船舶與海洋工程畢業(yè)設(shè)計(jì)20m雙體搜救船總體方案設(shè)計(jì)及快速性計(jì)算

1、<p>　　20m雙體搜救船總體方案設(shè)計(jì)及快速性計(jì)算</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本課題為設(shè)計(jì)一艘20m雙體搜救船,設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為主尺度論證、總布置設(shè)計(jì)、三維建模、型線設(shè)計(jì)、穩(wěn)性校核、快速性計(jì)算及螺旋槳設(shè)計(jì)。</p><p>　　確定雙體搜救船的航區(qū),航速等之后,進(jìn)行雙體搜救船的主尺度論證，根據(jù)主尺度

2、進(jìn)行雙體搜救船的總布置設(shè)計(jì)，在總布置設(shè)計(jì)中參照母型船進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。接著使用maxsurf的maxsurfpro模塊進(jìn)行三維建模、光順模型，然后導(dǎo)出型線,進(jìn)行型線的完善。之后通過maxsurf的Hydromaxpro模塊進(jìn)行靜水力的計(jì)算以及大傾角穩(wěn)性的校核。最后利用maxsurf的Hullspeed模塊進(jìn)行快速性計(jì)算，進(jìn)而進(jìn)行螺旋槳的設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 雙體搜救船，總布置，三維模型,型線，靜水力

3、，螺旋槳</p><p>　　The Design of 20m Catamaran Rescue Vessels and Fast Calculation</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The topic for the design of a 20m catamaran rescue vessel

4、s, the design of the main contents of the main-scale demonstration, the overall layout design, three-dimensional modeling, model design, calibration stability, quick calculation and propeller design. Twin-hull vessel

5、 to determine the aircraft search and rescue area, after the speed, etc. to carry out search and rescue boat catamaran-scale demonstration of the Lord, according to the main-scale search and rescue boat catamaran to the

6、ove</p><p>　　Keywords: catamaran rescue vessels General arrangement Three-dimensional model Lines Hydrostatic Propeller</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一選題

7、背景1</b></p><p>　　1.1太湖環(huán)境介紹1</p><p>　　1.2船型選擇2</p><p>　　1.3存在的技術(shù)問題2</p><p>　　1.4國內(nèi)外的研究情況及雙體船的發(fā)展前景3</p><p><b>　　二主尺度論證4</b></

8、p><p>　　2.1設(shè)計(jì)任務(wù)書的分析4</p><p>　　2.2根據(jù)母型船估算排水量、主尺度、空船重量5</p><p>　　2.2.1主尺度初選5</p><p>　　2.2.2船型系數(shù)的初選6</p><p>　　三雙體搜救船總布置設(shè)計(jì)10</p><p><b&g

9、t;　　3.1概述10</b></p><p>　　3.2總體區(qū)劃10</p><p>　　四雙體搜救船三維建模及型線13</p><p>　　4.1基于Maxsurf建模及改造13</p><p>　　4.1.1maxsurf簡介13</p><p>　　4.1.2使用maxsurf

10、pro模塊，對數(shù)據(jù)預(yù)處理、 建立TXT標(biāo)記點(diǎn)文件13</p><p>　　4.2使用maxsurf改造設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.3型線完善23</p><p>　　五螺旋槳設(shè)計(jì)及性能計(jì)算24</p><p>　　5.120m雙體搜救船螺旋槳設(shè)計(jì)書24</p><p>　　5.2性能計(jì)算30

11、</p><p>　　5.2.1概述30</p><p>　　5.2.2靜水力計(jì)算30</p><p>　　5.2.3大傾角穩(wěn)性的計(jì)算33</p><p>　　六船體說明書39</p><p><b>　　七總 結(jié)42</b></p><p><

12、b>　　致 謝43</b></p><p><b>　　附 錄44</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p><b>　　一.選題背景</b></p><p><b>　　1.太湖環(huán)境介紹</b&g

13、t;</p><p>　　太湖是我國著名的五大淡水湖之一，湖岸總長405公里，湖泊面積2427.8Km2,湖區(qū)有52個(gè)島嶼，是典型的淺水型湖泊。蘇州市管轄的湖泊面積1600平方公里，約為太湖總面積的三分之二。太湖沿岸入湖口眾多，可供船舶航行的航線包括太湖航線、蕪申線、蘇西線等在內(nèi)多達(dá)15條，航程200余公里。隨著環(huán)太湖特別是蘇州市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，湖上航行船舶和貨運(yùn)量呈現(xiàn)快速增長的勢頭，湖區(qū)船舶日流量逾千艘，貨物流

14、通增速強(qiáng)勁，太湖成為流域地區(qū)重要的水上交通走廊，這對區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)、對沿岸旅游資源的開發(fā)、環(huán)太湖和蘇州區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起到了積極的作用。</p><p>　　從古至今，太湖的水上養(yǎng)殖、捕撈、航運(yùn)及水上旅游觀光事業(yè)十分發(fā)達(dá)。但由于其自然環(huán)境十分復(fù)雜，在惡劣的氣候條件下，特別是大風(fēng)季節(jié)，湖面上波浪滔天，浪高可達(dá)到1米以上。而且由于太湖水淺，平均水深僅1.2m，在大風(fēng)季節(jié)容易形成“淺水波”。淺水波的特點(diǎn)是浪高

15、且陡，俗稱“浪硬”，這種波浪對在湖面上航行和作業(yè)的船只極具傷害性。因此，太湖也是水上事故高發(fā)地區(qū)，輕則人身和船只遭受傷害，重則船毀人亡，嚴(yán)重地影響到了一方人民的安全，也會(huì)給建設(shè)和諧社會(huì)畫上不協(xié)調(diào)的音符。因此提高太湖搜救能力，確保太湖水域航行安全已引起各級政府部門的高度重視，太湖搜救中心已獲省市人民政府批準(zhǔn)建設(shè)。目前，規(guī)劃定點(diǎn)選址工作已完成，初步方案設(shè)計(jì)正在進(jìn)行之中。另有西太湖二處避風(fēng)港建設(shè)已進(jìn)入方案設(shè)計(jì)階段，期盼幾十年的現(xiàn)代化多功能的太

16、湖搜救中心不久將成為現(xiàn)實(shí)。</p><p>　　蘇州市城區(qū)地方海事處作為處理轄區(qū)水上事故的職能部門，深感肩上責(zé)任重大，但面對目前較低的太湖搜救能力卻感到十分無奈。其中主要原因是現(xiàn)有的搜救船只老化，性能落后，很難滿足搜救工作的需要，現(xiàn)有的搜救船航速低，僅為15公里/小時(shí)左右，穩(wěn)性差，抗風(fēng)浪能力低，吃水偏深且船載設(shè)備陳舊簡陋。在實(shí)施搜救時(shí)，由于搜救船吃水深，不能接近事故船，往往搜尋到正在下沉的船舶，遇險(xiǎn)船員在棚頂呼救

