船舶毕业论文-水生植物打捞船（三体）技术设计

水生植物打捞船技术设计总体方案及第一部分专业船舶与海洋工程学生姓名指导教师重庆交通大学航海学院前言三峡库区自蓄水以来，库区长江干线及其支流的富营养状况日益严重，导致了库区水生植物在一定条件下的繁殖和疯长，对库区水体造成了严重的污染，并严重影响到船舶的航行安全。近几年，随着人们环保意识的增强以及政府相关部门对河道环保的整治与投入，各种样式的钢体水生植物打捞船应运而生。综观国内大多数打捞船，尽管较之以往的人工打捞有了大大的效率提高，但目前国内缺乏适用于大面积水生植物污染治理，并具备综合作业功能的专业打捞船。三峡库区的植物打捞船往往仍需大量人工辅助打捞，整个过程劳动强度大，作业繁重，噪音大，效率低，安全性能差，且容易造成二次污染。因此，从长远发展眼光看，研制开发一种具有集收割、聚拢、打捞、滤水、压缩、输送、卸载等于一体的现代化新型环保水生植物打捞船是解决水生植物泛滥的当务之急。船舶设计分四个阶段进行，即为初步设计、详细设计、生产设计和完工设计。本设计是在参考母型船的基础上进行改造的。这次的毕业设计主要工作船舶设计阶段中的初步设计。这一设计的主要工作，是在深入分析任务书和调查研究的基础上，从全局出发，提出各种可行性方案，进行分析比较，得出一个合理的设计改善方案。本次设计的题目为水生植物打捞船技术设计，本船采用全玻璃钢结构，用模具整体成型的单板结构舷外推进的三体船。双机、双桨、单甲板、横骨架式。主要用于三峡库区江面有害水生植物的打捞、转运等处置。新船设计主要是采用母型改造法，收集优秀母型船资料（如船舶类型、主尺度系数和排水量、航速及型值等等）并加以整理和保存，然后根据设计任务书的要求，针对新船进行对母型船参数的选取和参照，最后通过一定的改造措施，提取母型船优秀的因素，集中起来，便得到新设计船的所用的主要要素的数据，然后进行一系列的设计工作。最终达到的目的是加强母型船的打捞能力，提高工作效率。设计者郭小平2012年6月于重庆交通大学目录摘要ABSTRACT第1章绪论111概述112设计任务书113任务书分析214设计方法215研究重点2第2章主要要素确定321概述322确定船舶主要要素应满足的基本要求323对设计船的分析324确定主要要素的步骤4241船长L的估算4242船宽B及片体船宽B的估算4243吃水的估算4T244型深的估算4D245方形系数的估算5BC246排水量的估算525主要要素确定如下5第3章型线设计631概述632型线设计的基本要求633型线设计634型线图的绘制过程8342纵剖线图9343半宽水线图9344横剖线图935型线光顺1036注字和标注尺寸10第4章总布置设计1141概述1142总布置设计内容及原则1143总体布局的区划12431主船体内船舱的划分12432上层建筑的划分1344舱室和通道布置13441生活舱室的布置13442通道的布置1345主要舾装设备布置1446外部造型与内装设计14461外部造型设计14462内装设计1547本章小结15第5章结构计算1651概述16511船型及用途16512船级及稳性16513载重量与续航力16514主机、航速与抗沉性1652船体主要参数1753结构型式及材料1754结构设计载荷1755层板结构尺寸按规范28211956骨材按规范285121第6章基本结构图绘制2361概述2362基本结构图绘制步骤23621片体中纵剖面图的绘制23622顶棚甲板图的绘制24623主甲板图的绘制24625舱底图的绘制2563本章小结25第7章船体材料明细表编制25第8章船体说明书2681主要参数2682总体布置2783结构设计2784动力装置2885操纵系统2886锚泊及系泊设备2887救生设备2888抗沉性考虑28第9章结论与展望2991结论2992展望30致谢31参考文献32附录33摘要三峡库区自蓄水以来，库区长江干线及其支流的富营养状况日益严重，导致了库区水生植物在一定条件下的繁殖和疯长，对库区水体造成了严重的污染，并严重影响到船舶的航行安全。目前库区缺乏针对水生植物的专业打捞船。本文结合三峡库区这一急需解决的问题，拟完成针对水上植物的专业打捞船的技术设计，并采用先进的三体船船型进行船体设计。本设计船采用全玻璃钢结构，用模具整体成型的单板结构舷外推进的三体船。双机、双桨、单甲板、横骨架式。本设计课题充分体现了当前三峡库区的需求，因此，该课题具有十分重要的现实意义。本文调查总结了近几年国内外该类船舶的发展状况，分析研究了该类船舶的设计重点，通过分析母型船（“1600三体船”）的性能特点，在确保设计船操纵性和经济性的基础上，小组人员共同研究了水生植物打捞船的总体方案，包括设计任务书分析、船型和主要要素的确定、船体型线设计、总布置设计。本人设计重点包括结构计算，基本结构图绘制，船体材料明细表制作以及船体说明书编写。