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200TEU内河长江集装箱船设计doc下载

来源:007真人娱乐场   作者:admin   日期:2018-09-22 09:13

  TEU内河长江集装箱船设计TEU长江集装箱船设计设计任务书本船为钢质、单甲板、双机、双桨、柴油机驱动的集装箱船主要航行于川江及三峡库区和长江中下游航线。

  第一部分设计思路及相关资料准备第一部分设计思路及相关资料准备主要内容:集装箱船设计思路航区、航线概况介绍集装箱尺度与箱重船用主机资料标准船型主尺度系列母型船参数集装箱船设计思路集装箱船设计思路总体根据现有的集装箱船标准船型主尺度系列来决定主尺度。

  在制定本船尺度系列时除遵循与航道等级相匹配、最少档次、船型协调性、船型优选及实用性、与现行标准相协调等原则外还要充分考虑集装箱的布置要求。

  为此首先根据集装箱排列要求以及航道的限方式确定相应的尺度然后根据浮力重力平衡条件、满足各性能制等其他法规、规范的相关规定来确定集装箱船标准船型主尺度。

  具体计算中首先根据排箱方式确定满足布置要求的最小平面尺度要求然后对应不同的设计吃水和结构吃水允许其平面尺度在一定范围内变化计算各尺度组合下船舶的技术经济性能通过对选定的指标进行评价确定出该排箱方式下较佳的船型尺度系列。

  采用同样的方法计算其它排箱方式下较佳的尺度系列然后对载箱量大致相同的不同载箱方式进行比选最后确定相应箱位数较佳的标准船型尺度系列。

  航区、航线概况介绍航区、航线概况介绍川江与三峡库区介绍“川江及三峡库区”航道指长江干线重庆重钢新码头至宜昌葛洲坝段航道全长公里。

  三峡水库蓄水前川江属于山区河流流路曲折、江面狭窄、多浅滩暗礁船舶航行艰难航道维护尺度为米(水深航宽弯曲半径)。

  三峡船闸闸室有效尺度为米(长宽门槛水深)可通过万吨级船队设计年单向通过能力万吨。

  长江中下游航线介绍全长公里的长江中下游航道河道弯曲浅滩众多河道演变剧烈航道极不稳定是“黄金水道”的瓶颈河段集中了长江沿线大部分浅险水道。

  至年长江干流的通过能力将达到如下标准:南京港以下常年可通航(万吨级海轮和由,吨级驳船组成的万,万吨级船队南京至安庆水深达到米可通航,万吨级海轮或由吨级驳船组成的万,万吨级船队安庆至武汉水深达到(米可较大幅度地延长吨级海船的通航期武汉至城陵矶水深达到(米可通航由吨级油驳组成的万吨级油运船队利用自然水深可通航吨级海轮集装箱尺度与箱重集装箱尺度与箱重本船所装集装箱为CC标准箱具体尺寸:ftftft(长宽高mmmmmm)。

  船用主机资料船用主机资料美国康明斯主机资料标准船型主尺度系列标准船型主尺度系列中华人民共和国交通运输部公告(年第号)表川江及三峡库区集装箱船标准船型主尺度系列(年修订版)船型分级总长船宽参考设计载箱参考主机功备注设计吃水LOAB(载箱量)量率mmmTEUkW~~~()在参考主~~~(~)机功率下,对应船舶~~~()设计吃水~~~()的设计航速:I~~~()II~~~()kmhI~~~()II~~~()~~~()~~~()注:以上载箱量为装载英尺标准箱(TEU)货箱载箱量货箱平均重为吨TEU当船舶载运货箱和空箱数量超过所推荐载箱量时应满足规范和法规的相应要求。

  若实际装载货箱重量大于或小于吨TEU时其载箱量会发生变化此时应满足规范和法规的相应要求。

  母型船参数母型船参数参考母型船为TEU长江集装箱船主要技术指标为:总长:m设计水线长:m垂线间长:m型宽:m结构吃水:m设计吃水:m型深:m方型系数:主机功率:kw*设计航速:kmh第二部分主要要素的确定第二部分主要要素的确定主要内容:集装箱的布置按初步估算主尺度集装箱布置地位的校核和主尺度调整估算空船重量和载重量根据重力与浮力平衡确定吃水和方形系数主要性能的校核主尺度的最终确定集装箱的布置集装箱的布置长江TEU左右内河集装箱船多采用行列布置。

