船舶专业设计类毕业设计毕业论文.docx

学号 07011930 密级_哈尔滨工程大学本科生毕业论文二龙山双体旅游船院（系）名称：船舶工程学院 专 业：船舶与海洋工程学 号：07011930学 生 姓 名：陈兆卓指 导 教 师：邱敏芝 讲师 2011年6月二龙山双体旅游船 陈兆卓 哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学本科生毕业论文二龙山双体旅游船院 （系）：船舶工程学院 专 业：船舶与海洋工程学 号：07011930学生姓名：陈兆卓指导教师：邱敏芝 讲师2011年6月哈尔滨工程大学本科生毕业论文摘 要本项立题旨在开发适宜于松花江旅游观光游览的现代豪华、经济型和具有特色性的观光游艇，体现船型的先进性和乘游的舒适性以及满足环保要求。通过学生的创造性设计为松花江旅游提供可选的适用船型和船型贮备。学生在完成本项设计研究的同时，学习掌握船舶特别是旅游船舶的设计理念和设计方法。本课题充分利用学到的关于船舶静力学、流体力学、船舶设计原理和双体船设计等方面的知识，在母型船的设计基础上，利用仿似变换等原理，设计得出新的船舶，本船为双体，钢制单底，单甲板，柴油机推进。同时采用两台6135ZCaB3（157马力）船用柴油机作为推进设备的双机、双桨、双舵的内河浅吃水船型。本文重点详细的再现了整个设计过程。该设计过程主要分为三个部分：总体设计、性能设计、结构设计。其中总体设计部分包括总布置设计、绘制总布置图和重量、重心估算；性能设计部分包括阻力计算、螺旋桨的计算和螺旋桨图的绘制；结构设计部分包括结构计算、基本结构图和典型横剖面设计。关键词：双体船；船舶设计；船体结构；双桨ABSTRACTThissubjectaims to develop a luxury, economic and distinctive Sightseeing yacht, which would be used in the Songhua River. This ship will incarnate the advancement of ship type and comfortableness, meanwhile, it is environmental friendly. Createdesignof alternative ship type fortravel ofthe Songhua Riverby student. Student can master the design concept and design methods of modern ships, especially tourism ships.This subject make the utmost of Ship Statics，fluid mechanics， Principles of Ship Designing and knowledge of catamaran design. Based on the mother ship, I used the similarity transformation theory to get a new ship design, which is catamaran, single bottom, single deck and diesel propulsion. This paper reproduced the whole design processin detail. This design process include three part: overall design, performance design, structural design. The overall design include calculation for layout, general arrangement drawing, weight and center of gravityestimating. The performance design include drag calculation, propeller calculation