船舶设计原理课程设计报告书

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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2011年6月26日

课程设计任务书，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）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，交通大学出版，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

，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）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 2011年6月20日发出，应于2011年6月26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

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“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

本船入中国船级社，设计建造应满足中国船级社现行规、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》（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。