关键词三峡库区，打捞船，水生植物，玻璃钢，设计ABSTRACTTHETHREEGORGESRESERVOIRAREASINCETHEWATERSTORAGE,THEYANGTZERIVERANDITSTRIBUTARIESTRUNKLINESOFRICHNUTRITIONINCREASINGLYSERIOUS,LEADINGTOTHERESERVOIRAREAOFAQUATICPLANTSINCERTAINCONDITIONSREPRODUCTIVEANDFLOWERS,FORRESERVOIRWATERCAUSEDSERIOUSPOLLUTION,ANDSERIOUSLYAFFECTEDTHENAVIGATIONALSAFETYOFSHIPCURRENTLYTHEYANGTZERIVERLACKOFAQUATICPLANTSFORTHEPROFESSIONALSALVAGESHIPCOMBININGWITHTHETHREEGORGESRESERVOIRAREAOFTHEURGENTNEEDTORESOLVEPROBLEMS,PLANSTOCOMPLETEAQUATICPLANTSFORTHEPROFESSIONALTECHNICALDESIGNOFTHESALVAGESHIP,ANDTHEUSEOFADVANCEDTHREEBODYSHIPTYPESFORHULLDESIGNTHISDESIGNSHIPADOPTSFULLFIBERGLASSSTRUCTURE,WITHTHEVENEEROFMOLDINGWHOLESTRUCTUREOFTHETHREEBODIESOVERBOARDTHEDOUBLESCULLS,MACHINE,SINGLEDECK,HORIZONTALSKELETONTYPETHISDESIGNTASKFULLYREFLECTTHETHREEGORGESRESERVOIRAREAOFTHECURRENTDEMAND,THEREFORE,THISISSUEHASVERYIMPORTANTPRACTICALSIGNIFICANCETHISTEXTSURVEYTALLIEDUPFORTHELASTFEWYEARSATHOMEANDABROADTHETYPEOFDEVELOPMENTCONDITIONOFSHIPS,ANALYZEDTOSTUDYTHETYPEOFDESIGNPOINTOFSHIPS,PASSANALYTICALMOTHERTHEFUNCTIONCHARACTERISTICSOFTHETYPESHIP1600THREEBODYBOAT,INENSURINGANDDESIGNINGTHEFOUNDATIONTHATTHESHIPMANIPULATESSEXANDECONOMY,THEGROUPPERSONNELSTUDIESTHETOTALPROJECTOFSETTLINGTHESALVAGESHIPAQUATICPLANTSANDINCLUDETODESIGNANALYSIS,SHIPTYPEANDMAINMAINFACTOROFTASKBOOKREALLYSETTLE,SHIPBODYFIGURELINEDESIGN,SHIPSGENERALARRANGEMENTDESIGNTIDESIGNHIGHLIGHTSINCLUDETHESTRUCTURECALCULATION,THEBASICSTRUCTUREOFTHEDRAW,HULLMATERIALLISTPRODUCTIONANDTHEHULLTOWRITEKEYWORDSTHETHREEGORGESRESERVOIRAREA,THESALVAGESHIP,AQUATICPLANTS,FIBERGLASS,DESIGN,STRUCTURECALCULATION第1章绪论11概述本次毕业设计的课题是水生植物打捞船（三体）技术设计（总体方案及第一部分）。设计分三个阶段进行，即为总体设计，性能设计，结构设计。三大阶段又分七个子阶段进行主要要素确定、型线设计、总布置设计、结构计算、基本结构图绘制、船体材料明细表制作和船体说明书编写。设计过程中要完成总布置图、型线图、基本结构图设计绘制。型船资料和相关的内河船舶设计建造规范是本次设计的主要依据和遵循的原则。12设计任务书121船型及用途本船采用全玻璃钢结构，用模具整体成型的单板结构舷外推进的三体船。双机、双桨、单甲板、横骨架式。主要用于三峡库区江面有害水生植物的打捞、转运等处置。122航区及稳性本船航区为长江B、C级及J2级航段。本船按照CCS的相关规范及规则进行设计，稳性及干舷满足内河高速船入级与建造规范2002和内河船舶法定检验技术规则2004的要求。123载重量与续航力本船满载排水量约145吨，设计吃水时主机配套手提式塑料油箱25升1个，船员人数3人，续航力约8H。124主机、航速与抗沉性主机选用90HP的舷外机两台。满载试航速度不小于18KM/H。本船将内底板与船底板之间作为浮力箱体，填充低密度硬质闭孔聚氨酯发泡材料，满足抗沉性要求。125水生植物打捞系统在各单体中部设计水生植物存储舱一间，在储存舱设有一台抽吸泵，用于将藻类水生植物抽吸转运处理。13任务书分析根据设计任务书要求，可知本船的设计特点1、考虑到水生植物种类的多样性和收集的多变性，本船要求灵活、机动、回转性要求高，船长不宜过长。2、本船采用全玻璃钢结构，因此具体设计必须按照玻璃钢船建造规范要求进行设计。3、本船属布置地位型船，设计着重甲板面积布置。双机、双桨、单甲板、横骨架式、型深受航区限制，设计时多从经济性和实用性方面考虑。4、本船采用模具整体成型的单板结构舷外推进的三体船，注重尾部设计。5、本船主要用于三峡库区江面有害水生植物的打捞、转运等处置，设计着重解决打捞能力，提高工作效率。