and propeller drawing. The structural design include structural calculation, basic construction plan and typical transverse section design.Key words: Catamaran; Ship design; Hull structure; Double propeller目 录第1章 绪论41.1 船舶设计概论41.2立题背景41.3设计任务书51.3.1 船舶的用途与航区51.3.2 船舶类型51.3.3 船舶主要尺度要求51.3.4航速要求51.3.5动力装置51.3.6稳性要求51.3.7 总布置设计61.3.8 船员及载客量61.3.9船体结构61.3.10 舾装设备61.3.11 设计要求61.4 设计任务书分析6第2章 总体设计82.1 船舶主尺度的确定82.1.1 船长L82.1.2 船宽B82.1.3 型深92.1.4 吃水T92.2. 船型系数的选择102.2.1 方型系数Cb102.2.2 水线面系数Cw102.2.3 菱形系数Cp102.2.4 横剖面系数CM102.3 总布置设计112.3.1 主尺度112.3.2 总布置情况112.3.3 舾装设备142.3.5 木作、绝缘及敷料142.5 重量、重心计算192.4.1重量计算152.4.2重心计算162.4.3 计算表格172.5 型线设计192.5.1 概述192.5.2 型线设计原则192.5.3 型线图192.6 本章小结19第3章 性能计算213.1 船舶静水力计算213.1.1 静水力要素计算213.1.2 静水力曲线图的绘制213.2 船舶在各种装载情况下浮态及初稳性的校核323.3 有效马力的估算323.4 螺旋桨设计353.4.1 船体的主要参数353.4.2 船桨相关因子353.4.3 采用MAU 4叶桨图谱进行计算363.4.4 空泡校核373.4.5 强度校核393.4.6 螺距修正403.4.7 重量及惯性矩的计算413.4.8 敞水性征曲线之确定413.4.9 系柱特性计算423.4.10 航行特性计算423.4.11 螺旋桨计算总结433.5 本章小结44第4章 结构设计464.1 概述464.2 基本结构用途464.2.1 外板464.2.2 甲板464.2.3 单底骨架464.2.4 舷侧骨架464.2.5 甲板骨架464.2.6 舱壁474.3 组合型材剖面设计474.4 基本结构计算书474.4.1 在规范计算公式中所用的主要尺度474.4.2 结构计算484.5 基本结构图554.6 典型横剖面结构图554.7 本章小结55结 论56参考文献58致 谢59第1章 绪论1.1 船舶设计概论 本毕业设计的设计课题是二龙山双体旅游船。整个设计过程主要分为三个部分：总体设计、性能设计、结构设计。其中总体设计部分包括总布置设计、绘制总布置图和重量、重心估算；性能设计部分包括阻力计算、螺旋桨的计算和螺旋桨图的绘制；结构设计部分包括结构计算、基本结构图和典型横剖面设计。1.2立题背景二龙山是国家AAAA级旅游区，位于哈尔滨市东50公里处,坐落在古城宾州西南。景区占地25平方公里，一湖碧水，三面环山，自然风光，美不胜收。随着我国经济建设的发展和人民生活水平的提高，由过去的城市游正转变为现在沿岸山色游。近年来，二龙山旅游业发展更加迅速，基础设施日益完备，二龙湖游船更是担负着中外游客畅游二龙湖的任务，对发展二龙山的旅游业、塑造二龙山旅游形象发挥着重要作用。但是，随着游客逐年增多、游客需求不断提高，二龙湖原有的游船显现出运力不足、设备陈旧、功能不全、管理水平落后、科技含量不高等问题。因此，打造二龙山大型精品游船，全方位提升游船品位，提高洱海旅游环保和经济综合效益已势在必行。本项立题旨在开发适宜于二龙山旅游观光游览的现代豪华、经济型和特色性观光游艇，体现船型先进性和乘游的舒适性、环保。通过学生的创造性设计为松花江旅游提供可选的适用船型和船型贮备。学生在完成本项设计研究的同时，学习掌握船舶特别是旅游船舶的设计理念和设计方法。