48M 货船《舵系计算书》
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舵系计算书设绘通则前言本标准规定了“舵系计算书”的设绘通则。
本标准着重叙述了舵杆和舵叶的联接方式及其计算,特别是随着无键锥形联接方式日趋增多,关于这种联接方式的计算比较复杂,对整个舵系也影响较大。
本标准还着重叙述了舵叶结构的计算,因为在实际绘制舵叶结构图时,有时会发现舵叶结构的剖面模数不能满足规范所要求的抗弯要求,特别对那些具有切口的舵叶。
1 主题内容与适用范围1.1本标准规定了普通舵、悬挂式舵和半悬挂式半平衡舵等的“舵系计算书”编制的设绘依据、基本要求、内容要点、图面要求、注意事项、校审要点、质量要求以及附录(样图、相关标准等参考资料)。
1.2本标准适用于船舶舾装设计中,详细设计的设绘普通流线型舵的舵系计算书之用。
2 引用标准及设绘依据图纸2.1 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
a) CB/T743-1999船舶设计常用文字符号。
2.2 设绘依据图纸:a)设计任务书;b)船体说明书;c) 总布置图;c)艉部结构图。
3 基本要求3.1 舵系计算书是舵系设计的基本技术文件供设绘详细设计的舵系布置图、舵叶结构图及其零部件图之用,并作为供船东和船检审查的技术文件之一。
详细设计阶段的舵系计算书,应决定舵的类型、舵叶的几何参数、舵的支承型式及舵杆和舵叶的联接方式,计算舵的扭矩并决定舵机主要参数。
还应全面地对舵系所有的零部件、舵叶结构、舵杆和舵叶的联接方式,按相应的规范进行计算。
如果规范中没有相应的计算方法,则使用理论计算作补充,从安全、经济和便于施工等观点出发,决定各零部件的型式、尺寸和材料特性。
3.2 计算书应包括:a)满足船舶操纵性要求的舵的形式、舵叶的几何参数及其支承情况;b)进行舵的扭矩计算,并按相应的规范、本船的航区、设计任务书的要求及扭矩计算结果,决定舵机的主要参数;c)进行舵系各个主要零部件的计算,并决定其结构尺寸、相互关系和材料特性;d)决定舵杆和舵叶的联接形式(法兰联接、有键锥形联接或无键锥形联接),并进行联接计算,决定各个联接零部件的结构尺寸、相互关系、材料特性和联接参数;e)进行舵叶结构的强度计算,并决定组成舵叶箱型结构的各块钢板的厚度和材料特性。
船舶静力学计算及稳性衡准系统 V4.1(0805)WH03004* * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * ** ** ** 船 舶 完 整 稳 性 计 算 书 ** ** ** * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * *船 名 : 48M 货船数据库名 : 48M货船A.mdy图 纸 号 : JHC4048A-101-03JS委托单位 :计算标识 :计算单位 : 金航船舶设计公司计算签名 : 顾春荣审核签名 :批准签名 :计算日期 : 2009 年 04 月 08 日程 序 编 制 单 位 : 中 国 船 级 社 武 汉 规 范 研 究 所船舶稳性计算书CALCULTION ON STABILITY一 概 述1 选用规范 : 2004年《内河船舶法定检验技术规则》和2007年及2008年修改通报(以下简称《规则》)2 船舶种类 : 干货船3 航 区 : A级航区4 主要要素 :船 长 L -------------------- 48.100 m垂线间长 Lp -------------------- 46.400 m型 宽 B -------------------- 9.000 m型 深 D -------------------- 3.200 m设计吃水 T -------------------- 2.550 m舭龙骨面积 Ab -------------------- 0.000 m^2设计航速 Vm -------------------- 16.000 km/h水的重量密度 r -------------------- 1.000 t/m^3船型特征 TYPE -------------------- 常规船型5 计算说明 : 本计算书用静水力数据计算 (WH03004金航船舶设计公司)进 水 位 置 极限静倾位置项 目 垂向坐标 纵向坐标 横向坐标 垂向坐标 纵向坐标 横向坐标单 位 (m) (m) (m) (m) (m) (m)位置 1 3.650 -16.750 3.150 3.200 0.000 4.500位置 2 ----- ----- ----- 0.300 0.000 -4.3356 结 论 : 本船完整稳性满足《规则》要求二 使 用 说 明1 稳性计算书中所取的装载情况是船舶设计的基本情况,若船舶在营运中的实际装载超过稳性计算书中的基本情况时,应在船舶出航前核算稳性,以保证船舶的航行安全.2 船舶稳性不符合规范要求而必须采用永久性水压载时,须征得用船单位和验船部门的同意,并采取有效措施,以保证压载的可靠性.3 稳性计算虽已符合规范要求,但船长仍应注意船舶装载,气象和水文情况,并谨慎驾驶.4 在使用最大许用重心高度曲线(没有计入自由液面影响)来判断船舶稳性是否满足规范要求时,应根据具体装载情况计入自由液面影响.