14设计方法主要要素确定、型线设计主要参考船舶原理、船舶设计原理以及规范、规则等要求；总布置设计主要参考母型船资料；结构设计按内河高速船入级与建造规范2002及型船资料选取构件的尺寸；基本结构图的绘制按照结构计算书的结果，严格依照船体制图规范进行绘制。15研究重点在毕业导师的指导下，参考相关文献和资料，通过分析母型船“1600三体船”的性能特点，对设计船进行主要要素估算、型值确定以及总布置设计，并运用AUTOCAD软件绘制型线图、总布置图、基本结构图等技术图样，最后得到相应技术设计资料。主要要素估算，主要利用母型换算进行近似估算。型线设计和总布置设计一般采用母型改造法，利用所持母型船的型线图、总布置图以及其各项数据进行水生植物打捞船的型线设计和总布置设计。结构计算依据所得的相关船体参数，按照内河高速船入级与建造规范（2002）进行设计计算，结构型式采用单板横骨架式。利用结构计算的结果，按照船体制图规范绘制基本结构图，最后完成船体材料明细表、船体说明书和毕业设计说明书。第2章主要要素确定21概述船舶的主要要素包括船舶的排水量、主要尺度（船长L、船宽B、型深D、吃水D）以及船型系数（方形系数、棱形系数、水线面系数、中剖面系数）。BCPWPCMC它们是描述船舶几何形状的一些最基本的特征数据，这些主要要素对船舶技术经济性能（如快速性、稳性、耐波性、重量、容量、强度、总布置、经济性等）都有重大的影响，对船舶设计质量也起着决定性的作用。因此合理地确定船舶主要要素，是船舶设计中最基本最重要的工作之一。22确定船舶主要要素应满足的基本要求船舶设计的理论和实践表明，船舶主要要素的确定必须满足如下的基本要求（1）满足浮力要求，即设计船吃水时的浮力应等于设计排水量（LWDW）；（2）满足容量要求，即满足设计船所需的舱容和甲板面积；（3）满足设计船的各项技术性能，包括快速性、稳性、操纵性、耐波性和强度等；（4）满足有关部门对设计船的使用要求；（5）满足客观条件航区航线、港口等对设计船主要要素的限制；（6）努力提高设计船的经济性。23对设计船的分析设计船为航行于长江B、C级及航段的打捞船，在满足排水量、总布置等方面2J的要求下，为了打捞船作业流道可以得到较高的工作效率，所以设计成三体船。要注重满足总布置和操纵性方面的要求，所以要注意设计船的船宽B不能设计得太窄。设计船航速不高，从航道的限制条件以及操纵性和造价方面考虑，船长不宜太长，因此设计船的L/B值较小而B/T值较大。型深由于受限制，吃水也不宜太深，以满足干舷的要求，也不宜太浅，太浅对舵效和推进效率不利。船长主要从总布置、经济性、浮力方面以及限制因数考虑；船宽从总布置、浮力和限制因数考虑；型深从造价、保证强度和保证干舷要求方面考虑；吃水从螺旋桨布置，舵效以及推进效率等方面考虑，方形系数从浮力方面和经济性等方面考虑。24确定主要要素的步骤241船长L的估算参考母型船“1600型三体船”的舱室划分，设计船沿船长方向上，依次设尾舱、浮力舱、存储舱，空舱，压载舱和艏尖舱。设计船舱室跟母型船布置一致，只将尺寸略作调整。1尾舱根据母型船选取，取20M。2浮力舱取25M3存藻舱考虑设计船需安放抽藻泵和2立方米存藻池，参照母型船选取，取35M4空舱取60M，在空舱中放置压载水柜，用于调整船舶浮态。5艏尖舱按照钢质内河船舶入级与建造规范（2009）有关规定，防撞舱壁应在距首垂线01L3M范围内合理设置。结合实际情况，艏尖舱取为2M。综上设计船的总长L尾舱浮力舱存藻舱空舱艏尖舱20M25M35M60M2M16M参照母型船标准，本船垂线间长为153M242船宽B及片体船宽B的估算参照母型船“1600型三体船”，船体总宽取6M，置于主甲板前两部两片体之间的打捞装置的宽是11M，两边各留005M的空隙，防止打捞装置与船体摩擦。最后，推算出片体船宽可取12M。B243吃水的估算T设计吃水的选择主要从浮力及保证螺旋桨有适宜的直径这两个方面来考虑。同时因为水面垃圾往往分布在靠岸边的浅水区及码头边等角落处，所以清漂船吃水的选择也要考虑航道浅滩处的深度的限制。由三峡库区的水域情况及母型船资料取吃水050M。T244型深的估算D为尽可能的避免连接桥甲板在迎浪航行时受到波浪的拍击，三体船应具有较大的干舷，要满足最小干舷的要求，故取型深136M。D245方形系数的估算BC为了减小阻力，片体的一般偏小，在050065范围之间。本船参照母型船，故设计船取055。503140LDCBBC246排水量的估算由阿基米德原理知，船舶所受的浮力等于排开水的重量，即三片体排水总和310100615312050551524TBLBTC式中是水的密度，单位，取103/KGM是附体体积系数，这里取1006L为垂线间长B取片宽长度注三片体的总排水量小于全船的排水量，故本船排水量约为145T25主要要素确定如下总长160M垂线间长153M总宽60M吃水05MBT型深136M排水量145TD片体船宽12MB第3章型线设计31概述船体型线设计是船舶总体设计的重要内容之一，船体型线的好坏对船舶的技术性能和经济性有重大的影响。型线图是后续的结构设计、性能计算、模型试验、舱室布置和放样建造的依据，常用的绘制型线的方法归纳起来有改造母型法、自行绘制法、系列型线、数学型线等等。