船舶與海洋工程畢業(yè)設(shè)計(jì)800hp港作拖輪型線設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　800HP港作拖輪型線設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 船舶與海洋工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b></p&g

3、t;<p>　　中英文摘要...........................................................2</p><p>　　前言.................................................................4</p><p>　　1、新船船型要素選擇................

4、...................................5</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)與母型船資料的分析與研討..........................5</p><p>　　1.2新船排水量、主尺度及船型參數(shù)估算.............................7</p><p>　　2、母型船橫剖面面積曲線繪制.....

5、......................................9</p><p>　　2.1母型船橫剖面面積計(jì)算.........................................9</p><p>　　2.2母型船橫剖面面積曲線繪制....................................11</p><p>　　3、新船

6、橫剖面面積曲線的繪制..........................................13</p><p>　　3.1分析新船橫剖面面積曲線特征..................................13</p><p>　　3.2新船橫剖面面積曲線形狀選擇..................................15</p><

7、p>　　3.3新船橫剖面面積曲線的修改與繪制..............................17</p><p>　　4、型線幾何形狀特征和參數(shù)的選擇......................................24</p><p>　　4.1型線幾何形狀特征和參數(shù)的分析確定............................24</p>

8、<p>　　4.2船體阻力與有效功率估算......................................28</p><p>　　5、線性變換與型線圖繪制..............................................38</p><p>　　6、總布置設(shè)計(jì)與總布置圖繪制...................................

9、.......42</p><p>　　參考文獻(xiàn)............................................................45</p><p>　　小結(jié)和致謝詞........................................................46</p><p>　　外文翻譯........

10、....................................................47</p><p>　　附圖1 母型船橫剖面面積曲線</p><p>　　附圖2和3 橫剖面面積曲線的修改過(guò)程</p><p>　　附圖4 新船橫剖面面積曲線</p><p><b>　　附圖5新船型線圖</b>&l

11、t;/p><p><b>　　附圖6新船總布置圖</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　港作拖輪是一種為大型船舶進(jìn)出港口提供助泊、拖帶、協(xié)助掉頭、沿海搶險(xiǎn)救助等服務(wù)的小型船舶。由于拖輪的工作工況特殊，因此需要拖輪具有良好的快速性，又具有強(qiáng)大的動(dòng)力以完成推、拖、頂?shù)茸鳂I(yè)任務(wù)來(lái)協(xié)助其他船舶。對(duì)于一艘

12、船而言，船型設(shè)計(jì)體現(xiàn)了它的重要性，一個(gè)優(yōu)秀的船型不僅可以提高船體整體的美觀，減少制造成本，又可以減少船在航行過(guò)程中遇到的各種阻力，減少燃油消耗，在未來(lái)運(yùn)營(yíng)中可以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。本船為鋼質(zhì)、單甲板、單槳、單舵，穩(wěn)性滿足沿海航區(qū)，航速為11kn。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要是根據(jù)母型船對(duì)于港作拖輪進(jìn)行船型設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括七個(gè)部分。即船型要素選擇、母型船橫剖面面積繪制、新船橫剖面面積曲線的繪制、型線幾何形狀特

13、征和參數(shù)的選擇、、線性變換與型線圖繪制、總布置設(shè)計(jì)與總布置圖繪制 、總結(jié)部分。</p><p>　　【關(guān)鍵字】港作拖輪 型線設(shè)計(jì) 橫剖面面積曲線圖</p><p>　　Form design of 800HP harbor tugs </p><p>　　【Abstract】 Harbor tugs is a port for large ships to pr

14、ovide assistance and out of parking, towing, to help turn around, coastal rescue and relief services to small vessels. As special conditions of work tug, not only need a good fast tug, but also has a strong driving force

15、 to complete the push, drag, roof and other work tasks to assist other ships. For a ship, the ship design reflects its importance, a good hull ship can not only improve the overall appearance, reduce manufacturing costs,

16、 but a</p><p>　　The design is mainly based on the mother-boat for harbor tugs for ship design, mainly consists of seven parts. Elements of the ship selection, parent-based cross-sectional area of ??the ship

17、to draw a new curve drawing area of ??the ship cross section, profile characteristics and geometry parameters of the choice of linear transformation and the type of line drawing, design and general arrangement drawing of

18、 general arrangement , the conclusion.</p><p>　　【Keywords】Harbor tugs form design cross-section area curve</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　十二五計(jì)劃后，舟山成為中國(guó)首個(gè)群島新區(qū)，舟山群島的地理

19、優(yōu)勢(shì)注定舟山將大力發(fā)展港口物流和船舶修造事業(yè)?？绾４髽虻拈_(kāi)通使舟山與大陸連在了一起，方便了貨物的流通，寬闊的水域優(yōu)勢(shì)將使越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)和國(guó)外大中小型散貨、集裝箱船在舟山寧波港?？俊?lt;/p><p>　　數(shù)量眾多的大型船舶的靠港也促使港口需要更多的拖船協(xié)助這些回轉(zhuǎn)能力較差的大型船舶靠港，這使港作拖輪的需求量大大加大，對(duì)港作拖輪的要求也越來(lái)越高。港作拖輪被要求有強(qiáng)大的主機(jī)動(dòng)力，良好的回轉(zhuǎn)性，優(yōu)良的穩(wěn)性以滿足港口復(fù)雜的

20、工作環(huán)境。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)母型船浙定拖3號(hào)拖船橫剖面面積曲線和型線的的修改得到優(yōu)良的船型，減少拖船航行中的波浪阻力，使拖船在固定的主機(jī)功率在發(fā)揮最大的頂推力，發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　本論文按作者對(duì)新船的設(shè)計(jì)過(guò)程分為六章，分別為船型要素的選擇，母型船橫剖面面積曲線繪制，新船橫剖面面積曲線的繪制，型線幾何形狀特征和參數(shù)的選擇，線性變換和型線的繪制，總布置圖的

21、繪制。</p><p>　　在論文的編寫(xiě)過(guò)程中得到了應(yīng)業(yè)炬教授的悉心教導(dǎo)和幫助，在此表示感謝。</p><p>　　由于設(shè)計(jì)者能力有限，設(shè)計(jì)論文中的不足和不妥之處，懇切批評(píng)指正，以便改進(jìn)和完善。</p><p>　　一、 新船船型要素選擇</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)與母型船資料的分析與研討</p><p>　

22、　本次所要設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的新船為鋼質(zhì)、單甲板、單槳、單舵、橫骨架式結(jié)構(gòu)、港內(nèi)作業(yè)為主的拖輪，航區(qū)主要為沿海，為適用于港口拖帶，協(xié)助大船靠、離泊作業(yè)，并兼作沿海航區(qū)拖帶船，穩(wěn)性要滿足沿海航區(qū)。</p><p><b>　　1.1.1任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　船 名： 港作拖船</p><p>　　航 區(qū)： 沿海航區(qū)</p&g