三 船舶稳性总结表序号 项 目 单 位 符号与公式 满载出港 满载到港 压载到港1 排 水 量 t △ 971.930 967.225 261.2252 计 算 吃 水 m d 2.550 2.538 0.7403 艏 吃 水 m Tf 2.553 2.572 0.5674 艉 吃 水 m Ta 2.547 2.509 0.9135 重心垂向坐标 m KG 2.159 2.158 2.0156 初稳性高度(未修正) m GMo 1.853 1.865 6.2247 初稳性高度(修正后) m GM1 1.844 1.856 5.3798 进 水 角 deg Qj 17.636 17.828 73.1189 极限静倾角 deg Qr 8.169 8.315 5.72010 基本初稳性要求值 m GMk 0.200 0.200 0.20011 初稳性衡准数 Kh 9.220 9.278 26.89612 最大复原力臂对应角 deg Qm 24.183 24.512 28.20413 最大力臂对应角要求值 deg Qmk 15.000 15.000 15.00014 最大力臂对应角衡准数 Klm 1.612 1.634 1.88015 最大复原力臂 m lm 0.4662 0.4723 1.643716 最大复原力臂要求值 m lmk ----- ----- -----17 最大复原力臂衡准数 Kl ----- ----- -----18 进水角对应复原力臂 m lj 0.4435 0.4486 0.406719 复原力臂要求值 m lk ----- ----- -----20 复原力臂衡准数 Klu ----- ----- -----21 稳性面积(实取) rad.m ldu 0.0815 0.0827 0.576422 稳性面积要求值 rad.m Ad 0.0555 0.0553 0.052023 稳性面积衡准数 Kldo 1.466 1.496 11.08524 消 失 角 deg Qv 65.737 66.054 82.00525 消失角要求值 Qvk ----- ----- -----26 消失角衡准数 Kv ----- ----- -----27 进水角要求值 Qjk ----- ----- -----28 进水角衡准数 Koj ----- ----- -----29 横 摇 角 deg Q1 11.785 11.788 12.27130 最小倾覆力臂 m lq 0.0813 0.0829 0.963331 最小倾覆力臂 m lqo 0.2647 0.2674 1.336032 风压倾侧力臂 m lf 0.0019 0.0019 0.037033 风压稳性衡准数 K 42.626 42.773 26.02834 水流倾侧力臂 m lj ----- ----- -----35 急流稳性衡准数 Kj ----- ----- -----36 回航倾侧力矩 kN.m Mr 191.372 197.559 103.54737 回航静倾角计算值 deg Qrk 0.621 0.753 0.44738 回航静倾角衡准数 Kor 13.146 11.039 12.78939 完整稳性衡准结论 满 足 满 足 满 足四 最大许用重心高度曲线 ( 没有计入自由液面影响 单位: m )序号 项 目\排水量 (t) 50.000 150.000 250.000 350.000 450.000 550.000 650.0001 风压稳性衡准要求 14.023 11.336 8.617 6.941 5.941 5.326 4.8702 急流稳性衡准要求 ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----3 最大力臂对应角衡准要求 2.352 4.122 5.317 5.891 5.847 5.489 5.0514 最大复原力臂衡准要求 ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----5 复原力臂衡准要求 ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----6 稳性面积衡准要求 14.423 8.755 6.667 5.698 5.142 4.684 4.2157 消失角衡准要求 ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----8 初稳性衡准要求 27.538 15.505 8.360 6.994 6.110 5.108 4.5549 回航静倾角衡准要求 12.140 9.643 7.947 6.494 5.619 5.013 4.559 ∑ 最大许用重心高度曲线 2.352 4.122 5.317 5.698 5.142 4.684 4.215 序号 项 目\排水量 (t) 750.000 850.000 950.000 1050.000 1150.000 1250.0001 风压稳性衡准要求 4.494 4.194 3.902 3.643 3.295 0.0012 急流稳性衡准要求 ----- ----- ----- ----- ----- -----3 最大力臂对应角衡准要求 4.494 3.846 3.118 2.498 2.046 1.7724 最大复原力臂衡准要求 ----- ----- ----- ----- ----- -----5 复原力臂衡准要求 ----- ----- ----- ----- ----- -----6 稳性面积衡准要求 3.749 3.267 2.770 1.830 0.000 0.0007 消失角衡准要求 ----- ----- ----- ----- ----- -----8 初稳性衡准要求 4.290 4.074 3.860 3.643 3.422 3.1919 回航静倾角衡准要求 4.252 3.952 3.763 3.513 3.203 0.000∑ 最大许用重心高度曲线 3.749 3.267 2.770 1.830 0.000 0.000五 受风面积计算侧 投 影 面积形心 高 度序号 项 目 面 积 满实系数 流线系数 受风面积 垂向坐标 面积矩 修正系数(m^2) (m^2) (m) (m^3)1 甲 板 室 13.600 1.000 1.000 13.600 