  根据《内河船建造规范》要满足“集装箱的装载层数应不大于五层”和“集装箱船驾驶盲区不大于倍船长”的要求。

  本船载箱量TEU在货舱部位舱内分为行列层货舱部分甲板上分行列层尾部行列层在尾部少放箱。

  布置图如下图整体示意图甲板示意图图初步估算主尺度初步估算主尺度船长根据经验公式:,,LppNcNcNc,,其中:英尺集装箱数量Nc=代入方程得Lpp=m船宽根据经验公式:BbrrC,,,cDDC其中:集装箱宽度bc=m甲板上集装箱列数rd=集装箱列之间的间隙Cc=mB,代入方程得m初取B=m吃水根据航道水深的限制并且根据统计资料船宽吃水比Bd在,之间初取d=m型深根据统计资料Dd在,之间初取D=m方形系数根据亚历山大公式:CCF,,Bn其中:取C=V=kmhFn=代入公式Cb=初取集装箱布置地位的校核和主尺度调整集装箱布置地位的校核和主尺度调整船长根据布置要求垂线间长Lpp为:Lpp=LcLaLfLm其中:尾尖舱长度La取Lpp艏尖舱长度Lf取Lpp机舱长度Lm为主机长加m大致取为m货舱长度Lc=X(X为集装箱行数)=m,实取m列方程解得Lpp=m相应的Lwl取为mLoa约m船宽根据舱内集装箱布置要求(图)船宽B为:B=Yo(wa)c(Yo)bd其中:Yo(列数)=w(箱宽)=英尺=ma(箱与导轨之间的间隙)=mc(导轨之间的间隙)=mb(导轨与纵隔壁的间距)=md(舱口围板到舷侧的距离)=m图代入数据得B=m根据川江及三峡库区集装箱船标准船型主尺度系列B=m型深决定型深的主要因素是舱内集装箱层数根据布置要求型深D为:D=hdthnfhcc其中:hd(双层底高)=B=mt(垫板厚度)=mhn(舱内箱高)=*mf(集装箱顶与舱口盖下缘的间隙)=mhc(舱口围板高)=mc(梁拱高)=B=m计算得D=m估算空船重量和载重量估算空船重量和载重量估算空船重量根据经验公式:LW,(LBD)其中:L、B、007真人娱乐成。D为以上取值代入得:LW=t根据米勒空船重量的分项估算公式Cb为初取值Cb=L、B、D为以上取值船体钢料重量:CLBDL,,,,,,BW,,,,h,,,,,,D,,,,,,,,代入数值得Wk=舾装重量:LBDLBDppppW,(),(),f代入数值得:Wf=t机电设备重量:BHPW,K()mK=BHP(主机功率)=kw代入数值得:Wm=t根据Miller公式重量小于t估算误差偏大左右空船重量Lw=(WhWfWm)*=t空船重量的确定取以上两个估算值的平均数Lw=()=t计算载重量载货量W,NWcT其中:Nt(集装箱总数)=Wo(平均箱重)=t则有Wc=t人员及行李、食品、淡水重量船员取为人每人平均kg船员行李kg人kgkg食品消耗淡水消耗。

  d人d人取船航速kmh续航力km则这部分重量:W=()()()=t燃油、滑油及炉水重量燃油重量,W,,,gPtkoF滑油重量W,,WLFε取炉水重量由于为小型船舶可不计炉水重量这部分重量为:W=WFWL=******()=t备品、供应品重量W=εLWε取W==t载重量的合计DW=Wc排水量裕度t,W,LW,船体总重量tW,LWDW,W,根据重力与浮力平衡确定吃水和方形系数根据重力与浮力平衡确定吃水和方形系数由可知初取Cb=W,,,LBdC根据得d=mppb由于航区航道限制实取吃水d=m故相应Cb=主要性能的校核主要性能的校核主尺度规范要求由上述所定尺度校核:LppD==BD==均满足规范要求快速性估算海军系数法由海军系数法预估设计船达到预定航速(kmh)所需主机功率V,V,OO,PPO,,,,V,,,,,=kwPP,O,,,,V,OO,,,,快速性与母型船相当,满足快速性要求。

