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船舶课程设计徐灵

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1 课程设计成果说明书 题 目：船舶动力装置原理课程设计 学生姓名： 徐灵 学 号：140409115 学 院： 船舶与机电工程学院 班 级： A14能动 指导教师： 吴巧瑞

浙江海洋大学教务处 2016年 12月 15 日 2

浙江海洋学院课程设计成绩评定表 2016 —2017学年 第 一 学期

学院 船舶与机电工程学院 班级 A14能动 专业 能源与动力工程 学生姓名(学 号) 熊雪娇 课程设计名 称 船舶动力装置课程设计

题 目 课程设计 指导教师评语

指导教师签名： 年 月 日 答辩评语及成绩

答辩小组教师签名： 年 月 日 3

《船舶动力装置原理》课程设计指导书 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论； 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法； 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法； 4、掌握主机选型的基本步骤方法； 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、计算与分析内容

依据提供的船型资料，完成以下设计任务： 1、船体有效功率，并绘制曲线； 2、确定推进系数； 3、主机选型论证； 4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析； 5、双速比齿轮箱速比； 6、综合评判分析。 三、要 求

1．需要列表计算的部分，可用EXCEL表格进行计算和绘图，将表格和相应的图形粘贴在该WORD中。 2．按照相关知识，个人独立完成。 3．设计结果要求输出打印，按规定格式，以A4幅面整理成设计说明书。文本书写工整划一，言语规范，绘图标准。 4．所有设计相关计算表格及数据、曲线汇总于课程设计电子稿版本中与设计说明书一并提交。个人设计文、图汇总为文件夹“XXX课程设计__姓名”电子稿交给班级学委。 四、时 间 １周（2016-12-12到2016-12-18） 五、已知条件 (1)船型：单机单桨拖网渔船

(2)主尺度

序号 尺度 单位 数值 1 水线长 M 41.0 2 型宽 M 7.8 4

3 型深 M 3.6 4 平均吃水 M 3.0 5 排水量 T 400.0 6 浆心至水面距离 M 2.5

（3）系数

名称 方形系数Cb 菱形系数Cp 舯剖面系数 数值 0.49 0.62 0.85

（4）海水密度ρ=1.024*103/m3 2设计航速 状态 单位 数值 自航 KN 10.4 拖航 KN 3.8 3柴油机航速及主要参数

序号 型号 标定功率（KW） 标定转速（r/min） 柴油消耗率（g/KW·h） 重量（kg） 外形尺寸（L×A×H）mm 1 6E150C-1 163 750 238 2500 2012×998×1325 2 6E150C-1 220 750 238 3290 2553×856×1440 3 8E150C-A 217 1000 228 2700 2065×1069×1405 4 8E150C-A 289 1000 228 3500 2591×957×1405 5 6160A-13 164 1000 238 3900 3380×880×1555 6 X6160ZC 220 1000 218 3700 3069×960×1512 7 6160A-1 160 750 238 3700 3380×880×1555 8 N-855-M 195 1000 175 11746 9 NT-855-M 267 1000 179 1258 1989×930×1511 10 TBD234V8 320 1000 212

4齿轮箱主要技术参数

序号 型号 额定传递能力KW/（r/min） 额定输入转速（r/min） 额定扭矩N·m

额定

推力KN 速比

1 300 0.184-0.257 750-1500 1756.2-2459.8 49.0 2.04,2.5,3,3.53,4.1 2 D300 0.184-0.257 1000-2500 1193.64-2459.8 49.0 4,4.48,5.05,5.5,5.9,7.63 3 240B 0.184 1500 1756 30-50 1.5,2.3

4 SCG3001 0.16-0.22 750-2300 30-50 1.5,2.3,2.5,3.5 5 SC0.257 750-2300 1.3,2.3,2.5,3.5,4 5

G3501

6 SCG3503 0.257 1000-2300 4.5,5,5.5,6,6.5,7

7 SCG2503 0.184 1000-2300 4,4.5,5,6,6.5,7 8 GWC3235 0.45-1.35 -1800 4283-12858 112.7 2.06,2.54,3.02,3.57,4.05,4.95 5双速比主要技术参数

序号 型号 额定传递能力KW/（r/min） 额定输入转速（r/min） 额定推力KN 速比

1 GWT36.39 0.42-1.23 400-1000 98.07 2-6 2 GWT32.35 0.52-1.32 -1800 112.78 2-6 3 MCG410 0.74-1.84 400-1200 147.0 1-4.5 4 S300 0.18-0.26 750-2500 49.03 2.23，2.36，2.52，2.56