4.100 55.76 1.0002 驾 驶 室 5.270 1.000 1.000 5.270 4.200 22.13 1.0003 舱口围板 18.900 1.000 1.000 18.900 3.550 67.10 1.0004 舷 墙 3.395 1.000 1.000 3.395 3.730 12.66 1.0005 水 箱 0.445 1.000 1.000 0.445 4.400 1.96 1.0006 其 他 1.500 1.000 1.000 1.500 5.500 8.25 1.0007 非满实面积 4.270 4.845 20.69 1.0008 主甲板至水线(1) 34.876 2.923 101.93 1.0009 主甲板至水线(2) 35.418 2.917 103.31 1.00010 主甲板至水线(3) 117.807 2.036 239.81 1.000----------------------------------------------------------------------------------------------1 满载出港 82.256 3.531 290.48 1.0002 满载到港 82.798 3.525 291.86 1.0003 压载到港 165.187 2.593 428.36 1.000----------------------------------------------------------------------------------------------满载出港 ∑ = (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(7)+(8)满载到港 ∑ = (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(7)+(9)压载到港 ∑ = (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(7)+(10)六 自由液面修正计算1. 舱柜尺寸序号 舱 名 舱类说明 体 积 长 度 宽 度 高 度 密 度 载量系数 惯性矩 横倾力矩(30)(m^3) (m) (m) (m) (t/m^3) (m^4) (kN.m)1 燃油箱(1) 单舱 5.00 1.000 5.000 1.000 0.840 0.500 10.4 23.39 X2 燃油箱(2) 单舱 0.66 1.300 0.600 0.850 0.840 0.500 0.0 0.11 X3 日用水柜 单舱 1.04 0.500 1.600 1.300 1.000 0.500 0.2 0.98 X4 生活污水舱柜 单舱 1.19 0.900 1.200 1.100 1.000 0.500 0.1 0.74 X5 尾压载舱 单舱 30.40 2.000 8.800 2.100 1.000 0.500 113.6 268.70 X6 首压载舱 单舱 44.80 2.000 8.380 3.400 1.000 0.500 98.1 339.32 X 2. 初稳性高度修正计算序号 舱 名 舱类说明 惯性矩 满载出港 满载到港 压载到港1 燃油箱(1) 单舱 10.4 0.009 0.009 0.0332 燃油箱(2) 单舱 0.0 0.000 0.000 0.0003 日用水柜 单舱 0.2 0.000 0.000 0.0014 生活污水舱柜 单舱 0.1 ----- 0.000 0.0005 尾压载舱 单舱 113.6 ----- ----- 0.4356 首压载舱 单舱 98.1 ----- ----- 0.375------------------------------------------------------------------------------------------对初稳性高度修正 ( m ) 0.009 0.009 0.845七 各种装载稳性计算装载序号 : 1载况名称 : 满载出港 载况附加说明 :______________________________________________________________________________________________1. 重量重心计算垂向坐标 纵向坐标 横向坐标序号 项 目 重 量 力 臂 重量矩 力 臂 重量矩 力 臂 重量矩(t) (m) (t.m) (m) (t.m) (m) (t.m)1 空 船 185.580 1.978 367.08 -2.858 -530.39 0.000 0.002 船员及行李 0.300 3.850 1.16 -18.000 -5.40 0.000 0.003 备 品 0.500 3.200 1.60 -18.500 -9.25 0.000 0.004 燃油(1) 4.000 1.880 7.52 -19.350 -77.40 0.000 0.005 燃油(2) 0.550 2.050 1.13 -18.000 -9.90 -3.650 -2.016 淡 水 1.000 4.100 4.10 -22.700 -22.70 2.180 2.187 货 物 780.000 2.200 1716.00 0.100 78.00 0.000 0.00满载出港 971.930 2.159 2098.58 -0.594 -577.04 0.000 0.172. 