内河水质检测船结构设计的毕业设计论文.doc

内河水质检测船结构设计的毕业设计论文内河水质检测船结构设计的毕业设计论文第一章 绪论1.1 课题的背景与目的及意义在这个世界上，水对于人们和其他生物来说都是一种十分重要的存在。人们的生活离不开水，社会生产离不开水。动植物繁衍生息离不开水。可是在地球上水资源是有限的。虽然地球上水的总量很大，可是其中难以利用的海水占据了大部分，可以供人类和动植物利用的淡水资源只有3%，而在这淡水中有大部分的冰川，可供人类直接利用的淡水资源只占0.3%。中国的水资源总量大，淡水资源总量丰富，约2.8万亿立方米，占世界总淡水资源的5.1%，但人口总量大，人均占有量却不足世界平均水平的四分之一。水在中国，水污染的现象十分严重，据环境部门检测，全国每天至少有1亿吨污水未经处理直接排放到水体当中，全国大部分水域都受到污染。这种现象与中国经济的快速发展有很大关系，可最关键的是人们只注重经济的发展，忽略了对环境的保护，导致工业生产，人们生活的废水不经处理直接注入江河之中，污染了国内大部分的水域。在本来水资源短缺的基础上，再次雪上加霜。因此，对内河水环境进行保护是十分有必要的。在保护的环节中，水质监测是十分关键的。水质监测可以及时准确的反应水环境的现状，污染程度，并能预测它的发展趋势，这为水环境研究，保护提供了重要的科学数据。因此水质监测对于保护环境，为人们提供优质，清洁，干净的水资源具有很重要的作用。在如今，水质监测有三种方法：一是实验室监测，二是自动站监测，三是移动站监测。这三种监测方法中移动监测较好。因为移动监测具有灵活性好，测量及时等优点，其中水质监测船就是移动监测的一种。水质监测船的最大优势就是灵活可移动，一旦装上水质监测设备，就可以移动到任何水环境中进行监测。不仅如此，还可以进行多方面大范围的观测，取得多方面的数据，这是固定监测所不能比拟的。其中内河水质监测船主要用于内河港口流动水环境生态监测和研究、污水源最总及环境科学实验考察。还有对沿岸生态保护和治理，还能对各类船舶及沿线码头污水排放有效的进行监测、检查、对水上突发事件应急处理并可做水上防污宣传样化观测和研究等。1.2 国内外水质监测研究现状我国水质监测的研究较发达国家较晚，1980年我国第一条水质监测船“长清号”研制成功，这条船船长50米，宽8.6米，有上中下三层，排水量500吨，主机1200马力平均航行速度每小时26公里，有雷达导航装置，它可以用于长江污染调查与污染源追踪1。“淮清号”是我国第二条内河水质监测船，船长37米，宽7.2米，总吨位205吨，航速每小时20多公里，它服务于淮河水，为淮河水的保护，监测，治理做出了很大的贡献2。“长江水环监2000”是国内比较先进的水质监测船3。该船同时具备深水采样和现场分析监测功能，静水航行速度达30公里/每小时，还配有雷达卫星等导航设备。除此之外，它还用于两间实验室，用以对100米水深范围内的区域进行水样采集和研究分析。该船负责对长江水域水资源污染情况进行监测，为治理水污染提供依据。该船为双机，双桨，双舵单甲板船，首部位V型，尾部为双尾线型，主体为钢质，上层建筑为铝制结构的全焊接船。该船吃水浅，速度快，操纵灵活，稳性好，外形美观，并可自动采集样本。2013年由珠海云洲智能科技有限公司研发的全球首艘无人水质监测船是中国自主创新研发，表明国内的水质监测船发展迅猛。国外的水质监测系统已经发展多年，美国，英国，日本等已经有广泛的应用。早在1959年，美国已经开始进行水质自动监测，到20世纪70年代，水质自动监测系统已经开始成熟。在1970年左右，美国等国就能对地表水进行自动监测。其中日本的FRP制公害监测艇附件有容积为300升的油中和剂贮藏器进行监制，当海面有废油出现可及时处理4。这条船船长13公尺，船宽1.7公尺，吃水0.64公尺，排水量1.1吨，速度每小时19海里。美国研究的用于水下监测的水下自主航行器，代号“Starbug”的自主式水下航行器，是一种智能化的集成系统。它可以自主航行，在军事等方面发挥重要的作用。英国研制的无人监测船为双体船，设备先进，可以用GPS进行定位，并进行水质监测。