船舶设计原理：船舶主要要素的确定PPT教学课件.pptx

第4章船舶主要要素的确定CONTENTS4.14.2概述选择船舶主要要素考虑的因素4.34.4确定船舶主要要素的基本原理确定载重量型船舶主要要素的一般步骤及实例4.54.6确定布置地位型船舶主要要素的一般步骤及实例其他性能计算实例

概述4.1

4.1概述确定船舶排水量和主要尺度有几个突出特点:1.矛盾错综复杂2.问题具有多解

4.1概述确定船舶排水量和主要尺度有几个突出特点:3.过程逐步近似

选择船舶主要要素考虑的因素4.2

4.2.1选择船长考虑的因素船长对阻力的影响１使用条件及建造条件对船长的限制２应考虑总布置对船长的要求３船长对操纵性、耐波性、抗沉性的影响４船长对重量及造价的影响５船长应满足浮力要求６

4.2.2选择型宽考虑的因素型宽对稳性及耐波性的影响１(1)型宽对稳性的影响(2)型宽对耐波性的影响型宽对初稳性的影响型宽对大角稳性的影响

4.2.2选择型宽考虑的因素型宽对阻力的影响２使用条件和建造条件对型宽的限制3应考虑总布置对型宽的要求4型宽应满足浮力要求5型宽对造价的影响6

4.2.3选择吃水考虑的因素吃水对快速性的影响1吃水对其他性能的影响2(1)吃水对初稳性的影响(2)吃水对大角稳性及抗沉性的影响吃水应满足浮力要求3航道及港口水深对吃水的限制4航道水深与船舶吃水之间的关系为d=H-δH式中d———设计船吃水,m;H———航道水深,m;δH———富裕水深,m。

4.2.4选择型深考虑的因素型深对稳性的影响1在L、B、d均不变的情况下,加大型深D,使船的干舷F增加了,当船舶大角度横倾时,形状稳性臂将增加。此时,若船的重心高度Zg不变,如图所示,最大静稳性臂及其对应角度和稳性消失角均相应地增大,对稳性有利。当型深增加,船的重心高度相应提高为δZg,则改变后的恢复力臂为lb=lb1-δZgsinθ1式中,lb是否仍比原恢复力臂lb1大,要视δZg大小而定。但多数情况下,在实用范围内增加型深,对大角稳性一般是有利的,对初稳性是不利的。

4.2.4选择型深考虑的因素型深对其他性能的影响2(1)对淹湿性的影响(2)对抗沉性的影响型深对总强度及造价的影响3型深对容量、布置及使用性能的影响4

4.2.5选择方形系数考虑的因素方形系数应满足浮性方程式1根据浮性方程式,方形系数应满足:方形系数对布置的影响2方形系数对船体重量及载重量的影响3

4.2.5选择方形系数考虑的因素方形系数对阻力的影响4(1)当Fn一定时,在Fn等值曲线上可找到一个Rt/Δ最小即阻力最低的方形系数,称为最佳方形系数Cbopt。各Fn下的Cbopt所连成的曲线(图中曲线①)表明Fn与Cbopt的对应关系。另外,在Fn等值曲线上还可找到一个阻力显著增加的方形系数,称为临界方形系数Cbk。图中曲线②表明Fn与Cbk的对应关系。

4.2.5选择方形系数考虑的因素方形系数对阻力的影响4(2)随着Fn增加,Cb对Rt/Δ的影响加剧,且Cbopt和Cbk值减小。这表明,随着航速提高,Cb应相应减小。所以,从快速性角度出发,对中低速船选取的Cb不应超过对应的临界方形系数。赛维尔雷夫分析大量资料后得出估算临界方形系数值与Fn的关系式为Cbk=1.216-2.4Fn

确定船舶主要要素的基本原理4.3

4.3.1确定船舶主要要素的基本思路及流程

4.3.2确立设计船的基本设计思想设计一条船时,首先要弄清设计任务书中的主要要求和航线港口的限制条件,明确了设计目标及约束条件之后,基本设计思想也就容易确立了。设计目标因具体情况的差异而不同,只有针对具体的某条航线上的某种船的设计要求,才能做出确切分析。但同类船还是有共性的,就共性相比较,其重要程度对不同船舶也是有区别的:经济性民船比军船重视;运输船比工作船重视;货船比客船重视。快速性军船比民船重视;远洋船比近海船重视;客船比货船重视。耐波性小船比大船重视;客船比货船重视;工作船(拖轮、渔船、调查船等)比运输船重视。稳性任何船舶都无例外地应满足稳性要求,否则保证不了安全。回转性河船比海船重视;近海船比远洋船重视;工作船比运输船重视。航向稳定性远洋船比近海船重视;运输船比工作船重视。抗沉性军船比民船重视;客船比货船重视。

4.3.3船舶主要要素的初步拟定1.排水量估算估算排水量的方法很多,大体上可分为两类。(1)重量方程式法(亦称代数法)该方法将船的各项未知重量表示成以排水量或主要要素为变量的代数形式的重量方程式。①以载重量为变量的代数形式的重量方程式(a)较简单的形式将船的各部分重量看作与排水量成正比,即Δ=LW+DW=Wh+Wf+Wm+DW=ChΔ+CfΔ+CmΔ+