1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。4 型线设计4.1 概述主尺度确定之后 , 型线设计应与总布置设计互相配合进行。 正式的型线图是后续的结构设计性能计算的依据。 型线设计的好坏直接影响到船舶的快速性、 稳性、 耐波性等性能 , 同时也会影响到船舶的总布置和建造工艺。因此 ,型线设计主要考虑以下三个方面:（1） 保证设计船具有良好的航行性能,（2） 应满足总布置的要求,（3） 保证结构合理、简易 ,达到施工、维修方便。型线设计的方法概括起来有三种 : 自行设计法、 改造型线法、应用系列型线。 实际上 , 各种方法不能截然地分开。 自行设计法也要广泛利用型船和系列型线资
2、料 , 改造型船法也要体现设计者的主观意图。结合设计任务书上的要求 , 考虑到本船的具体情况 , 本船为一艘小型内河散货船 , 型船资料比较丰富 , 故在本船的型线设计中采用型船改造法。4.2 型线设计的主要内容型线设计的结果是以型线图来表示船体外形的几何形状。控制船体型线的要素主要有横剖面面积曲线,设计水线和甲板边线,资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。横剖线形状 , 侧面轮廓线。型线设计内容分为型线特征参数的选取和型线生成的方法两大部分。4.2.1棱形系数 CpCp 的大小反映了浮力沿船长的分布情况。兴波主要发生在首端 , 首波峰高压区主要在首端 Cp 大 , 浮
3、力沿船长分布得比较均匀 ; Cp小, 浮力相对集中在船中 , 船的首尾两端尖瘦。 对中低速船 , 船的兴波阻力在船首附近。 Cp 小 , 满载水线呈微凹形 , 这样不但可减少首波波高,而且可减少波峰区的水动压力在船舶前进方向上的分力 , 以降低兴波阻力。对于中低速船 , 由于选取 Cb 接近经济方形系数 , 因此 Cp 无法达到最佳值。因此 , 在较小 Fn 下, 从 Cb 的经济值及与之适应的 Cm值出发选择 Cp 较为适宜。选用比 Cp 最佳值大的经济值,有利于在同尺度条件下舱容最大,也有利于尾机型船舶的机舱及轴系布置。由于本船型线设计采用母型船改造法,加之设计船与母型船相 差 较 小 ,
4、故 横 剖 面 系 数 参 考 母 型 船 ,取Cw=0.988,则Cp=Cb/Cw=0.7554。4.2.2浮心纵向位置Xb在一定棱形系数下,浮心纵向位置Xb 表示了船的排水体积在中前和中后的相对大小,即反映中前和中后的相对丰满度。当Xb在中前时 ,船首丰满 ,会使兴波阻力增加,船尾瘦削可降低旋涡资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。阻力。当 Xb 在舯后时 ,则产生相反的效果。根据选定的Cp=0.7554,在参考文献 4( p254)的较佳浮心纵向位置的范围图中显示, Xb取值在 0.4% 3%Lpp范围内可满足阻力性能 ,而最佳浮心位置为1.4%Lpp。本船为双桨
5、船 ,实际值范围为上述值减去1%左右 ,即 Xb 取值在 -0.6% 2%。但由于该船布置比较紧张,各分项重心都没有太大的调整裕度 ,浮心取最佳浮心纵向位置会造成船舶重心调整的困难,故此处直接取 Xb=Xg, 而不再过多考虑最佳浮心纵向位置曲线。利用主尺度确定过程中对重心的估算值,取值为Xb=Xg=0.632m, 即船中偏前 1.318%Lpp, 在最佳阻力性能范围内。具体重心位置估算如下:表 4.1重量估算重心计算表重量估算重量 ( t)Xg( m)空船重量120.044-4.6货物3502.75人员行李0.71-19.5食品淡水0.64-21燃油2.835-20滑油0.142-18备品及供