1.3设计任务书1.3.1 船舶的用途与航区本船主要航行于松花江观光游览区，航区为内河“C”级航区。1.3.2 船舶类型本船为双体，钢制单底，单甲板，柴油机推进。1.3.3 船舶主要尺度要求设计水线长 不大于31米型宽 不大于9米设计吃水 不大于1.2米1.3.4航速要求 试航速度 大于等于18公里/小时。1.3.5动力装置 主机：设计者自定。1.3.6稳性要求按内河船舶法定检验技术规则对C级航区的要求。1.3.7 总布置设计设客舱、厕所、驾驶室等。1.3.8 船员及载客量船员 3人载客 240人1.3.9船体结构按钢制内河船舶入级与建造规范对C级航区的要求设计。1.3.10 舾装设备首部设有短杆霍尔锚2口，配有16有档电动起锚机一台。 本船设流水线型平衡舵工具，液压机一台。其他消防救生设备均按规范要求配备。1.3.11 设计要求 （1）、锚泊设备：按按钢制内河船舶入级与建造规范对C级航区的要求设计。 （2）、舵设备：本船设悬挂式流线型平衡舵。 （3）、消防、救生设备：本船按照有关规范的要求配置。1.4 设计任务书分析 任务书要求本船属于C级航区内河钢质船舶，设计时应考虑到浅水内河船舶的设计影响。对本船设计特点的分析如下： 设计总布置图：考虑本船松花江观光游览区的用途，同时要满足任务书的各项要求，营造良好的工作环境，应注意船体各结构的布置的合理性，另外也要考虑施工的方便、工艺性和经济性。 确定重量及重心：在估算的过程中，参考母型船的资料，各项系数的值取近似于母船。在设计时力求各种装载状态下都能满足纵倾、横倾等要求的限制。同时，要保证船的吃水不超过最大吃水，而且在满足船体强度要求的情况下，应尽量减少船自身的重量。 如何满足稳性：由于船受内河航道宽窄的限制，一般船宽都较大，而船长都较小，因此，船的B/L较小而B/T较大以便使船的稳性较易得到满足。 阻力性能因素：受航道及吃水的限制，本船所受的浅水阻力较大，在临界速度下，随着航速的增加，船的阻力增加；如超过临界速度，船的浅水阻力会下降。船的浅水阻力呈现波峰和波谷，而航道及吃水有对船的航速有所限制，因此，应力求使设计航速接近波谷处，以便降低船的总阻力。 推进性能保证：受内河航道深度的限制，船的螺旋桨直径也受到限制，进而可能导致船的推进效率下降。又考虑到本船船体振动方面的要求，船与桨之间的间隙不宜过小，因此本船采用了隧道艉的设计。同时，由于内河航道情况较复杂，应根据航区情况，选择效率较高的推进设备。 根据分析，提出的设计思想是：选择合适的母型船，根据母型船，对船体部分采用仿拟变换，以使其综合性能得以保证。具体表现在：1、根据设计任务书要求，采用单底单甲板钢质全电焊结构.2、满足任务书的性能要求下，应尽量减少船体的阻力，提高船的推进效率。3、保证强度要求的情况下，应尽量减轻穿的重量，提高船的经济性。4、满足任务书的前提下，应尽量使船的外观美观，环境舒适。第2章 总体设计2.1 船舶主尺度的确定2.1.1 船长L船长L是表征船舶大小的最主要的因素之一。 浮力 L的增减，对排水量的影响很大。当船的各部分重量之后大于排水量时，可以通过加大L来解决重量与浮力的平衡问题，但影响的面较广。 航速 L对船舶阻力有较大影响，在不同的傅劳德数Fn下，Rt及Rr占总阻力的百分数是变化的。在对Fn0.250.30的低速船舶，可以考虑不使阻力激烈增加而经济上有利的经济船长Le的概念。 总布置 包括舱容和甲板面积两个方面，L选小了，布置不下；L选太大了又不紧凑。所以存在一个满足容积及甲板面积要求的适度L。 操纵性 加大L将使船舶全速回转时的直径加大，并使船在曲折和狭窄的航道中航行增加困难，但有利于保持航向稳定性。 经济性 这里主要是指船体重量等变化引起的船造价的增减。增加L将导致船体钢料等重量又加大的增加，如要保持船有相同的载重量，则船的排水量将加大，造价及相应的费用增加。同时，L的大小又将使船的快速性能不同，会影响到船舶的运营成本。另外，船长的大小还会影响到耐波性、抗沉性和其它限制因素。对于不同类型的船舶，由于其使用任务及特点的不同，选择船长所应考虑的侧重点也有所不同。但是，上述诸因素子中，有些是相互矛盾的，如航速和经济性，所以须要从技术和经济两个方面权衡考虑宜选取合适的船长Lo。