它的动力系统有两种，一是用电池作为动力，而是燃烧柴油转化为动力。由此可见，国外的水质监测发展已逐步成熟，并且对水质监测船的研究也较为深入。1.3 课题内容及论文的结构本课题研究的是内河水质监测船，以下为本课题的主要内容： （1）本船从外型、布置、结构、性能等方面进行研究，并进行初步设计。 （2)本船为钢质单底、单甲板、双机、双桨、双舵内河吃水隧道船型，总体性能优良，外部造型美观。 （3）本船按中国船级社2014年钢质内河船舶建造规范及有关规范对C级航区客船的要求设计。 （4）本船需要进行总布置设计、重量中心估算、型线设计、静水力计算、螺旋桨计算及螺旋桨图纸设计、结构计算、结构图的设计绘制等部分工作。1.4 预期目标和意义 本课题设计出的内河水质监测船，主要用于内河港口流动水环境生态监测和研究、污水源追踪及环境科学实验考察。本船能对各类船舶及沿线码头污水排放有效的进行监测检查，对水上突发事件应急处理并可作水上防污宣传。这对我国水资源污染的情况起到改善作用，为人们提供清洁的生活用水，以及生态保护起到一定的作用。15第2章 主尺度确定与总布置设计第2章 主尺度确定与总布置设计2.1 主尺度确定2.1.1 船长L船长L的确定要考虑以下因素：（1）必须考虑布置要求，以满足船舶的使用要求，是舱室布置合理；（2）考虑操纵性，船过长回转性差，由于是内河船，所以要选择合适的船长；（3）考虑经济性，在最佳船长范围内选择尺寸较小的船长，节省成本。（4）考虑阻力性能，选择使船体阻力性能良好的船长；2.1.2 船宽B船宽B的确定要考虑以下因素：（1）选取较大的船宽，有利于提高稳性。（2）B/T的增大，有利于Cb的减小，不但使阻力的有所减小，而且有利于减轻结构重量和降低造价。（3）船宽B的大小与船舱内布置有关，选取船宽时要考虑舱内所需的设备布置等情况。（4）选取船宽时还要考虑到河道，船坞，闸门的限制情况。2.1.3吃水T吃水T的确定要考虑以下因素：（1）较小的吃水缩小了航道和港口的水深限制；（2）考虑浮力的因素。在吃水不受限制的情况下，用增大吃水来增加浮力，是叫简便和有利的方法。（3）考虑稳性，过度的增大吃水会降低稳性。（4）考虑操作性，适当的增大吃水有利于船的回转性和航向稳定性。2.1.4型深D型深D的确定要考虑以下因素：（1）型深的选择要考虑舱容的影响。比如机舱，货舱的容积、考虑主甲板的分层情况，以及是否为双层底等。（2）考虑稳性，型深的大小关系到干舷的大小，干舷越大，一般船的大倾角稳性就越好。（3）考虑抗沉性，船的干舷越大，它的储备浮力越好，抗沉性也相对越好。（4）考虑总高度在过桥等限制因素方面的影响。2.2 初步设计任务书在主尺度确定后，就开始进行初步设计任务书的制定。以下是本船根据任务要求制定的初步设计任务书： 1、 航区及用途1、航区内河C级航区 2、用途 主要用于内河港口流动水环境生态监测和研究、污水源追踪及环境科学实 验考察。二、主要性能及尺度总长：23.5米设计水线长：22米型宽：4.6米型深：1.58米设计吃水：0.88米人员：70人3、 机电部分 1、主机选用上海柴油机厂某型柴油机两台，配杭齿产的齿轮箱。 2、发电机组根据实船需要由设计方选定。四、布置要求分别设置会议室、客舱、厕所和驾驶室。2.3 总布置设计在初步设计任务书制定完成后，就要进行总布置设计。总布置设计包括对机舱和客舱的位置和大小，上层建筑高度和大小，首尾舱的大小及外形，甲板的层数进行构思和设计。总布置设计不仅要考虑航行性能，经济性及安全性等，还要考虑船东对船的要求，终确定新船的整体布置，并要绘制出总布置草图。在总布置设计之后，要绘制总布置图，具体的描绘出船的整体布置。总布置图一般包括船舶侧面图，游步甲板图，主甲板图，以及底舱图四个部分。在总布置图设计过程中，一般遵循以下原则： （1）保证船舶航行性能； （2）最大限度提高船舶使用效能； （3）满足有关规范，规则及公约要求； （4）布置舱室时，要尽可能改善船员及乘客的生活和工作条件； （5）在满足经济性能的条件下，要注意美感。