无论采用哪种方法，都必须掌握船体主要形状特征和参数对船的性能、布置等的影响规律，以此作为设计型线的基础。通过分析本设计船型线设计采用母型改造法，母型船经过广泛的系列船模试验，其阻力、推进等试验资料较全面。优秀母型船符合新船要求，可直接选用母型船的型线资料，型线设计简单可靠。但是选用优秀的系列型线并不代表新船型线设计结果一定是最佳的，所以在后续工作中将根据技术参数对型线进行修改。32型线设计的基本要求船舶主要要素只表示船舶的主要特征，而确定船舶形状的则是船舶的型线。因此，型线设计时必须注意一下几点（1）保证新船具有良好的航行性能。型线设计通常把快速性（推进和阻力）放在主要地位考虑，同时兼顾耐波性、操纵性和稳性。（2）考虑总布置的要求。总布置所需的甲板面积、货舱大开口的尺寸、纵倾的调整等对型线设计都有一定得要求，型线设计中应加以考虑和满足。（3）考虑船体结构的合理性和工艺性。（4）外观造型。水线以上的首尾轮廓线、甲板边线以及外露的折角线应考虑美观和造型方面的要求。33型线设计设计新船的型线，本次设计由老师提供了一艘与新船相近的优秀母型船的型线资料，通过改造，就可得到符合新船设计要求的型线。用母型改造方法生成的型线，可以保持优秀母型船的型线特征，因而对新船的性能比较容易把握。一个有经验的设计师，从优秀线型出发经适当修改而成的型线往往优于用其他方法设计的型线。因此，用母型改造法设计型线是一种非常实用并且行之有效的方法。在选择母型船时，不仅要考虑到母型船型线的优良性，还要注意到新船与母型船之间要素如FN、CP、CM、XB、LPPB、BD等的接近程度，否则修改量太大，就很难保持母型船的优良性能所以选择母型船时，要对母型船的性能和型线特征加以分析，结合需要改造的参数和修改量对新船的性能作出估计，使修改有的放矢，做到扬长避短。型线设计理论依据（1）船长的变换（仅船长不同）LOL将母型船各站横剖面完全不变地分别移到相应的站号上，即可得到设计船的型线图。（2）船宽的变换（仅船宽不同）OIJOIJYB算出设计船个水线的半宽值，即可绘制出设计船的型线图。设母型船船宽为BO，设计船为B，则比例系数KB/BO。在型船的横剖面图上，分别令某根水线的各站半宽为X0，X1，XN。将各半宽值分别乘以比例系数K，则新船该根水线的各站半宽值X0KX0其他各根水线的半宽值也同样求得。（3）吃水的变换（仅吃水或型深不同）OT将母型船的各水线半宽值移到设计船的相应水线上即可。（4）船长、船宽及吃水都不同结合上述单向主尺度差异的方法改绘，逐个进行，叠加其结果而得34型线图的绘制过程型线图的绘制采用母型船改造方法。由于该船型为三体船，所以型线图只绘制一个片体的型线形状。根据船体制图相关规范绘制型线图。在对设计船的型线图进行设计时，依据的是母型船改造法，我们先将老师给的1600三体船型线图拿来改造的，主要是参考其型线图中的横剖面图，对横剖面图的改造参考方法是母船改造法中的横剖面面积曲线的改造原理，运用CAD的技巧方法，先将母船横剖面图建块，再按X、Y、Z三方向的比例进行缩放，最终得到设计船的横剖面图，然后再在此图上量取型值，建立常规型值表，数据如下341作格子线在视图中格子线是型线的投影，型线图的绘制精度在很大程度上取决于格线是否准确。作格子线，包括绘纵剖线的基线；根据该船垂线间长为153M，绘制首垂线和尾垂线；作半宽水线图的船体中线和型宽线，船体片体宽度为12M，取半宽值为600MM；作纵剖线和半宽水线图的站线，根据型值表的站数将垂线间长10等分，作出站号线，相邻站位间距1530MM，由于船首形状的特殊性，为能真实展现船首形状，型值表半宽值表高度值站号200WL400WL设计水线500WL600WL800WL折边线折角线内边折角线外边甲板边线底龙骨折角边折边线甲板边线剖线1剖线204435145185205415264945146000400800136030145144351451852054152649451460004008001360301452443514518520541526494514600040080013603014534435145185205415264945146000400800136030145444351451852054152649451460004008001360301455443514518520541526494514600040080013603014564304895155195395244915115890400800136038161740447650550853051548150158104188001360451948346430466470496481445465546046880013607630392092933203503813663273474300541800136018413009511918320724327225722524132805868001360471/102546576785757070164063880013601360/在船首部加设一个站号；作横剖线图的船体中线、基线和型宽线，型宽为1200MM；作纵剖线图和横剖面的水线，根据船体吃水为500MM，取200MM为间距绘制水线，以基线为准作2000WL、400WL、设计水线、600WL、800WL；根据半宽为600MM作半宽水线图和横剖面图的纵剖线，以200MM为间距作200纵剖线和400纵剖线。