浮态和初稳性高度水线船长 Lw ------------- 47.750 m 初始横倾角 Qo --------- 0.006 deg水线船宽 Bs ------------- 9.000 m 进 水 角 Qj --------- 17.636 deg计算吃水 d ------------- 2.550 m 极限静倾角 Qr --------- 8.169 deg艏 吃 水 Tf ------------- 2.553 m 初稳性高度(未修正)GMo ----- 1.853 m艉 吃 水 Ta ------------- 2.547 m 自由液面修正量 △GM ----- 0.009 m最小干舷 F ------------- 0.650 m 初稳性高度(修正后)GM1 ----- 1.844 m受风面积 Af ------------- 82.256 m^2 面积形心垂向坐标 Zf ----- 3.531 m方型系数 Cb ------------- 0.883 进水位置 ------------- 位置 13. 复原力臂曲线角 度 形状稳性力臂 自由液面修正值 复原力臂(修正后) 动稳性力臂(deg) ( m ) ( m ) ( m ) (m.rad)0.00 0.0000 0.0000 -0.0002 0.00005.00 0.3511 0.0008 0.1620 0.007110.00 0.6990 0.0016 0.3223 0.028715.00 0.9796 0.0022 0.4184 0.061420.00 1.1994 0.0025 0.4583 0.099925.00 1.3811 0.0026 0.4659 0.140430.00 1.5332 0.0026 0.4509 0.180535.00 1.6619 0.0025 0.4208 0.218740.00 1.7671 0.0025 0.3766 0.253545.00 1.8497 0.0024 0.3204 0.284050.00 1.9099 0.0023 0.2535 0.309155.00 1.9494 0.0022 0.1785 0.328060.00 1.9695 0.0020 0.0975 0.340165.00 1.9715 0.0018 0.0128 0.344970.00 1.9565 0.0017 -0.0741 0.342375.00 1.9251 0.0015 -0.1619 0.332080.00 1.8781 0.0012 -0.2495 0.31404. 初稳性高度和复原力臂曲线的衡准计算初稳性高度(修正后)GM1 ----- 1.844 m 进 水 角 Qj ------- 17.636 deg 基本初稳性要求值 GMk ----- 0.200 m 进水角对应复原力臂 lj ----- 0.4435 m 初稳性衡准数 Kh ----- 9.220 进水角对应稳性面积 Adj ----- 0.0815 rad.m 最大复原力臂对应角 Qm ----- 24.183 deg 最大复原力臂 lm ------- 0.4662 m 最大力臂对应角要求值Qmk----- 15.000 deg 最大复原力臂要求值lmk ----- ----- m 最大力臂对应角衡准数Klm----- 1.612 最大复原力臂衡准数 Kl ----- -----消 失 角 Qv ----- 65.737 deg 稳性面积(实取) ldu ----- 0.0815 rad.m 消失角要求值 Qvk ----- ----- deg 稳性面积要求值 Ad ----- 0.0555 rad.m 消失角衡准数 Kv ----- ----- 稳性面积衡准数 Kldo ----- 1.4665. 稳性衡准数计算横摇自摇周期 To ------- 5.269 s 系 数 C1 ------- 0.1907 系 数 (实取) C2 ------- 0.4302 系 数 (实取) C3 ------- 0.0155 系 数 C4 ------- 1.0000 横 摇 角 Q1 ------- 11.785 deg进 水 角 Qj ------- 17.636 deg 进水角对应动稳性力臂ldj----- 0.0815 rad.m 极限动倾角(不计横摇)Qdm----- 41.117 deg 极限动倾角对应动力臂ldm----- 0.2607 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 17.636 deg 最小倾覆力臂 lqo ------- 0.2647 m横 摇 幅 度 Qp ------- 11.791 deg 横摇幅度对应动稳性力臂ldp--- 0.0397 rad.m 极限动倾角(计横摇)Qdm ----- 50.158 deg 极限动倾角对应动力臂ldm --- 0.3098 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 17.636 deg 最小倾覆力臂 lq ------- 0.0813 m受风面积 Af ------- 82.256 m^2 面积形心垂向坐标 Zf ------- 3.531 m系 数 ao ------- 1.000 单位计算风压值 P ------- 225.000 Pa 风压倾侧力臂 lf ------- 0.0019 m 风压稳性衡准数 Kf ------- 42.626佛 氏 数 Fr ------- 0.205 系 数 a2 ------- 0.423 系 数 a3 ------- 0.000 回航倾侧力臂 lr ------- 0.0201 m 回航静横倾角 Qr ------- 0.621 deg 回航静倾角衡准数Kor ------- 13.1466. 结 论 : 完整稳性满足《规则》要求51015202530354045505560横倾角(deg)-0.08-0.080.080.080.160.160.240.240.320.320.400.400.480.48l(m)ld(m.adg)第 1 个载况: 满载出港l ldQj装载序号 : 2载况名称 : 满载到港 载况附加说明 :______________________________________________________________________________________________1. 