17、而搜救人員無法靠近沉船，有時(shí)只能采取冒險(xiǎn)行動(dòng)；二是由于搜救艇航速低，不能在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)事故現(xiàn)場，錯(cuò)失救助良機(jī)，特別時(shí)大風(fēng)嚴(yán)冬季節(jié)，遇險(xiǎn)船員浸泡在水中幾個(gè)小時(shí)，往往被凍死而非被淹死；三是由于現(xiàn)有搜救船適航性差，遇上惡劣的氣候，非但不能有效地完成搜救任務(wù)，連自身脫險(xiǎn)安全回航都得不到保證。因此，開發(fā)研制新型的太湖搜救船型已迫在眉睫。 新型太湖搜救艇采用雙體船型，由兩細(xì)長片體和連接橋架構(gòu)成，該船型具有穩(wěn)性好，吃水淺，航速快，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)及操

18、縱靈活方便，且甲板面積大等特點(diǎn)，其優(yōu)良的快速性、耐波性和操縱性能在確保安全的情況下大大增強(qiáng)其機(jī)動(dòng)性，可克服太湖惡劣環(huán)境，在第一時(shí)間內(nèi)到達(dá)事故現(xiàn)場。新型搜救船擬配置GPS衛(wèi)星導(dǎo)航測速定位系統(tǒng)、大</p><p>　　該新船型不但可作為太湖搜救艇的更新?lián)Q代產(chǎn)品，也為“現(xiàn)代海事”、“數(shù)字海事”的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 </p><p><b>　　2.船型選擇</b><

19、/p><p>　　本文選擇雙體搜救船，它有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1)高速性 瘦削船型對高速時(shí)的阻力和耐波形的改進(jìn)都很有利，特別是深V船型，但單體快速船長寬比過大和過于瘦削的船型會(huì)引起橫穩(wěn)性下降、操縱性變壞、波浪上縱向彎矩增加以及對艙容和布置有礙等一系列問題，雙體船很好的解結(jié)了這些問題，并且在速度上獲得了保障。</p><p>　　(2)穩(wěn)性好 雙體船

20、有兩個(gè)分得較開的片體，使水線面的橫向慣性矩大大增加，所以復(fù)原力矩很大，穩(wěn)性好，抗風(fēng)力強(qiáng)。大風(fēng)時(shí)期可較其它船種更易維持正常交通和工作。對搜救工作非常有利，同時(shí)對于被搜救人員也有很好的保護(hù)。</p><p>　　(3)甲板面積大 同等的排水量下其甲板面積和上層建筑使用面積比單體船約大20%~40%。</p><p>　　(4)操縱性好 在滿足同樣使用要求下，雙體船船長較單體船短，水下側(cè)面

21、積小，加上兩槳距、舵間距較大，使船能獲得很好的操縱性能。實(shí)船證明雙體船還具有良好的航向穩(wěn)定性。</p><p>　　(5)推進(jìn)效率高 由于雙體船槳葉往往置于有利的尾部伴流中，附體阻力較一般雙槳單體船低15~20%。兩槳間的相互干擾由于船體間距的拉開而有所減少。雙體船的每個(gè)片體可視作單槳船，可以獲得較高的推進(jìn)率。</p><p><b>　　3.存在的技術(shù)問題</b>

22、</p><p><b>　　(1)載重系數(shù)低</b></p><p>　　雙體船的自重較大，其載重系數(shù)較單體船低。</p><p><b>　　(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜</b></p><p>　　雙體船的二個(gè)片體靠連接橋連接，連接橋的受力情況較復(fù)雜，為保證連接橋有足夠的強(qiáng)度，船體與它連接部位的結(jié)構(gòu)須加強(qiáng)，

23、計(jì)算也較復(fù)雜。</p><p>　　(3)橫搖加速度較大</p><p>　　雙體船的橫搖周期短，一般在4~6秒。在橫搖時(shí)舷邊將產(chǎn)生較大的橫搖加速度，可達(dá)0.25g。這樣大的舷邊加速度對旅客是不舒適的，對舷邊作業(yè)也帶來不便。</p><p>　　(4)由于雙體船總長和總寬相差不大，使得雙體船的縱搖與橫搖周期比較接近，當(dāng)船受到橫浪作用時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生縱橫搖的復(fù)合搖擺運(yùn)動(dòng)，

24、因而有較大的線加速度，使船抵擋橫浪影響的能力較差[1]。</p><p>　　(5)采用螺旋槳推進(jìn)方式的高速雙體船，尾部興波較大，主機(jī)軸線與船體基線形成相當(dāng)大的夾角，造成較大的尾浪。</p><p>　　(6)連接橋底部離開水面高度不大，在內(nèi)河淺水航道吸底嚴(yán)重。</p><p>　　4.國內(nèi)外的研究情況及雙體船的發(fā)展前景</p><p>　　

25、近年來，高速雙體船在我國得到了迅猛發(fā)展。我國也有很多部門正在進(jìn)行高速雙體船的設(shè)計(jì)與研制，多半用于短途客運(yùn)。由于其高速、經(jīng)濟(jì)、舒適的特點(diǎn)，很受航運(yùn)部門歡迎，特別是能用于其他運(yùn)輸工具（如飛機(jī)）不易達(dá)到的航線，但須改善風(fēng)浪中的耐波性，如扭搖現(xiàn)象等。現(xiàn)在國內(nèi)外都在利用各種高性能船舶的特殊技術(shù)進(jìn)行雜交，從而派生出各種新型高性能船舶，使小水線面水翼船、雙體水翼船、雙體穿浪船、雙體氣墊船、氣墊水翼雙體船等相繼問世。</p><p&

26、gt;　　可以預(yù)言，在未來高性能船的發(fā)展中，雙體船技術(shù)將越來越扮演重要的角色。</p><p><b>　　二.主尺度論證</b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)任務(wù)書的分析</p><p>　　(1)任務(wù)與航區(qū): 本船為航行于太湖湖區(qū)的國內(nèi)雙體搜救船，航區(qū)為內(nèi)河B 級。</p><p>　　(2.)船型: 采用鋼質(zhì)雙體

27、船型，雙機(jī)雙槳。</p><p>　　(3)船級: 滿足中國船級社頒發(fā)的有關(guān)規(guī)范要求.如:《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》,《內(nèi)河高速船入級與建造規(guī)范》等.</p><p>　　(4)主機(jī)型號: 自選</p><p>　　(5)主尺度范圍及技術(shù)任務(wù)指標(biāo):</p><p>　　船長 20m</p><p>

28、;　　平均吃水 T ≯1.2M</p><p>　　乘員 10人 </p><p>　　船員及服務(wù)員 4人</p><p>　　續(xù)航力 8小時(shí)</p><p>　　航速 靜水中蒲氏風(fēng)級不超過3級時(shí),試航速度Fn不小于0.7。</p><p>　　(6)設(shè)備:采用懸吊式流線型

29、平衡舵裝置，設(shè)燃油輔鍋爐提供全船熱水及冬季暖氣，錨泊,消防,照明,通訊與導(dǎo)航設(shè)備按有關(guān)規(guī)范和需要配齊。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書選擇高速雙體母型船如下：</p><p>　　雙體高速母型船主尺度及船型系數(shù)如下：</p><p>　　2.根據(jù)母型船估算排水量、主尺度、空船重量</p><p><b>　　(1)主尺度初選&l