由于计算机绘图比手工作图精确，格子线的光顺性得以保证。342纵剖线图根据型值表中的高度值和各站位的距离以及总布置图中提供的相关尺寸，建立相应的型值表坐标，然后在纵剖面图中绘制出船体外轮廓线、甲板边线、舷边折角线和折边线。纵剖线的数量和位置根据船体表面的弯曲程度，根据型值表的要求选取两根，分别为200纵剖线和400纵剖线。纵剖线的绘制，采用已有型值进行描点运用样条曲线命令连线而成。343半宽水线图根据型值表中的半宽值和各站位的距离，建立相应的型值表坐标，然后运用CAD的相应工具在半宽水线图中绘制相应的线条。水线数量的选取，参照型值表，选取5根水线，分别为200WL、400WL、设计水线500WL、600WL、800WL。通常绘制水线面只绘制左侧，水线的绘制根据型值表中提供的半宽值，描点运用样条曲线连接而成。船体存在基线面，但型值表中并无尺寸记录，根据平行中体的相关尺寸及船体轮廓与基线的交点，在半宽水线图中绘制出基线面，并将其尺寸记入型值表中。344横剖线图由于船体形状一般左右对称，所以仅绘一侧横剖面即可，规定前半体绘右侧，后半体绘左侧。横剖面的绘制依然是根据现有母型船型值绘制。根据型值表的高度值与半宽值，建立相应的横剖图坐标，运用CAD软件的描点工具绘制出所需要的点坐标，再用样条曲线工具，在横剖面图中描点连线绘制出各站号线，以及舷边折角线、折边线、甲板边线。35型线光顺根据母型船型值表绘制型线的过程中暂不考虑型线的光顺性。型线绘制结束后，需要对型线的精确性进行检验。型线的精确性体现在型线的光顺、协调和投影一致三方面。型线的光顺性指各型线的曲率应和缓变化，不应有局部凹凸起伏和突变现象存在；型线的协调性是指同组型线间的间距大小应有规律地变化，不应有时大时小的现象存在；型线的投影一致性是指型线上任一点在三视图中的投影应符合点的投影规律，“长对正，高平齐，宽相等”。按照上述方法对型线进行反复修改，以最终达到光顺要求。最后进行图形缩放及加框，根据标准缩放比例选取缩放比例，经过反复选择，采用比例140对图形进行缩放，并加A2图框。运用CAD移动命令将图形在A2框中合理布置。36注字和标注尺寸在型线图中标注文字和尺寸，其基本内容如下1标注型线和格子线的名称和编号。2在图纸右上方空白处列出船体主尺度，在左上方列出型值表。3标注首尾尺寸和其它有关尺寸。4填写标题栏和反向图号栏。型线图见附录1。第4章总布置设计41概述所谓总布置设计，是以满足船东提出的使用要求和航行性能为前提，合理经济地确定新船整体布置的工作，具体地说，就是要完成新船总布置图的设计与绘制。总布置设计是船舶总体设计的重要内容之一，它不但对船的使用效能和航行性能有十分重要的影响，而且是其他各项设计和计算的主要依据。船舶总布置图，一般包括侧面图、各层甲板、舱底平面图及平台平面图，有的还要绘出横剖面图和阴影图。42总布置设计内容及原则总布置设计的具体工作包括以下内容（1）区划船舶主体及上层建筑。包括确定浮力箱体填充舱、水生植物储存舱、油水舱、工作舱室、居住舱室和其他各种舱室的位置和地位。（2）调整船舶浮态，妥善合理地安排船的各部分重量沿船长方向的分布，并且注意控制重量的垂向分布，协调稳性及摇摆性能对重心高度的不同要求。（3）布置船舶舱室和设备，包括各类居住和工作舱室的内部布置，以及舱内（除机器处所以外）和露天甲板上各种设备的布置等。（4）规划各部位的通道和出入梯口。在总布置设计时，除了注意各类船舶布置的特殊要求，还应遵守下列的基本原则（1）最大限度地满足和提高船舶的使用效能。（2）保证船舶具有良好的航海性能。（3）注意船体结构的合理性及工艺性。（4）满足各有关规范及规则的有关要求。（5）总体布置要便于建造、检查、维修、保养及设备的更换。（6）舱室布置时，要注意考虑工作生活需要，尽力改善船员及旅客的工作和生活条件。43总体布局的区划所谓总体布局的区划，就是根据新船的技术要求和使用特点，参考有关型船资料，并遵守法规和规范的规定，对全船空间进行合理的安排。431主船体内船舱的划分该部分的总布置设计主要是确定水密舱壁，甲板和平台、边舱及双层底等的设置与划分等。划分时要满足法规和规范的规定，要符合使用要求，要与适宜的船舶性能相配合。还要考虑诸如结构、强度以及建造工艺等各种因素。0肋位以后为挂机位置，本艇左右对称船体各安装有一90HP的舷外机。03肋位为尾舱位，在艉舱内左右各安放有一抽水泵，可以排出船舱内的积水。舱内左右各安放有一25L塑料油箱，另外与油箱隔开的位置放置有一12V80AH蓄电池。甲板上安放有一发电机。38肋位处下体舱内为浮力舱，舱内填充白色发泡材，保证船体的抗沉性。815左右体及中间体共设计为2个立方的存藻池3个，可以把收集的藻类放置于存藻池内。池内各安放有一抽藻泵，可以把藻类抽起存放于岸边的存藻池内。1017肋位处中间船体上设计奖有一微滤机，可以把螺旋收集器上收集的藻类经过微滤机过滤后存放于穿上的存藻池内。1725肋位设计有一自动旋装式回收机，可以把藻内抽到微滤机内进行过滤。2528肋位处在右侧设计有一驾驶台，对机器进行操控。2630为甲板艏部，在艏部设计有一过滤网，可以把树枝类大的物品挡在外面。在船两侧各安装有5个超声波除藻仪。432上层建筑的划分设计船的上层建筑为甲板室。