  统计回归公式V=LBdC(p)NppB计算得:V=kmh满足快速性要求初稳性估算初稳性公式如下:BGM,KBBM,KG,,d,,,Dd,,,系数,,均可由母型船资料换算所得按型船资料计算应满足以下规范要求:《船舶与海上设施法定检验规范》(内河)初稳性高度应不小于m集装箱船应核算下列基本装载情况的稳性:满载出港满载到港压载出港压载到港计算集装箱船的稳性时每只集装箱重心高度应取在集装箱高度的一半处。007真人娱乐场

  横摇周期估算我国法规的完整稳性规则(非国际航行船舶)中横摇周期按下列估算:BKGT,f,GM主尺度的最终确定主尺度的最终确定由以上计算和校验可的最终主尺度如下:总长:m设计水线长:m垂线间长:m型宽:m设计吃水:m型深:m方型系数:设计航速:kmh主机功率:kw*第三部分型线设计第三部分型线设计主要内容:横剖面面积曲线的绘制绘制横剖线图绘制中横剖面曲线及梁拱、平板龙骨绘制首尾轮廓线和甲板边线绘制设计水线以上线型绘制水线图和纵剖线图横剖面面积曲线的绘制横剖面面积曲线的绘制菱形系数Cp的选择由于本船Fr=,为低速船。

  对于低速船CP应该尽量取小,但考虑到Cm不宜太大否则前肩曲度大从而会产生凸肩。

  当前的大型运输船舶的Cm常取为Cm的选取一般取决于Cb查《设计手册》P一般民用船Cm对Cb的关系曲线得Cb取时Cm为查《船舶设计原理》P查图得CP=CM=初取CP=CM=浮心纵向位置Xb的选择心纵向坐标反映排水量在前后体的分布情况Xb对剩余阻力影响较大在低Fr时尾部应保持适当削瘦以免粘压阻力增加但首部可以较肥因为兴波阻力在低俗时占总阻力的比例很小故Cb大的低速船Xb多在舯前但也应考虑Xb对推进性能的影响查《船舶设计原理》P得浮心的最佳位置:距船中向前Lpp考虑双桨最佳浮心位置比相同速度(Fn)的单桨船最佳浮心位置约后移Lpp左右。

  横剖面面积曲线参数的选定平行中体的长度和位置查《船舶设计原理》P查图得平行中体长度LPLwl=,换算成LPLpp=,最终LPLpp=,平行中体长度中点距首垂线的距离:XLwl=,换算成XLpp=,进流段与去流段长度的选择适宜进流段长度LE(),F,(C,)=NPLPP最短的去流段长度CBdMLR(),=LPPLpp最大横剖面位置由于设计船Fr最大剖面位置位于船中位置。

  横剖面面积曲线的改造生成根据母型船结合设计船用“Cp”法仅修改Cp过程如下:采用梯形法对母型船面积曲线近似积分得母型船,C,C,PFPA采用经验公式估算C,C(X)PFPB设计船得C,C,(X)PAPBCCPFPA=,=,x,x,,,CPF,C修改量(前半体)PF改造后的设计船横剖面面积曲线如下图:横剖面面积曲线改造修改后母型船和设计船参数比较:参数CpCmXbLppLpLppXLpp母型船设计船其中Cp:棱形系数Cm:中横剖面系数XbLpp:浮心纵向位置LpLpp:平行中体长度XLpp:平行中体长度中点距首垂线的距离绘制横剖线图绘制横剖线图在横剖面面积曲线图上量出各站处新船与母型船横剖面面积百分数相同的,x,x距离然后在母型船的水线图上距对应站处量取各水线半宽y再乘上BBo(型宽改造的比例值)即可得到新船各站半宽型值。

