大工22秋《船舶设计原理课程设计》模板及要求[答案][答案]

大工22秋《船舶设计原理课程设计》模板及要求[答案]

正确答案:D

大工《船舶设计原理课程设计》要求
《船舶设计原理课程设计》是大连理工大学网络教育学院船舶与海洋工程专业开展的一项实践教学环节，是理论联系实践的纽带和桥梁，是培养学生综合运用所学知识解决实际问题的有效手段。该课程设计要求如下
1．要求学生围绕自己选定的某一参数的集装箱船的主尺度进行初步设计，其课程设计具体内容包括集装箱船的特点、集装箱船的发展历程、现有集装箱船主尺度资料搜集、初始排水量及主要尺度确定、排水量估算、吃水及方形系数估算、性能校核等，详见课程离线作业中上传的《船舶设计原理课程设计模板》。
2．要求学生必须按照《船舶设计原理课程设计模板》提供的格式和内容进行课程设计，完成课程设计模板提供的全部课程设计内容，模板字数为3000左右，要求完成后达到5000左右。
3．学生在进行课程设计的过程中，可参考辅导教师在导学资料中上传的文献资料，有问题可通过课程论坛答疑。
4．本学期学生提交本课程设计形式及截止时间
学生需要以附件形式（附件的大小限制在10M以内）将完成的课程设计以“离线作业”形式上传至课程平台中的“离线作业”模块，通过选择已完成的课程设计，点“上交”即可，如下图所示。

在截至日期之前，学生可随时提交课程设计，如需修改，可直接上传新文件，平台会自动覆盖原有文件。
5．课程设计批阅
老师会在离线作业关闭后集中批阅课程设计，在离线作业截止时间前不进行任何形式的批阅。
注意
本课程设计应该独立完成，不准抄袭他人或者请人代做，如有雷同作业，成绩以零分计。
    

大连理工大学远程与继续教育学院




                         网络教育学院
《船舶设计原理课程设计》
                                          





                                          
                                          

题    目 ××TEU集装箱船的主尺度确定


学习中心          
层    次                     
专    业                     
年    级      年   春/秋   季
学    号                     
学    生                     
指导教师      邵   昊   燕   
完成日期       年     月    日





1  集装箱船概述
本章需填写课程设计任务书提要，并简单介绍集装箱船的相关内容，例如集装箱船的特点，并要求搜集现有集装箱船主尺度资料，作为自己设计集装箱船的主尺度的参考数据。
1.1  课程设计任务书提要
（1）航区无限航区。
（2）用途运输20fts的标准箱的集装箱，数量为___箱。（参数自选）
（3）船籍本船入CCS船级。
（4）规范《国内航行海船建造规范（2006）》、《钢质海船入级规范（2006）》
（5）船型单机、单桨、单甲板、尾机型，具有球艏和球艉线型。
（6）航速本船要求设计航速不小于21节。
（7）续航力及自持力本船续航力约为10000海里，自持力为60天。
（8）船员人数___人。（参数自选）

1.1  集装箱船的特点
（以下的内容由学生自己填写，关于集装箱船的特点，查资料，并归纳。）




1.2 现有集装箱船主尺度资料搜集
（以下的内容要求学生搜集现有集装箱船的主尺度资料做成EXCEL表，及确定本次设计的集装箱船的参数。）














2  船舶主尺度确定
船舶的排水量、主要尺度以及船型系数统称为船舶的主要要素，它们是描述船舶几何形状的一些最基本的特征性数据，这些要素对船舶的主要技术性能，诸如快速性、稳性、适航性、容量、总布置以及船舶的经济性等有重大的影响，对船舶质量的好坏有决定性的作用。因此，恰当地确定这些要素，是船舶总体设计中的一项最基本最重要的工作。船的设计通常是由确定这些要素开始。
2.1 主要尺度确定
（参考《船舶设计原理》p153、辅导资料p 47。）
集装箱船属于典型的布置型船舶，所以船舶的主要尺度的论证时从总布置出发，在满足布置要求、排箱要求的前提下确定主要尺度。
箱的分布情况总箱NT =___
表2-1 舱内和甲板上装载集装箱的数量
舱内 行数X= 列数Y= 层数Z= 折减后实际NH=
甲板上 行数X= 列数Y= 层数Z= 折减后实际ND=
2.1.1  船宽B的确定
集装箱船船宽的确定取决于甲板上或者=舱内装载集装箱的列数，即 或 ，并需考虑船舶稳性的要求，视何者为大而定。
由甲板上集装箱列数确定船宽