23、t;<p>　　船型特征： 本船為鋼質(zhì)、單甲板、單槳、單舵、港內(nèi)作業(yè)為主的拖船。</p><p>　　用 途： 本船為適用于港口拖帶，協(xié)助大船靠、離泊作業(yè)，并兼作沿海航區(qū)拖帶船。穩(wěn)性滿足沿海航區(qū)。</p><p><b>　　主尺度： </b></p><p>　　總 長(zhǎng)： ≯30.0m&l

24、t;/p><p>　　兩柱間長(zhǎng)： ≯26.0m</p><p>　　型 寬： ≯8.0m</p><p>　　型 深： ≯5.0m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水： ≯3.50m</p><p>　　海水排水量：

25、 ≯250.3t</p><p>　　駕駛甲板——羅徑甲板2.10m</p><p>　　梁拱（主甲板）0.20m</p><p>　　原始縱傾0.60m</p><p>　　肋 距： 0.50m</p><p>　　船員定額：

26、 10人</p><p>　　船體結(jié)構(gòu)（材料、結(jié)構(gòu)形式等）：</p><p>　　本船采用橫骨架式結(jié)構(gòu)，全船肋距為500mm。</p><p>　　本船結(jié)構(gòu)材料采用普通強(qiáng)度船用結(jié)構(gòu)鋼，即A級(jí)船用鋼，所有鋼材（包括鍛鋼件和鑄鋼件）的化學(xué)成份和強(qiáng)度指標(biāo)，必須滿足中國(guó)船級(jí)社《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》有關(guān)船體結(jié)</p><p><b>　

27、　構(gòu)用鋼的規(guī)定。</b></p><p>　　設(shè)4道水密艙壁延伸至主甲板，艙壁為平面艙壁，用角鋼作為其垂直扶強(qiáng)材。</p><p><b>　　主要設(shè)備布置：</b></p><p>　　本船主機(jī)采用6MH25SS柴油機(jī)1臺(tái)，MCR為588kw，430r/min。</p><p>　　錨設(shè)備：選配短桿霍爾錨C

28、420，數(shù)量2只。AM2級(jí)17.5mm有檔電焊錨。錨機(jī)采用電動(dòng)臥式錨機(jī)。</p><p>　　舵設(shè)備：本船配備RV16-3轉(zhuǎn)葉式電液舵機(jī)，扭矩16KN*m,舵桿直徑:舵柄處D=100mm，下舵承處D=120 mm，舵葉面積約1.5m2。</p><p>　　其余按法規(guī)和規(guī)范要求配備。</p><p>　　1.1.2母型船主要要素</p><p&g

29、t;　　總長(zhǎng)： 25.60m</p><p>　　兩柱間長(zhǎng)： 23.40m</p><p>　　型寬： 6.90m</p><p>　　型深： 3.30m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水：

30、 2.20m</p><p>　　海水排水量： 191.3t</p><p>　　方形系數(shù)： 0.5209</p><p>　　舯橫剖面系數(shù)： 0.8298</p><p>　　水線面系數(shù)：

31、 0.8015</p><p>　　棱形系數(shù)： 0.6277</p><p>　　主甲板———橋樓甲板（在F43肋位） 2.20m</p><p>　　駕駛甲板——羅徑甲板2.10m</p><p>　　梁拱（主甲板）0.20m</

32、p><p>　　原始縱傾0.60m</p><p>　　肋距： 0.50m</p><p>　　船員 10P</p><p>　　1.2新船排水量、主尺度及船型參數(shù)估算</p><p>　　1.2.1新船主尺度</p><

33、p>　　在規(guī)范和任務(wù)書(shū)允許下，在母型船基礎(chǔ)上增加4個(gè)肋位的船長(zhǎng)，增加的4個(gè)肋位長(zhǎng)度沿船中對(duì)稱首尾均勻分配，主要用于擴(kuò)大艙室，增加拖船的重量，調(diào)整拖船的重心和穩(wěn)性，使拖船在頂推作業(yè)時(shí)穩(wěn)性更好，防止過(guò)度橫搖和垂蕩。</p><p>　　因此確定新船主尺度為：</p><p>　　總長(zhǎng) 27.7m</p>

34、<p>　　垂線間長(zhǎng) 25.4m</p><p>　　型寬 7.5m</p><p>　　型深 3.6m</p><p>　　吃水

35、 2.4m</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)排水量及載重量的確定</p><p><b>　　1、空船質(zhì)量估算</b></p><p>　　由母型船資料得：母型船的滿載排水量為191.3t；由母型船總布置圖艙容計(jì)算得：</p><p>　　所以母型船空

36、船的質(zhì)量可由排水量與艙容之差得，即LW0=191.3-10.08-18.5472-4=159t,約占滿載排水量的85%符合拖船空船質(zhì)量實(shí)際情況。</p><p>　　由《船舶設(shè)計(jì)原理》P57表3.2.3的拖船WH/LW=0.52，W0/LW=0.28</p><p>　　母型船的剛料重量WHO、舾裝重量WOO、機(jī)電重量WMO的計(jì)算如下：</p><p>　　母型船的

37、系數(shù)CH1、CO2、CMO的計(jì)算如下</p><p>　　所以可以根據(jù)母型船系數(shù)求新船的空船質(zhì)量：</p><p>　　所以新船的空船質(zhì)量LW=185t</p><p>　　2、載重量DW的估算</p><p>　?。?）人員及行李：船員為10人，所以重量為1t</p><p>　　（2）食品及淡水：設(shè)計(jì)船為港作拖輪，

38、主要在港口工作，連續(xù)工作時(shí)間較短，所以食品和淡水?dāng)y帶量不需要很大，取總量為12t</p><p>　?。?）燃油和滑油：滑油一般占燃油的2%到5%，燃油重量為28t，因此總量為30t</p><p>　?。?）備品重量：因?yàn)樵O(shè)計(jì)船為拖船，工作時(shí)所需的工具較多，舷側(cè)與首部的防撞橡膠很多，所以備品較多，可取備品質(zhì)量為17t左右。</p><p><b>　　所

39、以DW=60t</b></p><p><b>　　3、總重量估算</b></p><p><b>　　重力與浮力平衡</b></p><p>　　式中：為海水密度，取1.025t/m3，k為附體體積系數(shù)，為排水體積，他不包括外板厚度及附體（如舵、螺旋槳、軸支架、舭龍骨等）k通常取1.002~1.010，大船取

40、小值，小船取大值，設(shè)計(jì)船為拖輪，屬于小船范疇，取1.006。</p><p>　　二、母型船橫剖面面積曲線繪制</p><p>　　2.1母型船橫剖面面積計(jì)算</p><p>　　由母型船主尺度得，該母型船設(shè)計(jì)吃水為2.2m，計(jì)算橫剖面面積可用梯形法算其面積，但準(zhǔn)確率不高，因此可利用CAD面域功能進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　2.2母型船橫