30、t;/b></p><p><b>　　1）船長 L </b></p><p>　　任務(wù)為20m雙體船的設(shè)計(jì)，故船長定為20m，水線長初步定為19m。</p><p><b>　　2）片體寬b</b></p><p>　　本船屬于高速雙體船，取Fn =0.75，適當(dāng)加大片體寬度和減小吃水及船長

31、，以爭取較小濕表面積和降低空船重量是恰當(dāng)?shù)模话闳/b=8~12，用排水體積長度系數(shù)反映高速雙體船阻力性能要比L/b更確切，因?yàn)樗瓤紤]船長因素，又考慮船體的瘦削程度。取L/b=10.2，則b=1.86（m）</p><p><b>　　3）型寬B</b></p><p>　　K/b對干擾阻力的影響隨航速的增大而逐漸減弱，干擾阻力在總阻力中僅占5%~8%。在顧及阻力

32、與連接橋重量下，取K/b=2.22，B=K+b=6（m）</p><p><b>　　4）吃水T</b></p><p>　　雙體船的b/T對阻力的影響主要表現(xiàn)在片體摩擦阻力上，減少片體寬度和增大吃水對減小摩擦阻力是有利的。但要求尾部具有一定升力的高速雙體船，b/T稍偏大，是雙體船具有較佳的航行縱傾角，對減少興波阻力是有利的。內(nèi)河船舶吃水T的選取受航道和港口水深的限制

33、，為避免船舶擱淺，船底與河床之間應(yīng)留有一定的間隙，稱為富裕水深。富裕水深的大小一般為0.2—0.5m，鑒于湖區(qū)泊位水深很小，故取吃水為0.95m。</p><p><b>　　5）連接橋和型深D</b></p><p>　　雙體船片體瘦削，升沉和縱搖均比單體船大，為防止和減緩波浪對連接橋的砰擊，必須提高連接橋距水面高度，并將連接橋首部端向后移，或者在連接橋首端做成具有

34、12—15傾角，橋的首部橫剖面為單三角形或雙三角形。按船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊的要求，如圖2-1所示，可取連接橋距水面的高度為1.8m。</p><p>　　圖 01 連接橋距水面高度</p><p>　　1—最小許可值 2—希望值 3—目前實(shí)船統(tǒng)計(jì)值（3%~5%）L</p><p>　　增加型深能提高船舶的抗沉性，對于對安全要求較高的船增大型深是有利的，另外對淺吃水的內(nèi)

35、河船舶型深大對機(jī)艙的布置與操作也十分有利，據(jù)此取型深D為2m。</p><p>　　(2)船型系數(shù)的初選</p><p>　　1）棱形系數(shù)Cp是影響雙體船片體興波阻力和干擾阻力的主要參數(shù)。在Fn﹥0.3時(shí)，由于沿船長幾乎全部產(chǎn)生興波作用，需要排水體積沿船長均勻分布。因此，棱形系數(shù)對片體阻力的影響符合單體船的規(guī)律，航速大者，棱形系數(shù)宜取大。參考圓舭快艇高速區(qū)Cp參考圖，如圖2-2所示，取Cp

36、=0.65。</p><p>　　圖 02圓舭快艇高速區(qū)Cp參考圖</p><p><b>　　2）水線面系數(shù)</b></p><p>　　雙體船的水線面系數(shù)對形狀穩(wěn)性力臂的影響已微不足道，但對提供尾部升力的影響將隨船速提高而明顯。尾板水線面寬度極為重要，這個(gè)影響具有與高速單體船同樣的性質(zhì)。</p><p>　　對于中

37、速以上船舶尤其是高速船舶，因?qū)ψ枇τ绊懯诛@著，一般減小Cb于阻力有利。當(dāng)Fn>=0.30時(shí)，Cb、Cp與Fn有最佳配合關(guān)系表。如表2-1所示。</p><p>　　表 01 Cb、Cp與Fn有最佳配合關(guān)系表</p><p>　　按照配合表，暫時(shí)取方形系數(shù)Cb為0.500</p><p><b>　　3）浮心縱向位置</b></p

38、><p>　　浮心位置對雙體船阻力影響與單體船相似，隨航速的增加，Xcb應(yīng)向舯后移動(dòng)。由于雙體船的機(jī)艙一般都在舯偏后，甚至是尾機(jī)布置，尤其高速雙體船是這樣。因此，從阻力角度選擇最佳浮心位置時(shí)，還要顧及總布置的要求，防止尾機(jī)型雙體船的過大尾縱傾，在雙體船有利的速度范圍內(nèi)，一般Xcb取在舯后1%L~5%L[3]。</p><p>　　圖 03最佳浮心位置參考圖</p><p&

39、gt;　　按照最佳浮心位置參考圖，如圖2-3所示，取Xcb在腫后1.36%L。</p><p><b>　　4）空船重量</b></p><p>　　對于船長60 m以下的雙體客船，空船重量可用空船重量系數(shù)來初步估算: </p><p>　　式中—總長(m)，B—型寬(m)，H—型深(m)，—空船重量(t)</p><p&

40、gt;　　由母型船資料得=18.17/(20.35×6.0×1.55)=0.096</p><p><b>　　故設(shè)計(jì)船的空船重量</b></p><p>　　LW=0.096×20×6×2= 23.04t</p><p><b>　　5)載重量</b></p>

41、<p>　　人員及行李、淡水、食品</p><p>　　船員及服務(wù)人員4人、成員10人計(jì)算，則</p><p>　　人員重量為14×60=840kg=0.84t</p><p>　　行李重量為4×45+10×15=330kg=0.330t</p><p>　　淡水主要是飲水,按總量為1t計(jì)算<

42、/p><p>　　食品按每人3kg計(jì)算,則食品重量為3×14=42kg=0.042t</p><p><b>　　燃油、滑油及爐水</b></p><p>　　鑒于這些重量分項(xiàng)計(jì)算誤差較大，故取其總重量為1.5t.</p><p><b>　　所以載重量為:</b></p>&l

43、t;p>　　DW=0.84+0.33+1+0.042+1.5=3.712t</p><p>　　綜上可得船舶的滿載排水量為</p><p>　　=LW+DW=23.04+3.712=26.752t</p><p><b>　　6)主機(jī)的選擇</b></p><p>　　主機(jī)的功率由海軍系數(shù)法有：</p>

44、<p>　　可以算出P=254.2（kw）</p><p>　　式中，設(shè)計(jì)船的設(shè)計(jì)航速由V=Fn×計(jì)算，并取設(shè)計(jì)航速V=36.8km/h。</p><p>　　內(nèi)河船一般用柴油機(jī)做主機(jī)，網(wǎng)上查知型號WD61561C01柴油機(jī)，標(biāo)定功率130kw，標(biāo)定轉(zhuǎn)速1600r/min。該主機(jī)性能優(yōu)良，工作穩(wěn)定且體積小，重量輕，油耗較小，減速比i=2.0。</p>