根据设计任务书中要求，取设计水线长为30.00m，又考虑到消防设施和锚链设备的布置，确定该船的全长为32.65m。在性能都可以满足的情况下，尽量使得船长取的最短，以降低空船重量和造价。2.1.2 船宽B一般情况下，确定船宽时应考虑以下因素：1、满足任务书对船宽的限定；2、满足规范对船宽的要求；3、满足总布置的要求；4、满足浮力的需要；5、满足稳性的要求，增加船宽对稳性、试航性均有利，但可能影响其快速性能；6、耐波性有影响：增加船宽，船的横摇有影响，但对抗沉性有影响。考虑如上因素，根据本船的具体情况，参考母型船数据及有关资料，本船设计船型宽为9m。2.1.3 型深一般情况下，确定船舶型深时应考虑以下因素：1、满足任务书的要求；2、型深对布置和使用性能的影响：型深的大小，可直接影响舱容；吃水一定时，型深直接反映干舷大小。3、型深对安全性的影响：型深大，干舷越大，对船体上浪起到阻碍作用，同时储备福利也增加，但由于受风面积增加，尤其对于高速船，空气阻力会增加。4、型深对总纵强度的影响：型深越大，则船体结构的横剖面模数增加。该船的型深已给定，且相对母型船不变，D=2.0m。2.1.4 吃水T 一般情况下，确定船舶吃水T时应考虑以下因素：1、应满足港口和水深的限制；2、从提高推进器的性能方面考虑：吃水增加，桨轴沉深就增大，从而空泡数较大，而吃水增加，螺旋桨半径就可以增加，从而提高螺旋桨的效率；3、从稳性方面考虑：吃水T增加，会使得B/T减小，而B/T对稳性的影响较大，而会造成稳性的降低；4、从操纵性方面考虑：吃水T减小对船舶回转性有利，但对航向稳定性是不利的；该船的型深已给定，且相对母型船不变，T=1.10m。2.2. 船型系数的选择2.2.1 方型系数Cb1、对稳性的影响：方型系数Cb增加，可是稳性降低；2、对快速性的影响：方型系数Cb越大，对摩擦阻力Rf影响不大，但对剩余阻力Rr影响较大，尤其是高速船，选择方型系数Cb时应首先从舱容和布置方面考虑。3、对总布置的影响：方型系数Cb越大，对增大舱容有利；4、对耐波性的要求：方型系数Cb越大对耐波性不利；本船属于中低速船，在选取方型系数Cb，应首先从总布置考虑，其次照顾到快速性方面的要求。并且，由于设计时采用母型船仿似变换法，因此取Cb=0.59（见表2.1）2.2.2 水线面系数Cw1、对稳性的影响：水线面系数Cw增加，初稳性提高，水线以上部分按照型线光顺过渡的要求，也相应加宽，从而使得储备浮力增加；2、对快速性的影响：水线面系数Cw增加，使得船体阻力增加，影响航速的提高；3、对总布置的影响：水线面系数Cw增加，可增加舱容，有利于甲板和舱室的布置。2.2.3 菱形系数Cp取母型船棱形系数Cp=Cb/Cw=0.64（见表2.1）2.2.4 横剖面系数CM由于新船与母型船相比，形体相似，故设计船的横剖面系数与母型船相同。取本船CM=0.92。（见表2.1）水线长28方形系数0.59甲板宽9.6舯剖面系数0.92片体水线宽3.1棱形系数0.64型深2浮心纵向位置舯后0.63吃水1.1站距1.4片体中心距6.4肋距0.5排水量112.8梁拱0.12表2.1母型船相关数据2.3 总布置设计2.3.1 主尺度 总 长： 32.65 m 型 宽： 9.00 m设计水线长： 30.00 m 型 深： 2.2 m设计 吃水： 1.10 m 设计排水量：128.78 t方形 系数： 0.59 2.3.2 总布置情况 1、底舱：本船主甲板下# 8，#22， #28，#32，#42，#54号肋位处设置六道水密横舱壁。将底舱划分为9个水密舱。自艏至艉分别为艏尖舱，空舱，空舱，压载舱，燃油舱，空舱，机舱，艉舱。具体布置图如下：（1）艉舱（尾-# 8）布置液压操舵机，在尾甲板设人孔盖，直梯。（2）机舱（# 8-#22）在#14-#18之间设两台6135ZCaB3（157马力）型柴油机组为全船的推进动力。#8-#12设吊机孔盖，右侧设斜梯直通主甲板。（3）空舱（#22-#28）在#23-#25之间设设人孔盖，直梯。在#27-#28靠两舷设江水舱。（4）燃油舱（#28-#32）#34至#38靠两舷设两燃油舱布置横通道（5）空舱（#32-#42）在#38-#40之间设设人孔盖，直梯。