、变差减少性、凸包性等优良的性质。ＮＵＲＳ的算法分为正算和反算两种。本文采用的是后者，是Ｂ它指根据曲线上的型值点来计算控制顶点，而确定曲线的形状，对于通过给出控制顶点来确定曲线形从相

120客位穿浪双体船强度有限元分析.

120客位穿浪双体船强度有限元分析武会强李治彬赫伟建（大连海事大学轮机工程学院大连116026）摘要对双体船强度进行有限元分析时，首先建立起船体中间舱段三维有限元结构模型，计算出强度分析需要的外载荷，然后结合有限元模型的边界条件，计算出船体在外载荷下的应力和变形以及它们的分布情况，从而校核该穿浪双体船的强度是否足够。

关键词穿浪双体船有限元1 120客位穿浪双体船船型及结构简介120客位穿浪双体船是近期研制开发的一条高性能船舶，该船采用一种新船型——穿浪水翼船型。

它是由单体水翼船型、双体穿浪船型、深V船型等耐波性优良船型复合而成。

具体而言，它是以双体穿浪船型为基础，在尾部两个片体之间设尾水翼，在首部片体设反向龙骨；片体为穿浪深V船型。

由此可见，120客位穿浪双体船是一种复合船型，它兼具单体水翼船和穿浪双体船的优点。

概括说，它具有优良的耐波性和舒适性；具有较为经济的高航速，在风浪中能保持高速安全航行；操作管理简便、造型美观。

本文所计算的穿浪双体船主体和片体都采用铝质结构。

双体船总长35.1米，水线长31.24米，型宽10.2米，片体型宽1.8米，片体中心距为8.4米，静态平均吃水为1.28米，排水量80.1立方米，航速为24节，主要航行于渤海湾海域，既可载客，又可装载车辆。

由于要保证双体船的穿浪特性，所以船体线型不同于一般船舶，它的线型变化较大，船体的横剖面几何要素变化也较大。

2 强度分析方法由于该穿浪双体船在结构上不同于常规船舶，它具有双体结构、连接桥和水翼，又能穿浪行驶，在斜浪工况下，船体受横向弯曲的作用力较大，因此除校核总纵强度外，横向强度是需要校核的主要工况。

鉴于穿浪双体船船体结构和计算工况的复杂性，采用传统粱理论的简化方法进行计算是不够的。

因此，将双体船中间主要舱段的结构作为一个整体，应用船舶结构直接设计计算方法进行强度的计算分析是很有必要的。

该方法主要是在船舶外载荷分析的基础上采用计算机技术、有限元方法和程序，对船体结构进行整船或舱段的准静态三维有限元强度计算分析，计算出船体结构的变形和应力分布，并与相应的强度标准进行比较，从而对船体强度作出判断。

船型尺度

杂货船设计船型尺度
总长L
设计船型尺度（m）
型宽B
型深H
86
12.3
6.7
87
13.7
6.8
108
16
8
125
18.5
10.5
150
22.2
13.2
159
23
13.4
166
24.7
14
181
27.6
14.5
198
32.2
18.2
满载吃水T 4.4 4.9 6 7.4 8.8 9.7 10.2 11 12.3
247
120000（105001~135000）
265
150000（135001~185000）
275
250000（185001~275000）
333
300000（275001~375000）
334
32
17.2
11.9
32.3
19.1
12.8
42
20.8
14.3
42.7
20.9
14.4
46
23.1
16
总长L
设计船型尺度（m）
型宽B
型深H
78
14
9.3
99
16.2
10.7
116
21.3
11.4
142
24
12.9
170
25.5
17.3
196
27
18.4
满载吃水T 3.7 4.5 5 6.2 6.5 6.9
A.0.2 滚装/集装箱兼用船、矿石/油兼用船、散货/油兼用船、牲畜运输船和木片船的设计船型尺度，经论证后可参照其他船舶主要尺度实录表A.0.2-1～表A.0.2-5确定。