2.3.1船体舱室的划分 船体舱室划分要考虑以下几个因素： （1）必须满足规范要求； （2）舱室大小要满足使用要求； （3）保证各种装载下的位置及浮态； （4）满足总纵强度以及局部强度的要求，考虑到工艺性，合理性，经济性等。 本船共划分为六个舱室，分别是首尖舱，尾尖舱，前客舱，中客舱，后客舱，以及机舱。在舱室与舱室之间，有一层水密舱壁，用来分隔舱室。水密舱壁的位置是由规范以及布置要求确定的。要确定舱壁的位置，首先要去确定船的肋骨间距。根据规范建议，本船取肋骨间距为500mm。肋骨号从尾部向首部编号，由#0开始编排。本船的肋骨号是#0-#46.本船的驾驶室位于最上层的游步甲板上。公共厕所位于尾舱。2.3.2舱室内部的布置舱室内部的布置要有明亮宽敞的感觉。家具的布置要合理，不要显得过分拥挤。注意桌椅的摆放床铺的摆放，要考虑风浪流的方向，避免受风，感染风湿疾病等。注意自然通风和采光，居住室和休息室尽可能布置在舒适安静，阳光又好的地方。用来放置设备的舱室，设置基座等，以防止设备移动，造成不必要的危险，这对船舶安全性也比较重要。2.3.3通道楼梯的设置规范要求，楼梯的倾角要小于45度。除此之外要保证楼梯的数量，使乘客上下通行方便，以防止人数过多，发生不必要的危险事故。保证乘客的安全性。楼梯的位置要明显，方便寻找。船内各处所舱室的通道要直通，避免迂回。2.3.4总布置图的绘制首先根据主尺度要求，用cad设计和绘制出船舶的侧面图，将船舶分为十站，肋骨间距为500mm。该船由主船体和上层建筑两部分构成的，驾驶室在上方。该船共有六个舱室，依次为尾舱，后客舱，机舱，中客舱，前客舱，首尖舱。螺旋桨处于尾舱下方。其次，依据侧面图，设计绘制游步甲板，其中包括游步区域限定的人数。然后，设计绘制主甲板，及各舱室限定人数。最后，设计绘制底舱。注意总布置图的绘制要一一对应，即投影要准确，这样方便于以后设计工作的精度与准确性。 2.4 本章小结 本章通过分析主尺度对船舶性能的影响，最终确定了本船的主尺度为，总长23.5m，设计水线长22m，船宽4.6m，吃水0.88m。通过分析总布置设计所遵循的原则，舱内外的布置的注意事项，最终确定肋本船的舱室划分，以及舱室设计，完成了总布置设计，并用CAD绘制了总布置图。本船的总布置设计符合要求，充分满足了设计任务书的要求，舱室划分合理，舱室内部设计满足人员适居，设备安装的要求，通风采光都十分良好。第3章 重量重心估算第3章 重量重心估算船能浮在水面上的平衡条件是：重力等于浮力；重力作用线与浮力作用线在同一铅垂线上。只有这样，船才能在静水中航行不至倾倒或沉没。船舶重量的估算就可以确定船的排水量了。估算船舶重量重心的方法很简单，但是操作却较为麻烦。因为组成船的项目很多，它们的重量需要一一加以测算与估计，最终才能确定船的重量进而估算船舶重心。3.1 重量概述船舶总重量包括空船重量和载重量两部分。空船重量包括，木作舾装重量，船体钢料重量和机电设备重量。载重量包括货物，船员，旅客，油水，行李，备品，食品，供应品等。 货船，一般取四种载况 满载出港船舶在设计排水量状态下 满载到港船上有旅客和货物，但油水等储备量为设计状态下的10%。 空载出港船上没有旅客与货物，只有部分船员，但油水储备量为设计状态下的100%。 空载到港船上没有旅客与货物，只有部分船员，而油水等储存量为设计状态下的10%。3.2 重量估算重量估算包括两部分，一是空船重量的估算，二是载重量的估算。3.2.1空船重量的估算一、钢料重量的估算钢料重量包括船甲板，上层建筑， 舱壁，船壳板中型材和钢板的重量。有很多因素影响了船体钢料的重量，大致包括以下几个方面： （1）船舶主要要素，包括船长L,船宽B,型深D等。其中船长的影响由为重要。船长的大小，与船体总纵强度有关。船长越长，总纵强度越大，对构件的要求越大，对尺寸的要求也越大，也就影响了钢料的重量。 （2）船体布置特征，包括甲板数，舱壁数，上层建筑大小等。甲板数不同，钢料多少也就不同。舱壁数在规范中有一定的最少数目要求。上层建筑的层数不同，大小不同，体积形状不同都会影响船用钢料的重量。 （3）船舶在什么航区行驶，入什么级，使用哪个国家的规范，都对船用钢料有影响。 （4）影响船体刚料重量的因素还包括船用结构材料的不同。是用普通钢，铝合金，还是高强度钢都会影响到船体钢料重量。 本船采用立方模数法对船体钢料进行估算。即假定正比于船内部总体积，则： 系数，取自母型船立方模数法的优点是使用简单方便，对本船比较适用。二、木作舾装重量的估算： 木作舾装的重量包括锚，系泊，舵，管系，螺旋桨等船舶系统与设备，床铺，座椅，天花板，救生设备，地板等舱室木作，以及起货设备，拖带设备，舱口盖，拖曳设备等。本船采用立方模数法对木作舾装进行估算。即： Cf系数，取自母型船3、 机电设备重量的估算：机电设备一般包括主辅机，轴管系，电气设备等。机电设备中的大部分重量是已知的，比如锅炉，发电机，主机等都是已经确定的从目录中就可以查出的重量。还有一部分是可以计算出的重量，比如轴系重量。其他的可取自母型船本船的机电设备取自相近的母型船的机电设备的重量。3.2.2载重量的估算： 本船的载重量分为三个部分，分别为人员行李，食品及淡水，燃油，估算如下： 1、人员行李 本船人员行李按照人均65kg计算。 2、食品及淡水 本船按照1t来计算 3、燃油 本船按照2t来计算3.3 重心估算 重心估算除了要估算空船的重量，还有估计在不同载况下的重心。一、空船的重心估算：根据新船的总布置图及母型船的资料估算船体钢料，木作舾装，机电设备的重心位置（垂向力臂和纵向力臂），计算它们的垂向力矩和纵向力矩。最后计算出空船的垂向力臂和纵向力臂，即重心位置。二、空载出港的重心估算：在空船的重量重心的基础上，再根据船员的人数，设计状态下的燃滑油，食品，以及淡水的重量重心求出空载出港的重心。三、空载到港的重心估算：在空船的重量重心基础上，再根据部分船员以及燃滑油，食品淡水的重量是设计状态下的10%，再求出空载到港的重心。四、满载出港的重心估算：在空船的重量重心基础上，再根据船员，旅客，货物，设计状态下的燃滑油，食品，以及淡水的重量重心求出满载出港的重心。五、满载到港的重心估算：在空船的重量重心的基础上，再根据船员，旅客，货物的重量重心，设计储备量下10%燃滑油，食品，淡水的重量重心求出满载到港的重心。以下为本船的重量重心估算的计算表。 表3.1 空船重量重心序号项目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩纵向力臂（m）纵向力矩1.1船体钢料30.181.5847.680.103.021.2木作舾装3.881.485.74-0.86-3.341.3机电设备2.310.791.82-4.30-9.931.4储备0.731.5总和37.101.4955.25-0.28-10.26 表3.2 满载出港重量重心序号项目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩纵向力臂（m）纵向力矩2.1空船37.101.4955.25-0.28-10.262.2人员行李4.550.492.231.346.0972.3燃滑油21.092.18-3.35-6.72.4食品、淡水11.581.581.341.342.6总和44.651.3761.24-0.21-9.52 表3.3 满载到港重量重心序号项目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩纵向力臂（m）纵向力矩3.1空船37.101.4955.25-0.28-10.263.2人员行李4.550.492.231.346.0973.3燃滑油0.210.20-3.35-0.673.4食品、淡水0.11.40.141.340.1343.5总和41.951.3857.82-0.11-4.70 表3.4空载出港重量重心序号项目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩纵向力臂（m）纵向力矩4.1空船37.11.4955.25-0.28-10.264.2人员行李0.1950.490.101.340.26134.3燃滑油21.092.18-3.35-6.74.4食品、淡水11.581.581.341.344.5总和40.301.4759.11-0.38-15.36表3.5 