41、剖面面積曲線繪制</p><p>　　橫剖面面積曲線是以船長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，設(shè)計(jì)水線以下各站橫剖面積為縱坐標(biāo)所繪制的一條曲線，縱坐標(biāo)也可以用各站橫剖面面積與最大橫剖面積之比來(lái)表達(dá)，以母型船垂線間長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，2.1所求的各站橫剖面積為縱坐標(biāo)，繪制成如下附圖一所示母型船橫剖面面積曲線圖:</p><p>　　橫剖面面積曲線下的面積相當(dāng)于船的型排水體積（），曲線下面積的豐滿度系數(shù)等于船的縱向棱形系數(shù);

42、</p><p>　　面積的形心的縱向位置相當(dāng)于船的浮心縱向位置XB</p><p>　　附圖一 母型船橫剖面面積曲線圖</p><p>　　圖中母型船的垂線間長(zhǎng)為23.4m，進(jìn)流段前端超出10號(hào)站位326.17mm，去流段末端距離0號(hào)站位891.15mm，浮心B0縱向位置為船中前34.3mm，即船中前+0.15%L處，最大橫剖面位于船中5號(hào)站，最大橫剖面面積為12

43、.53m2。</p><p>　　三、新船橫剖面面積曲線的繪制</p><p>　　3.1分析新船橫剖面面積曲線特征</p><p>　　3.1.1棱形系數(shù)CP和中剖面系數(shù)CM的選擇</p><p>　　棱形系數(shù)CP表征了排水體積沿船長(zhǎng)的分布。在L和CB一定時(shí)，CP小，表示排水體積集中在船中部，首尾端削瘦；CP大，則表示排水體積沿船長(zhǎng)分布較均

44、勻，首尾兩端較豐滿。</p><p>　　在方形系數(shù)CB已確定的情況下，因CP=CB/CM。所以CP的選擇必須與中剖面系數(shù)CM的選擇一起來(lái)考慮。從對(duì)阻力的影響來(lái)看，CM是不重要的，因此，CM的選擇很大程度上是考慮與CP的配合。</p><p><b>　　方形系數(shù)[CB]:</b></p><p><b>　　傅汝德數(shù)[Fn]:<

45、;/b></p><p>　　棱形系數(shù)CP的選擇：理論上對(duì)剩余阻力最有利的CP值和Fn的關(guān)系為，當(dāng)Fn<0.3時(shí)，CP約為0.52，當(dāng)Fn在0.3~0.45范圍內(nèi)，CP的最佳值有0.52增加到0.65，當(dāng)Fn>0.45時(shí)，具有最小剩余阻力的CP=0.65，并不在增加。由大連理工版本的《船舶設(shè)計(jì)原理》P185圖5-3可得CP與Fn的關(guān)系圖，因?yàn)樵O(shè)計(jì)船F(xiàn)n=0.3586，則可從圖中得最佳CP選擇為0

46、.6</p><p>　　中剖面CM的選擇：CM=CB/CP=0.8667</p><p>　　3.1.2新船興波干擾計(jì)算</p><p>　　興波干擾的現(xiàn)象是由于實(shí)際船體興波存在船首波系和船尾波系，且兩波系中的橫波在船尾處相遇而疊加。從能量觀點(diǎn)上看，若首尾橫波波谷相疊，則合成波的波幅增大，波能必然增大，因而興波阻力隨之增大 ，這種情況稱為不利干擾，相反，如果首波波

47、峰在船尾和尾波波谷相疊加，則合成波橫波波幅減少，這種情況稱為有利干擾。</p><p>　　由于興波干擾作用，船舶興波阻力系數(shù)曲線總是出現(xiàn)波阻峰點(diǎn)與波阻谷點(diǎn)。因此在船舶設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)規(guī)定的航速合理地選擇船型，力求避免波阻峰點(diǎn) 設(shè)法能處于波阻谷點(diǎn)。為此，</p><p>　　在船舶設(shè)計(jì)階段希望能預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)的船舶滿足這一要求。對(duì)于興波干擾的預(yù)測(cè)采用理論，</p><p>　

48、　根據(jù)L，CP和λ組成的函數(shù)就可以預(yù)測(cè)波阻峰點(diǎn)和谷點(diǎn)。定義為船速v與波長(zhǎng)為CPL波速之比，即值的計(jì)算公式為：</p><p>　　=（取設(shè)計(jì)航速為11kn）</p><p>　　查《船舶快速性》P66，圖3-14得設(shè)計(jì)船處于有利干擾，因此選擇的船長(zhǎng)和棱形系數(shù)符合設(shè)計(jì)任務(wù)快速性要求。</p><p>　　3.1.3浮心縱向位置XB的選擇</p><

49、p>　　浮心縱向位置XB決定了船前后半體的相對(duì)豐滿度。XB的選擇主要從快速性上有利的最佳浮心位置和與總布置所確定的重心縱向位置相配合著兩方面來(lái)考慮。從阻力方面看，當(dāng)浮心位置改變時(shí)，前體興波阻力和后體形狀阻力的相對(duì)比例發(fā)生變化。因此，對(duì)應(yīng)于給定速度的船，存在著一個(gè)阻力最小的最佳浮心位置。浮心的位置還應(yīng)與重心縱向位置相配合，使船有適應(yīng)的浮態(tài)，因?yàn)樵诋?dāng)阻力上最佳的浮心位置與重心配合不當(dāng)會(huì)引起不允許發(fā)生的縱傾。</p>&l

50、t;p>　　根據(jù)《船舶設(shè)計(jì)原理》P144圖6.2.5較佳浮心縱向位置圖確定新船的浮心縱向位置去船中后1%LPP處。在一定的CP下，XB決定了橫剖面面積曲線前后半體的豐滿度，即前后半體的棱形系數(shù)CPF和CPA與xB有關(guān)。這方面有不少的經(jīng)驗(yàn)公式可用作估算，適用于無(wú)球首的船公式：</p><p>　　式中：xB----浮心縱向位置，以LPP的百分?jǐn)?shù)計(jì)（既xB＝100XB/LPP)，中前為正，中后為負(fù)，得到：=0.

51、61，=0.6472</p><p>　　3.2新船橫剖面面積曲線形狀選擇</p><p>　　橫剖面面積曲線形狀的選擇是指如何確定進(jìn)流段和去流段的長(zhǎng)度以及面積曲線首尾段的凹凸形狀。進(jìn)流段與去流段長(zhǎng)度的選擇和確定平行中體長(zhǎng)度及其位置是一回事。</p><p>　　3.2.1平行中體長(zhǎng)度和位置</p><p>　　航速高的船不能設(shè)置平行中體。原

52、因是這種船一般船體已很瘦削，設(shè)置平行中體后，平行中體和過(guò)分瘦削的首尾部連接處回形成凸肩，航行時(shí)產(chǎn)生的肩波和嚴(yán)重的肩部漩渦使阻力性能惡化。Fn>0.25（CB<0.62~0.64）的船，不宜設(shè)置平行中體。設(shè)計(jì)船的Fn=0.3586, CB=0.52,因此不設(shè)置平行中體（母型船橫剖面面積曲線圖也可得母型船無(wú)平行中體）。</p><p>　　3.2.2新船進(jìn)流段和去流段長(zhǎng)度選擇</p><

