船舶设计原理 型线设计

第五章船舶型线设计5.11 型线设绘的基本要求9191第五章船舶型线设计5.11 型线设绘的基本要求型线图的设绘方法型线图的设绘方法主要有4种，自行设绘法、母型改造法、系列船型方法和数学型线方法，我们已经在5.2横剖面面积曲线的特征这一节中学过。

无论采用何种型线设计方法，现在都可以借助计算机和绘图机来进行型线图的设绘。

目前，国内外已开发应用的许多船舶CAD软件系统中，很多具有型线设计功能。

但是，任何型线设计软件的应用，使用者都必须掌握型线图设绘的基本原理和方法，否则，盲目操作软件是不可能得到符合设计意图的优良型线的。

第五章船舶型线设计5.11 型线设绘的基本要求型线图的表达形式型线设计的结果是以型线图来表达的。

型线图是以横剖线图、水线图和纵剖线图(包括斜剖线)来表达船体形状。

横剖线图是以一组沿船长不同位置，垂直于基平面的横剖面与船体型表面相交的横剖线叠绘在一起而得。

由于船体形状一般左右对称，所以仅绘一侧横剖线即可，规定前半体绘在右侧，后半体绘在左侧。

横剖面的位置称为站，站号编排自尾向首(军船和国外有些民船是自首向尾的)。

站距通常按垂线间长20等分，也可取10等分，首尾可再加密(如1/2站或1/4站等)。

第五章船舶型线设计5.11 型线设绘的基本要求型线图的表达形式水线图是以一组平行于基平面的平面与船体型表面相交的水线叠绘在一起而得到的，通常只绘左侧。

设计水线以下的水线根数常取5-8根，在底部船体表面宽度变化剧烈处加密，设计水线以上的水线根数可取2-4根。

水线间距可不按设计吃水等分，而取整数。

纵剖线图是以一组平行于中纵剖面的平面与船体型表面相交的纵剖线叠绘在一起而得到的。

纵剖线的数目和位置根据船体表面的弯曲程度来选取，可取2-5根。

纵剖线的间距最好与水线间距一致或成倍数，这样便于放样。

纵剖线图还包括侧面轮廓线。

甲板边线、折角线、舷墙顶线等空间曲线在三个平面上的投影线均应分别绘制在横剖线图、水线图和纵剖线图上。

第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择7878第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择型线的侧面轮廓线型线的侧面轮廓线包括首轮廓线(有球首时包括球首)、尾轮廓线、龙骨线、甲板中心线和甲板边线。

侧面轮廓线是船体型线最基本的边界线，也是船体形状特征的重要控制要素之一。

侧面轮廓线的设计也同样关系到船舶性能。

甲板边线与总布置关系密切，设计中必须与总布置设计相互协调。

第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择首轮廓线常规船不带球首的首轮廓线基本形状如图所示，现代船最常用的首轮廓线形状就是图中的前倾型首。

5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线第五章船舶型线设计尾轮廓线形状的选择主要是考虑舵和螺旋桨的布置以及与横剖型线的配合，现代单桨运输船一般都采用巡洋舰尾，其侧面轮廓形状如图所示。

为了简化工艺，大多在水线以上切除了巡洋舰尾的曲面尾端，改用一块后倾0°-15°的平板作为尾封板，如图中的虚线所示。

5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线第五章船舶型线设计当吃水较浅且螺旋桨直径较大时，为了布置螺旋桨，不得已只好减小浸深，使尾悬体的轮廓线比较平坦，如图中的点划线所示，此时应注意尾悬体横剖线的形状应具有一定的V形，否则容易引起尾部砰击和螺旋桨对船体产生较大的激振力。

5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线第五章船舶型线设计尾框设有底龙骨(也称舵托)的称为闭式尾框，不设底龙骨的称为开式尾框，如图中的双点划线所示。

第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线设计尾轮廓线时，尾框内的形状、尺寸应根据舵和螺旋桨的具体位置、尺寸，考虑桨叶与尾框间的间隙来决定，如图所示。