45、<p><b>　　3.性能校核</b></p><p><b>　　方形系數(shù)校核</b></p><p>　　,開始選取的Cb =0.500，相差有點(diǎn)大，取Cb =0.432。</p><p><b>　　穩(wěn)性校核</b></p><p>　　由于母型船的重心位置沒

46、有給出，故本船的初穩(wěn)心很難估算。但一般來說，由于雙體船的型寬很大，其初穩(wěn)性能滿足要求，故該部分可以在總布置確定之后再校核。</p><p>　　4.主尺度方案的確定</p><p>　　總長 20m 設(shè)計(jì)水線長 19m</p><p>　　型寬 6m

47、 吃水 0.950m </p><p>　　片體寬 1.86m 型深 2m</p><p>　　棱形系數(shù) 0.650 方形系數(shù) 0.432 </p><p>　　

48、三．雙體搜救船總布置設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.概述</b></p><p>　　船舶總布置設(shè)計(jì)是以滿足船東提出的使用要求和航行性能為前提的，合理經(jīng)濟(jì)地確定新船整體布置的工作，具體說就是要完成新船總布置圖的設(shè)計(jì)和繪制。船舶總布置圖一般包括側(cè)面圖、各層甲板、艙底平面圖及平臺平面圖，有的還要繪制橫剖面圖和陰影圖。</p><p>　　總布

49、置設(shè)計(jì)是船舶設(shè)計(jì)中極為重要的一環(huán)?？偛贾迷O(shè)計(jì)的好壞對船舶的使用性能與經(jīng)濟(jì)性、航行性能與安全性及結(jié)構(gòu)公藝性都有直接的影響，是后續(xù)設(shè)計(jì)繪圖與計(jì)算工作的主要依據(jù)?？偛贾脩?yīng)完成以下工作：主船體與上層建筑的總體區(qū)劃、縱傾調(diào)整、梯口與通道的規(guī)劃及艙室布置、舾裝設(shè)備的選型與布置[4]。</p><p><b>　　2.總體區(qū)劃</b></p><p>　　總體區(qū)劃是指根據(jù)船的技術(shù)特

50、點(diǎn)及使用要求，參考有關(guān)船型資料，對全船空間進(jìn)行合理的區(qū)劃。本船總長為 20m，兩柱間長為19m，型寬為 6m，吃水 0.95m </p><p>　　片體寬1.86m，型深2m，菱形系數(shù) 0.650， 方形系數(shù)0.432。 其總布置主要包括以下幾個(gè)方面：</p><p><b>　?。?）縱向區(qū)劃</b></p><p&g

51、t;<b>　　1）肋骨間距</b></p><p>　　一般內(nèi)河船的肋骨間距取S=0.5—0.6m，本船船長較小，故肋骨間距取為0.5m，且全船統(tǒng)一。</p><p><b>　　2）水密艙壁的數(shù)目</b></p><p>　　根據(jù)內(nèi)河客船的破艙穩(wěn)性及雙體船的破艙穩(wěn)性要求，取橫艙壁為6道，且均通到艙壁甲板。</p&

52、gt;<p>　　3）首尖艙長與尾尖艙長</p><p>　　規(guī)范對內(nèi)河船規(guī)定：首防撞艙壁至首垂線的距離即首尖艙長應(yīng)不小于0.05L且不大于 0.05L+3m。具體到本船就是應(yīng)在1m到4m之間，故本船首尖艙取為3.3m。</p><p>　　尾尖艙長取決于布置尾軸管所需的長度及尾尖艙艙容要求，本船船長較小，取尾尖艙為2m。</p><p><b&

53、gt;　　4) 機(jī)艙位置</b></p><p>　　尾機(jī)型船舶可以有效的滿足艙容的要求，且可以減少傳動(dòng)軸的長度，提高軸系效率，減少建造成本，本船屬于高速船，需要較高的傳動(dòng)效率，故本船采用尾機(jī)型布置。</p><p>　　5）本船船首至32＃為艏尖艙，內(nèi)設(shè)錨鏈艙，32＃～24＃，24?！?8＃為空艙，18?！?6＃為燃油艙，16?！?＃為機(jī)艙，9?！?＃為空艙，艙內(nèi)不設(shè)污水柜，

54、4?！?＃為尾尖艙和舵機(jī)艙，壓載水艙待定。</p><p><b>　　(2)豎向區(qū)劃</b></p><p>　　本船只設(shè)連續(xù)的主甲板，在甲板上布置有載客艙、配電室、雜物間、駕駛室與廁所，載客艙的高度按內(nèi)河船舶設(shè)計(jì)手冊取為2.1m。本船的上層建筑采用甲板室的形式,，即上層建筑的兩側(cè)壁不延伸到船兩舷，留有外走道。這種形式有利于人員在甲板上的通行 。</p>

55、<p>　　主甲板的布置——主甲板從31＃至11＃肋位，艙室寬度為2.7m，其中31?！?3＃為駕駛室，駕駛室空間寬敞、視野開闊，方便船員駕駛與停靠碼頭，23＃～15＃為載客艙，15＃～11＃左舷為衛(wèi)生間和雜物間，右舷為配電間。</p><p>　　主甲板露天部分的布置——9?！?4＃設(shè)機(jī)艙蓋，機(jī)艙蓋長2160mm，寬765mm，高330mm，其前部設(shè)機(jī)艙通風(fēng)管（鵝脛）高740mm，管徑200mm，

56、各底艙均開有600×400mm的進(jìn)出口。</p><p><b>　　(3)定員</b></p><p>　　全船共設(shè)船員4人，其他乘員10人，乘員艙內(nèi)共設(shè)14個(gè)航空椅，兩邊對稱排列，中間走道寬677mm。</p><p>　　(4)舾裝設(shè)備的布置</p><p>　　1)、錨泊設(shè)備的布置</p>

57、<p>　　按照《內(nèi)河高速船入級與建造規(guī)范》船舶舾裝數(shù)N按下式計(jì)算[5]：</p><p>　　式中：△——船舶滿載排水量，</p><p><b>　　B——船寬，m；</b></p><p><b>　　d——吃水，m；</b></p><p>　　b——上層建筑及甲板室圍壁的最大寬

58、度，m；</p><p>　　H——船舶在靜水中從滿載水線到寬度大于B/4的最高一層圍蔽建筑頂點(diǎn)的高度，m；</p><p>　　A——在滿載水線以上的船體和各層上層建筑及甲板室寬度大于B/4的甲板室圍壁的側(cè)投影面積，；</p><p>　　K——航區(qū)系數(shù)，B級航區(qū)取K=0.8；</p><p>　　對于本船經(jīng)計(jì)算N=153.5，經(jīng)查表需12

59、5kg大力抓錨。</p><p>　　本船設(shè)75kg重海軍錨二只，配有mm無檔錨鏈共100m，在船首尾兩側(cè)分別布置雙柱系纜樁。</p><p>　　本船錨重較小，為了降低空船重量，省略了錨鏈筒、起錨機(jī)、錨鏈管等設(shè)備，采用人工拋錨的方式系泊。</p><p><b>　　2) 門與窗</b></p><p>　　駕駛室兩側(cè)