甲板室中主甲板室隔成机舱、厨房、厕所。驾驶甲板室长55米，前后分别设置了驾驶室和船员居住舱，顶篷甲板布置桅杆和航行通导灯关信号设备。上层建筑的外观造型也是总布置设计的一项重要内容。总体布局时，还必须根据船的用途、尺度和航速，把主体、上层建筑及桅杆等单元体从总体外观上协调，使其具有自己的特性及风格。44舱室和通道布置441生活舱室的布置设计船2人船员舱设置在燃油舱前面，其面积和设备满足规范的有关规定，床位沿船长方向布置。由于是内河工作船，不必设置专门的餐厅及厨房，但设置有公共卫生间，设备布置满足规范要求。442通道的布置船上的通道包括人行通道和货物通道，设计船不涉及货物通道。人行通道的布置原则是满足使用和安全要求；符合法规和规范的规定；通行便捷并节省布置地位。室内水平通道（即走道）的布置从使用方面来看，尽量直通，不迂回曲折。垂直通道中的梯道布置应尽可能上下对齐，扶梯位置要明显、易寻。通道要分主次，主要通道应宽敞。通道设计除了要满足人员平时出入需要外，还必须满足法规关于脱险通道布置的要求。当船舶发生危险时，脱险通道应不妨碍人员的撤离和救援工作。船员室外通道主要考虑船员到达各处甲板操作处所的方便。梯子布置除了要考虑各层甲板之间设置斜梯（因地位限制无法设置斜梯时可以采用直梯），还要设置进入各深舱及空舱的梯子，到深舱及空舱的梯子一般可以用直梯。45主要舾装设备布置主要介绍外舾装设备的布置，包括舾装设备、锚泊和系泊设备、救生设备、信号设备以及吊机的布置。（1）舵设备布置一般船舶的舵均布置于船尾螺旋桨的尾流中。此时，舵可以利用螺旋桨尾流来提高舵效，同时舵也可以起到整流作用，从而改善推进效率。舵的下缘一般不低于基线，以防止搁浅时舵被碰坏，也不高于螺旋桨盘面的最低点，以便充分利用螺旋桨尾流。舵的上缘应尽量接近船尾底部，以降低舵杆弯矩，并减少舵上缘的绕流，从而提高舵效。设计船采用双舵，以配合外弦发动机，更好的提高推进效率。（2）锚泊和系泊设备布置锚泊设备的布置，应根据船舶种类、航区和舾装数，按有关船级社规范的要求进行配置。系泊设备按规定配备，其布置时要注意首尾各设一对平行于船体中心线的带缆桩，兼作拖桩用；系缆用的缆桩应布置在舷侧，通常是两舷对称布置；绞缆机械和绳车应作适当安排；导缆器和导缆孔的配置应与带缆桩结合考虑。（4）救生设备的配备与布置救生设备的配备应符合规范规定，其布置应便于需要时使用。（5）信号桅和信号设备信号桅的位置和高度按信号设备法规关于信号灯安装的规定来确定。信号设备的配备与布置应该符合相关规范与规则的规定。46外部造型与内装设计461外部造型设计船舶外部造型包括主船体、上层建筑和设备部件的造型，它们应协调一致，形成统一的整体。造型应遵循美学原则体现船舶的特征；表现船的“前进感”和“速度感”，要显示出动态的均衡与稳定；造型力求协调、匀称和统一，在形式和内容上也要统一；造型应具有独特的风格和时代感。总体布局处理上，应注意外形轮廓的光顺，呈流线型状；要选择恰当的比例关系和合理的尺度；门窗、开孔、栏杆等部件的细部处理上，要注意韵律感和节奏感；要注意突出视觉焦点。462内装设计内装设计包括室内空间处理、家具、平面和立面修饰、装潢处理、艺术修饰。内装设计的美学原则（1）恰当而完善地体现舱室功能，并服从于舱室功能。（2）舱室的一切设施和布局的安排应以人为中心，为人服务，应体现内容和形式的统一。（3）合理地处理室内空间、设施等尺度的比例关系。（4）室内布局匀称，格调和谐，规整而不呆板，变化而不杂乱，在变化中求得统一。47本章小结本章设计到的内容很多，设计时要比较充分地考虑甲板满足使用和机舱安全要求，总布置符合法规和规范的规定。设计船的主体舱室比较简单，空舱和压载舱的位置和长度可根据需要而调整，舱室布置重点在纵倾调整和甲板室内的适居性。总布置图见附录2。第5章结构计算51概述511船型及用途本船采用全玻璃钢结构，用模具整体成型的单板结构舷外推进的三体船。双机、双桨、单甲板、横骨架式。主要用于三峡库区江面有害水生植物的打捞、转运等处置。512船级及稳性本船航区为长江B、C级及J2级航段。本船按照CCS的相关规范及规则进行设计，稳性及干舷满足内河高速船入级与建造规范2002和内河船舶法定检验技术规则2004的要求。513载重量与续航力本船满载排水量约145吨，设计吃水时主机配套手提式塑料油箱25升1个，船员人数3人，续航力约8H。514主机、航速与抗沉性主机选用90HP的舷外机两台。满载试航速度约18KM/H。本船将内底板与船底板之间作为浮力箱体，填充低密度硬质闭孔聚氨酯发泡材料，满足抗沉性要求。本船结构按中国船级社内河高速船入级与建造规范（2002）要求进行校核，以下简称规范。52船体主要参数总长1600M型宽B60MOAL单个片体型宽12M双体间距24M设计水线长1555M设计吃水D05MWL设计水线宽583M型深D136MB满载排水量145T航区B、C级及J2级主机功率662KW2设计航速18KM/H乘员定额3人（含船员）53结构型式及材料531本船采用单底横骨架式结构双体船，材料以不饱和聚脂树脂为基体，以无碱玻璃纤维为增强材料，采用手工积层工艺，整体成型，骨材芯材采用聚氯乙烯（PVC）硬质闭孔发泡材料及胶合板。532尾封板尾封板采用耐水胶合板加强夹层结构。配662KW汽油2冲程挂机。