空载到港重量重心序号项目重量（t）垂向力臂（m）垂向力矩纵向力臂（m）纵向力矩5.1空船37.101.4955.25-0.28-10.265.2人员行李0.1950.490.101.340.26135.3燃滑油0.210.20-3.35-0.675.4食品、淡水0.11.40.141.340.1345.5总和37.5951.4855.69-0.28-10.533.4 本章小结本章利用估算方法，确定了船体钢料，木作舾装，机电设备等重量，最终确定了空船的重量为37.1吨，根据公式估算出了满载出港，满载到港，空载出港，空载到港不同载况下的船的重量。再根据各重量组成部分的重量分布，求出空船以及各种载况下的重心位置。本文计算求得的重量重心满足要求，证明了主尺度以及总布置设计的十分合理。第4章 型线设计第4章 型线设计4.1 概述 船体型线设计对船舶设计十分重要，是船舶设计的关键阶段。只有船舶型线设计出来后，才可以进一步正式的进行总布置设计，静水力计算，稳性校核，结构设计等。一般有三种方法用来绘制型线图：一是由母型船改造而来，将母型船的型线图根据新船的要求进行修改，完善，就可以很容易的绘制出新船的型线图了。这是目前比较常用的方法。二是由船模系列资料得到。对于船舶的型线，国内外进行了大量的试验，获得了很多的船体型线，以及大量的船模系列资料供参考。三是用计算机生成型线，这种方法在输入若干个主要参数之后就可以生成型线，这种方法十分简便，减少了大量的人力物力。船体型线的设计就是设计船体形状，不同的型线特征对船舶性能有很大的影响。4.1.1首尾端形状对阻力影响 1、 首尾横剖面的形状对阻力有影响，首尾横剖面形状一般分为U形，V形。U形横剖面的特点是在垂直方向上，横剖面面积分布较均匀，对于航速较高的船舶船首采用U形横剖面较为合适，因为U形剖面在满载水线处较瘦，可以减少兴波阻力。V形剖面的横剖面面积集中在上方，在满载水线处比较宽，且湿面积比U形剖面小，因此对于低速船舶采用V形剖面较为合适，可以减小摩擦阻力。尾部使用V形剖面可以使螺旋桨效率不受影响，对阻力性能有利。采用U形剖面可是船体振动较小，对推进效率有利14-16。2、 球鼻首一般可以用来减小船舶阻力。对于航速较高的中高速船吗，采用球鼻首可以使兴波阻力下降，因为球鼻首在船行进过程中产生的波系与船体波系发生干扰，且这种干扰是有利的，因此，可以降低波高，使兴波阻力减小。对于航速较低的肥大型船，安装球鼻首可以在满载时减小舭涡，在船舶压载时减小破冰阻力。4.1.2平行中体对阻力影响 船舶采用平行中体后，可以使首尾两端尖瘦，对于中低速船舶，可以减小兴波阻力，但对于高速船来说，设置平行中体，则使船呈现S形，在高速时，容易在肩部形成严重的漩涡，使阻力增大，因此高速船不适合采用平行中体。4.2 型线图4.2.1概述船体型线图是表示船体集合形状和尺寸的图形，由横剖线图，纵剖线图，半宽水线图和型值表组成的。横剖线图由横剖线构成，纵剖线图由纵剖线构成，半宽水线图由水线构成。型值表由型值构成。横剖线：本船把垂线间长等分10份，得到11个横剖面，船体型表面与横剖面的交线就是横剖线。纵剖线：本船把船宽等分为6份，得到平行于中线面的纵剖面，船体型表面与纵剖面的交线就是纵剖线。水线：本船把船舶设计吃水等分若干份，得到平行于基平面的水线面，船体型表面与水线面的交线就是水线。型线图中要包含型值表，这样有利于型线的绘制。4.2.2型线图绘制本船首先依据母型船的型值表，计算出所设计船的型值，绘出新船型值表。其次，依据新船的型值表， 用CAD进行描点绘图，依次绘出横剖线图，纵剖线图，半宽水线图。水线依次为BL,195WL,390WL,585WL,780WL,975WL。纵剖线为930纵剖线，1615纵剖线。该船共分为十站，站距为2200mm。横剖线图的横坐标是930纵剖线，1615纵剖线，纵坐标是BL，195WL，390WL， 585WL， 780WL，975WL。