重量重心计算垂向坐标 纵向坐标 横向坐标序号 项 目 重 量 力 臂 重量矩 力 臂 重量矩 力 臂 重量矩(t) (m) (t.m) (m) (t.m) (m) (t.m)1 空 船 185.580 1.978 367.08 -2.858 -530.39 0.000 0.002 船员及行李 0.300 3.850 1.16 -18.000 -5.40 0.000 0.003 10%备 品 0.050 3.200 0.16 -18.500 -0.93 0.000 0.004 10%燃油(1) 0.040 1.450 0.06 -19.350 -0.77 0.000 0.005 10%燃油(2) 0.055 1.650 0.09 -18.000 -0.99 -3.650 -0.206 10%淡 水 0.100 3.500 0.35 -22.700 -2.27 2.180 0.227 生活污水舱柜 1.100 1.900 2.09 -19.300 -21.23 3.300 3.638 货 物 780.000 2.200 1716.00 0.100 78.00 0.000 0.00满载到港 967.225 2.158 2086.98 -0.500 -483.98 0.004 3.652. 浮态和初稳性高度水线船长 Lw ------------- 47.745 m 初始横倾角 Qo --------- 0.116 deg水线船宽 Bs ------------- 9.000 m 进 水 角 Qj --------- 17.828 deg计算吃水 d ------------- 2.538 m 极限静倾角 Qr --------- 8.315 deg艏 吃 水 Tf ------------- 2.572 m 初稳性高度(未修正)GMo ----- 1.865 m艉 吃 水 Ta ------------- 2.509 m 自由液面修正量 △GM ----- 0.009 m最小干舷 F ------------- 0.662 m 初稳性高度(修正后)GM1 ----- 1.856 m受风面积 Af ------------- 82.798 m^2 面积形心垂向坐标 Zf ----- 3.525 m方型系数 Cb ------------- 0.882 进水位置 ------------- 位置 13. 复原力臂曲线角 度 形状稳性力臂 自由液面修正值 复原力臂(修正后) 动稳性力臂(deg) ( m ) ( m ) ( m ) (m.rad)0.00 0.0000 0.0000 -0.0038 0.00005.00 0.3517 0.0008 0.1591 0.006810.00 0.7012 0.0017 0.3212 0.028215.00 0.9850 0.0023 0.4206 0.061020.00 1.2069 0.0025 0.4629 0.099825.00 1.3901 0.0026 0.4722 0.140730.00 1.5431 0.0027 0.4584 0.181535.00 1.6722 0.0027 0.4289 0.220340.00 1.7773 0.0026 0.3849 0.255945.00 1.8594 0.0026 0.3286 0.287150.00 1.9189 0.0025 0.2612 0.312955.00 1.9575 0.0024 0.1856 0.332460.00 1.9766 0.0022 0.1039 0.345165.00 1.9775 0.0020 0.0184 0.350570.00 1.9614 0.0019 -0.0693 0.348375.00 1.9288 0.0016 -0.1579 0.338380.00 1.8806 0.0014 -0.2464 0.32074. 初稳性高度和复原力臂曲线的衡准计算初稳性高度(修正后)GM1 ----- 1.856 m 进 水 角 Qj ------- 17.828 deg 基本初稳性要求值 GMk ----- 0.200 m 进水角对应复原力臂 lj ----- 0.4486 m 初稳性衡准数 Kh ----- 9.278 进水角对应稳性面积 Adj ----- 0.0827 rad.m 最大复原力臂对应角 Qm ----- 24.512 deg 最大复原力臂 lm ------- 0.4723 m 最大力臂对应角要求值Qmk----- 15.000 deg 最大复原力臂要求值lmk ----- ----- m 最大力臂对应角衡准数Klm----- 1.634 最大复原力臂衡准数 Kl ----- -----消 失 角 Qv ----- 66.054 deg 稳性面积(实取) ldu ----- 0.0827 rad.m 消失角要求值 Qvk ----- ----- deg 稳性面积要求值 Ad ----- 0.0553 rad.m 消失角衡准数 Kv ----- ----- 稳性面积衡准数 Kldo ----- 1.4965. 