本船参照内河高速船舶入级与建造规范2117（3）要求胶合板厚度40MM，实取50MM。54结构设计载荷541船重心处的设计垂向加速度的计算，按规范2512CGAGBLBHLVAWLWLWLICG341250726802SM式中1555MKNHMI2L89T5142895SGSCG按规范2514确定取215SACG542又据规范2516有义波高与航速的对应关系如下IHHV有义波高MHI121080502航速KNV23468设计垂向加速度512512512512512543局部计算压力按规范252223016MKNDAAPWLCGELSL5431船底波浪冲击压力按规范2522式中1ELKT504DLW525SMACG2A代入公式得23090116MKNPL5432船侧波浪冲击压力的计算按规范2541SP20819KNHSLS式中M29L代入公式得84PS5433甲板计算压力按规范2542D露天甲板2320MKNCLLL式中L511L93代入公式得27PDL5434水面以上的平底的波浪冲击压力按规范25322DLP1503022LCCGLSLHAAK54341双体船舯前水面以上平底波浪冲击压力2SL2L4501CGA630CH9818302HL代入得2302457MKNPSL54342双体船舯后水面以上平底波浪冲击压力2SLP012LK5A1CGA630CH98018032LHL代入得234632475MKNPSL5435上层建筑甲板室的顶板计算压力按规范254680612HCLKSD取ML541203562H代入得2138513MKNPSD上层建筑甲板室的侧壁、后壁计算压力按规范25463806152HCLKPSD取ML120562H代入得21943851MKNSD上层建筑甲板室的前壁计算压力按规范254638065212HCLKPSD取L120562H代入得2287385KNSD5436舱壁的计算压力按规范2547取HP100H代入得28MKN55层板结构尺寸按规范2821551单层板的最小厚度的计算MINTMMLKT0MIN式中K底145K侧125K甲11K顶09K上侧、后壁095K上前壁11K平145分别代入得515511船底外板T72MIN5512船侧外板934I5513甲板TIN5514顶蓬顶板5MI5515上层建筑甲板室的侧壁、后壁MT753IN5516上层建筑甲板室的前壁4MI5517船底外板水面以上平底板T2IN552单层板的厚度T应不小于按下式计算所得之值按规范2831PSFNU845521船底板式中29MKN2150MNFNUS50代入公式得实取T765T6平底龙骨实取0195522船侧外板式中284P2150FNUS50代入公式得实取T5T5523甲板式中2017MKNP2150MNFNUS50代入公式得实取T84T5524尾封板厚度按规范2117（1）实取T0625T065525双体甲板水面以上舯前连接部位23MKNPS5215MNFNU代入公式得实取T7T035526双体甲板水面以上舯后连接部位264PS50215FNU代入公式得实取T93T045527顶蓬甲板24MKNPS50215MNFNU代入公式得实取T13T035528上层建筑甲板室的侧壁、后壁2694PS50215FNU代入公式得实取T963T045529上层建筑甲板室的前壁287MKNPS50215MNFNU代入公式得实取T1T55210单层板舱壁208PS502150FNU代入公式得实取T17T553将层板厚度计算书结果整理如下名称计算值（MM实际的值MM平板龙骨9090船底板57660船侧外板54455甲板48450尾封板6060甲板水面以上舯前连接部位27730甲板水面以上舯后连接部位39240上层建筑顶蓬甲板31435上层建筑甲板室的侧壁、后壁39640上层建筑甲板室的前壁51155舱壁51755外敷满足规范要求厚度的玻璃钢层板，做成帽型结构，以达到船体强度的要求。56骨材按规范2851骨材的剖面模数32CMSPLKWFNU561甲板强横梁S50217KN2150NFNUML048K代入公式得3864CW甲板强横梁实取其8634C562甲板纵桁MS50217P2150FNU0148K代入公式得321C甲板纵桁实取其849W3CM563实肋板0KL5S02KNP2150MNFNU代入公式得397CW实肋板实取其486397C564中龙骨80KM5S02P2150FNU代入公式得397C中龙骨实取其486W397CM565舷侧肋骨80KL5S024KNP2150MNFNU代入公式得3CW舷侧肋骨实取其23835C566舷侧纵骨40KM5S024P2150FNU代入公式得39C舷侧纵骨实取其238W3952CM567连接桥纵桁480KLS0264KNP2150MNFNU代入公式得39CW连接桥纵桁实取其8329C568连接桥强肋骨480K2S50264P2150FNU代入公式得3429CMW连接桥强肋骨采用其086W3429CM569上层建筑强横梁8KL0S50231MKNP2150NFNU代入公式得31C上层建筑强横梁实取其804923W318C5610上层建筑纵骨KML1S50231KNP2150MNFNU代入公式得341CW上层建筑纵骨实取其20348W31C5611侧后壁扶强