在#32-#33靠两舷设江水舱。（6）空舱舱（#42-#54）在#49-#51之间设设人孔盖，直梯。（7）艏尖舱（#54艏）主要布置锚链设备。在#54-#56之间设设人孔盖，直梯。2、主甲板主甲板图如下：（1）艉#4为露天甲板，主要为有工作艇及吊艇装置、带览桩、绳车、人孔盖等。（2）#4#12 为机泵舱顶篷。上设机舱天窗棚，通风筒，吊机孔等。（3）#12#26 左侧为男女洗手间（配有便池，洗手池），右侧为多功能厅（可作为会议室使用，客位：48，设有长凳（三座）、小沙发、长桌、多媒体设备等），还有人孔盖。（4）#26#30 中间为吸烟室（设有长凳（三座）及大烟灰桶），紧靠吸烟室两侧有通向上层的楼梯。（5）#30-#54为供旅客乘坐的客舱，客位：108。（6）#54#艏 为露天甲板，布置锚机、擎链器、带览桩、绳车、人孔盖等。（7）通道统一宽度为：850mm，在通道#8处和#54处有设置围栏，防止乘客去甲板艉部和艏部区域。3、二层甲板二层甲板布置图如下：（1）#3#12 为游步甲板，设置吊机孔盖、上下楼梯。（2）#12#32为客舱，客座：72，内开楼梯口。中间客座设置在加高300mm的高台上。（3）#32#50 为客舱，客座：78，内有小会议室（客座：12，设有长凳（三座）、小圆桌等）、吸烟处（设有长凳（三座）及大烟灰桶。）。右侧紧靠吸烟处有通往上层的楼梯（此楼梯专为驾驶员设置）。（4）通道统一宽度为：850mm。4、游步甲板和驾驶室游步甲板具体布置如下图（1）#11#37 为游步甲板，尾部设置上下楼梯。#31#35处设置楼梯口。设置客座：78。（2）#37#48为驾驶室，设置驾驶椅三把、综合控制台、办公柜及衣柜等。5、驾驶室顶篷上部设有桅杆、探照灯、舷灯等信号设备。总体设置如下图：2.3.3 舾装设备1、锚泊设备：艏部设有短杆霍尔锚两口；配16有档电动起锚机一台；设置16电动起锚系缆绞盘一台； 2、舵设备：液压舵机一台，流线型平衡舵工具； 3、消防救生设备：其中救生设备应按内河船舶法定检验技术规则第8篇的要求，并考虑到实际需要配置救生设备，设一定量救生圈，救生衣；主甲板尾部有工作艇一艘可兼救生用，并相应设电动起艇装置等；消防设备应按内河船舶法定检验技术规则篇要求配置。船上设备备有：手提灭火器，消防水桶，太平斧，铁杆和铁钩等。4、门窗：图中单开门为铝质风雨密隔声门，双开门为铝质风雨密隔声门，会议室和吸烟处采用声密封玻璃门。驾驶室通往游步甲板间采用铝质风雨密隔声双开密封门，主甲板后通往机舱处采用铝质风雨密隔声单开门。所有外围壁处及驾驶室均采用铝合金双层中空玻璃隔声窗，个别舱室采用局部外上开式窗。2.3.5 木作、绝缘及敷料 1、木作及装修客舱围壁、驾驶室围壁、驾驶室顶棚采用软包装修形式。客舱、卫生间、顶棚及围壁均采用红松木方组成结构框架加防水贴面胶合板，且吸烟室表面需贴1mm厚铝板已用防火；客舱、驾驶室及厕所地板均为防滑地板。 2、舱室绝缘材料均采用40mm厚高压聚乙烯泡沫板； 3、敷料客舱地板设木质地板，铺设混纺地毯；小会议室室地板铺设纯毛地毯；吸烟处、厕所围壁均采用玻璃钢装修。总布置图如下：2.4 重量、重心估算在设计时应力求在各种情况下都能保证船舶的纵倾平衡，满足倾斜限制。同时保证船舶的吃水不能超过最大吃水。对于高速排水量型艇来说，减少艇的重量非常重要。因此，在满足强度要求的前提下，尽量降低船舶的重量.。重量估算是影响后续设计的基本工作。从某种意义上讲，重量估算的准确与否是船舶设计能否成功的关键之一。2.4.1重量计算 在满载出港状态（100%油水），船钢料50.35t,木作舾装34.00t,机电14.00t,而排水储备按空船的4.5%计算。母型船：设计水线长 28.00m 实船：设计水线长 30.00m 型深 2. 0m 型深 2. 