  横剖线的改造绘制过程:绘制中横剖面曲线及梁拱、平板龙骨绘制中横剖面曲线及梁拱、平板龙骨CM对较大的船取消舭深高可增大舭部半径(太小的话易产生舭涡)且可简化施工工艺当舭深高为时,,(),BdCM=m如下图:,,R,,,,,(),,,梁拱B这里取B,即mC,,()平板龙骨按《钢质内河船舶入级与建造规范》:平板龙骨的宽度应不小于B且应不小于m这里取m绘制首尾轮廓线和甲板边线绘制首尾轮廓线和甲板边线首尾轮廓线首尾轮廓线一般应由母型船的形状按相同规律修改而得否则与水线端点不易配合。

  尾框尺寸涉及桨和舵的布置可按新船要求参照母型船形状自行设计但应注意尾框的修改会使水线尾端点距中值改变因此必须对尾部水线做适当修改。

  修改后首尾轮廓线如下图:甲板边线舷弧的选择舷弧是指首尾垂线处甲板边线高度减去型深后的值分为首尾舷弧SSFA(和)小型船舶耐波性差首部容易上浪取较大的舷弧以利减少甲板上浪所以小型船舶首舷弧取得一般比较大标准舷弧规定:SL,()首舷弧:=mmFSL,()A尾舷弧:=mmh此外法规对最小船首高度有以下要求:fL当Lm时=mmhL,,()fminCB这里取m法规同时规定如果是用设置上层建筑来达到则上层建筑至少延伸到首垂线后L处。

  最小干舷计算根据相应规范计算最小干舷计算如下表舷弧和最小干舷的校核实际干弦F=Dd==Fmin=说明干舷满足要求hhffmin船首高度=F首楼高度==,满足上述对的要求绘制设计水线以上线型绘制设计水线以上线型设计水线以上的型线由于甲板边线需满足新船的型深和舷弧要求通常情况下不会与母型船的甲板边线高度经吃水比例修正后相同因此需要另行绘制。

  绘制水线图和纵剖线图绘制水线图和纵剖线图在绘制好的横剖面图上重新划分水线根据投影关系绘出新的水线图和纵剖面图最后进行三向光顺。

  第四部分三维建模主要内容:根据型值建三维模型三维光顺与成型静水力计算根据型值建三维模型根据型值建三维模型提取横剖线图中的各站点以及船中纵剖面选取的各散点制成txt文件导入Freeship可得三维的船体模型初始导入:纵剖面图横剖面图:透视图:三维光顺与成型三维光顺与成型根据Freeship中的光顺检测功能调整各个部分的光顺性并适当添加控制点行程密集的控制网格。

  根据导入后成型的图主要调整船首部以及尾封板的位置具体调整后如同:整体首部尾部静水力计算静水力计算设计船长:m总长:m设计船宽:m总宽:m设计吃水:m中横剖面位置:m水密度:tm附体系数:体积属性:排水体积:m排水量:tonnes水下部分总长:m水下部分总宽:m方形系数:菱形系数:垂向菱形系数:浸湿表面面积:m浮心纵向位置:m浮心纵向位置:浮心垂向位置:m中横剖面属性:中横剖面面积:m中横剖面系数:水线面属性:水线长:m水线宽:m水线面面积:m水线面系数:水线面浮力中心:m进水角:degr横惯性矩:m纵向惯性矩:m初稳性:横稳心高:m稳心纵向高度:m侧面:侧面积:m风压纵向作用点:m风压中心垂向位置:m以下图层属性由船体两侧计算而得~:图层面积厚度重量COGXCOGYCOGZmtonnesmmm船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板船体列板关闭船体总计NOTE:水线(和其水平线)低于船体最低点~(Z=)NOTE:所有计算得到的系数都是由水线下船体的实际尺寸而得结果分析:因该三维软件的自身的局限性其计算起点与站位置不在一起且计算长度用的是尾封板至球鼻首最前端的距离而非设计中的垂线间长故使得Cb较设计状态小LDWW预估=t和三维计算结果tonnes相差较小适当时可以减载且能满足满载均箱t的设计要求

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