式中    ——集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m，有时还须考虑欧洲箱的宽度2.500m；
——甲板上集装箱的列数；
——集装箱列与列的间隙，考虑到紧固件的操作和标准，通常为0.025m，0.038m，0.080m。
由舱内集装箱列数确定船宽
式中     ——舱内集装箱列数；
         ——集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m；
         ——货舱内甲板纵桁数；
——货舱内集装箱列与列的间隙，其间隙为了便于安装导轨，通常为0.10m～0.210m，个别船仅为0.05m；
        ——甲板纵桁的面板宽度，通常取为0.50m～0.80m；
        ——舱口开口系数，通常取为0.80～0.85。
表2-2 集装箱船船宽的确定
集装箱宽度  =
m
甲板上集装箱的列数  =
m
集装箱列与列的间隙  =
m
舱内集装箱列数  =
m
货舱内甲板纵桁数  =
m
货舱内集装箱列与列的间隙  =
m
甲板纵桁的面板宽度  =
m
舱口开口系数  =
m
                                               
甲板上 
m
舱内 
m
最终 B= m
     
2.1.2  型深D的确定
表2-3  集装箱船型深的确定
双层底高度  =
m
内底距最下层集装箱高度  =
m
箱高度  =
m
最上层货箱顶距舱口盖下缘距离   =
m
围板高度  =
m
拱高 C= m
D=  + ×Z+ +  -( +C) = m

最终取D=_____m
2.1.3   船长L的确定
设_____货舱，第一货舱布置_____行集装箱，第二货舱布置_____行集装箱，…，第三货舱布置_____行集装箱。在长度方向上的每两个20ft箱可以换装一个40ft，故货舱长度可按40ft箱长12.192计，但行数是上述行数的一半。按导轨的通常尺度，取货舱口端壁与货舱间距离为0.27m，取货舱间纵向间距0.55m，货箱与导轨间每面留0.02m间距。
(下表为三个货舱，如果货舱数大于3，则需要续加表格。)
取实际肋骨间距长度为 =_____mm,按肋位数计算

表2-4 集装箱船船长的确定
舱口长度
第一舱  =(                   =( +0.02×2)×2+2×0.27+0.55=
m
第二舱  =( +0.02×2)×3+2×0.27+2×0.55=
m
第三舱  =( +0.02×2)×2+2×0.27+0.55=
m
计算肋位后
第一舱   =_____（取几个肋位，填完删掉）× =_____
m
第二舱   =_____（取几个肋位，填完删掉）× =_____
m
第三舱   =_____（取几个肋位，填完删掉）× =_____
m
货舱长度
第一舱  = +_____（货舱间设置吊车、通道等肋位数）× =_____
m
第二舱  = +_____（货舱间设置吊车、通道等肋位数）× =_____
m
第三舱  = +_____（货舱间设置吊车、通道等肋位数）× =_____
m
货舱总长度  = + + =_____
m
尾尖舱  =
m
机舱  =
m
首侧推
装置舱  =
m
首尖舱  =
m
船长  =
m
最终  = + + + + =
m
（尾尖舱、机舱、首侧推装置舱、首尖舱的长度根据自己的设计取。）

2.2  排水量估算
2.2.1  空船重量
(1)钢料重量
按照下式估算 =_____ t
(2)舣装
按照下式估算 =_____ t
(3)机电
按照下式估算（取主机额定功率 =_____kW）
=_____ t
空船重量LW=(  +   +  )×1.045 =_____t
其中系数1.045是考虑了4.5﹪的储备重量。
2.2.2  载重量
1.集装箱重量         
     每箱重量               15t
     总箱数             NT   ___
     集装箱总重量       ___t
2.燃油重量是按照以下公式估算的