桨叶与舵及尾框之间的间隙大小主要影响螺旋桨对船体的激振力，同时也与推进效率、阻力有关。

第五章船舶型线设计5.10 侧面轮廓线的选择尾轮廓线总的来说，尾框的设计以防止大的激振为主要考虑因素，为此适当牺牲点快速性的要求也是值得的。

为了防止产生过大的激振，各船级社的船舶建造规范对尾框间隙尺寸提出了最小值的要求，在设计中应予以满足。

船舶设计原理第一章1. 船舶设计分为船体、轮机、电气设计；其中船体设计又分为总体、结构和舾装设计；总体设计的工作主要包括：主尺度和船型参数的确定、总布置设计、型线设计、各项性能的计算和保证。

2. 船舶设计的特点：1）必须贯彻系统工程的思想，考虑问题要全面，决策时要统筹兼顾；2）设计工作是由粗到细，逐步近似，反复迭代完成的。

船舶设计也可以说是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。

3.船舶设计的基本要求：适用、经济；安全、可靠；先进、美观4.续航力是指在规定的航速（通常为服务航速）或主机功率下，船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离。

自持力是指船上所带淡水和食品可供使用的天数。

船舶设计一般分为初步设计、详细设计、生产设计和完工文件四个阶段。

前一阶段的设计结果是后一阶段设计的依据，后一阶段是前一阶段的深入和发展。

第二章1.图纸审查是指新船或改建船舶在设计阶段按规定的送审图纸资料目录将设计资料送交审图部门审查，审图部门审查后提出对设计图纸资料的审查意见书，设计单位依此修改设计并提交对审图意见的答复书。

这个图纸审查的过程通常称为“送审”。

2.干舷是指船中处从干舷甲板的上表面量至有关载重线的垂直距离。

最小干舷是根据规范有关规定计算得到的最小干舷值，它是保证安全性而限制船在劳动过程最大吃水而提出的要求。

船舶具有足够的干舷一方面可以保证有一定的储备浮力，另一方面可以减少甲板上浪。

最小干舷主要从甲板淹湿性和储备浮力这两个基本点来考虑。

3.“A”型船舶——专为载运散装液体货物而设计的一种船舶。

“B”型船舶——达不到上述“A”型船舶各项条件的所有船舶。

4.船长L是指最小型深85%处水线部长的96%，或沿该水线从首柱前缘至舵杆中心线的长度，取其大者。

5.B—60型船舶：船长超过100m的B型船舶，在计算干舷时，其基本干舷取为B型船舶表列干舷值减去了对应船长的B型船舶表列干舷与A 型船舶表列干舷值之差的60%，这种船称为B—60型船舶。