60、的門寬750mm，采用風(fēng)雨封密型鋼質(zhì)門，與鋼質(zhì)艙壁牢固絞接，門上設(shè)有風(fēng)雨密橡膠填料及關(guān)門夾具，其余通道及艙室門為非金屬門，縱向通道門寬為492.5mm，其余為420mm，風(fēng)雨密型鋼制門安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行沖水試驗(yàn)。</p><p>　　艙室窗為鋁質(zhì)矩形方窗，寬900mm，高600mm，駕駛室前端兩側(cè)應(yīng)根據(jù)艙壁形狀設(shè)置弧形窗，中間一扇裝掃雪器，窗是否開啟或固定是需要定的。</p><p><

61、;b>　　3) 救生設(shè)備</b></p><p>　　船舶常用的救生設(shè)備有救生艇、救生筏、救生浮、救生圈和救生衣等，本船屬于小型船舶，前三種救生設(shè)備布置上空間不足，故本船只布置救生圈和救生衣。按規(guī)范我們可以布置14套救生衣和6個(gè)救生圈。</p><p><b>　　4) 消防設(shè)備</b></p><p>　　《內(nèi)河高速船舶入級

62、與建造規(guī)范》規(guī)定：對于船長不大于20m的船舶，應(yīng)設(shè)置手提式滅火器4具，氣體滅火器2具，消防水桶2只，沙箱2個(gè)及太平斧一把。</p><p><b>　　5) 信號設(shè)備</b></p><p>　　本船在駕駛甲板的頂部設(shè)有舷燈，舷燈左紅右綠，設(shè)在27號肋位附近。在駕駛甲板頂部還設(shè)有尾燈，尾燈在13號肋位附近。為了便于通信，本船在24號肋位附近設(shè)有桅桿，桅桿上布置有無線電

63、天線等設(shè)備。</p><p>　　3.雙體搜救船總布置圖見附錄一</p><p>　　四.雙體搜救船三維建模及型線</p><p>　　1.基于Maxsurf建模及改造</p><p>　　(1)maxsurf簡介</p><p>　　Maxsruf是用于船舶設(shè)計(jì)的強(qiáng)有力的三維曲面建模體系,它提供了清晰而親切的用戶環(huán)境

64、,并能作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和快速最優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　Maxsurf有許多模塊組成，MAXSURF模塊（動(dòng)態(tài)三維船體模型生成模塊）、HULLSPEED模塊（船舶阻力及有效馬力計(jì)算模塊）、HYDROMAX模塊（船舶水動(dòng)力性能計(jì)算分析模塊）、WORKSHOP模塊（船體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)放樣及CAD圖形生成模塊）、SEAKEEPER模塊（船舶耐波性能分析模塊）、PREFIT模塊（空間實(shí)體自動(dòng)擬合模塊）、SPAN模塊（帆船性能分

65、析模塊）、HYDROLINK模塊（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊）等等。</p><p>　　Maxsurf的多曲面特性允許在任何給定的設(shè)計(jì)里隨意進(jìn)行曲面建模，并能創(chuàng)建諸多的船體形式。輔以流體靜力學(xué)計(jì)算，則能進(jìn)行船形分析和確定船形參數(shù)。</p><p>　　以船體型線的形式給出高精度的輸出，能轉(zhuǎn)換成其他標(biāo)準(zhǔn)格式文件及完整的船體型值表。Maxsurf設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件可直接傳遞到Maxsurf系列的其它程序

66、中，這能有效緩解設(shè)計(jì)完成后數(shù)據(jù)重新裝入的壓力,并可避免在使用不完整的船體型值表時(shí)可能造成的精度誤差。通過支持一定范圍的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀語言的驅(qū)動(dòng)器，打印機(jī)和繪圖儀能直接輸出Maxsurf產(chǎn)生的圖形和數(shù)據(jù)文件。</p><p>　　通過一個(gè)B樣條曲線的數(shù)學(xué)方程來創(chuàng)建曲線，曲線草圖由端點(diǎn)位置、控制點(diǎn)的位置和數(shù)量以及樣條的韌性決定。當(dāng)控制點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，樣條的韌性和彈簧的彈性共同作用，使曲線變得光滑。</p>

67、<p>　　Maxsurf Pro中的一個(gè)設(shè)計(jì)可用到若干個(gè)相互獨(dú)立的曲面，它們各自有自己的控制點(diǎn)網(wǎng)，一個(gè)控制點(diǎn)網(wǎng)僅影響到它所在的那個(gè)曲面，當(dāng)兩個(gè)曲面相交于一條曲線時(shí)，這條曲線上的控制點(diǎn)將同時(shí)影響到兩個(gè)曲面。</p><p>　　(2)使用maxsurfpro模塊，對數(shù)據(jù)預(yù)處理、 建立TXT標(biāo)記點(diǎn)文件</p><p>　　1）根據(jù)母型形線圖，由于對稱性，只讀取各站位半邊的型值點(diǎn)，建

68、立標(biāo)記文件，標(biāo)記文件格式為：第一列是與標(biāo)記關(guān)聯(lián)的站號，用“當(dāng)前位置”的“標(biāo)記顯示”命令控制標(biāo)記的顯示和隱藏；第二列是相對于零點(diǎn)的縱向位置；第三列為相對于中心線的半寬值；第四列為相對于零點(diǎn)的高度值。如下：</p><p>　　0-9200.02925.0850.0None</p><p>　　0-9200.02150.0850.0None</p>&

69、lt;p>　　0-9200.02550.0850.0None</p><p>　　0-9200.02950.0950.0None</p><p>　　0-9200.03000.01275.0None</p><p>　　1-7350.02950.0950.0None</p><p>

70、;　　1-7350.03000.01275.0None</p><p>　　1-7350.02900.0650.0None</p><p>　　1-7350.02525.0640.0None</p><p>　　1-7350.02150.0625.0None</p><p>　　…………

71、 </p><p>　　特別注意以下2點(diǎn)： </p><p>　　1.第一列“站號”不是型線圖中的站號，數(shù)據(jù)相同表示在perfit中處理作為一個(gè)橫截面，“站號”不要取小數(shù)，為小數(shù)時(shí)系統(tǒng)會(huì)采用舍去小數(shù)部分將點(diǎn)歸之相鄰的整數(shù)“站號”中；</p><p>　　2.同一“站號”內(nèi)的標(biāo)記點(diǎn)不能取高度值特相近的點(diǎn)，盡量取橫截面內(nèi)離的遠(yuǎn)一些的點(diǎn)。</p>

72、<p>　　2）打開maxsurfpro模塊導(dǎo)入標(biāo)記點(diǎn)文件</p><p>　　在maxsurfpro模塊中先加入一個(gè)曲面，然后點(diǎn)擊makers目錄添加一定的makers數(shù)目，在makers數(shù)據(jù)窗口中復(fù)制標(biāo)記點(diǎn)TXT文件，導(dǎo)入了標(biāo)記點(diǎn)，生成船體片體半邊的三維曲面，此時(shí)各站之間無空間關(guān)聯(lián)，用鼠標(biāo)移動(dòng)控制點(diǎn)，使曲線盡可能多的通過型值點(diǎn)。控制點(diǎn)越多，生成的二維曲線越精確，同時(shí)修改也就越復(fù)雜，再通過控制點(diǎn)工具