53、;p>　　根據(jù)興波阻力理論，橫剖面面積曲線進(jìn)流段后部隆起的前肩回產(chǎn)生一個(gè)前肩波系，這個(gè)波系可能與船首波系產(chǎn)生不良的干擾，從而引起阻力突增。理論分析結(jié)果認(rèn)為這種不良干擾發(fā)生在下列情況：</p><p><b>　　， ，</b></p><p>　　從模型試驗(yàn)研究的結(jié)果看，不良干擾干擾發(fā)生在 時(shí)。理論和試驗(yàn)基本上是吻合的。因此設(shè)計(jì)中進(jìn)流段長(zhǎng)度應(yīng)避免。為了希望獲

54、得首波和肩波的有利干擾，認(rèn)為在和中間是合理的，所以有利的進(jìn)流段長(zhǎng)度為。根據(jù)優(yōu)良型線面積曲線的一般特征，對(duì)此進(jìn)行修正后可得到適宜的進(jìn)流段長(zhǎng)度：</p><p>　　有資料的母型船的進(jìn)流段和去流段LE=12.026m，LR 10.81m，所以新船的進(jìn)流段和去流段長(zhǎng)度為：</p><p>　　3.2.3最大橫剖面位置</p><p>　　設(shè)計(jì)船棱形系數(shù)系數(shù)CP=0.6，F(xiàn)

55、n=0.3586；得；由《船舶設(shè)計(jì)原理》P146圖6.2.8得，最大橫剖面位置位于船中靠后2%。</p><p>　　3.2.4橫剖面面積曲線的形狀</p><p>　　在一定棱形系數(shù)下，隨著平行中體長(zhǎng)度和位置（或最大橫剖面位置）的改變，橫剖面面積曲線的形狀會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，即使這些參數(shù)不變進(jìn)流段和去流段面積曲線的形狀也可以做一些調(diào)整。顯然，這種形狀的改變對(duì)剩余阻力也是有影響的。因此，設(shè)計(jì)中

56、對(duì)橫剖面面積曲線的形狀應(yīng)有一個(gè)基本的考慮。</p><p>　　由《船舶設(shè)計(jì)原理》P147表6.2.1如下</p><p>　　設(shè)計(jì)船CP=0.6，F(xiàn)n=0.3568，由表得橫剖面面積曲線形狀為：前端為直線，后端微凸。</p><p>　　3.3新船橫剖面面積曲線的修改與繪制</p><p>　　初始得到的橫剖面面積曲線（如母型船的面積曲線）

57、，需要按設(shè)計(jì)要求改變棱形系數(shù)Cp、浮心縱向位置XB和平行中體長(zhǎng)度及位置時(shí)，可以用適當(dāng)?shù)男薷姆椒?，在保留曲線原有基本形狀的條件下修改得到新的橫剖面面積曲線。</p><p>　　修改橫剖面面積曲線的方法很多，其基本原理是將原各站橫剖面面積通過(guò)沿縱向移動(dòng)一個(gè)距離來(lái)實(shí)現(xiàn)修改CP、Lp和XB。采用不同形式的修改函數(shù)δx=f(x)，就產(chǎn)生了各種修改方法。常用的一種修改方法稱為“1－CP”法。</p><

58、p>　　應(yīng)用“1－CP”法時(shí)，需將橫剖面面積曲線分為前后半體分別進(jìn)行修改。首先將半體的面積曲線及修改參數(shù)無(wú)因次化。根據(jù)修改參數(shù)的多少，“1－CP”法有不同的形式。</p><p><b>　?。?）：僅修改CP</b></p><p><b>　　設(shè)修改函數(shù)為：</b></p><p>　　該函數(shù)的邊界條件為：<

59、;/p><p>　　得： 。代入</p><p>　　可得： </p><p>　　對(duì)于后半體，同理可得修改量的表達(dá)式，只要將上式的下標(biāo)F改為A（表示后半體）即可。</p><p>　　應(yīng)用上式時(shí)，必須已知修改前后的半體棱行系數(shù)。對(duì)于初始的面積曲線，固然可以通過(guò)近似積分計(jì)算得到CPF和

60、CPA，然而新船通常僅知道整體的CP，此時(shí)可以應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式，根據(jù)新船XB和CP估算出新船的CPF和CPA，從而得到δCPA和δCPF。</p><p>　　上訴方法實(shí)際上是通過(guò)修改半體的平均中體長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到修改半體的棱形系數(shù)，曲線的最大移動(dòng)量δlPF為（或δlPA），。也就是說(shuō)，平行中體長(zhǎng)度不能作為單獨(dú)參數(shù)來(lái)修改。但是這種處理還符合阻力性能與面積曲線形狀特征之間的規(guī)律，且形式簡(jiǎn)單，故應(yīng)用最多。上面這種方法不能用與沒(méi)

61、有平行中體時(shí)減小棱形系數(shù)的情況。</p><p>　?。?）同時(shí)修改CP和lP</p><p>　　因?yàn)樾薷氖欠智昂蟀塍w分別進(jìn)行的，平行中體長(zhǎng)度lP也應(yīng)分別為lPF和lPA，所以修改lp的同時(shí)也可滿足對(duì)平行中體位置的要求。仍以前半體為例，要求對(duì)初始面積曲線同時(shí)修改δCPF和δlPF，此時(shí)去修改函數(shù)為</p><p>　　邊界條件是：當(dāng)x=1 時(shí)， =0<

62、;/p><p>　　當(dāng)x=lPF時(shí)， δx= δlPF </p><p><b>　　約束條件是：.</b></p><p>　　可得δx的表達(dá)式為：</p><p>　　式中： </p><p>　　上式可以應(yīng)用與無(wú)平行中體的船修改CP，此時(shí)只需令上式中的 lPF =0，<

63、;/p><p><b>　　可得： </b></p><p>　　式中： </p><p>　　如果δlPF也為零，則上式可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為：</p><p>　?。?）同時(shí)修改CP、lP和xB</p><p>　　可同時(shí)修改CP、lP和xB的方法稱為L(zhǎng)acke

64、nby法。該方法與上面說(shuō)的第二種方法所假定的修改函數(shù)和邊界條件及約束條件相同，但考慮了前后半體面積曲線增(加或減少)的狹條面積對(duì)船中的矩，從而可根據(jù)前后半體平行中體的增量和浮心位置的修改量導(dǎo)出半體棱形系數(shù)的增量。</p><p>　　如果母型船無(wú)平行中體，則可將面積曲線在最大剖面處分成前后兩段，并各自無(wú)因此化</p><p>　　Lackenby法的優(yōu)點(diǎn)是：可以靈活地按照需要來(lái)改變面積曲線

65、的要素，但計(jì)算較復(fù)雜，需要編制程序，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行運(yùn)算和改造。</p><p>　?。?）僅修改浮心縱向位置xB</p><p>　　采用“遷移法”修改面積曲線，可以保持棱形系數(shù)和平行中體長(zhǎng)度不變來(lái)修改浮心縱向位置，但平行中體的位置要發(fā)生變化。修改是對(duì)面積曲線整體進(jìn)行的。</p><p>　　由3.1.1求得的Cp和母型船Cp不同，設(shè)計(jì)船無(wú)平行中體，上章已確定浮心縱