5 SD300 0.18-0.24 750-2500 49.03 4，4.48，4.6，4.95

六、参考书目

1、《渔船设计》 2、《船舶推进》 3、《船舶动力装置原理与设计》 4、《船舶设计实用手册》（设计分册） 七、其 他 如发现设计数据、图纸存在雷同，设计作废并重新就其他船舶完成相关设计，课程设计成绩计算基准减半。 以下为成果说明书基本格式，正文字体：宋体，字号：小四，行间距：18磅。内容见推荐目录。 6 7

目 录 一、设计任务书及分析………………………………………………………1 （一）设计目的……………………………………………………………1 （二）计算及分析内容…………………………………………………1 二、设计计算过程及分析……………………………………………………1 (一)计算船体有效功率………………………………………………1 (二) 不确定推进系数………………………………………………… 2 （三）主机选型论证………………………………………………2 （四）单速比齿轮速比优选，浆工况点配合特性分析………………2 三、综合分析评价…………………………………………………………9 总结与感想…………………………………………………………9 四、参考书目………………………………………………………………9 8

一、设计任务书及分析 （一）、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论； 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法； 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法； 4、掌握主机选型的基本步骤方法； （二）、计算及分析内容 依据提供的船型资料，完成以下设计任务： 1、船体有效功率，并绘制曲线； 2、确定推进系数； 3、主机选型论证； 4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析；

二、设计计算过程及分析 1、计算船体有效功率 （1）经验公式：EHP=（+ΔE）Δ√L ① 式中：EHP----船体有效马力，Δ----排水量（T）,L----船长（M）。在式①中船长为41.0M时，ΔE的修正量极微，可忽略不计。所以式①可简化为 EHP=Δ√L。根据查《渔船设计》 可知计算如下：船速v=10.4×1.852÷3.6=5.35M/S，L=41.0，=0.62;V/=(400÷1.024)/=5.67；v/√gl=5.35/√(9.8×41)=0.27；通过查《渔船设计》可得=0.072. （2）结果：EHP=Δ√L=184.41 2、不确定推进系数 （1）公式:P×C=/=×××

式中：有效马力；：主机发出功率；：传动功率；：船射效率；：散水效率；：相对旋转效率。 （2）参数估算 伴流分数：w=0.77-0.28=0.1974 9

推力减额分数：由《渔船设计》得t=0.77-0.3=0.1774 =(1-t)/(1-w)=(1-0.1774)/(1-0.1974)=1.025 取=0.96；=0.6；=1.0 (3)结果P×C=/=×××=0.96×1.025×0.6×1.0=0.5904 3、主机选型论证 （1）根据EHP和P×C选主机 主机所需最小功率min=/ P×C=184.41/0.5904=312.35马力=229.73KW 参数10%功率储备：min×（1+10%）=252.703KW 查柴油机型号及主要参数表选择NT-855-M型柴油机 参数：额定转速：1000r/min 额定功率：267KW 燃油消耗量：179g/kw.h （2）设计工况点初选 a、取桨径为1.9M，叶数为Z=4，盘面比为0.40和0.55 b、确定桨转速范围225r/min左右 4、单速比齿轮速比优选，浆工况点配合特性分析 （1）设计思想：按自航工况下设计 （2）设计参数及计算： a、螺旋桨收到的马力DHP： DHP=EHP/(××)=184.41/(1.025×0.6×1.0)=299.85马力 b、√P=√(DHP/ρ)= √(299.85/1.024)=17.11 c、桨径D:D=1.6 d、自航航速=10.4KN 托航航速=3.8KN e、进速=(1-w)=10.4×(1-0.1974)=8.35 f、估计桨转速：225r/min 根据图谱计算 （3）具体计算 根据桨径D=1.9M，用B4-40和B4-55图谱计算转速为200r/min，225 r/min，250 r/min，275 r/min，300 r/min，航速为10.4KN时桨的桨距比H/D，敞水效率，并绘制图谱求得最佳和H/D。 （4）列表计算：=n√p/

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船舶强度与结构设计_授课教案_第三章 船体局部强度校核计算方法

船舶强度与结构设计_授课教案_第三章 船体局部强度校核计算方法

第三章船体局部强度校核计算方法船体各部分结构抵抗局部载荷直接作用而不产生破坏和超过允许限度的变形的能力称为船体结构局部强度。

船体结构主要组成部分为船底结构、甲板结构、舷侧结构和舱壁结构。

在局部强度校核计算中，首先要将船体空间立体结构简化为板、梁、板架和框架来进行计算，在确定局部结构受到最大载荷(设计载荷)后，建立数学模型计算局部结构的内力与变形。

最后要确定局部结构的强度校核衡准。

§3.1 局部强度计算的力学模型*局部强度概念：船体在外力作用下除发生总纵弯曲变形外，各局部结构，如船底、甲板、船侧和舱壁板架以及横向肋骨框架也会因局部载作用而发生变形、失稳或破坏。