6、应品1.195-22总和475.5700.632其中 :母型船 ( 1500t级半舱船 ) :垂线间长Lpp2=70m, 空船重心 Xg2= -6.7m设计船空船重心 : Xg1=(Lpp1/Lpp2) Xg2 =-4.59m货物重心 : Xg2=24-2-38.5/2=2.75m资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。4.2.3船首形状本船采用前倾型首轮廓线。设计水线以上的首柱做成倾斜的,这样不但能够使水线以上的面积迅速增加,有利于减小迎浪航行中纵摇和升沉运动,而且倾斜首柱使设计水线以上的水线变得瘦削 , 可减少首端激波。 另外 , 倾斜首柱增加了甲板面积 , 利于首部
7、锚泊设备的布置 , 而且使船外形美观大方。前倾量从总长 , 造价 ,增大吨位 ,增长泊位 ,降低进出港时的安全。 设计水线以下的首柱形状继续保持水上的倾斜度,并与船底线圆滑的连接。前倾角取42 度,船首形状见图 (1) 。图 4.1首部形状4.2.4船尾形状本船为双机双桨船,船尾轮廓线形状的选择参考母型船的布置,采用隧道式船尾。初步估算螺旋桨直径约为0.6D,取 1.0m。本船采用悬挂舵 , 初估舵面积 Ar= Ld=1.38 m2, 本船为双桨船, 取 1.8%, 舵高 1.2m, 舵宽 1.15m, 平衡比为 25%。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。两桨中心间
8、距4.72m,占船宽 59%。隧道顶线根据母型船资料选取,隧道长度取船尾到第5 站的距离。船舶尾部型线的设计需要满足以下要求:( 1)尾封板沉深:为防止空气进入螺旋桨区域,需使尾封板沉入水线以下一定深度,本船为小型内河散货船,波浪较小,尾封板沉深取值,本船取0.1m,后倾角取0 度。( 2)螺旋桨间隙:为保证螺旋桨前后水流的通畅,避免螺旋桨与船体等之间产生共振,螺旋桨与船体、螺旋桨与舵、螺旋桨与基线之间均应留有一定距离的间隙,选取尺寸如图所示。( 3) 其它长度要求 : 如图 4.2, 为避免转舵时 , 舵叶与船体相撞 , 间距 H2 应不小于 200mm。另外 , 尾封板下方的船体外板应保持
9、一定的倾斜 , 这有利于改进尾部流场 , 提高螺旋桨效率。 为保证该处外板斜度,可限制 H1, 使其不小于300400mm。综上所述 ,尾部形状确定如图4.2 所示。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图 4.2尾部形状4.2.5船底船底采用水平龙骨,无舭部升高。4.2.6甲板线设计船梁拱取值参考母型船,由于船宽和母型船接近,取值与母型船相同 ,为 0.1m。首舷弧参考母型船,取值 0.574m,折角线 200mm( 18 站到船首 ) , 17 站值为 0.143m。尾舷弧取值0.378m,尾舷墙高度0.62m。尾楼高度的设置应充分考虑到规范对驾驶视线的要求;甲板梁
10、拱取为 0.1m, 本船为小型货船 , 采用圆形分布 ; 首尾舷弧分别取 0.574m/0.378m, 以抛物线分布 , 首舷弧起弧点为第十五站处 ,尾舷弧起弧点为第六站处。首尾舷弧形状见图4.3,舷弧高度值见表 4.2:表 4.2首尾舷弧高度表站号20191817161514舷弧高度0.5740.4160.2530.0900.04100(mm)站号0123456舷弧高度0.3780.2830.1730.1010.0630.0230(mm)资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图 4.3首尾舷弧图4.3 型线绘制在本次的设计中 , 采用 CAD绘图进行母型船改造。 取设计船与母型船的中横剖面系数相同 , 型线设计各参数见表 (3):表 4.3型线图各项参数表LppBdCmCpCbXb母型船59m9.2m1.6m0.9730.7640.7850.379m设计船48m8m1.6m0.9730.7890.7680.632m因为设计船和母型船的棱形系数,浮心纵向位置不同,本船