66、向坐標(biāo)等條件所得，本設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合第一種和第三種方法對(duì)母型船的橫剖面面積曲線圖進(jìn)行修改得到新船的橫剖面面積曲線圖，將母型船和新船的船長(zhǎng)和中橫剖面面積均設(shè)為單位“1”，這樣可解決因兩者船長(zhǎng)和橫剖面面積的不同導(dǎo)致不能在同一張圖上修改的問(wèn)題，修改過(guò)程見(jiàn)附圖二與附圖三，新船橫剖面面積曲線圖見(jiàn)附圖四。修改過(guò)程：</p><p>　　第一步，因?yàn)樾麓珻P和母型船CP不同，因此要修改棱形系數(shù)。設(shè)計(jì)船的CP=0.6，母型船CP0=

67、0.6277，用無(wú)因次坐標(biāo)繪制母型船的橫剖面面積曲線，船長(zhǎng)和中剖面面積都取“1”，因?yàn)樾麓庑蜗禂?shù)小于母型船，因此附圖二中DF= CP0-CP=0.0277=CE,移動(dòng)量aa’=bb’</p><p>　　各站的移動(dòng)量如下表所示</p><p>　　附圖二：為改變CP而修改橫剖面面積曲線圖</p><p>　　第二步：第一步修改后所得的橫剖面面積曲線CP與設(shè)計(jì)船相同

68、，所以可以使用僅修改浮心縱向位置XB法即遷移法來(lái)修改面積曲線。</p><p>　　采用“遷移法”時(shí)各站的移動(dòng)量。</p><p><b>　　附圖三</b></p><p>　　附圖四：新船橫剖面面積曲線圖</p><p>　　通過(guò)上述2步后最終得到上圖所示新船的橫剖面面積曲線圖，垂線間長(zhǎng)25.4m，站距為2.54m，

69、尾端離0號(hào)站位967mm，首段超出10站位354mm，最大橫剖面位于船中靠后-2%L處，浮心縱向位置為船中靠后246mm，即船中靠后-1%L處，中橫剖面面積為14.94m2。。新船的橫剖面面積曲線形狀延續(xù)了母型船的良好線型。 </p><p>　　由新船的橫剖面面積曲線可得CP=0.609，AM=14.94m2，CM=0.87與3.1.1中的選擇基本符合 ，在誤差范圍內(nèi)。</p><p>

70、　　四、型線幾何形狀特征和參數(shù)的選擇</p><p>　　4.1型線幾何形狀特征和參數(shù)的分析確定</p><p>　　橫剖面面積曲線決定后，排水體積沿縱向的分布就確定了，但是還有一個(gè)排水體積沿垂向如何分布的問(wèn)題。排水體積沿垂向的分布不能簡(jiǎn)單地用水線面面積曲線的形狀特征來(lái)討論，因?yàn)樗从巢怀銮昂蟀塍w有不同規(guī)律時(shí)的特征。從快速性角度看，在一定的橫剖面面積下，前半體得橫剖面形狀特征和其相應(yīng)的水線

71、形狀特征對(duì)興波阻力有重要的影響；后半體的橫剖面和水線形狀除了與形狀阻力有關(guān)以外，更主要的是對(duì)推進(jìn)性能有重要影響。型線的形狀特征對(duì)穩(wěn)性、耐波性也有較大的影響。此外，布置和造型以及建造和使用等方面對(duì)型線的幾何形狀都有要求。對(duì)型線幾何形狀特征和參數(shù)的選擇必須考慮這些影響和要求。通常，設(shè)計(jì)吃水以下的幾何形狀可以通過(guò)設(shè)計(jì)水線和橫剖線的形狀來(lái)控制；水上部分的幾何形狀可以通過(guò)甲板線和橫剖線形狀來(lái)控制。型線的首尾側(cè)輪廓線決定了首柱和尾框的形狀，并對(duì)前后

72、體端部的船體形狀產(chǎn)生重要的影響。</p><p>　　4.1.1設(shè)計(jì)水線及橫剖線形狀特征和參數(shù)的選擇</p><p>　　設(shè)計(jì)水線的形狀特征和橫剖面形狀是相關(guān)的，設(shè)計(jì)水線豐滿意味著橫剖面在設(shè)計(jì)水線處較寬，在一定的橫剖面面積下，下部必須較窄，橫剖面形狀成V形。反之，設(shè)計(jì)水線削瘦，橫剖面形狀成U形。</p><p>　　4.1.1.1設(shè)計(jì)水線</p>&l

73、t;p>　　近水面處的水線形狀對(duì)興波阻力影響較大，通常是以設(shè)計(jì)水線為代表進(jìn)行研究。設(shè)計(jì)水線的特征和參數(shù)與橫剖面面積曲線相似，主要有水線面系數(shù)CW、平行中段長(zhǎng)度、端部形狀、半進(jìn)流角(近首垂線處設(shè)計(jì)水線相對(duì)中心線的夾角，以及尾部的縱向斜度等。</p><p><b>　　1、水線面系數(shù)CW</b></p><p>　　水線面系數(shù)CW的選取與航速有關(guān)，同時(shí)，CW值的大

74、小也直接影響穩(wěn)性和耐波性。從幾</p><p>　　何狀的關(guān)系上看，CW大者，對(duì)應(yīng)的橫剖面形狀較接近V形。</p><p>　　從快速性方面看，F(xiàn)n大者，CW應(yīng)取小些。由于在決定棱形系數(shù)（或方形系數(shù)）時(shí)，已考慮到了與航速的關(guān)系，故通常將CW與CP(或CP)聯(lián)系起來(lái)考慮。</p><p>　　從耐波性方面考慮，CW對(duì)耐波性的影響是顯著的。國(guó)內(nèi)外眾多的耐波性研究表明，C

75、W</p><p>　?。ㄓ绕涫乔绑w的CWF）取大的值對(duì)改善耐波性總是有益的，無(wú)論從減小縱搖周期和垂蕩周期以</p><p>　　及增大阻尼均以大的CW為佳。</p><p>　　從穩(wěn)性方面看，顯然CW大則初穩(wěn)性高些，而且CW大，水上體積相對(duì)也增加，穩(wěn)性復(fù)原力臂也會(huì)增大些。但在一定的型寬下，CW對(duì)穩(wěn)性的影響程度是有限的。</p><p>　　

76、根據(jù)《船舶原理》P152得CW=0.8015，符合拖船從耐波性和穩(wěn)性考慮（取CW稍大點(diǎn)的要求）。</p><p>　　2、設(shè)計(jì)水線的首段形狀和半進(jìn)流角（）</p><p>　　設(shè)計(jì)水線首端形狀有凸形、直線型和凹形。其形狀與阻力關(guān)系和橫剖面面積曲線首端形狀的分析相似。凹形的水線有利于減小首波壓力沿船前進(jìn)方向上的分量，從而降低阻力。當(dāng)船速增大后興波向后擴(kuò)展，壓力增高區(qū)擴(kuò)大，所以高速船必須削瘦整