船头设计的原理与方法
船头设计的原理和方法是为了确保船舶在行驶过程中具有良好的航行性能和稳定性。

以下是一些常用的船头设计原理和方法：
1. 流线型设计：船头通常采用流线型设计，以减小阻力、提高船舶的速度和燃油效率。

流线型船头可以减少水流的阻力，使船舶在航行时能够更顺利地通过水流。

2. 弯曲船首设计：弯曲船首设计可以减小船舶在波浪中的受力，提高船舶的稳定性和舒适性。

通过将船首的形状设计成圆弧形或者弯曲形状，可以减小波浪对船舶的冲击和摆动。

3. V形船首设计：V形船首设计通常用于快速船舶，它可以将水流分割开并将其抬离船身，从而减小阻力和摩擦力。

这种设计可以使船舶更容易穿过波浪，并提高船舶的稳定性和操控性能。

4. 宽船头设计：宽船头设计可以提供更大的浮力和稳定性，减小侧风或侧浪对船舶的影响。

宽船头设计可以增加船舶的横向稳定性，使船舶更容易保持平衡。

5. 纵向配重设计：通过在船头部位增加适当的重量，可以提高船舶的纵向稳定性，并减小船艏的上下波动。

这种设计可以使船舶在航行过程中更加稳定，减少翻倾的风险。

6. 船首形状选择：船首形状的选择也很重要，通常有尖头、圆头和平头等形状。

不同的船首形状会对船舶的行驶阻力、稳定性和航行特性产生不同的影响。

因此，在船首设计中需要考虑船舶的用途、航行环境和载重等因素。

总之，船头设计的原理和方法是多方面综合考虑的，其中包括减小阻力、提高稳定性和舒适性等因素。

根据具体的船舶类型和需求，可以采用不同的设计原理和方法来优化船头设计。

船的设计原理船的设计原理涉及多个方面，包括形状、结构和材料选择等。

以下是船的设计原理的具体内容。

1. 形状设计：船的形状对其性能具有重要影响。

大多数船只采用流线型的设计，以减小水阻、提高速度和稳定性。

船体底部通常呈现弧形，使水流能够顺畅地通过船体，减少阻力。

2. 结构设计：船的结构设计包括船体、甲板、舱室等。

船体通常采用钢铁、铝合金或复合材料制成，具有较高的强度和耐久性。

不同类型的船根据其特定用途和负载要求，选择不同的结构设计，以保证船体的稳定性和安全性。

3. 材料选择：船的材料选择取决于船的类型、规模和用途。

常用的材料包括钢铁、铝合金、复合材料和木材等。

材料的选择需要考虑其强度、重量、耐久性和成本等因素。

4. 增稳设计：船的增稳设计用于提高航行的稳定性。

常见的增稳方法包括增加船体宽度、采用稳定性增强装置（如稳定翼和稳定杆）、使用艏舵和艉舵等措施。

5. 推进系统设计：船的推进系统设计主要包括发动机、传动装置和螺旋桨等组成部分。

船的推进系统对船的速度、操纵性和能效等性能有直接影响。

因此，推进系统的设计需要考虑船的规模、用途以及经济和环境等方面的因素。

6. 安全设计：船的安全设计主要包括防波堤、泄漏和火灾措施等。

船在设计阶段必须考虑到船员和乘客的安全，并确保在紧急情况下具备必要的逃生和救援设备。

7. 操纵性设计：船的操纵性设计包括舵和操纵系统的设计。

船的操纵性对于航行安全和效率至关重要，因此需要设计合适的舵和舵机等操纵设备，以保证船能够准确、灵活地转向。

综上所述，船的设计原理涉及到形状、结构、材料选择、增稳设计、推进系统设计、安全设计和操纵性设计等多个方面。

通过综合考虑这些设计原理，可以制造出安全、稳定且高效的船舶。

第五章船舶型线设计
5.2 横剖面面积曲线的特征
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第五章船舶型线设计
5.2 横剖面面积曲线的特征
型线设计的方法
型线设计的方法归纳起来有：自行绘制法、母型改造法、系列船型法及数学型线等。

无论采用哪种方法，都必须首先掌握控制船体型线的要素曲线形状特征参数以及它对船舶性能、布置等方面的影响规律，以此作为型线设计的基础。

横剖面面积曲线是控制型线的重要要素，型线设计通常从确定横剖面面积曲线入手。

5.2 横剖面面积曲线的特征
横剖面面积曲线是以船长为横坐标、设计水线下各站横剖面面积为纵坐标所绘制的曲线，纵坐标也可以用各站横剖面面积与最大横剖面面积之比来表达。

横剖面面积曲线的定义
第五章
船舶型线设计
5.2 横剖面面积曲线的特征
(1)横剖面面积曲线与横向坐标轴所包围的面积等于设计水线下船的型排水体积▽。

横剖面面积曲线的特征
第五章船舶型线设计
/2
s /2A dx L L -=∇
⎰
L/2
s yoz b
L/2xA dx M x -∇=∇=⎰x b
5.2 横剖面面积曲线的特征
(3)横剖面面积曲线的最大纵坐标值代表最大横剖面面积A max 。

横剖面面积曲线的特征
第五章船舶型线设计
p max pp
=C A L
5.2 横剖面面积曲线的特征
(5)丰满船的横剖面面积曲线中部有一平行段，称为船的平行中体长度L p ，平行中体前后两段长度分别称为进流段长L e 和去流段长L r 。