横剖线图的左侧是尾封板，0站，1/2站，1站，1 1/2站，2站，3站，4站，5站的船体横剖线，右侧是6站，7站，8站，8 1/2站，9站，9 1/2站，10站的横剖线。纵剖线图的横坐标是站号，纵坐标是BL，195WL，390WL， 585WL， 780WL，975WL。图中绘出了基线，935纵剖线，1615纵剖线以及主甲板中心线和主甲板边线随船长的分布情况。半宽水线图的横坐标是站号，纵坐标是930纵剖线，1615纵剖线。图中绘制了195WL，390WL， 585WL， 780WL，975WL以及主甲板边线随船长的分布情况。最后，对所绘出的型线图进行线型光顺，每个型线图的型值都是一一对应的，对型线图进行螺旋式修改优化，并修改型值表。4.3本章小结 船体型线对整个设计过程都是十分关键的步骤。型线设计关系到船的经济性，航行性能等。本章在分析了型线的形状对船舶性能的影响后，在母型船型线图的基础上，绘制了本船的型线。设计出的型线有利于减小阻力，提高船舶性能。首部型线为前倾式，尾部为隧道型船尾，符合内河船的一般特点。第5章 静水力计算与静水力曲线绘制第5章 静水力计算与静水力曲线绘制5.1概述首先依据型值表中的数据，利用梯形法计算出该船的每一水线下的面积AW，漂心纵向坐标XF，排水体积V及排水量，每厘米吃水吨数TPC，浮心纵向坐标XB及垂向坐标ZB等。然后根据计算出的数据绘制静水力曲线图。静水力曲线图表现了各要素随吃水的变化情况。5.1.1静水力曲线 依据静水力计算出的数据进行单位换算，并描点，绘出静水力曲线，纵坐标为吃水，所有的静水力曲线都绘制在一个静水力曲线图中。浮性曲线，稳性曲线和船型系数曲线构成静水力曲线图。浮性曲线包括： （1）每厘米吃水吨数曲线； （2）漂心纵向坐标曲线； （3）水线面面积曲线； （4）浮心纵向坐标曲线； （5）浮心垂向坐标曲线； （6）总排水量曲线； （7）总排水体积曲线； （8）型排水体积曲线。稳性曲线包括： （1）横稳心半径曲线； （2）纵稳心半径曲线； （3）每厘米纵倾力矩曲线。船型系数曲线包括：（1）水线面系数曲线； （2）方形系数曲线； （3）棱形系数曲线； （4）中横剖面系数曲线。5.2 静水力计算过程下图为本船的静水力计算过程： 表5.1 水线号195WL L=2.2米 AW,XF,IT,IL计算表站号水线半宽面矩乘数惯矩乘数面矩惯矩水线半宽立方0120.00 -390.00 0.00 0.00 30.95 -24-1.91 3.81 0.87 41.22 -11-1.22 1.22 1.83 51.19 000.00 0.00 1.69 61.05 111.05 1.05 1.16 70.89 241.78 3.56 0.70 80.69 392.07 6.21 0.33 90.29 4161.16 4.64 0.02 100.00 5250.00 0.00 0.00 总和6.29 2.93 20.50 6.60 修正值0.00 0.00 0.00 0.00 修正后6.29 2.9320.56.6计算公式AW=2LXF=L/IL=2(L)3-AWXF2（米4）IT=2/3L(米4）计算结果27.70 1.03 407.189.68 表5.2 水线号390WL L=2.2米 AW,XF,IT,IL计算表站号水线半宽面矩乘数惯矩乘数面矩惯矩水线半宽立方0121.666-39-5.0014.994.6231.876-24-3.757.506.6041.959-11-1.961.967.5251.975000.000.007.7061.890111.891.896.7571.538243.086.153.6481.075393.239.681.2490.4874161.957.790.12100.0005250.000.000.00总和12.466-0.5749.9738.20修正值0.83-2.57.52.31修正后11.6361.9342.4735.89计算公式AW=2LXF=L/IL=2(L)3-AWXF2（米4）IT=2/3L(米4）计算结果51.20.36897.8152.63 表5.3 