77、段首部水線，且水線應(yīng)為直線形。豐滿的低速傳興波阻力較小，常用凸形或接近直線形。從阻力方面看，適宜的首部水線形狀特征如下：</p><p>　　Fn＝0.16～0.19 由凸形到直線形</p><p>　　Fn＝0.20～0.22 直線形或微凹形</p><p>　　Fn＝0.22～0.32 微凹形</p&g

78、t;<p>　　Fn>0.32 直線形，整個(gè)進(jìn)流段保持緩和的曲度</p><p>　　設(shè)計(jì)新船的Fn=0.3586，因此首部水線形狀應(yīng)為直線形，整個(gè)進(jìn)流段保持緩和的曲度。</p><p>　　從耐波性的縱搖運(yùn)動(dòng)方面看，設(shè)計(jì)水線首段適當(dāng)豐滿些較有利，而呈凹形的則不利。設(shè)計(jì)水線的半進(jìn)流角iE主要與Fn有關(guān)，還與CP（特別是CPF）、L/B、CW

79、等有聯(lián)系。在CPF與Fn合理分配下，根據(jù)《船舶設(shè)計(jì)原理》P153圖6.3.3半進(jìn)流角iE與CPF之間的關(guān)系，CPF=0.61，所以iE=7°</p><p>　　3、設(shè)計(jì)水線尾段的形狀</p><p>　　設(shè)計(jì)水線尾端的形狀，從阻力上看，主要是影響形狀阻力。在一般情況下，它對(duì)總阻力的重要性次于首段形狀。為減緩水流分離，尾端要求保證順滑，所以尾端形狀設(shè)計(jì)成直線形，尾端的寬度應(yīng)能蓋住

80、螺旋槳和舵，以有利對(duì)槳和舵的保護(hù)。</p><p>　　4、設(shè)計(jì)水線和平行中段長(zhǎng)度</p><p>　　設(shè)計(jì)水線平行中段的長(zhǎng)度取決于水線面系數(shù)的大小和水線首尾段的形狀。設(shè)計(jì)船無(wú)平行中體，但設(shè)計(jì)水線在船中偏后部仍有一段平行中段，位于離船首10m，離船尾9m出，平行中段長(zhǎng)5.7867m，使首部瘦削尾部豐滿的設(shè)計(jì)水線對(duì)快速船具有更小的阻力。</p><p>　　4.1.1

81、.2首部橫剖線形狀</p><p><b>　　1、靜水阻力方面</b></p><p>　　V形的橫剖線相撞是表面積較小，可減少摩擦阻力，同時(shí)它的舭部較瘦，有利于減少豐滿船的舭部漩渦，但興波阻力相應(yīng)較大。U形剖面船的排水量相對(duì)集中在下部，設(shè)計(jì)水線削瘦，半進(jìn)流角小，有利于減少興波阻力，但濕面積大，摩擦阻力打。在低速和高速情況下，V形阻力明顯優(yōu)于U形。</p>

82、;<p><b>　　2、耐波性方面</b></p><p>　　船的縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)中，V形剖面下沉?xí)r，福利的阻尼力矩大，能減小縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)，且能緩和船底抨擊（尤其是當(dāng)波長(zhǎng)與船長(zhǎng)之比λ/L>1時(shí)），但V形剖面增加波浪中航行的阻力（尤其是λ/L<1.2時(shí)）。</p><p>　　從母型船橫剖線形狀看，屬于較V形，符合船型在靜水阻力和耐波性方面

83、的考慮，屬于優(yōu)良船型，新船是在母型船的基礎(chǔ)上做改造，因此也可使用V形的橫剖線。</p><p><b>　　3、水上部分的形狀</b></p><p>　　船首水上部分的橫剖線形狀通常具有一定的外飄，這樣儲(chǔ)備浮力和甲板面積都大些。適量的外飄可減少甲板上狼和淹濕，并對(duì)提高大傾角穩(wěn)性的復(fù)原力矩有一定的效果。需要時(shí)還可以設(shè)置折角線來(lái)加大外飄。但從耐波性試驗(yàn)看，過(guò)大的外飄及折

84、角線對(duì)縱搖、垂蕩作用不大，且加劇離船側(cè)抨擊和飛濺，導(dǎo)致甲板上狼增加，增大了甲板淹濕概率，是波浪增阻增大導(dǎo)致失速。</p><p>　　本船就設(shè)置了折角線來(lái)加大外飄，</p><p>　　4.1.1.3尾部橫剖線和水線的形狀</p><p>　　與首部一樣，尾部橫剖線也有從U形到V形的不同形狀，從阻力上看，后體的型線應(yīng)力求避免水流的分離。V形剖面能使進(jìn)入去流段的水流較

85、順暢地向后沿斜剖線流動(dòng)，而且V形剖面濕面積也小。U形剖面船尾容易引起舭渦而且濕面積也大。V形尾不僅軸向伴流的脈動(dòng)量大，而且平均伴流沿徑向分布也不均勻。U形則比較均勻，可以提高推進(jìn)效率，并能較少螺旋槳葉梢部分的空泡和激振力。船尾水下型線出了考慮以上所述的阻力和伴流因素以外，還要考慮：①盡量減少水流分離，水流分離形成旋渦，造成能量損失，減少水流分離主要是避免出現(xiàn)過(guò)突的尾肩和船體型線沿水流方向的過(guò)分彎曲。②保證螺旋槳良好的供水。螺旋槳前方的水

86、線末端應(yīng)盡可能尖削，水線形狀成直線或微凹形，這樣有利于螺旋槳吸水，減少螺旋槳推力減額，提高推進(jìn)效率。</p><p>　　4.1.2側(cè)面輪廓線和甲板線</p><p>　　型線的側(cè)面輪廓線包括首柱輪廓（有球首時(shí)包括球首）、尾端和尾框輪廓（雙尾或雙尾鰭船包括中縱剖線）、龍骨線、甲板中心線和甲板邊線。側(cè)面輪廓線是船體型線最基本得邊界線，也是船體形狀特征的重要控制要素之一。側(cè)面輪廓線的設(shè)計(jì)也同樣

87、關(guān)系到船舶的性能。甲板邊線與總布置關(guān)系密切，設(shè)計(jì)中必須與總布置設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)。</p><p>　　4.1.2.1 首輪廓線</p><p>　　常規(guī)船不帶球首的首部側(cè)輪廓線基本形狀有：前傾型首、直立型首、梅爾型首等。根據(jù)母型船的側(cè)面輪廓線可得母型船是前傾型首，前傾型首的優(yōu)點(diǎn)：水線以上船首可以較為尖瘦，具有劈水作用，減少波浪對(duì)船體的沖擊，可以改善迎浪中的縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)，著對(duì)小船效果更為明顯；