0m 设计吃水 1.10m 设计吃水 1.19m 型宽 9.6m 型宽 9.0m用平方模数法W=C*L*（B+D）计算母型船的各重量系数：钢料 Ch=Wh/L*(B+D)=0.16 木作舾装 CF=Wf/L*(B+D)=0.11 机电 CM=Wm/L*(B+D)=0.044由于母型船系数与实船系数相等，故有实船的Wh=Ch*L*(B+D)=51.21t Wf=Cf*L*(B+D)=35.20t Wm=Cm*L*(B+D)=14.40t这三部分之和相加可得W=Wh+Wf+Wm=100.81t 取排水量储备为空船总重量的4.5%，即可得实船的空船总重量为W总=W*(1+0.45)=105.35t在满载状态，燃滑油重20t,淡水10t，人员行李1.1t(按每人0.1天计算，该船共有十一名船员和乘客),粮食及其他0.132t(按每人每天3kg计算,该船有11人，续航力约4天)，因此，满载状态实船总重136.58t 同理，以此类推，在满载到港和设计状态的全船重量也可求得。和满载出港状态计算原理相同，所变的是燃油滑油、饮用水、粮食相应的发生变化。详细计算见下表。2.4.2重心计算 由于实船和母型船的型深，吃水相等，所以实船垂向重心坐标与母型船相等。对于纵向重心坐标，燃油滑油、淡水、人员行李、粮食的位置均可在总布置图中量取获得，故仅需要计算空船的纵向重心坐标。Zg=D* Xg=L*母型船=Zg/D=2.05/202=0.93 =Xg/D=1.85/35.5=0.052由于母型船和实船的系数相等，可得：实船Zg=0.93*2.2=2.05m Xg=0.05*36=1.88m注意：在计算人员坐标时，由于实船的船员和乘客分在船首和船尾的两个舱内，故须分别计算，二者叠加求力矩。关于重心的详细计算见下表。2.4.3 计算表格表2.1 重量重心估算表（一）序号项 目重量（吨）垂向纵向离基线离舯（前）离舯（后）力臂 （m）力矩 （tm）力臂 （m）力矩 （tm）力臂 （m）力矩 （tm）1空船1.1船体82.23 2.98 245.03 0.32 26.31 1.2轮机11.94 1.65 19.73 7.56 90.27 1.3电气0.92 4.50 4.15 1.03 0.95 1.4压载3.34 0.56 1.87 1.25 4.18 1.5储备2.47 2.98 7.35 0.32 0.79 1.6江水箱水0.80 0.56 0.45 1.25 1.00 101.69 2.74 278.58 1.11 112.46 2满载出港2.1空船101.69 2.74 278.58 1.11 112.46 2.2船员及行李0.39 7.20 2.81 6.00 2.34 2.3食品、水2.50 7.20 6.00 2.4载货0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.5燃滑油5.00 1.60 8.00 2.00 10.00 2.6旅客19.20 3.62 69.50 0.63 12.10 128.78 2.79 358.89 0.84 108.02 表2.2 重量重心估算表（二）序号项 目重量（吨）垂向纵向离基线离舯（前）离舯（后）力臂 （m）力矩 （tm）力臂 （m）力矩 （tm）力臂 （m）力矩 （tm）3满载到港3.1空船101.69 2.74 278.58 1.11 112.46 3.2船员及行李0.39 7.20 2.81 6.00 2.34 3.3食品、水2.50 7.20 18.00 6.00 15.00 3.4载货0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.5燃滑油0.50 0.16 0.08 2.00 1.00 3.6旅客19.20 3.62 69.50 0.63 12.10 124.28 2.97 368.97 0.68 84.02 2.5 型线设计 2.5.1 概述船舶型线是关乎船舶技术、经济性的一项全局性设计项目。型线设计是后续性能计算、结构设计的依据。一般情况下，在主尺度确定后，型线设计常与总布置设计配合进行，因为总布置图的外轮廓线的绘制必须参照型线图，只有通过精确的型值表绘制出的外轮廓线才能准确的体现总布置的外轮廓。一个符合设计要求的优良型线是船舶性能、总布置、结构、工艺等矛盾相互协调的统一体。2.5.2 型线设计原则根据型线设计的相关理论及要求，在进行设计时要遵循以下原则：1、使船具有良好的航行性能。它包括良好的浮性、快速性、耐波性、稳性、抗沉性。2、满足总布置要求。它包括总布置需要的甲板地位、船舱尺度、货舱口布置、机舱和设备布置要求。