研究它们的强度问题称为局部强度。

*局部强度的主要研究内容：板架、框架、各种骨材以及壳板的强度计算。

*局部强度研究方法：（1）传统的局部强度计算方法：即把船体结构划分成各种板架、刚架、连续梁和板等进行计算；（2）有限元法：可以扩展成各种结构的整体计算，如立体舱段计算等。

一、建立计算模型的原则结构模型化是计算的前提和结构分析成败的关键，影响计算模型的主要因素有下列几点：（1）结构的重要性：对重要结构应采用比较精确的计算模型；（2）设计阶段：在初步设计阶段可用较粗糙的模型，在详细设计阶段则需要较精确的计算模型；（3）计算问题的性质：对于结构静力分析，一般可用较复杂的计算模型，对于结构动力和稳定性分析，由于问题比较复杂，可用较简单的计算模型。

二、构件几何尺寸的简化1、板架计算时：其长度、宽度取相应的支持构件间距离。

例如，船底板架和甲板板架的长度取横舱壁之间的距离，宽度取组成肋骨框架梁中和轴的跨距，或简单地取为船宽。

2、肋骨刚架计算时：其长度、宽度取组成肋骨框架梁的中和轴线交点间距离，用中和轴线代替实际构件。

3、构件剖面要素计算时应包括带板（附连翼板）三、骨架支承条件简化1、骨架支座形式：（1）自由支持在刚性支座上；（2）刚性固定；（3）弹性支座和弹性固定。

30m

30m


（ ２ ） 主 甲板 布置 ： 艉至 Ｆ ｒ ９为 艉 甲板 ， 布 置 风 雨
第 ２期
毛红华等 ： ３ ０ ｍ航政艇总体设计
７
列试验资料和设计经验 ， 圆舭型艇在此范围内有更 好 的阻 力 性 能 ， 相 同排 水 量 比 折 角 线 型 阻 力 降 低
～
４ ． ２ 结构 材料 和结 构形 式
总长 水 线长 垂 线 间长
总宽
～
求， 但 目前 国 内还 没有 类似 船 型 ， 研究 设 计这 一船 型
具有 一定 的难 度 。
１ 主 要 设 计 要 求
３ ０ ｍ航 标工 作 船具 有 满 足航 标 作 业 的起 重 能 力， 主要 用 于骆 马湖 湖 区航 标 的布 放 、 移位 、 回收 、 维
置 舱容 积约 为 ２× ７ ｍ 淡 水舱 ； Ｆ ｒ ３ ５至 Ｆ Ｉ ４ ５为属 具 舱； Ｆ Ｉ ４ ５至 Ｆ ｒ ５ ３， 中间 为空 舱 ； 两侧 设 置 舱 容积 约 为
２× ９ ． ５ ｍ 调 节水 舱 ； Ｆ ｒ ５ ３至 艏为 艏舱 ， 设 锚链 箱 。
作者简介 ： 毛红华（ １ ９ ６ ９ 一） ， 女， 工 程师 ， 主 要 从 事 航 政 管 理 和 船 舶 设 备管理工作。
本船 主船 体 、 甲板 室为钢 质全 焊接 结构 。 钢质 材料 ： 全船外露部分板材均 采用 Ｃ Ｃ Ｓ Ｂ级
３ ． ５ ％， 因此 本 方 案 采 用 阻 力 性 能 更 佳 的 圆 舭 型
线 。其设 计 主要特 点 如下 ： （ １ ） 采 用较 小 的设 计水 线 宽 ， 加大长宽比， 减小
中间为舵 机 舱 ， 设有 １ ６ ｋ Ｎ・ ｍ 液压 舵 机 １台（ 设 置
毕业设计论文--2850吨油船