稳性衡准数计算横摇自摇周期 To ------- 5.260 s 系 数 C1 ------- 0.1910 系 数 (实取) C2 ------- 0.4310 系 数 (实取) C3 ------- 0.0156 系 数 C4 ------- 1.0000 横 摇 角 Q1 ------- 11.788 deg进 水 角 Qj ------- 17.828 deg 进水角对应动稳性力臂ldj----- 0.0827 rad.m 极限动倾角(不计横摇)Qdm----- 41.486 deg 极限动倾角对应动力臂ldm----- 0.2656 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 17.828 deg 最小倾覆力臂 lqo ------- 0.2674 m横 摇 幅 度 Qp ------- 11.904 deg 横摇幅度对应动稳性力臂ldp--- 0.0400 rad.m 极限动倾角(计横摇)Qdm ----- 50.432 deg 极限动倾角对应动力臂ldm --- 0.3148 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 17.828 deg 最小倾覆力臂 lq ------- 0.0829 m受风面积 Af ------- 82.798 m^2 面积形心垂向坐标 Zf ------- 3.525 m系 数 ao ------- 1.000 单位计算风压值 P ------- 225.000 Pa 风压倾侧力臂 lf ------- 0.0019 m 风压稳性衡准数 Kf ------- 42.773佛 氏 数 Fr ------- 0.205 系 数 a2 ------- 0.409 系 数 a3 ------- 0.000 回航倾侧力臂 lr ------- 0.0208 m 回航静横倾角 Qr ------- 0.753 deg 回航静倾角衡准数Kor ------- 11.0396. 结 论 : 完整稳性满足《规则》要求51015202530354045505560横倾角(deg)-0.08-0.080.080.080.160.160.240.240.320.320.400.400.480.48l(m)ld(m.adg)第 2 个载况: 满载到港l ld Qj装载序号 : 3载况名称 : 压载到港 载况附加说明 :______________________________________________________________________________________________1. 重量重心计算垂向坐标 纵向坐标 横向坐标序号 项 目 重 量 力 臂 重量矩 力 臂 重量矩 力 臂 重量矩(t) (m) (t.m) (m) (t.m) (m) (t.m)1 空 船 185.580 1.978 367.08 -2.858 -530.39 0.000 0.002 船员及行李 0.300 3.850 1.16 -18.000 -5.40 0.000 0.003 10%备 品 0.050 3.200 0.16 -18.500 -0.93 0.000 0.004 10%燃油(1) 0.040 1.450 0.06 -19.350 -0.77 0.000 0.005 10%燃油(2) 0.055 1.650 0.09 -18.000 -0.99 -3.650 -0.206 10%淡 水 0.100 3.500 0.35 -22.700 -2.27 2.180 0.227 生活污水舱柜 1.100 1.900 2.09 -19.300 -21.23 3.300 3.638 尾压载水 30.000 2.100 63.00 -20.900 -627.00 0.000 0.009 首压载水 44.000 2.100 92.40 19.000 836.00 0.000 0.00压载到港 261.225 2.015 526.38 -1.351 -352.98 0.014 3.652. 浮态和初稳性高度水线船长 Lw ------------- 44.283 m 初始横倾角 Qo --------- 0.149 deg水线船宽 Bs ------------- 8.988 m 进 水 角 Qj --------- 73.118 deg计算吃水 d ------------- 0.740 m 极限静倾角 Qr --------- 5.720 deg艏 吃 水 Tf ------------- 0.567 m 初稳性高度(未修正)GMo ----- 6.224 m艉 吃 水 Ta ------------- 0.913 m 自由液面修正量 △GM ----- 0.845 m最小干舷 F ------------- 2.460 m 初稳性高度(修正后)GM1 ----- 5.379 m受风面积 Af ------------- 165.187 m^2 面积形心垂向坐标 Zf ----- 2.593 m方型系数 Cb ------------- 0.813 进水位置 ------------- 位置 13. 复原力臂曲线角 度 形状稳性力臂 自由液面修正值 复原力臂(修正后) 动稳性力臂(deg) ( m ) ( m ) ( m ) (m.rad)0.00 0.0000 0.0000 -0.0140 0.00005.00 0.8142 0.0543 0.5703 0.024710.00 1.5762 0.1095 1.1031 0.099115.00 2.1349 0.1641 1.4358 0.211320.00 2.4883 0.2036 1.5824 0.343625.00 2.7341 0.2329 1.6371 0.484530.00 2.9082 0.2471 1.6416 0.627735.00 3.0332 0.2521 1.6139 0.770040.00 3.1136 0.2513 1.5564 0.908645.00 3.1412 0.2463 1.4603 1.040550.00 3.1149 0.2379 1.3245 1.162355.00 3.0408 0.2267 1.1556 1.270660.00 2.9319 0.2131 0.9669 1.363365.00 2.7918 0.1974 0.7624 1.438970.00 2.6243 0.1798 0.5462 1.496075.00 2.4321 0.1607 0.3214 1.533980.00 2.2182 0.1402 0.0912 1.55204. 