88、具有較好的防撞作用，減少了兩船碰撞時(shí)水下部分破損的危險(xiǎn)性；增加了儲(chǔ)備浮力和甲板面積；外形顯得較為美觀。母型船的船首形狀符合各項(xiàng)原則，因此新船也可同樣使用前傾型船首。</p><p>　　4.1.2.2尾輪廓線</p><p>　　船尾輪廓線形狀的選擇主要是考慮舵和螺旋槳的布置以及與橫剖型線的配合?，F(xiàn)代一般船都采用巡洋艦尾；又由于設(shè)計(jì)船是拖輪，航區(qū)為沿海，而我國(guó)沿海漁場(chǎng)較多，因此設(shè)計(jì)船采用閉

89、式尾框：就是尾框設(shè)有底龍骨，可使螺旋槳軸線下移，增大尾懸體的浸深，對(duì)改善阻力性能有利；消除了螺旋槳對(duì)底龍骨的振動(dòng)脈沖；簡(jiǎn)化了建造工藝，節(jié)約材料，還可以在傳擱淺或拖底時(shí)增加了對(duì)舵和螺旋槳的保護(hù)；在漁區(qū)航行時(shí)還可以減少漁網(wǎng)等雜物對(duì)螺旋槳的纏繞。</p><p>　　4.1.2.3龍骨線</p><p>　　龍骨線即為平板龍骨上緣的船底線。有母型船可得，該船設(shè)有初始尾傾，目的是為了加大尾吃水，以

90、便能設(shè)置更大直徑的螺旋槳，初始縱傾值是指首尾垂線處龍骨線距基線的高度差。母型船的龍骨線設(shè)計(jì)符合小型拖船常設(shè)有初始縱傾的要求，因此設(shè)計(jì)船也應(yīng)設(shè)有初始尾傾。</p><p>　　4.1.2.4甲板線</p><p>　　甲板線包括甲板邊線和甲板中心線。甲板邊線是一條空間曲線，在側(cè)視圖上反映了其高度，在平面圖上表示甲板寬度。甲板邊線的寬度是根據(jù)總布置圖的要求結(jié)合水上部分橫剖線的形狀來(lái)決定。甲板邊

91、線的高度根據(jù)首尾舷弧確定。</p><p><b>　?。?）舷弧的選擇</b></p><p>　　舷弧是指首尾垂線處甲板邊線高度減去型深后的值，分別稱為首舷?。⊿F）和尾舷弧（SA）。</p><p>　　船舶設(shè)有舷弧的目的是增加露天甲板在首尾處的干舷高度，減少甲板上浪，提高抗淹濕性能。</p><p>　　小型船舶

92、舷?。ㄌ貏e是首舷?。┮话闳〉帽容^大，其原因是小船耐波性差，首部容易上浪，</p><p>　　取較大的舷弧以利減少甲板上狼。首尾舷弧的值一般可參考母型船來(lái)選取，計(jì)算公式為：</p><p>　　因此設(shè)計(jì)船的首舷弧SF=923.3mm，SA=461.7mm</p><p><b>　?。?）梁拱</b></p><p>　

93、　梁拱是指在橫剖面上甲板中心線相對(duì)甲板邊線拱起的高度。梁拱值是指在船的最大船</p><p>　　寬處甲板中心線與甲板邊線的高度差。由母型船型線圖得母型船=0.2m，</p><p>　　因此設(shè)計(jì)船，實(shí)取0.2m</p><p><b>　　（3）甲板中心線</b></p><p>　　設(shè)有拋物線形甲板邊線的船，甲板中心

94、線高度由甲板邊線高度值加上梁拱所得。不設(shè)舷</p><p>　　弧時(shí)，應(yīng)取脊弧為零（脊弧為零時(shí)仍有舷弧，在首端甲板邊線半寬為零處得舷弧值等于梁拱值）。</p><p>　　4.2船體阻力與有效功率估算</p><p>　　在船舶設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)主尺度、船型系數(shù)和主機(jī)功率確定后，則需估計(jì)阻力，以確定船的航速。因?yàn)樾麓O(shè)計(jì)完后無(wú)條件進(jìn)行船模試驗(yàn)來(lái)確定阻力，所以只能用近似方

95、法進(jìn)行估算。估算方法有很多種， 本船適合用艾亞法。</p><p>　　1、艾亞法的基本思想</p><p>　　艾亞法首先規(guī)定其所給處得直接估算有效功率數(shù)據(jù)鎖對(duì)應(yīng)的“標(biāo)準(zhǔn)船型”；然后根據(jù)設(shè)計(jì)</p><p>　　船與標(biāo)準(zhǔn)船型之間的差異逐一進(jìn)行修正，最后得到設(shè)計(jì)船的有效功率。按艾亞法估算得到的有效功率通常包含了舭龍骨、舵等附體阻力以及一般貨船的空氣阻力，合計(jì)約占裸船

96、體阻力8%。</p><p>　　艾亞法規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)船型的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)有：</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)方形系數(shù)Cbc，單槳船Cbc=1.08-1.68Fr；雙槳船Cbc=1.09-1.68Fr，具體數(shù)值見(jiàn)表4-1</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)寬度吃水比：B/d=2.0。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)浮心縱向位置xC，其值也見(jiàn)表4-1。</p>

97、<p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)水線長(zhǎng)：。</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)方形系數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)浮心縱向位置 表4-1</p><p><b>　　接表4-1</b></p><p>　　艾亞法給出的標(biāo)準(zhǔn)船型的有效功率Pe表達(dá)式：</p><p><b>　?。?-1）<

98、;/b></p><p>　　2、艾亞法估算阻力的步驟</p><p>　　對(duì)于需要進(jìn)行有效功率Pe估算的實(shí)際設(shè)計(jì)船舶，關(guān)鍵在于修正式4-1中系數(shù)值，具體步驟：</p><p>　　由實(shí)際船舶的Fr或及值在《船舶設(shè)計(jì)原理》P149圖7-4的曲線上查的相應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)船型的值。</p><p>　　根據(jù)Fr或由表4-1查得對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)船型的方形系

99、數(shù)和浮心縱向位置；</p><p>　　對(duì)實(shí)船進(jìn)行修正：與標(biāo)準(zhǔn)船型的參數(shù)相比較，應(yīng)做如下四個(gè)修正：</p><p>　　方形系數(shù)的修正：若實(shí)船方形系數(shù)小于或大于標(biāo)準(zhǔn)船型的方形系數(shù)，應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)船型的值增加會(huì)減少一個(gè)修正值。</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)，。這里由表4-2查得</p

100、><p>　　經(jīng)方形系數(shù)修正后的系數(shù)值為：</p><p>　　寬度吃水比B/d的修正：當(dāng)設(shè)計(jì)船的B/d不等于2.0時(shí)，則系數(shù)需另加一個(gè)修正值，并按下式計(jì)算：</p><p>　　經(jīng)方形系數(shù)和B/d修正后的系數(shù)為：</p><p>　　浮心縱向位置的修正：若實(shí)際浮心縱向位置不在標(biāo)準(zhǔn)位置時(shí)，應(yīng)對(duì)減小一個(gè)修</p><p>&