式中主机耗油率        =171 g/kWh
主机持续使用功率   = 10458kW  
续航力             = 10000 n mile
风浪储备           = 1.15
计算得到          W0 = ____ t
3.锅炉水重量
  =0.05×  =____t
4.滑油重量
  =0.05×  =____t
5.船员生活用水
     船员定员为___人，每人每天消耗淡水110kg，自持力60天，则
     船员生活用水=____=____t
6.人员及行李
    船员每人65kg，行李60kg，则
    人员及行李重量=____=____ t
7.食品
    船员每人每天消耗5kg食品，自持力60天，则
食品重量=____=____t
8.备品
    由于本船无限航区，且自持力为60天，所以
备品重量=0.1×LW=____t
    以上2～8油水等消耗品重量总计____ t
    载重量总计____t
排水量=空船重量+载重量=____t

2.3  吃水及方形系数估算
2.3.1  吃水
参考母型船，根据设计船与母型的载重量和船型参数的差异，取吃水d=____m
2.3.2  方形系数
         ____
式中， 为海水密度， 。
2.4 性能校核
2.4.1  稳性校核
表2-5  稳性校核计算表
项目 数值
系数

吃水d
浮心高度

系数

横稳心半径r
重心高度系数ξ
重心高度

初稳性高GM

表中  ，系数 ，横稳心半径 ，系数  ，
， 。水线面系数 及重心竖向高度系数 ，参照母型船确定。
初稳性高度按下式核算   。
（如果 ，则满足规范要求，如果不满足要求，则需要调整设计的主尺度。）

2.4.2  航速校核
主机功率  ____  ，转速 ____ ，计算航速时取功率为0.95 ，即为____ 。。
初步估算航速，用下面的经验公式计算

                  =____kn
（如果大于设计任务书中对航速21kn的要求，则航速满足要求；如果不满足，则需要重新设计。）
（以上校核如果有一项不符合要求，则要求重新调整主尺度。）
2.5  小结
   以上性能校核均合格，因而主尺度拟定满足要求
   垂线间长                      =____m
   船宽                        B=____m
   型深                        D=____m
   吃水                        d=____m
   方形系数                    Cb=____

大工22秋《船舶设计原理课程设计》模板及要求[答案]历年参考题目如下：

大工21春《船舶设计原理课程设计》要求
《船舶设计原理课程设计》是大连理工大学网络教育学院船舶与海洋工程专业开展的一项实践教学环节，是理论联系实践的纽带和桥梁，是培养学生综合运用所学知识解决实际问题的有效手段。该课程设计要求如下：
1．要求学生围绕自己选定的某一参数的集装箱船的主尺度进行初步设计，其课程设计具体内容包括集装箱船的特点、集装箱船的发展历程、现有集装箱船主尺度资料搜集、初始排水量及主要尺度确定、排水量估算、吃水及方形系数估算、性能校核等，详见课程离线作业中上传的《船舶设计原理课程设计模板》。
2．要求学生必须按照《船舶设计原理课程设计模板》提供的格式和内容进行课程设计，完成课程设计模板提供的全部课程设计内容，模板字数为3000左右，要求完成后达到5000左右。
3．学生在进行课程设计的过程中，可参考辅导教师在导学资料中上传的文献资料，有问题可通过课程论坛答疑。
4．本学期学生提交本课程设计形式及截止时间
学生需要以附件形式（附件的大小限制在10M以内）将完成的课程设计以“离线作业”形式上传至课程平台中的“离线作业”模块，通过选择已完成的课程设计，点“上交”即可，如下图所示。

在截至日期之前，学生可随时提交课程设计，如需修改，可直接上传新文件，平台会自动覆盖原有文件。
5．课程设计批阅
老师会在离线作业关闭后集中批阅课程设计，在离线作业截止时间前不进行任何形式的批阅。
注意：
本课程设计应该独立完成，不准抄袭他人或者请人代做，如有雷同作业，成绩以零分计。
    