初稳性高度和复原力臂曲线的衡准计算初稳性高度(修正后)GM1 ----- 5.379 m 进 水 角 Qj ------- 73.118 deg 基本初稳性要求值 GMk ----- 0.200 m 进水角对应复原力臂 lj ----- 0.4067 m 初稳性衡准数 Kh ----- 26.896 进水角对应稳性面积 Adj ----- 1.5220 rad.m 最大复原力臂对应角 Qm ----- 28.204 deg 最大复原力臂 lm ------- 1.6437 m 最大力臂对应角要求值Qmk----- 15.000 deg 最大复原力臂要求值lmk ----- ----- m 最大力臂对应角衡准数Klm----- 1.880 最大复原力臂衡准数 Kl ----- -----消 失 角 Qv ----- 82.005 deg 复原力臂(实取) lu ----- 1.6437 m 消失角要求值 Qvk ----- ----- deg 复原力臂要求值 lk ----- ----- m 消失角衡准数 Kv ----- ----- 复原力臂衡准数 Klu ----- -----5. 稳性衡准数计算横摇自摇周期 To ------- 5.044 s 系 数 C1 ------- 0.1962 系 数 (实取) C2 ------- 0.9179 系 数 (实取) C3 ------- 0.0324 系 数 C4 ------- 1.0000 横 摇 角 Q1 ------- 12.271 deg进 水 角 Qj ------- 73.118 deg 进水角对应动稳性力臂ldj----- 1.5220 rad.m 极限动倾角(不计横摇)Qdm----- 49.429 deg 极限动倾角对应动力臂ldm----- 1.1490 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 49.429 deg 最小倾覆力臂 lqo ------- 1.3360 m横 摇 幅 度 Qp ------- 12.419 deg 横摇幅度对应动稳性力臂ldp--- 0.1509 rad.m 极限动倾角(计横摇)Qdm ----- 60.020 deg 极限动倾角对应动力臂ldm --- 1.3637 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 60.020 deg 最小倾覆力臂 lq ------- 0.9633 m受风面积 Af ------- 165.187 m^2 面积形心垂向坐标 Zf ------- 2.593 m系 数 ao ------- 0.500 单位计算风压值 P ------- 258.108 Pa 风压倾侧力臂 lf ------- 0.0370 m 风压稳性衡准数 Kf ------- 26.028佛 氏 数 Fr ------- 0.213 系 数 a2 ------- 0.000 系 数 a3 ------- 0.000 回航倾侧力臂 lr ------- 0.0404 m 回航静横倾角 Qr ------- 0.447 deg 回航静倾角衡准数Kor ------- 12.7896. 结 论 : 完整稳性满足《规则》要求61218243036424854606672横倾角(deg)-0.36-0.300.360.300.720.601.080.901.44 1.201.80 1.502.16 1.80l(m)ld(m.adg)第 3 个载况: 压载到港lldQj。
目录一、说明二、外板1、船底板2、平板龙骨3、舭列板4、舷侧外板5、舷侧顶列板三、甲板1、强力甲板2、其它甲板四、单层底1、实肋板2、中内龙骨3、旁内龙骨4、舭肘板五、双层底1、中桁材2、非水密旁桁材3、水密旁桁材4、实肋板5、水密实肋板6、内底板7、货舱区舷侧底部结构8、双底部分外底纵骨9、双底部分内底纵骨10、肘板六、舷侧骨架1、货舱区域(#34~#131)2、机舱部分(#10~#34)3、首尖舱4、尾尖舱七、甲板骨架1、露天强力甲板计算压头2、甲板各区域压头值3、首楼甲板骨架计算4、尾~#8尾楼甲板骨架5、#8~#29尾楼甲板骨架6、尾~#35主甲板骨架7、#35~#134主甲板骨架8、#134~首主甲板骨架9、#35~#134平台骨架10、机舱平台骨架11、首尖舱平台骨架12、主甲板机舱舱口纵桁13、货舱端横梁八、水密舱壁1、舱壁板厚2、扶强材3、桁材4、内舷板纵骨架式骨架九、首柱十、机座十一、支柱1、支柱负荷计算2、支柱剖面积计算及支柱壁厚十二、上层建筑及甲板室1、首楼后壁2、尾楼前壁3、首尾楼舷侧4、甲板室十三、货舱围板十四、舷墙一、说明本船主要运输矿石及钢材,兼顾煤碳及水泥熟料等货物。
航行于长江武汉至宁波中国近海航区及长江A、B级航区。
船舶结构首尾为横骨架形式,中部货舱区采用双底双舷、单甲板、纵骨架式形式,所有构件尺寸均按CCS《国内航行海船建造规范》(2006)要求计算。