101、lt;b>　　正量：</b></p><p><b>　　由表4-3得</b></p><p>　　經(jīng)以上修正后系數(shù)值為：</p><p>　　這里要注意，如果實(shí)際大于，則浮心縱向位置的修正量與方形系數(shù)的修正使不累計(jì)的，而是：</p><p>　　若，則免去對(duì)的修正，即令=0；</p>&

102、lt;p>　　若，則將作為對(duì)的修正值。</p><p>　　D. 水線長(zhǎng)度的修正；對(duì)于實(shí)際水線長(zhǎng)度大于或小于標(biāo)準(zhǔn)水線長(zhǎng)度，則應(yīng)將系數(shù)增加或減少一個(gè)修正量：</p><p>　　這樣最后經(jīng)過(guò)水線長(zhǎng)度修正后的系數(shù)值為：</p><p>　　1、實(shí)際設(shè)計(jì)船的有效功率</p><p>　　這里Pe是計(jì)入8%的附加阻力在內(nèi)的有效功率，其相應(yīng)的裸船

103、有效功率為：</p><p>　　實(shí)際較小時(shí)對(duì)所增加的百分?jǐn)?shù) 表4-2</p><p>　　實(shí)際位置在標(biāo)準(zhǔn)位置前時(shí)對(duì)應(yīng)減小的百分?jǐn)?shù) 表4—3</p><p><b>　　接上表4—3</b></p><p>　　設(shè)計(jì)船用艾亞法估算阻力和有效功率的過(guò)程如下表：</p><p>　　繪制成如

104、下裸船體有效功率曲線圖，</p><p>　　因此在設(shè)計(jì)航速11kn時(shí)裸船有效功率295KW，阻力值為29KN。</p><p>　　設(shè)計(jì)船的主機(jī)功率為588KW，在設(shè)計(jì)航速時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到主機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)作，因?yàn)橥陷喼饕鳂I(yè)為協(xié)助其他船掉頭或靠港，在拖輪工作工況時(shí)需要巨大的推力才會(huì)滿負(fù)荷工作，所以設(shè)計(jì)航速時(shí)裸船功率較小符合實(shí)際拖輪的情況。</p><p>　　五、線性變

105、換與型線圖繪制</p><p><b>　　5.1線性變換</b></p><p>　　m=L/L0=25.4/23.4=1.08547</p><p>　　n=B/B0=7.5/6.9=1.087</p><p>　　p=d/d0=2.4/2.2=1.088</p><p><b>　

106、　因此</b></p><p><b>　　排水量為245t</b></p><p>　　（式中：L、B、d為設(shè)計(jì)船垂線間長(zhǎng)、型寬、吃水；L0、B0、d0為母型船的垂線間長(zhǎng)、型寬、吃水）</p><p><b>　　5.2型線圖繪制</b></p><p>　　型線圖是在三個(gè)相互垂直的投

107、影面上，以船體型表面的截交線、投影線和外廓線表示船</p><p>　　體外型的圖樣。它是一張重要的船舶圖樣,不僅代表了船體的形狀和大小，還是計(jì)算船舶航海</p><p>　　性能，繪制其它船舶圖樣，進(jìn)行船體放樣的依據(jù)。型線圖繪制的精確程度直接影響航海性能計(jì)</p><p>　　算的準(zhǔn)確性和船體建造質(zhì)量。</p><p>　　型線圖得繪制方法

108、有以下幾種：</p><p>　　自行繪制法，2、母型改造法，3、系列船型方法，4、數(shù)學(xué)型線方法。</p><p>　　本設(shè)計(jì)要求得船型有一個(gè)優(yōu)秀的母型船的型線資料，所以可以用母型船改造法得到符合新</p><p>　　船設(shè)計(jì)要求的型線，用母型船改造法可以保持優(yōu)秀母型船的型線特征，對(duì)新船的性能也比較容易把握。</p><p>　　5.2.1

109、主尺度改造</p><p>　　當(dāng)新船與母型船的主尺度不同時(shí)，需作尺度變換:</p><p><b>　　長(zhǎng)度： </b></p><p><b>　　寬度： </b></p><p><b>　　吃水： </b></p><p>

110、　　式中帶有下表“o”的為母型船。例如：3號(hào)站位主甲板，X=1.0857X0=7620，Y=1.087Y0=3750，</p><p>　　Z=1.088Z0=3710。事實(shí)上，如果新船的站線和水線的劃分與母型船成比例，繪制型線圖時(shí)長(zhǎng)度</p><p>　　和吃水線的坐標(biāo)也就無(wú)需換算。</p><p>　　上述尺度經(jīng)線性變化后，船型系數(shù)（CW、CP、CW等）和浮心縱

111、向位置都保持不變。但是，如果L/BLO/BO,則設(shè)計(jì)水線半進(jìn)流角和水線的去流角已有所改變。對(duì)于D/dDO/dO的情況，不能用線性變換的方法同時(shí)滿足對(duì)新船型深的要求。</p><p>　　主尺度的改造也可以用非線性變換的方法，但非線性變換方法對(duì)船型系數(shù)較難控制，非線性變換后對(duì)性能的影響也難以直接估計(jì)，所以本設(shè)計(jì)不采用。</p><p>　　5.2.2 橫剖面面積曲線的改造</p>

112、<p>　　將母型船的橫剖面積曲線作為新船初始得到的橫剖面面積曲線，改造掕形系數(shù)和浮心縱向位置以及平行中體長(zhǎng)度和位置。修改后，如果新船的中橫剖面系數(shù)CM與母型船相同（多數(shù)情況是這樣），則新船的方形系數(shù)也已滿足要求。</p><p>　　5.2.3 母型船改造法型值的產(chǎn)生</p><p>　　利用母型船改造法設(shè)計(jì)型線，橫剖面形狀和中剖面系數(shù)不作修改，則橫剖面面積曲線修改后，就

113、可以利用插值的方法生成型線。</p><p>　　以前半體為例，在橫剖面面積曲線圖上，量出各站處新船與母型船橫剖面面積百分?jǐn)?shù)相同的距離δx，然后在母型船的水線圖上距對(duì)應(yīng)站δx處量取個(gè)水線半寬yij，再乘上B/BO，即可得到新船各站半寬型值。</p><p>　　具體繪制時(shí)，新船橫剖面圖的水線先按母型船比例劃分，即確定水線高，將母型船上量得的yij乘上型寬修改比例值后，點(diǎn)在各水線上，將各半寬

114、點(diǎn)連成光順曲線后即得新船的橫剖線圖。為使新船的水線劃分整齊起見(jiàn)，在橫剖面圖上按新船要求重新劃分水線，然而繪制出新水線圖和縱剖線圖。</p><p>　　繪制水線圖和縱剖線圖以前，應(yīng)按新船要求先繪制縱剖線圖上的甲板邊線和首尾輪廓線。由于新船型線是通過(guò)母型船的剖面移動(dòng)得來(lái)的，因此，首輪廓線一般也應(yīng)由母型船的形狀按相同規(guī)律修改而得，否則與水線端點(diǎn)不易配合，尾框尺寸涉及槳和舵的布置，可按新船要求參照母型船形狀自行設(shè)計(jì)，但