73、框增加控制點(diǎn)行和控制點(diǎn)列對取進(jìn)行修改精確，如圖4-1所示。</p><p>　　圖 01控制點(diǎn)工具框</p><p><b>　　3）增加控制點(diǎn)</b></p><p>　　在Maxsurf Pro中，曲面的形狀由空間控制點(diǎn)決定，應(yīng)增加控制點(diǎn)的行數(shù)和列數(shù)以增加控制網(wǎng)的密度。在橫剖面窗口中添加控制行，在水線面圖窗口或縱剖面圖窗口添加控制列，分別

74、如圖4-2，圖4-3，圖4-4所示。</p><p>　　圖 02縱剖面中移動(dòng)控制點(diǎn)</p><p>　　圖 03水線面中移動(dòng)控制點(diǎn)</p><p>　　圖 04橫剖面中移動(dòng)各站的控制點(diǎn)</p><p><b>　　4）添加?xùn)鸥窬€</b></p><p>　　添加?xùn)鸥窬€，使用data中的Gr

75、id Spacing，如圖4-5。</p><p>　　圖 05柵格工具框</p><p><b>　　5）選擇船體類型</b></p><p>　　在data目錄下打開vessel type對話框，選擇catamaran并輸入片體中心距。如圖4-6：</p><p>　　圖 06 vessel type對話框<

76、;/p><p>　　6）修改半邊片體的控制點(diǎn)空間位置，使曲面盡可能光滑和客觀</p><p>　　將surface中的precision調(diào)成highest，讓曲面看著更光滑。</p><p>　　控制點(diǎn)的修改盡可能滿足以下原則：</p><p>　　控制點(diǎn)的縱向位置盡可能在站上，控制點(diǎn)列只能影響附近的曲面形狀，在站上控制型值較容易，有些控制點(diǎn)最好

77、與標(biāo)記點(diǎn)重合，如圖4-7所示。</p><p><b>　　圖 07縱剖面圖</b></p><p>　　形狀復(fù)雜的艏部和尾部需要加密控制，中部可以取較少的控制列；如圖4-8所示。</p><p><b>　　圖 08船艏</b></p><p>　　控制點(diǎn)是影響附近的區(qū)域，所以調(diào)節(jié)控制點(diǎn)是一個(gè)

78、反復(fù)重復(fù)的過程，要不斷修改以求合適。</p><p>　　修改控制點(diǎn)后，生成橫剖面面積曲線圖，看是否符合客觀，用橫剖面面積曲線檢驗(yàn)，繼續(xù)修改。</p><p>　　當(dāng)半邊片體修改光順后，復(fù)制其控制點(diǎn)坐標(biāo)，并修改每一個(gè)控制點(diǎn)的半寬值，讓新的控制點(diǎn)與原來的控制點(diǎn)對稱于片體中心線，最終得到光順的單個(gè)片體。</p><p>　　最終修改的單個(gè)片體三維圖如圖4-9和圖4-10

79、：</p><p><b>　　圖 09全船圖</b></p><p><b>　　圖 010穿浪艏</b></p><p><b>　　7）建造連接橋</b></p><p>　　在maxsurf pro模塊surface目錄下點(diǎn)擊add surface，通過調(diào)節(jié)控制點(diǎn)的

80、位置關(guān)系，將兩個(gè)片體用連接橋連接起來，并加上尾封板。船首也加上甲板，形成比較客觀的三維船模。最終三維船模如下圖4-11：</p><p>　　圖 011三維效果圖</p><p>　　(3)使用maxsurf改造設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）在maxsurf pro中參數(shù)化變換，母型改造生成新模型</p><p>　　1）船的尺寸放大，使

81、用surface中的surface size,修改參數(shù)如下圖4-12：</p><p>　　圖 012 size surface對話框</p><p>　　2）重新設(shè)置零點(diǎn)，選擇基準(zhǔn)</p><p>　　打開data中的Zero Point，設(shè)置零點(diǎn)，如下圖4-13：</p><p>　　圖 013 zero point對話框</p

82、><p>　　設(shè)置吃水，打開data菜單下的Frame of reference對話框，設(shè)置如下圖4-14：</p><p>　　圖 014 frame of reference對話框</p><p>　　3）修改參數(shù)，設(shè)計(jì)新船</p><p>　　Maxsurf pro能根據(jù)主尺度變形母型船，得出所需要的新船。型線設(shè)計(jì)是必須注意以下幾點(diǎn)：&l

83、t;/p><p>　　保證新船具有良好的快速性；</p><p><b>　　滿足總布置的要求；</b></p><p>　　考慮船體結(jié)構(gòu)的合理性和施工、維修的方便。</p><p>　　在參數(shù)化設(shè)計(jì)中填入所得參數(shù)，如下圖4-15：</p><p>　　圖 015設(shè)置變形系數(shù)工具框</p>

84、;<p>　　4）修改柵格，修改站線、增加水線和縱剖線，如下圖4-16、圖4-17、圖4-18所示：</p><p>　　圖 016修改站線圖</p><p>　　圖 017修改縱剖線圖</p><p>　　圖 018修改水線圖</p><p>　　5）修改控制點(diǎn)，使船體光順</p><p>　　經(jīng)

85、過反復(fù)修改和重復(fù)參數(shù)化變形，使得船體表面光滑并符合客觀，并且根據(jù)橫剖面曲線來檢驗(yàn)，調(diào)整后橫剖面面積曲線大致符合要求的圖形。</p><p>　　經(jīng)過反復(fù)調(diào)整后的三維模型如圖4-19、圖4-20：</p><p>　　圖 019三維效果圖</p><p>　　圖 020光順的船艏</p><p>　　經(jīng)優(yōu)化的橫剖面面積曲線如下圖4-21：&

86、lt;/p><p>　　圖 021橫剖面面積曲線</p><p><b>　　2.型線完善</b></p><p>　　由于對maxsurf只是初步了解，建模比較粗糙，型線生成也存在問題，所以需要對其進(jìn)行修整，修改后的型線圖另附圖二。</p><p>　　五.螺旋槳設(shè)計(jì)及性能計(jì)算</p><p>　

87、　1.20m雙體搜救船螺旋槳設(shè)計(jì)</p><p>　　(1)雙體船片體的伴流系數(shù)比雙槳的單體船大，推力減額相同。但由于伴流系數(shù)大使螺旋槳相對進(jìn)速減少，在給定情況下，螺旋槳淌水效率要降低，因此反映螺旋槳總推進(jìn)效率上與單體船是相同的。在雙體船螺旋槳設(shè)計(jì)上，其參數(shù)應(yīng)按單槳單體船的螺旋槳選取。船型：雙槳，雙舵，穿浪艏，方尾，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，尾機(jī)型內(nèi)河雙體搜救船。雙體搜救船參數(shù)如下表5-1：</p><p&