1、主要尺度设计水线长:L WL107.10米计算船长:L 104.10米型宽:B 17.5米型深:D 7.6米结构计算吃水:d 5.8米2、主要尺度比长深比:LB= 104.117.5= 5.95>5宽深比:BD= 17.57.6= 2.30 ≤2.5舱口宽度比:bB l= 10.417.5=0.594 <0.6舱口长度比:l Hl BH=2833.6= 0.833 >0.73、肋距及中剖面构件布置:尾~#10及#140~首肋距为600mm #10~#140 肋距为700mm 本船规范要求的标准肋距为:S = 0.0016L+0.5 = 0.0016×104.1+0.5= 0.667 mm (以下均同)二、外板1、船底板(2.3.1.3)(1)船中0.4区域船底t1 = 0.043s (L+230) F b= 0.043×0.667×(104.1+230) 1= 9.58 mm取F b=1,不折减t2 = 5.6s(d+h1)F b= 5.6×0.667×(5.8+1.16)×1= 9.854 mm式中:取h1 = 0.2d = 1.16(2)船端0.075L区域(2.3.1.4)t = (0.035L+6) s s b= (0.035×104.1+6)0.7 0.667= 9.88 mm(3)船首底板加强(2.15.3)a、加强范围及长度分段垂向范围为:0.014B = 0.014×17.5 = 0.245 m高度纵向范围:X = (0.65 - C b2)·L = (0.65 -0.82)×104.1= 26.025m长度,并划分为三段长度,分别计算三段长度及修正系数c。
审 定日 期 2004.01标 检审 核校 对描 校编 制 吴 强描 打30000吨级散货船详 细 设 计舵系计算书JH403-230-01js上海佳豪船舶工程有限公司标记数量修改单号签 字 日 期总面积 m 2 0.6875 共 页 11 第 页1 会 签旧底图登记号 底图登记号1、概述本船为单甲板、双底层、艉机型、单机、单桨、单舵船。
航行在国内沿海港口。
本船装载货物以煤炭为主,兼运铁矿石谷物等散货。
2、计算依据本计算书是根据“2001钢质海船入级与建造规范”第2分册第3章第一节的有关要求进行计算的。
3、船舶的主要尺度及要素:总长L0a 178.00m垂线间长Lbp 170.80m型宽B 27.60m型深D 13.90m设计吃水d 9.60m服务航速v 13.5m4、舵的要素计算型式:半平衡半悬挂舵舵数量:1只4.1舵面积:A=A1+A2=25.26m2A1= A11+ A1ƒ==15.482m2A2= A22+ A2 ƒ==9.78m2ą1——系数0.33(正车),0.66(倒车)ą2——系数0.25(正车),0.55(倒车)A1ƒ=5.318 m2 A11=10.16 m2 A2 ƒ=1.425 m2 A2 2=8.357 m2正车:F=132×1.27×1.1×1.0×25.26×13.52=848.93KN 倒车:F=132×1.27×0.8×1.0×25.26×6.752=154.35KN 4.3舵杆扭矩T=F ·R NM式中:F —舵力 正车 F=848.93KN 倒车 F=154.35KNR —臂矩 m R=c 1(α1-β1)A A 1+ c 2(α2-β2)AA2 (m) 式中:A 1=15.482 m 2 A 2=9.78 m 2 c 1=78.32432.1614.2=+ c 2=22h A =2158.2815.2+=2.49β1=11A f A =482.15318.5=0.343 β2=22A f A =78.9425.1=0.146 正车时:R=3.78×(0.33-0.343)×235.25482.15+2.49×(0.25-0.146)×235.25753.9 =-0.03+0.1=0.07 m 又在正车时 R>A 101(A 1c 1+ A 2c 2)=26.25101⨯×(15.483×3.78+9.753×2.49)=0.328取R=0.328m 倒车时:R=3.78×(0.66-0.343)×235.25482.15+2.49×(0.55-0.146) ×235.25753.9 =0.735+0.389=1.124m∴正车时舵杆扭矩:T=F ·R=848.93×0.328=278.45KN.m 倒车时舵杆扭矩:T=F ·R=154.35×1.124=173.1 KN.m考虑船在风浪中及航行中受到的附加扭矩和舵系的摩擦扭矩。
舵系计算书行选配。
本船设悬挂平板舵一门。
13.50m 11.90m 2.80m 0.90m 0.50m12km/h0.244m 24.1%0.58m 0.7240.145m0.250材料为#25优质碳素钢。
5mm本舵实际选用φ7-6×7+FC-1570钢丝绳。
9~11mm9七、舵柄、舵柄毂本船的舵柄、舵柄毂参照中国船级社《钢质内河船舶建造规范》(2009)第1篇第3章的要求进行计算。
由《规范》3.2.10.1规定矩形舵柄在距离舵杆中心线1.5D1处的剖面对其垂直轴的剖面模数式中:D 1= 4.9cm R=40cm 则:W=13.44cm 3实际舵柄的剖面模数不小于cm 344mm 实取h=50mm 88mm 实取D 0=100mm六、人力操舵装置传动零件1、舵链直径由《规范》7.2.5.2 规定舵链(索)直径应不小于 7~9 mm。
实取角钢L 63×63×5 双复作加强筋。
2、传动拉杆由《规范》7.2.5.3规定舵的传动拉杆直径应为舵链直径的1.2倍,即d′=本舵实际传动拉杆直径为 d =mm 的圆钢。
由《规范》3.2.10.1规定舵柄毂的高度h≥ 0.9D 1 =舵柄毂的外径D 0≥1.8D 1 =展舷比:λ=舵前缘距舵杆中心 a =四、舵杆:三、舵要素:一、概述:舵型:悬挂平板舵舵面积: A=舵面积系数: u=舵宽: b=型深: D =计算航速:V =总长:Loa=甲板宽: B=设计吃水: d=五、舵叶:1、由《规范》7.2.2.2 规定舵杆直径应不小于35mm。
应不小于W=0.14(1- 1.5D 1/R)D 13 cm 313.442、舵柄毂实取舵叶板厚度为: t =2、由《规范》7.2.4.1 规定平板舵舵叶上增设加强筋本舵实取舵杆直径D =60mm,本船舵系按中国船级社《内河小型船舶建造规范》(2006)对 B 级航区船舶的有关要求进平衡比: e=二、船舶主要参数:垂线间长:Lpp =1、由《规范》7.2.4.1规定平板舵的舵板厚度应不小于5mm。