第6章-型线设计.ppt

6.3 型线几何形状特征和参数的选择 第六章、型线设计 二、侧面轮廓线和甲板线 （2）尾轮廓线 船尾轮廓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。现代运输船一般都采用巡洋舰尾，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10°~15°的平板作为尾封板， 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。 开式尾框的优点是：可使螺旋桨轴线下移，增大尾悬体的浸深，对阻力有利；消除了螺旋桨对底龙骨的振动脉冲；简化了建造工艺。 闭式尾框的好处是在船搁浅或拖底时增加了对舵和螺旋桨的保护；减少了渔网等杂物对螺旋桨的缠绕。 6.3 型线几何形状特征和参数的选择 第六章、型线设计 二、侧面轮廓线和甲板线 （2）尾轮廓线 船舶类型 间隙（与螺旋桨直径的比例） a b c ｄ E 货船、拖船 及其他低速船 0.10~ 0.12 0.15~ 0.22 0.12~ 0.20 0.03~ 0.05 0.16~ 0.20 CCS（建议值） 0.12 0.20 0.14 0.04 快速船 0.15~ 0.30 0.18~ 0.25 0.14~ 0.22 6.3 型线几何形状特征和参数的选择 第六章、型线设计 二、侧面轮廓线和甲板线 （3）龙骨线 有水平龙骨和有原始纵倾龙骨，常规型线是水平龙骨。 甲板线包括甲板边线和甲板中心线。甲板边线是一条空间曲线。 甲板边线的宽度根据总布置的要求结合水上部分横剖线的形状来决定。对于大开口的船或者甲板布置集装箱时，甲板边线宽度的确定更应与总布置配合好。 甲板边线的高度根据首尾舷弧确定。 （4）甲板线 折线形状甲板中心线与甲板边线的关系 梁拱（圆弧梁拱和折线梁拱） 6.4 型线图设绘方法 第六章、型线设计 型线图的设绘方法有以下几种： 母型改造法生成船体型线的方法 自行设绘法 母型改造法 系列船型方法 数学型线方法 1. 主尺度改造 长度 : 宽度： 吃水： 6.4 型线图设绘方法 第六章、型线设计 母型改造法生成船体型线的方法 2. 横剖面面积曲线的改造 采用母型改造法，一般情况下，中剖面系数不作改造。因此，横剖面面积曲线改造后，CB、CP、CM、XB 和Δ均基本已满足要求。 3. 插值产生水线，经而生成横剖线和纵剖线 4. 经三向光顺后，插值得到型值 6.5 特殊的首尾型线介绍 第六章、型线设计 为了改善船舶的性能，特别是为了提高快速性，船舶设计和研究人员进行着不懈的努力，根据各种需要和可能，研究开发出了许多种特殊的船体型线。这些型线的特殊性大多是集中在船的首尾部分，所以我们称之为特殊的首尾型线。特殊的首尾型线种类很多，本节介绍其中的球首、球尾、不对称尾以及双尾和双尾鳍型线。 6.5 特殊的首尾型线介绍 第六章、型线设计 球首的作用主要是减小阻力，提高船舶的快速性。此外，对耐波性也有一定的影响。 6.5.1 球首 1. 球首的作用和影响 6.5 特殊的首尾型线介绍 第六章、型线设计 6.5.1 球首 1. 球首的作用和影响 进一步的研究表明，对于低速肥大型船，船首舭部型线曲率半径较小，船侧水流向下流动经舭部后与船底水流相遇，产生大量涡流，这种形状阻力占总阻力的比例不少，安装具有整流作用的球首后，可以改善首部流场，降低形状阻力和减少埋首现象。安装形状适当的球首，还可使首端水线削瘦，减小破波阻力。此外，设置体积较大的球首后，在相同排水体积时，可使前肩处的排水体积前移，增加进流段长度，缓和了凸肩现象，从而改善前肩的涡流。 球首的减阻机理，早期的研究认为，球首改变了水的压力场，安装一个大小和形状恰当的球首，在一定的速度范围内，球首产生的波系可以与船体波系产生有利干扰。此种球首的主要作用是减小兴波阻力，所以当时认为球首仅适用于Fn.0.23的情况。 6.5 特殊的首尾型线介绍 第六章、型线设计 6.5.1 球首 1. 球首的作用和影响 从耐波性方面看，球首增加了纵摇阻尼，当波长大致等于船长时共振区内阻尼作用最大，甚至在波长较短时，球首仍有一定的阻尼作用。但当波长大于1.3~1.5倍船长时，相对无球首的同型船纵摇振幅会增大，但在这样的波长时，纵摇振幅与波高之比不会很大了。 设置球首后对航向稳定性和回转性也有一定的不利影响，影响程度主要看球首侧面积参数的大小。 设置球首的不利因素主要是增加了建造成本和影响锚泊设备的布置。如果球首较宽、锚泊设备布置地位又较小，通常会产生收放锚时锚爪与球首相碰的问题，解决的办法可以采用两台单侧式锚机和加大锚唇或者将锚链筒伸出船体 6.5 特殊的首尾型线介绍 第六章、型线设计 6.5.1 球首 2. 球首的形状和特征参数 球首的形状可以变化出无数种，教材图6.5.2是几种典型的形状。由于船舶本体的型线