材KLS502694MKNP2150NFNU代入公式得3015CM侧后壁扶强材实取其486W30125CM5612前端壁扶强材KLS287KNP2150NFNU代入公式得31CW前端壁扶强材实取其20348W31C5613舱壁扶强材4KML5S20MKNP2150MNFNU代入公式得3672C舱壁扶强材实取其203483672C5614骨材计算数据整理如下名称规范要求值3CM实际值3C尺寸甲板强横梁4486688403003甲板纵桁1122239940803实肋板3976888403003中龙骨3976888403003舷侧肋骨35483430302舷侧纵骨29583430302连接桥纵桁29446888403003连接桥强肋骨29446888403003上层建筑强横梁2118239940803上层建筑纵骨44183430302侧后壁扶强材2501688403003前端壁扶强材31383430302舱壁扶强材26783430302第6章基本结构图绘制61概述基本结构图是用一个纵向和数个水平方向剖面图或剖视图来表示船体结构基本情况的全船性结构图样，与中横剖面图组成了表示全船结构的三向视图。船体基本结构图能够让识图者很直观的明白，船体在各个位置的构件及其大小。该图是通过结构计算书上面的结果来进行绘制。基本结构图包括中纵剖面图、甲板图和平台图、舱底图等组成。62基本结构图绘制步骤621片体中纵剖面图的绘制中纵剖面图是以中线面作为剖切平面，纵向剖切船体后向V面投影所得的视图，具体绘制如下1从总布置图中取出其基本的外轮廓（也包括后面的所要用到的轮廓一起取出），并在轮廓下标明肋位和号码。2在轮廓内按照比例画出位于中线面上的甲板纵桁、中内龙骨。图中用细实线和细虚线表示这些构件的轮廓投影。3画出各个位置上的横舱壁、上层建筑横向围壁。在图中这些构件以粗实线表示其剖面。4绘制位于舷侧板上的构件，舷侧纵桁、强肋骨。以粗点划线表示舷侧纵桁和强肋骨的可见投影。纵剖面图是基本结构图的主视图，它完全而清晰地反映出全船的结构，表示出内底、甲板、平台和横舱壁的设置位置。622顶棚甲板图的绘制1顶棚甲板采用横骨架式，每隔三个肋位设置一根强横梁，用粗双点画线表示；其它肋位为普通横梁，用细虚线表示。2以粗双点划线表示顶棚甲板的纵桁的不可见投影，以细虚线表示顶棚甲板的纵骨的不可见投影。623主甲板图的绘制主甲板图是用水平剖切平面沿着甲板的上表面剖切船体所得的剖面图，具体绘制如下1先用粗实线画出三个片体的轮廓线，以粗虚线表示甲板下方各位置的非水密的舱壁。2主甲板采用横骨架式，每隔三个肋位设置一根强横梁，用粗双点画线表示；其它肋位为普通横梁，用细虚线表示。连接桥部分同样采用横骨架式，每隔三个肋位设置一根强横梁，用粗双点画线表示；其它肋位为普通横梁，用细虚线表示。3以粗双点划线表示各单体甲板和连接桥部位中部的甲板纵桁的不可见投影，以细虚线表示单体甲板和连接桥部位的甲板纵骨的不可见投影。625舱底图的绘制舱底图的表达形式在主甲板与底部构架之间选取一水平剖切平面剖切船体后得到的视图。具体绘制如下画出舱底的各个肋板，对于横骨架式按规范要求在每个肋位设置实肋板。画出舱底的舱壁，在设有横舱壁的肋位设肋板。3画出各个普通肋骨，用细虚线表示。其中每隔三个肋位设置强肋骨。用粗点划线表示。4中内龙骨在船底连续贯通。用粗点划线表示。在基本结构图绘制完之后，应按照结构计算书上面所确定的各个构件尺寸的大小、各个板的厚度以及一些构件的位置，应该准确的标注出来。除了视图外，还以主尺度的形式表明船舶主尺度及相关数据，其内容包括总长、设计水线长、垂线间长、型宽、吃水、肋骨间距等。63本章小结基本结构图能够清楚的让识图者直观的知道每个构件的的规格，以及每个构件的分布位置、分布规律，是绘制其它图纸的基础和参考。基本结构图见附录3。第7章船体材料明细表编制船体材料明细表制作是造船生产准备阶段中的一个重要环节。材料的选用按船东要求的条件进行选材，所需数量的多少根据设计船的理论资料进行估算。此外，供应部门应根据原材料的名称和所需数量，向有关厂家进行订货，并对到厂的材料进行验收和入库保管工作。本船材料以不饱和聚脂树脂为基体，以无碱玻璃纤维为增强材料，采用手工积层工艺，整体成型，骨材芯材采用聚氯乙烯（PVC）硬质闭孔发泡材料及胶合板。船体材料明细表如下序号名称规格、型号数量（KG生产厂家备注一、船体主材料1胶衣普通型胶衣150金陵帝斯曼树脂有限公司CCS认证2树脂2597PT1300长兴化学工业（中国）有限公司CCS认证3树脂2507850长兴化学工业（中国）有限公司CCS认证4短切毡EM450890重庆国际复合材料有限公司CCS认证5方格布ER600720重庆国际复合材料有限公司CCS认证6固化剂M5023天津阿克苏CCS认证第8章船体说明书本艇为全玻璃钢结构，用模具整体成型的单板结构舷外推进的双体低速艇。结构设计按内河高速船入级与建造规范（2002）设计。稳性、抗沉性符合本规范对B级J2航区要求。设计人员定额为3人。81主要参数总长1600M型宽60M单个片体型宽12M双体间距24M船长L153M设计吃水D05M型深D1360M满载排水量1450T航区B级、C级及J2乘员定额3人（含船员）主机功率662KW2设计航速18KM/H82总体布置0肋位以后为挂机位置，本艇