方形系数小的船一般没有平行中体，其最大横剖面面积常在中后。

横剖面面积曲线的特征
第五章船舶型线设计。

船舶设计原理首先是艏型设计。

艏型是指船舶前部的形状，艏型对船舶的水动力性能以及航行的稳定性有着重要的影响。

常见的艏型有尖头艏、盾型艏、切割艏等。

艏型的设计应根据船舶用途、工作环境、船舶运动性能和航行速度等因素进行合理选择，以保证船舶的综合性能。

其次是船体形状设计。

船体形状是指船舶外形的整体形态，包括船体几何结构和船壳线形。

船体形状的设计要满足载重要求、保证航行速度、提高航行稳定性和降低阻力等要求。

船体形状的设计包括船厂线型设计、船体斜角设计、船体几何参数的选择等。

第三是船舶稳性设计。

船舶稳性设计是指保证船舶在各种运营条件下能够保持稳定的设计工作。

船舶稳性设计包括船舶静力稳性设计和船舶动力稳性设计。

静力稳性是指船舶在平稳浮水线上的稳定性，包括艏倾角、横倾角等；动力稳性是指船舶在运动中的稳定性，包括纵摇、横摇等。

船舶稳性设计要满足船体高度、水线高度、产水量等要求，以保证船舶在各种载重条件下的稳定性。

最后是船舶运动性能设计。

船舶运动性能设计是指满足船舶航行速度、操纵性、滞尾波等方面的设计工作。

船舶运动性能设计应综合考虑船舶结构的刚度、船型的阻力、艏、船舶操纵装置和推进器的选型等因素。

船舶运动性能设计的目标是实现船舶安全、舒适、高效的运行。

综上所述，船舶设计原理包括艏型设计、船体形状设计、船舶稳性设计和船舶运动性能设计等方面。

在船舶设计中，要根据船舶用途和运营环境等因素合理选择艏型、确定船体形状，保证船舶的稳定性和运动性能，从而实现船舶的安全和高效的运行。

船舶设计原理是船舶设计的基础和核心，对于设计一艘性能优良的船舶具有重要的意义。

5000t江海直达船——船舶设计原理课程设计书型线设计部分指导老师：刘卫斌学生姓名：韩全生学号：012006024308院系班级：船海0606班完成日期：2009年6月14日1.补全主尺度根据母型船舶型线图和相关数据可知，母性船的比例为1：50，设计吃水为T=5.8m，因此作出水线5800，并从半宽水线图中量取设计水线长为LWL=105.2m。

从纵剖线图中量取船舶总长为LOA=102m，垂线间长LPP=102m（站距5.1m，共20站）。

型宽B=17.5m，型深D=7.6m。

梁拱（中站面甲板边线与甲板中心线高度之差）为0.25m，首舷弧（甲板中心线首端与最低点高度差）为0.30m，尾舷弧为0.12m2.横剖线面积曲线横剖线面积曲线是以船长为横向坐标，设计水线下各横剖面面积为竖向坐标所绘制的曲线，1.首先作出5800水线，根据横剖面图，用CAD自带量取各站在设计水线下的面积。

所得面积数据如下（单位m2）2.根据所得横剖面面积数据，以船长为横坐标，以各站面积为纵坐标画横剖线面积曲线（横坐标以m为单位放大20倍，纵坐标以m2为单位放大4倍，方便画图以及观看）图如下：3．横剖线面积曲线的物理意义①横剖线面积曲线与横向坐标轴所包围的面积等于设计水线以下船的排水体积；；②横剖线面积曲线的丰满度系数等于船在设计水线下的纵向菱形系数CP③横剖面面积曲线与横向坐标轴所围的面积的形心横向坐标，等于船的浮心纵向坐标X；b ④曲线的最大纵坐标值代表最大横剖面面积A MAX；4.根据横剖线面积曲线求各项参数同时.由形心得船舶浮心纵向坐标X b=0.9082m（船中靠前）5.原船主尺度完整数据如下总长：110m垂线间长：102m设计水线长：105.2m型宽：17.5m型深：7.6m设计吃水： 4.5m结构吃水： 5.8m排水量：8855.7t浮心纵向坐标：0.9115m（船中靠前）梁拱高：250mm艏舷弧：300mm艉舷弧：120mm肋距：#10-#140：0.7m；其他区域：0.6m6.根据1-CP法增加船舶排水量＆X=（1—X）＆CP/（1—CP）＆CP=10%CP然后根据书本介绍1-C P法进行改造，改造后图如下：同理量取改造后排水量为9232.3t，增加6.1%，误差0.5%以内。