1、第五章 船舶主要要素的选定,2,本章学习重点,船舶排水量的估算船舶主尺度的估算船型系数的估算,3,第一节 概 述,船舶主要要素及其重要性定义 船舶的排水量、主要尺度以及船型系数统称为船舶主要要素。重要性 1、描述船舶几何形状的最基本的特征数据 2、对船舶的经济性能有重大影响 3、对船舶的设计质量起决定性的作用,4,一、确定船舶主要要素应满足的基本要求,满足浮力要求满足容量要求满足新船的各项技术性能满足用船部门对新船的使用要求满足客观条件对新船主要要素的限制努力提高新船的经济性,5,二、确定船舶主要要素的特点,确定船舶主要要素的特点,2.求解的灵活性与多解性,1.问题的综合性,3.求解过程逐步近
2、似,6,三、确定船舶主要要素的一般步骤,1,2,4,6,5,任务书分析,调查研究,估取第一近似值,性能校核,绘图核算,3,确立设计指导思想,7,主尺度选优,7,第二节 选取主要要素的综合分析,一、选取船长L时的综合分析主尺度限制 船闸、码头、船台、船坞、内河弯道等浮力 船的浮力排水量快速性 船长对船舶阻力的影响总布置 舱容及甲板面积经济性 船体钢料重量及空船重量的影响耐波性 船舶纵摇及升沉运动的影响操纵性 船舶航向稳定性及回转性的影响抗沉性 船舶可浸长度的影响,8,二、选取船宽时的综合分析,主尺度限制 船宽受到航线上船闸门宽、桥孔宽及船台、船坞宽度限制稳性与横摇 船宽对稳性的影响最大总布置 载
3、重型船，增大船宽，舱容增大，可加大货舱口宽度，有利于总布置：布置地位船，依据总布置初选船宽浮力和经济性 问题：选取船宽时，与船长选取之间的矛盾性快速性,为什么？,9,三、选取型深时的综合分析,增加型深，提高船舶重心，对稳性不利,增大型深，有利于总纵强度及刚度。对于大船有利于经济性；对于小船不利于经济性。,载重型船-舱容 布置地位型船-主体 内的布置要求小型船舶-机舱高度,增加型深，可增加船的干舷,10,四、选取设计吃水时的综合分析,快速性与经济性增大吃水可减轻船体重量，降低船价减小船舶阻力，提高推进效率，改善快速性,浮力 增加吃水对增大浮力最方便、最有效,主尺度限制受航道与港口水深的限制，需有
4、富裕水深,11,五、选取方形系数时的综合分析,浮力,快速性与耐波性,经济性,方形系数是联系船舶排水量与主尺度的纽带，当主尺度不变，改变方形系数可方便的调整浮力,减小方形系数可降低船舶的剩余阻力，同时可减缓船在波浪中的纵摇升沉运动，并可显著的改善快速性及耐波性,适当增大方形系数可降低船舶重量及船价，提高船舶经济性,总布置,增大方形系数有利于增大货舱舱容，也有利于机舱和船端舱室的布置与建造,12,第三节 载重型船主尺度的确定,一、船舶类型划分,13,二、排水量估算 载重量系数法及诺曼系数法,一、载重量系数法常用于载重型船第一次估算 （载重量系数）的物理意义是：船的载重量占排水量的百分数 的变化规律
5、是，对于载重量大的船， 要大些,14,常见船舶载重量系数的大致范围,15,二、诺曼系数法,运用条件：具有相近的母型船且新船载重量与母型船相差不大诺曼系数的由来,16,式中N诺曼系数,新船重量即为：,17,对诺曼系数的简要分析,物理意义 表示载重量增加1t时船舶排水量的增量数值特点1、恒有N1,即如果载重量增加1t,则排水量必须增加1t以上2、N大小随船型而异，载重型船的较小，布置型船的较大3、N的大小随所改变的主尺度而异,18,三、主尺度初选,按母型船比例换算 前提：设计船与母型船航速、载重量差别不大，并假定二者的方形系数相同船长、型宽、吃水的估算,19,型深的估算,20,型深根据货舱容量方程
6、式进行估算,21,四、技术性能校核与主尺度调整,重量校核舱容及最小干舷校核稳性及横摇周期校核航速校核,22,第四节 布置地位型船主尺度的确定,布置地位型船的主尺度主要取决于所需的船主题容积及上层建筑甲板面积确定思路从布置上所需地位入手,L、B、D,船舶六大性能,合理的主尺度,23,以集装箱为例确定布置型船的主尺度,标准集装箱,24,一、按布置要求初选主尺度,确定新船装箱的行、列、层数 调查研究与新船相近的实船的有关资料选船长选船宽 新船装箱的列数选型深 双层底高、舱内箱层数及舱口围板高度,25,二、排水量的估算,估算空船重量估算载重量估算新船排水量三、方形系数的确定 根据重力与浮力平衡的浮性方程式进行计算四、技术性能校核主要指初稳性和航速校核,型线草图和总布置草图怎样得来,26,第五节 主尺度优化,一、基本概念设计船的主尺度要满足相关要求及各种因素的制约，这些要求与限制统称为主尺度的约束条件满足约束条件的船型方案，称为可行方案新船主尺度在某一范围内的取值能满足约束条件，这个范围称为新船主尺度的可行域,27,二、优化选择衡准衡量设计方案优劣的标准 1、能够用数字表达的技术与经济指标 2、不能用数字表达的运输船舶与渔船以经济性指标为主要衡准其他船舶则以技术性能为主，兼顾经济性,