毕业设计论文--2850吨油船

毕业论文（设计）2850吨油船设计学生姓名：******指导教师：****** 讲师专业名称：船舶与海洋工程所在学院：海洋工程学院2010年6月目录摘要 (I)第一章前言 (1)第二章主尺度确定 (2)2.1设计任务书要求 (2)2.2母型船资料 (2)2.3航速估算（海军系数法） (3)2.4载重量计算 (3)2.5主尺度、方形系数、排水量和浮力平衡初步计算 (4)2.6排水量修正、进一步确定主尺度 (5)2.7船型系数估算 (6)2.8船舶主尺度参数 (6)2.9主要性能校核 (7)第三章形线设计 (11)3.1确定母型船浮心纵向位置 (11)3.2（1-CP）法求各站移动距离 (12)3.3绘制横剖面面积曲线 (13)3.4绘制型线图 (14)第四章总布置设计 (17)4.1绘制船舶侧面图 (17)4.2绘制船舶侧面图 (18)第五章性能计算 (20)5.1概述 (20)5.2静水力计算及静水力曲线图绘制 (20)5.3受风面积计算 (21)5.4不同装载状态下重量重心以及排水量估算 (22)5.5邦戎曲线，浮态及稳性的计算 (23)第六章结构设计 (24)6.1概述 (24)6.2主尺度 (24)6.3结构计算 (24)6.4纵骨架式船底骨架 (26)6.5舷侧骨架 (27)6.6甲板骨架 (29)6.6支柱 (30)6.7非水密支承舱壁 (31)6.8水密舱壁 (31)6.9深舱 (32)6.10首尾柱 (32)6.11船端加强 (33)6.12机炉座和轴隧 (33)6.13上层建筑 (33)6.14机舱棚 (34)6.15舷墙及栏杆 (34)6.16测量孔和观察孔 (35)6.17总纵弯曲计算 (35)第七章螺旋桨计算 (38)7.1船舶主要参数 (38)7.2船体阻力计算（艾亚法） (38)7.3推进因子的决定（汉克歇尔公式） (39)7.4可以达到的最大航速计算 (39)7.5空泡校核 (41)7.6强度校核 (41)7.7螺距修正 (42)7.8重量及惯性矩计算 (43)7.9敞水性征曲线之确定 (43)7.10系柱特性计算 (44)7.11螺旋桨计算总结 (44)第八章全船说明书 (45)8.1船舶类型及作业航区 (45)8.2船舶主尺度参数及性能 (45)8.3船体结构 (46)8.4主要设备概况 (46)第九章结论与建议 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录Ⅰ文献综述 (51)附录Ⅱ外文翻译 (53)附录Ⅲ静水力计算表 (67)附录Ⅳ邦戎曲线 (74)附录Ⅴ浮态及稳性计算 (76)摘要本次毕业设计为2850吨油船设计，题目来自船舶与海洋工程教研组2010.在设计过程中主要参考1000吨油船为相近的母型船，同时以《钢质海船入级规范》2006，《船舶设计原理》等文献为参考进行设计。

船舶强度与结构设计_授课教案_第四章应力集中模块

船舶强度与结构设计_授课教案_第四章应力集中模块

第四章应力集中模块一、应力集中及应力集中系数在船体结构中，构件的间断往往是不可避免的。

间断构件在其剖面形状与尺寸突变处的应力，在局部范围内会产生急剧增大的现象，这种现象称为应力集中。

由于船体在波浪上的总纵弯曲具有交弯的特性，应力集中又具有三向应力特性，严重的应力集中更易于引起局部裂纹和促进裂纹的逐渐扩展。

第二次世界大战中和大战后，由于结构开口引起应力集中从而产生裂缝导致船体折断的事故占整个船体结构海损事故总数中的极大部分。

因此，在第二次世界大战后，关于船体结构的应力集中问题，曾引起了造船界的普遍重视，开展了大量的研究工作。

现在，对这个问题已经有了比较清楚地了解。

由于应力集中是导致结构损坏的一个重要原因，结构设计工作者在设计中必须始终注意这个问题。

再进一步对船体结构中比较突出的几个应力集中问题及该区域的结构设计作一些介绍。

通常，用应力集中系数来表示应力集中的程度。

应力集中区的最大应力m ax σ或m ax τ分别与所选基准应务0σ或0τ之比值，即0max 0max ττσσ==k k 或（1） 称为应力集中系数。

基准应力不同，应力集中系数也不同。

所以，给定应力集中系数时，应指明基准应力的取法。

间断构件的应力变化规律以及应力集中系数的大小很大程度上决定于这些构件的形状。

目前，已经能够确定各种形状的间断构件的应力集中系数。

二、开口的应力集中及降低角隅处应力集中的措施在大型船舶上，强力甲板上的货舱口、机舱口等大开口，都严重地破坏了船体结构的连续性。

当船舶总纵弯曲时，在甲板开口角隅外的应力梯度急剧升高，引起严重的应力集中，造成船体结构的薄弱环节。

关于舱口角隅处应力集中的确定，导致去除方角而采用圆弧形角隅，并在角隅处采用加复板或厚板进行加强，同时要采用IV 级或V 级的材料。

1.开口的应力集中关于孔边的应力集中，可用具有小椭圆开孔的无限宽板受位抻的情况来说明（见下图）。

应用弹性理论可求得A 、B 两点的应力分别为：⎪⎭⎪⎬⎫-=+=σσσσB A p a )21( （2）式中σ为无限远处的拉伸应力；a b /2=ρ为椭圆孔在A 点的曲率半径；b a 22与分别为垂直及平行于拉伸方向的椭圆主轴，负号代表压应力。