88、gt;　　表 01雙體搜救船主尺度</p><p>　　由maxsurf軟件的Hullspeed模塊計(jì)算有效馬力結(jié)果如表5-2：</p><p>　　表 02有效馬力—速度</p><p>　　(2)主機(jī)參數(shù)：（兩臺）</p><p>　　(3)推進(jìn)因子的確定</p><p><b>　　1)伴流分?jǐn)?shù)ω&

89、lt;/b></p><p>　　本船按單槳內(nèi)河船計(jì)算，故使用巴浦米爾公式估算</p><p>　　式中——排水體積（）</p><p>　　D——螺旋槳直徑（m），按船尾高度限制選取。</p><p>　　X=1，適用于中線處的螺旋槳</p><p>　　當(dāng)＞0.2時(shí)，=0.1（-0.2）</p>

90、<p>　　W=0.165×0.432× -0.1×（0.75-0.2）=0.11</p><p><b>　　2)推力減額分?jǐn)?shù)t</b></p><p><b>　　使用桑海公式</b></p><p>　　t=0.7 +0.06=0.7×0.11+0.06=0.131

91、</p><p><b>　　3)相對旋轉(zhuǎn)效率</b></p><p>　　近似地取為ηR =1.0</p><p><b>　　4)船身效率</b></p><p>　　ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.131)/(1-0.11)=0.976</p><p>　　

92、(4)槳葉數(shù)Z的選取</p><p>　　由于本船為雙體搜救船，基于高速及提高船舶的推進(jìn)效率和提升船舶的機(jī)動(dòng)性的要求，選取5葉螺旋槳。</p><p>　　(5)AE/A0的估算</p><p>　　按公式AE/A0 = (1.3+0.3×Z) ×T / (p0-pv)D2 + k進(jìn)行估算，</p><p>　　其中：T=

93、PE/(1-t)V=（231.248/2）/（(1-0.131)×19.83×0.5144)=13.04kN</p><p>　　水溫15℃時(shí)汽化壓力pv=174 kgf/ m2=174×9.8 N/m2=1.705 kN/m2</p><p>　　靜壓力p0=pa+γhs=(10330+1000×0.65) ×9.8 N/m2=107.6

94、 kN/m2</p><p>　　槳軸深沉hs= Td-ZP=0.95-0.3=0.65m</p><p><b>　　k取0.2</b></p><p><b>　　D允許=0.7M</b></p><p>　　AE/A0 = (1.3+0.3×Z) ×T / (p0-pv)D

95、2 + k</p><p>　　=（1.3+0.3×5）×13.04/[(107.6-1.705) ×0.7×0.7]+0.2</p><p><b>　　=0.904</b></p><p>　　(6)槳型的選取說明</p><p>　　本船為雙體搜救船，工況基本上是輕載狀態(tài)，考

96、慮到MA型在設(shè)計(jì)狀態(tài)效率較高，故選用適于狀態(tài)可控船型的MA型5葉螺旋槳。</p><p>　　(7)根據(jù)估算的AE/A0選取2~3張圖譜</p><p>　　根據(jù)AE/A0=0.904選取Ma5.090,Ma5.105兩張圖譜。</p><p>　　(8)列表按所選圖譜（考慮功率儲備）進(jìn)行終結(jié)設(shè)計(jì)，得到2組螺旋槳的要素及VsMAX</p><p&

97、gt;　　功率儲備取10%，軸系效率ηS=0.98，齒輪箱效率ηG=0.96</p><p>　　螺旋槳敞水收到功率PDO=Ps×0.9×0.98×ηS×ηG=231.248×0.9×0.98×0.98×0.96=191.88kW=257.2 hp (English)</p><p><b>　　由圖

98、譜可查得：</b></p><p>　　表 03PTE、δ、P/D及η0對V的關(guān)系表</p><p>　　據(jù)上表結(jié)果可繪制PTE、δ、P/D及η0對V的曲線，如圖5-1所示：</p><p>　　圖 01 PTE、δ、P/D及η0對V的曲線</p><p>　　從PTE-f(V)曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點(diǎn)，可得不同盤面比

99、所對應(yīng)的設(shè)計(jì)航速及螺旋槳最佳要素P/D、D及η0如下表5-4所列。</p><p>　　表 04最佳要素P/D、D及η0</p><p>　　（D已經(jīng)超過允許直徑，故采用允許直徑D允許）</p><p>　　(9)空泡校核，由圖解法求出不產(chǎn)生空泡的（AE/A0）MIN及相應(yīng)的VsMAX、P/D、η0、D.</p><p>　　按高恩空泡限界

100、線，計(jì)算不發(fā)生空泡之最小展開面積比。</p><p>　　槳軸沉深hs由船體型線圖取0.65m</p><p>　　p0-pv =pa+γhs-pv =(10330+1000×0.65-174)kgf/m2=10806kgf/m2</p><p>　　計(jì)算溫度t=15℃, Pv=174kgf/m2, PDO=191.88kW=257.2hp (Englis

101、h),</p><p>　　ρ=101.94kgfs2/m4。</p><p>　　表 05最佳螺旋槳要素表</p><p>　　據(jù)上述結(jié)果作圖5-2，可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比以及所對應(yīng)的最佳螺旋槳要素。AE/A0=1.03，P/D=1.1456，D=0.775m> D允許0.7m，取D允許，η0=0.853，VMAX=19.263kn。</p&g

102、t;<p>　　圖 02空泡校核計(jì)算結(jié)果</p><p>　　(10)槳葉強(qiáng)度校核</p><p>　　1）按《內(nèi)河高速船舶入級與建造規(guī)范》2002年版校核0.25R切面處的槳葉厚度，應(yīng)不小于按下式計(jì)算所的之值[7]：</p><p>　　式中D-螺旋槳直徑（m），</p><p>　　P0.7--0.7R剖面處的螺距（m），

103、</p><p>　　P0.25-0.25R剖面出的螺距（m），</p><p>　　Ne-主機(jī)的額定功率（kw）；</p><p><b>　　Z-槳葉葉數(shù)；</b></p><p>　　b--0.25R剖面處的槳葉寬度（mm）；</p><p>　　ne--螺旋槳在主機(jī)額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速（r/m

104、in）;</p><p>　　ε-槳葉后傾角（。）；</p><p>　　K-材料系數(shù)，由表4-5-4確定；</p><p>　　2）對鋼制、銅質(zhì)螺旋槳的葉梢厚度t1.0應(yīng)不小于下式計(jì)算所得之值:t1.0=C0D（mm）；對于普通螺旋槳，C0＝3；導(dǎo)流管平頭螺旋槳，C0＝5</p><p>　　3）其他半徑處的葉切面厚度按直線或等強(qiáng)度厚度分布

105、規(guī)律決定；</p><p>　　D=0.7m，P0.25= P0.7=P/D=1.1456, Ne=130kw，Z=5, ne=N=1600，K=1(錳黃銅)，</p><p>　　ε=8，b0.66R =0.226D(AE/A0)/(0.1Z),b0.25R=0.7212 b0.66R。將各值代入上式：</p><p>　　t=17.26mm，Ma5.103螺旋槳