3、考虑结构合理性、工艺性，以达到施工、维修的方便，以达到节省人力和材料、提高劳动效率、获得良好的经济效益的目的。2.5.3 型线图型线图详见附图纸2。2.6 本章小结至此基本完成该船舶设计的第一阶段即总体设计，包括主尺度分析及确定、全船重量重心计算、总布置图绘制及型线图计算与绘制。其中主尺度确定是前提，在计算空船重量时，均通过平方模数法参照母型船机电设备及木作舾装，钢料重量得出实船各分重量，并得出满载出港、满载到港、设计状态、空载出港、空载到港五种装载情况下重心位置；在船舶排水量及主尺度确定后，船体型线设计参照母型船，通过系数得到设计船型值，利用CAD软件画出型线图，经过多次修正型值光顺曲线，以达到型线图的最佳状态为今后设计阶段工作（总布置图设计、性能计算、结构设计等）打下良好基础，最后进行总布置设计及完成总布置图。第3章 性能计算此阶段的内容包含以下内容：（1）、首先是计算出各静水力要素，进行船舶静水力曲线的绘制， （2）、利用AutoCAD绘出静水力曲线，（3）、进行全船稳性计算，即对船在四种状态的装载情况进行校核，并进行分析，看其是否符合规范要求。 （4）、最后进行阻力估算及有效马力计算，根据所得计算结果进行螺旋桨设计。（5）、本章小结。3.1 船舶静水力计算3.1.1 静水力要素计算在进行静水力要素计算时，首先对各静水力要素进行分析。有四种状态，分别是正浮、横倾、纵倾、及横倾加纵倾。在前一阶段船的型线图绘制已经完成，所以各水线面面积、水线面以下的排水体积、浮心位置等可根据下列公式计算得到： 水线面面积： 浮心纵向坐标： 浮心垂向坐标： 漂心纵向坐标： 排水体积： 3.1.2 静水力曲线图的绘制船舶静水力曲线图全面表达了船舶在静止正浮状态下浮性和稳性要素随吃水变化的规律。根据接下来的表格计算结果用软件AutoCAD画出船舶静水力曲线图。它具体包括下列曲线（详见静水力曲线图）：1、型排水体积曲线；2、总排水体积K曲线；3、总排水量曲线；4、浮心纵向坐标XB曲线；5、浮心垂向坐标ZB（）曲线；6、水线面面积AM曲线；7、漂心纵向坐标XF曲线；8、每厘米吃水吨数TPC曲线；9、横稳心半径BM曲线；10、纵稳心半径BML曲线；11、每厘米纵倾力矩MTC曲线；12、水线面系数CWP曲线；13、中横剖面系数CM曲线；14、棱形系数CP曲线。其中，（1）（8）为浮性曲线，（9）（11）为稳性曲线，（12）（15）为船型系数曲线。 表3.1 静水力计算表水线长 L=18.00 米， 宽 B=0.02 米， 吃水 T= 0 米， 站距L= 1.80 米附部附部总面积a=0.00104米2 , 面积中心分纵坐标Xa=6.8538米.面积a关于x轴的惯性矩ix0米4,面积关于y轴的惯性矩iy=0.1316米4站号水线半宽 面积矩 惯性矩面积矩函 惯性矩函数水线半宽立方 艉00.000 -1010000010.000 -98100020.000 -86400030.000 -74900040.000 -63600050.000 -52500060.000 -41600070.000 -3900080.000 -2400090.010 -11-0.010.010.000001舯100.010 00-0.0100.000001110.010 110.010.010.000001120.010 240.020.040.000001130.010 390.030.090.000001140.010 4160.040.160.000001150.010 5250.050.250.000001160.010 6360.060.360.000001170.010 7490.070.490.000001180.010 8640.080.640.000001190.010 9810.090.810.000001艏200.000 10100000和0.110 0.442.860.000011修正值0.01修正和0.1计算结果水线面积Aw=2L()+a=0.36104漂心纵坐标 xf=1/S2(L)2()+axa=7.904水线面系数 Cwp=S/(LB)=1.0028对漂心纵轴的惯性矩 Ix=2/3L()+ix=0.000对漂心横轴的惯性矩 Iyf=2(L)3()+iy-Sxf2=10.933表3.2 静水力计算表水线长 L=26.820 米， 宽 B=5.588 米， 吃水 T= 0.25 米， 站距L=1.80 米附部附部总面积a=0.720 米2 , 面积中心分纵坐标Xa= -8.5814 米.