水线号585WL L=2.2米 AW,XF,IT,IL计算表 站号水线半宽面矩乘数惯矩乘数面矩惯矩水线半宽立方011.06-416-4.2416.941.1922.05-39-6.1418.428.5832.17-24-4.348.6710.1942.23-11-2.232.2311.0452.23000.000.0011.0262.18112.182.1810.2971.86243.727.446.4281.33393.9911.982.3690.684162.7210.860.31100.005.0025.000.000.000.00总和15.77-4.3478.7261.40修正值0.53-2.128.470.59修正后15.24-2.2270.2560.81计算公式AW=2LXF=L/IL=2(L)3-AWXF2（米4）IT=2/3L(米4）计算结果67.06-0.321489.1889.18 表5.4 水线号780WL L=2.2米 AW,XF,IT,IL计算表 站号水线半宽面矩乘数惯矩乘数面矩惯矩水线半宽立方00.71-525-3.5717.830.3612.00-416-7.9931.977.9822.18-39-6.5319.5810.3032.26-24-4.539.0611.6042.30-11-2.302.3012.1052.29000.000.0011.9962.26112.262.2611.5172.04244.088.168.4981.56394.6714.003.7790.864163.4313.730.63100.005250.000.000.00总和18.45-10.47118.8878.74修正值0.36-1.788.910.18修正后18.09-8.69109.9778.56计算公式AW=2LXF=L/IL=2(L)3-AWXF2（米4）IT=2/3L(米4）计算结果79.61-1.062252.47115.23 表5.5 水线号975WL L=2.2米 AW,XF,IT,IL计算表站号水线半宽面矩乘数惯矩乘数面矩惯矩水线半宽立方01.88-525-9.3846.886.5912.10-416-8.3933.559.2222.25-39-6.7520.2511.3932.29-24-4.589.1612.0242.30-11-2.302.3012.1752.30000.000.0012.1762.30112.302.3012.1772.14244.278.549.7381.72395.1515.465.0791.024164.0816.321.06100.135250.643.200.00总和20.41-14.95157.9691.60修正值-3.140.0425.043.30修正后19.41-14.91132.9288.30计算公式AW=2LXF=L/IL=2(L)3-AWXF2（米4）IT=2/3L(米4）计算结果85.4-1.692586.75129.51 表5.6 T=0.195米 ,CB,TPC计算表水线号TiAWi成对和自上至下和i=T/2()i=W()LBTiCBi(TPC)i=（）W/100(吨/厘米）000000000010.19527.727.727.72.702.719.730.1370.2820.3951.278.9106.610.3910.3939.470.2630.5130.58567.06118.26224.8621.9221.9259.200.3700.6740.7879.61146.67371.5336.2236.2278.940.4590.8050.97585.4165.01536.5452.3152.3198.670.5300.85 表5.7 T=0.195米 XB计算表水线号AwiXfi（）（）成对和自上至下和i（米3）XBi=T()/2i（米）00000000127.71.0328.5328.5328.532.71.03251.20.3618.4346.9675.4910.390.71367.06-0.32-21.46-3.0372.4621.920.32479.61-1.06-84.39-105.85-33.3936.22-0.09585.4-1.69-144.33-228.72-262.1152.31-0.49 