双体车客渡船动力装置设计

总长总宽４．７１２ｍ１．ｍ１８
有船舶的机型相同，高了设备操作的可靠性和维提护保养的方便性；一方面主机与齿轮箱的安装采另
用铸铁公共底座型式，一步起到了减振降噪作用。进实船试航也表明，主机及轴系运转平稳。２２辅机．本船辅机选用南通柴油机厂生产的３ＧＣ２０Ｆ８
２３舵机．
主机型号
单机持续功率减速箱型号
减速比设计４ｗ８ｋ３００
３１ｋｈ８ｍ／８０人０
本船为双体船，杆、柄和推舵油缸分设于舵舵左、右片体的舵机舱内常规的液压舵机通过舵柄拉杆与两舵叶舵柄连接，成舵叶的同步，现保持完实
载车：中巴／车轿
航区
２６辆／
Ａ级
和操纵船舶航向的目的。对于双体车客渡船，柄舵
拉杆的设置较为因难，因为若舵柄拉杆设置在主甲板下．必须在船体两片体的内侧开通孔来形成舵就柄拉杆通道，不满足规范要求若舵柄拉杆设置这在主甲板上，一方面由于甲板上有汽车行走，则容易碰撞损坏．另一方面长长的拉杆布置在主甲板上，也
单位功率的重量会增大，因其运转平稳．件的工但零作应力小，而使用寿命较长。同时，油机油耗因柴低，济性好，对车客渡船来讲尤为重要。故本船经这

56车780客客滚船的主尺度确定和总布置设计

网络教育学院本科生毕业论文原创优秀论文题目：56车780客客滚船的主尺度确定和总布置设计学习中心：奥鹏学习中心（1）VIP层次：专科起点本科专业：船舶与海洋工程年级：学号：学生：指导教师：完成日期： 2011 年 09 月 05 日内容摘要设计内容为56车780客客滚船主尺度确定及总布置设计。

通过对客滚船的发展情况和特点的了解，掌握客滚船在市场上的前景和需求，根据船东的使用要求和所靠泊的码头的形式和航行路线确定船东需求的相关船型，设计过程中综合考虑船舶自身性能及经济性等因素。

总布置设计是船舶设计中一项非常重要的任务。

总布置的结果对船的使用效能、航行性能、安全性能以及结构工艺性能有直接的影响。

总布置是后续设计和计算（结构、稳性等）的主要依据。

因此，方案构思、排水量及主尺度确定和型线设计时就要对总布置有所设想，为后续设计总布置图是做好铺垫。

设计过程主要包括以下几个部分:主尺度确定,从而对干舷的设计再进行审核。

总布置设计,按照规范要求进行总布置设计，区划船舶主体和上层建筑，布置船舶舱室和设备。

关键词：客滚船；主尺度；总布置目录内容摘要 (I)引言 (1)1 客滚船的概述 .......................................................................... 错误！未定义书签。

1.1 客滚船的发展情况 ....................................................... 错误！未定义书签。

1.2 客滚船船型的特点 (2)1.3 码头形式 (3)1.3.1 斜坡式码头 (3)1.3.2 阶梯式码头 (3)1.3.3 趸船式码头 (3)1.3.4 吊桥式码头 (3)1.4 客滚船的分类 (4)1.4.1 按车辆数量分 (4)1.4.2 按汽车上下渡船方式分 (4)1.4.3 按封闭形式分 (5)1.4.4 按推进方向分 (5)2 56车780客客滚船的设计 (6)2.1 规范、公约及规则 ....................................................... 错误！未定义书签。

设计船型尺度

《海港总平面设计规范》（JTJ211—99）局部修订（航道边坡坡度和设计船型尺度部分）附录A 设计船型尺度A.0.1杂货船、散货船、油船、集装箱船、货物滚装船、汽车滚装船、客货滚装船、散装水泥船、化学品船、液化气（LPG或LNG）船、客船和渡船的设计船型尺度可分别按表A.0.1-1～表A.0.1-12确定。

杂货船设计船型尺度表A.0.1-1注：①DWT系指船舶载重量（t）；②多用途码头设计船型尺度可按相应吨级的杂货船设计船型尺度选取。

散货船设计船型尺度表A.0.1-2续表A.0.1-2注：①350000t散货船的船型尺度为实船资料（实船载重吨为364767t），供参照使用。

油船设计船型尺度表A.0.1-3注：①450000t油船的船型尺度为实船资料（实船载重吨为441893t），供参照使用。

集装箱船设计船型尺度表A.0.1-4续表A.0.1-4注：①TEU系指20英尺国际标准集装箱；②集装箱码头设计标准以船舶吨级（DWT）对应的设计船型尺度为控制标准，其载箱量为参考值；③150000t集装箱船的船型尺度和载箱量为实船资料（实船载重吨为157515t），供参照使用。