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题    目： ××TEU集装箱船的主尺度确定


学习中心：          
层    次：                     
专    业：                     
年    级：      年   春/秋   季
学    号：                     
学    生：                     
指导教师：      邵   昊   燕   
完成日期：       年     月    日





1  集装箱船概述
本章需填写课程设计任务书提要，并简单介绍集装箱船的相关内容，例如集装箱船的特点，并要求搜集现有集装箱船主尺度资料，作为自己设计集装箱船的主尺度的参考数据。
1.1  课程设计任务书提要
（1）航区：无限航区。
（2）用途：运输20fts的标准箱的集装箱，数量为___箱。（参数自选）
（3）船籍：本船入CCS船级。
（4）规范：《国内航行海船建造规范（2006）》、《钢质海船入级规范（2006）》
（5）船型：单机、单桨、单甲板、尾机型，具有球艏和球艉线型。
（6）航速：本船要求设计航速不小于18节。
（7）续航力及自持力：本船续航力约为10000海里，自持力为60天。
（8）船员人数：___人。（参数自选）

1.1  集装箱船的特点
（以下的内容由学生自己填写，关于集装箱船的特点，查资料，并归纳。）




1.2 现有集装箱船主尺度资料搜集
（以下的内容要求学生搜集现有集装箱船的主尺度资料做成EXCEL表，及确定本次设计的集装箱船的参数。）














2  船舶主尺度确定
船舶的排水量、主要尺度以及船型系数统称为船舶的主要要素，它们是描述船舶几何形状的一些最基本的特征性数据，这些要素对船舶的主要技术性能，诸如快速性、稳性、适航性、容量、总布置以及船舶的经济性等有重大的影响，对船舶质量的好坏有决定性的作用。因此，恰当地确定这些要素，是船舶总体设计中的一项最基本最重要的工作。船的设计通常是由确定这些要素开始。
2.1 主要尺度确定
（参考《船舶设计原理》p153、辅导资料p 47。）
集装箱船属于典型的布置型船舶，所以船舶的主要尺度的论证时从总布置出发，在满足布置要求、排箱要求的前提下确定主要尺度。
箱的分布情况：总箱NT =___
表2-1 舱内和甲板上装载集装箱的数量
舱内 行数X= 列数Y= 层数Z= 折减后实际NH=
甲板上 行数X= 列数Y= 层数Z= 折减后实际ND=
2.1.1  船宽B的确定
集装箱船船宽的确定取决于甲板上或者=舱内装载集装箱的列数，即 或 ，并需考虑船舶稳性的要求，视何者为大而定。
由甲板上集装箱列数确定船宽：

式中    ——集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m，有时还须考虑欧洲箱的宽度2.500m；
——甲板上集装箱的列数；
——集装箱列与列的间隙，考虑到紧固件的操作和标准，通常为0.025m，0.038m，0.080m。
由舱内集装箱列数确定船宽：
式中     ——舱内集装箱列数；
         ——集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m；
         ——货舱内甲板纵桁数；
——货舱内集装箱列与列的间隙，其间隙为了便于安装导轨，通常为0.10m～0.210m，个别船仅为0.05m；
        ——甲板纵桁的面板宽度，通常取为0.50m～0.80m；
        ——舱口开口系数，通常取为0.80～0.85。
表2-2 集装箱船船宽的确定
集装箱宽度  =
m
甲板上集装箱的列数  =
m
集装箱列与列的间隙  =
m
舱内集装箱列数  =
m
货舱内甲板纵桁数  =
m
货舱内集装箱列与列的间隙  =
m
甲板纵桁的面板宽度  =
m
舱口开口系数  =
m
                                               
甲板上： 
m
舱内： 
m
最终： B= m
     
2.1.2  型深D的确定
表2-3  集装箱船型深的确定
双层底高度  =
m
内底距最下层集装箱高度  =
m
箱高度  =
m
最上层货箱顶距舱口盖下缘距离   =
m
围板高度  =
m
拱高 C= m
D=  + ×Z+ +  -( +C) = m