面积a关于x轴的惯性矩ix=0.046米4,关于y轴的惯性矩iy=67.1228 米4站号水线半宽 面积矩 惯性矩面积矩函数 惯性矩函数水线半宽立方 艉00.000 -1010000010.000 -98100020.000 -86400030.000 -74900040.000 -63600050.000 -52500060.619 -416-2.4769.9040.23717771.435 -39-4.30512.9152.95498882.414 -24-4.8289.65614.0673392.794 -11-2.7942.79421.81118舯102.581 00-14.403017.19349112.206 112.2062.20610.73536121.805 243.617.225.880735131.374 394.12212.3662.593942140.994 4163.97615.9040.982108150.695 5253.47517.3750.335702160.472 6362.83216.9920.105154170.314 7492.19815.3860.030959180.162 8641.29610.3680.004252190.041 9810.3693.3216.89E-05艏200.000 10100000和17.906 9.681136.40776.93245修正值0.33修正和17.576计算结果水线面积Aw=2L()+a=63.994漂心纵坐标 xf=1/S2(L)2()+axa=0.8837水线面系数 Cwp=S/(LB)=0.4269对漂心纵轴的惯性矩 Ix=2/3L()+ix=92.3649对漂心横轴的惯性矩 Iyf=2(L)3()+iy-Sxf2=1608.194表3.3 静水力计算表水线长 L=31.170 米， 宽 B=6.094 米， 吃水 T= 0.50 米， 站距L= 1.80 米附部附部总面积a=1.1974米2 , 面积中心分纵坐标Xa=-9.9137米.面积a关于x轴的惯性矩ix=0.111 米4,关于y轴的惯性矩iy=217.188 米4站号水线半宽 面积矩 惯性矩面积矩函数 惯性矩函数水线半宽立方 艉00.000 -1010000010.000 -98100020.000 -86400030.750 -749-5.2536.750.42187541.197 -636-7.18243.0921.71507252.180 -525-10.954.510.3602362.718 -416-10.87243.48820.0792972.900 -39-8.726.124.38983.027 -24-6.05412.10827.7355893.047 -11-3.0473.04728.28898舯102.931 00-52.005025.17952112.703 112.7032.70319.74868122.378 244.7569.51213.44731131.972 395.91617.7487.668682141.552 4166.20824.8323.738309151.171 5255.85529.2751.605723160.831 6364.98629.9160.573856170.578 7494.04628.3220.193101180.310 8642.4819.840.029791190.117 9811.0539.4770.001602艏200.000 10100000和30.362 -14.002390.71185.1766修正值0.4335修正和29.9285计算结果水线面积Aw=2L()+a=108.94漂心纵坐标 xf=1/S2(L)2()+axa=-0.9418水线面系数 Cwp=S/