货物滚装船设计船型尺度表A.0.1-5注：①50000t货物滚装船的船型尺度为实船资料（实船载重吨为53498t），供参照使用。

汽车滚装船设计船型尺度表A.0.1-6注：①GT系指船舶总吨，即2.83m船舶容积为1总吨；②载车数按普通轿车计算。

客货滚装船设计船型尺度表A.0.1-7注：①70000GT客货滚装船的船型尺度为实船资料（实船为75027GT），供参照使用。

散装水泥船设计船型尺度表A.0.1-8化学品船设计船型尺度表A.0.1-9注：①100000t化学品船的船型尺度为实船资料（实船载重吨为105830t），供参照使用。

液化气（LPG或LNG）船设计船型尺度表A.0.1-10注：①GT≤50000的设计船型尺度为液化石油气（LPG）船设计船型尺度，GT＞50000的设计船型尺度为液化天然气（LNG）船设计船型尺度；②液化气码头设计标准以船舶总吨（GT）对应的设计船型尺度为控制标准，其总舱容量为参考值。

双体船的总体性能设计续2

双体船的总体性能设计(续2)宋国华6　双体船阻力估算双体船阻力分成片体阻力和片体间干扰阻力两部分。

由于片体间干扰阻力反映在剩余阻力上,而片体间水流加快导致摩擦阻力的变化忽略不计,这样,双体船阻力估算可以像单体船一样,分为摩擦阻力、剩余阻力和空气阻力。

下面介绍估算方法。

6.1　参考文献[11]为内河双体船的阻力计算,它的标准片体线型见图46。

计算参数:片体相对间距比C=c2bc—在吃水T时两片体舯横剖面处内侧舷之间的距离　(m)b—在吃水T时片体舯横剖面处的宽度　(m)雷诺数R e=V・LL—在吃水T时船舶水线长度　(m)v—船速　(m s)Τ—在某水温下的运动粘性系数　(m s)排水体积佛氏数F r∃=F n L∃1 3F n=VgL佛氏数,F n=0.5为临界速度点∃—在吃水T时的双体船排水体积　(m3)计算公式及图表总阻力系数　C t=(C f+∃C f)+C R+C1+C2总阻力　R=12p sc t・V2其中,摩擦阻力系数　C f=0.455(logR e)2.58粗糙度补贴∃C f=(0.3～0.7)×10-3对高速船和较大的船取小值。

空气及附体阻力系数C1+C2=(0.1～0.15)×10-3剩余阻力系数:(1)C R=C L b R・x b T・x cb本公式用于F n<0.5的深水内河双体船。

C L b R、X b T、x cb由图41、42、47、48、49、50、51、52确定。

(2)C R=C L b R・x b T・x cb・k e本公式用于F n> 0.5的深水内河双体船。

C L b R、X b T、x cb由图43、44、45、53、54、55、56、57、58确定。

k e=C RC RO=实船的内侧间距比C时的剩余阻力值计算时采用的图谱内侧间距比C时的剩余阻力值由图59确定例如:F n=0.71,实船C=0.575,计算采用图谱C= 0.5查图59,分别为C R=1.24,C RO=1.315所以　k e=1.241.315=0.943例题11计算低于临界航速区域航行的双体船运动阻力,该船要素如下:片体计算船长 L=78.0m片体计算船宽 b=4.5m排水量为846t时吃水T=2.32m方形系数 C b=0.531相对内侧间距 C=0.775片体内侧间距 C=7.0m两个片体的湿表面积　S=998.4m2片体相对船长 L b=17.3片体相对船宽 b T=1.94在计算时,利用了《L b》组图表(见图42)、参数b T的影响系数图表(见图48)和参数C b的影响系数图表(见图52)。