表5.8 T=0.195米 ZB计算表水线号i（米3）成对和自上至下之和T/2()/iTiZBi=（）-（）00000.000.000.0012.72.72.70.100.200.10210.3913.0915.790.150.390.24321.9232.3148.10.210.590.37436.2258.14106.240.290.780.49552.3188.53194.770.360.980.61表5.9 BM,BML,KM,KML计算表水线号i（米3）ITi（米4）ILi（米4）BM=()/()(米）BML=()/()(米)ZBiZMi=（）+（）ZMLi=（）+（）00000.000.0000.000.0012.79.68407.183.59150.810.13.69150.91210.4852.63897.815.0285.670.245.2685.91322.2689.181489.184.0166.900.374.3867.27436.84115.232252.473.1361.140.493.6261.63553.04129.512586.752.4448.770.613.0549.38表5.10 MTC计算表水线号i(吨）BML(米）（）（）L(米）MTC=()()/100()(吨米）0000.0000.0012.7150.81407.19170.24210.3985.67890.11180.49321.9266.91466.4518.870.78436.2261.142214.4919.761.12552.3148.772551.1622.151.15表5.11 CM,CP计算表水线号中横剖面半宽成对和自上至下之和AMi=T()BTiCM=AMi/BTiCBiCPi=CBi/CMi00000.000000011.2231.2231.2230.2380.8970.2660.1370.51521.9753.1984.4210.8621.7940.4810.2630.54732.2274.2028.6231.6812.6910.6250.370.59242.2964.52313.1462.5633.5880.7140.4590.64252.34.59617.7423.4604.4850.7710.530.687 表5.11 静水力计算总表水线号AWXFVXBZBILITBMBMLZMZMLLMTC19527.71.032.71.030.1407.189.683.59150.813.69150.91170.2439051.20.3610.390.710.24897.8152.635.0285.675.2685.91180.4958567.06-0.3221.920.320.371489.1889.184.0166.904.3867.2718.870.7878079.61-1.0636.22-0.090.502252.47115.233.1361.143.6361.6419.761.1297585.4-1.6952.31-0.490.612586.75129.512.4448.773.0549.3822.151.155.3 静水力曲线图绘制根据静水力计算的表格，用CAD绘制出各要素随吃水的变化曲线，要所使有的曲线绘制在一张图纸上，就要进行单位换算，最终用一张图就可以看出各个要素随吃水的变化情况，这对于船舶施工建造是十分重要的。5.4 本章小结本章在设计出的型线图的基础上，计算了不同水线下的静水力，包括水线面面积，漂心纵向坐标，排水体积，排水量，每厘米吃水吨数，每厘米纵倾力矩，横稳心半径，浮心纵向坐标，浮心垂向坐标等，最终绘制了静水力曲线图。从曲线中看出了各要素随吃水的变化规律，符合静水力一般变化规律，证明了本船的型线图设计的准确性和合理性。57第6章 稳性校核与阻力计算第6章 稳性校核