106、在0.25R處的厚度為20mm。</p><p>　　(11)槳葉輪廓及各半徑切面的型值計(jì)算</p><p>　　實(shí)際槳葉厚度及Ma型5葉螺旋槳尺度列表計(jì)算如下表5-6：（單位：mm）</p><p>　　表 06 Ma5.103螺旋槳幾何要素及截面坐標(biāo)</p><p><b>　　2.性能計(jì)算</b></p&g

107、t;<p><b>　　(1)概述</b></p><p>　　在完成船舶的型線設(shè)計(jì)后，我們應(yīng)進(jìn)行靜水力計(jì)算以檢驗(yàn)船舶的性能。靜水力計(jì)算一般都是用軟件完成的。由于本次設(shè)計(jì)的型線是用maxsurfpro完成的，故靜水力計(jì)算我們可以用該軟件的Hydronaxpro模塊完成。Hydronaxpro模塊可以進(jìn)行全部的水動(dòng)力性能計(jì)算，但我們只計(jì)算了靜水力和大傾角穩(wěn)性兩個(gè)部分[8]。<

108、;/p><p><b>　　(2)靜水力計(jì)算</b></p><p>　　用Hydronaxpro模塊進(jìn)行靜水力計(jì)算的操作十分簡單。首先我們在該模塊中打開之前建的三維模型，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)模型不存在問題，我們就可以開始開始靜水力計(jì)算。設(shè)定計(jì)算類型為靜水力計(jì)算，縱傾角為零，水的密度為1.0，吃水從0.15m到0.95m每隔0.1m計(jì)算一次，設(shè)定完后點(diǎn)擊計(jì)算我們就可以得到排水量、浮

109、心高度、PTC，Cb等隨高度變化的結(jié)果。最終結(jié)果如下：</p><p>　　Fixed Trim = 0 m (+ve by stern)</p><p>　　Relative Density (specific gravity) = 1; (Density = 1 tonne/m^3)</p><p>　　表 07靜水力計(jì)算結(jié)果</p><p

110、>　　設(shè)計(jì)吃水處的初穩(wěn)性高GM為9.548m>0.3BMAX=1.8m,滿足規(guī)范要求。</p><p>　　圖 03靜水力曲線圖</p><p>　　圖 04顯示的是在不同吃水下排水量及浮心位置,艏部吃水,艉部吃水,設(shè)計(jì)水線長,設(shè)計(jì)水線寬,濕表面積,水線面面積,棱形系數(shù),方型系數(shù),漂心位置,KB,KG值的曲線圖.其中包括了穩(wěn)性曲線和浮力曲線。</p><

111、p>　　浮力曲線包括：DISP,WETAREA,WFA,TPC,KB,LCB,LCF.。穩(wěn)性曲線包括：KML,KMt,和MTC三條。</p><p><b>　　圖 05船型系數(shù)</b></p><p>　　圖5-4顯示著不同吃水下，船型系數(shù) 、 、 、的數(shù)值變化連接成的曲線圖,更加直觀簡潔。</p><p>　　(3)大傾角穩(wěn)性的計(jì)算

112、</p><p>　　在靜水力完成后我們就可以接著進(jìn)行大傾角穩(wěn)性的計(jì)算了。首先我們選定計(jì)算類型為大傾角穩(wěn)性計(jì)算，然后我們選擇Loadcase窗口，選擇添加新的裝載。本船的大傾角只計(jì)算滿載出港和空載到港兩種情況，故添加兩個(gè)就可以。接著我們在裝載狀況中填入每種裝載的排水量、重心的坐標(biāo) (本船自由液面很小,故可以不進(jìn)行修正)。大傾角穩(wěn)性的計(jì)算還需設(shè)定進(jìn)水點(diǎn)的坐標(biāo)，這在keypoints一欄中可以設(shè)定，輸入進(jìn)水點(diǎn)的坐標(biāo)（

113、3.67，2.7，2.16）并將該點(diǎn)的類型改為進(jìn)水點(diǎn)即可。接下來我們設(shè)定縱傾角為0度，橫搖角的計(jì)算范圍為-10度到50度，中間每隔5度計(jì)算一次，設(shè)定完后就可以開始計(jì)算，最終結(jié)果如下：</p><p><b>　　1）空載大傾角穩(wěn)性</b></p><p>　　Stability Calculation </p><p>　　Loadcase -

114、 Loadcase1</p><p>　　Damage Case - Intact</p><p>　　Free to Trim</p><p>　　Relative Density (specific gravity) = 1; (Density = 1 tonne/m^3)</p><p>　　Fluid analysis method:

115、 Use corrected VCG</p><p>　　表 08空載大傾角穩(wěn)性參數(shù)設(shè)置表</p><p>　　表 09空載大傾角穩(wěn)性計(jì)算結(jié)果</p><p>　　圖 06空載大傾角穩(wěn)性靜穩(wěn)性臂圖</p><p>　　表 010橫傾角值。</p><p>　　表5-10顯示的安全曲線時(shí)的橫傾角以及甲板邊緣進(jìn)水時(shí)

116、候的橫傾角值。</p><p><b>　　2）滿載大傾角穩(wěn)性</b></p><p>　　Stability Calculation </p><p>　　Loadcase - Loadcase2</p><p>　　Damage Case - Intact</p><p>　　Free to

117、Trim</p><p>　　Relative Density (specific gravity) = 1; (Density = 1 tonne/m^3)</p><p>　　Fluid analysis method: Use corrected VCG</p><p>　　表 011滿載大傾角穩(wěn)性參數(shù)設(shè)置表</p><p>　　表

118、012滿載大傾角計(jì)算結(jié)果</p><p>　　圖 07滿載大傾角穩(wěn)性靜穩(wěn)性臂圖</p><p>　　表 013橫傾角值</p><p>　　表5-13顯示的安全曲線時(shí)的橫傾角,以及甲板邊緣進(jìn)水時(shí)候的橫傾角值。</p><p><b>　　六 .船體說明書</b></p><p><b&

119、gt;　　概述</b></p><p>　　船型——本船為鋼質(zhì)雙體柴油機(jī)動(dòng)力船，符合我國船級社“鋼質(zhì)內(nèi)河船舶入級與建造規(guī)范”（2002年），“內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范”（1999年）等有關(guān)規(guī)范的要求。本船結(jié)構(gòu)為雙片體，并有橋架連接，片體尖首方尾，船后帶尾壓浪板，由雙柴油機(jī)經(jīng)減速齒輪箱帶動(dòng)雙螺旋槳推進(jìn)。</p><p>　　船舶用途——本船主要用于內(nèi)湖海事搜救，巡視并可兼作湖區(qū)旅

120、游。</p><p>　　航區(qū)——本船主要航行與太湖蘇州湖區(qū)或其他內(nèi)河航區(qū)屬內(nèi)河B級航區(qū)。</p><p><b>　　1.主要尺度</b></p><p><b>　　2.主機(jī)</b></p><p><b>　　3.航速與螺旋槳</b></p><p&g