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ｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅａｋｅｅｐｅｒｍｏｄｅｌｔｅｓｔ．ＴｈｅＭｉｎｉｍｕｍｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆＷＰＣｆａｓｔｆｅｒｒｙｉｓｃｏｎｉｆｍｅｒｄｂａｓｅｄｏｎ
风力必须达Ｎ８级，耐波性必须达到５级海情才能正常
ＤｉｍｅｎｓｉｏｎｓＤｅｓｉｇｎａｂｏｕｔＷＰＣＦａｓｔＦｅｒｒｙｉｎＴａｉｗａｎＳｔｒａｉｔ
ＹａｎｇＳｈｕａｉ，ＺｈｕＺｈｉ－ｊｉｅ，ＰｅｎｇＦｅｉ
全年风力统计
嚣褂
鼙舔
羽
１台湾海峡风浪情况
高性能船的种类很多，要设计出既能满足台湾海峡的适肮性要求，又能实现最好的经济要求，需要了
Ｏ一２
３
４
５
Hale Waihona Puke ６７８
９
风级
图１台湾海峡全年风级统计直方图
ＩＳ０２６３１．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷＰＣ；ｆａｓｔｆｅｒｒｙ；ＴａｉｗａｎＳｔｒａｉｔ；ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｒｅｓｅａｒｃｈ
０引言
２００８年１２月１５日，随着海协会与海基会１１月在台北签署的有关协议正式生效，两岸空运直航、海运直
船作为台湾海峡车客渡船才具有最佳的经济性、快速性和适航性。并且分析了台湾海峡车客渡船必需具有适航性，在穿浪
船的耐波性模型试验基础上以晕船率来确定适合台湾海峡营运的车客渡船的最小尺度。关键词：穿浪双体船；台湾海峡；车客渡船；尺度
中图分类号：Ｕ６６２文献标志码：Ａ
作者简介：
杨帅（１９７９一），女，高级工程师，主要从事船舶总体设计研究工作。
３４
船舶标准化工程师
２０１３／３
出现在１，２，３，９，１０，１１，１２等７个月份。
各种浪（和涌）高所出现的概率见表１。从表１中
解台湾海峡的风浪情况。
１）海风
从风强度来讲，在一年中各级风出现的频率大致
如图１所示。
航和直接通邮随即启动。海上航行中，船舶是了解两
岸的第一个窗口，船舶的舒适、豪华和安全快捷代表各自工业水平和经济发达程度，是实力的综合体现。因此，开发出外形优美、豪华、安全、高速船型是直航船舶的当务之急，它可以显示大陆综合实力，促进两岸交流和台湾早日回归祖国 … 。
（１．ＣｈｉｎａＳｈｉｐＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎＣｅｎｔｅｒ，Ｗｕｈａｎ４３００６３，Ｃｈｉｎａ；２．ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
学术交流・船舶工艺与流程
台湾海峡穿浪双体高速车客渡船尺度设计
杨帅，朱志洁，彭飞
（１．中国舰船研究设计中心，湖北武汉４３００６３；２．海军工程大学，湖北武汉４３００３３）
摘
要：文章主要对台海目前航运状况以及风浪情况进行分析，通过对比几种高性能船的优缺点，确定只有穿浪双体
月份（月）
２台湾海峡营运渡船应具有的特点以及适合船型
台湾海峡定期班轮除了航速高外，还要保证３００天以上的正常航行天数，从以上的统计情况来看，抗
图２浪高与涌高全年统计图表１台湾海峡海域各级波浪所占比例（％）
Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｒｆｓｔｌｙｃｏｎｉｒｆｍｓｔｈｅＷＰＣｉｓｔｈｅｂｅｓｔｃｈｏｉｃｅｆｏｒｆａｓｔｆｅｒｒｙｉｎＴａｉｗａｎｓｔｒａｉｔｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｐａｒｉｎｇｓｅｖｅｒａｌｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｈｉｐｓ．Ｔｈｅｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｉｎｗａｖｅｓｉｓｃｏｍｐｕｔｅｄ
２
目
Ｖ
可看出全年４．０ｍｌ￣５级海况（含５级）以下浪高出现的
概率为９１．９％，２．５ｍ的４级海况以下浪高出现的概率为
７０．７％。
攮
一
紧
一
缕
１
２３
４５
６７
８９１Ｏ１１１２