最终取D=_____m
2.1.3   船长L的确定
设_____货舱，第一货舱布置_____行集装箱，第二货舱布置_____行集装箱，…，第三货舱布置_____行集装箱。在长度方向上的每两个20ft箱可以换装一个40ft，故货舱长度可按40ft箱长12.192计，但行数是上述行数的一半。按导轨的通常尺度，取货舱口端壁与货舱间距离为0.27m，取货舱间纵向间距0.55m，货箱与导轨间每面留0.02m间距。
(下表为三个货舱，如果货舱数大于3，则需要续加表格。)
取实际肋骨间距长度为 =_____mm,按肋位数计算：

表2-4 集装箱船船长的确定
舱口长度
第一舱  =(                   =( +0.02×2)×2+2×0.27+0.55=
m
第二舱  =( +0.02×2)×3+2×0.27+2×0.55=
m
第三舱  =( +0.02×2)×2+2×0.27+0.55=
m
计算肋位后
第一舱   =_____（取几个肋位，填完删掉）× =_____
m
第二舱   =_____（取几个肋位，填完删掉）× =_____
m
第三舱   =_____（取几个肋位，填完删掉）× =_____
m
货舱长度
第一舱  = +_____（货舱间设置吊车、通道等肋位数）× =_____
m
第二舱  = +_____（货舱间设置吊车、通道等肋位数）× =_____
m
第三舱  = +_____（货舱间设置吊车、通道等肋位数）× =_____
m
货舱总长度  = + + =_____
m
尾尖舱  =
m
机舱  =
m
首侧推
装置舱  =
m
首尖舱  =
m
船长  =
m
最终  = + + + + =
m
（尾尖舱、机舱、首侧推装置舱、首尖舱的长度根据自己的设计取。）

2.2  排水量估算
2.2.1  空船重量
(1)钢料重量
按照下式估算： =_____ t
(2)舣装
按照下式估算： =_____ t
(3)机电
按照下式估算（取主机额定功率 =_____kW）：
=_____ t
空船重量LW=(  +   +  )×1.045 =_____t
其中系数1.045是考虑了4.5﹪的储备重量。
2.2.2  载重量
1.集装箱重量：         
     每箱重量               15t
     总箱数             NT   ___
     集装箱总重量       ___t
2.燃油重量是按照以下公式估算的：

式中：主机耗油率        =171 g/kWh
主机持续使用功率   = 10458kW  
续航力             = 10000 n mile
风浪储备           = 1.15
计算得到          W0 = ____ t
3.锅炉水重量
  =0.05×  =____t
4.滑油重量
  =0.05×  =____t
5.船员生活用水
     船员定员为___人，每人每天消耗淡水110kg，自持力60天，则
     船员生活用水=____=____t
6.人员及行李
    船员每人65kg，行李60kg，则
    人员及行李重量=____=____ t
7.食品
    船员每人每天消耗5kg食品，自持力60天，则
食品重量=____=____t
8.备品
    由于本船无限航区，且自持力为60天，所以
备品重量=0.1×LW=____t
    以上2～8油水等消耗品重量总计____ t
    载重量总计____t
排水量=空船重量+载重量=____t

2.3  吃水及方形系数估算
2.3.1  吃水
参考母型船，根据设计船与母型的载重量和船型参数的差异，取吃水d=____m
2.3.2  方形系数
         ____
式中， 为海水密度， 。
2.4 性能校核
2.4.1  稳性校核
表2-5  稳性校核计算表
项目 数值
系数

吃水d
浮心高度

系数

横稳心半径r
重心高度系数ξ
重心高度

初稳性高GM

表中  ，系数 ，横稳心半径 ，系数  ，
， 。水线面系数 及重心竖向高度系数 ，参照母型船确定。
初稳性高度按下式核算   。
（如果 ，则满足规范要求，如果不满足要求，则需要调整设计的主尺度。）

2.4.2  航速校核
主机功率  ____  ，转速 ____ ，计算航速时取功率为0.95 ，即为____ 。。
初步估算航速，用下面的经验公式计算：

                  =____kn
（如果大于设计任务书中对航速18kn的要求，则航速满足要求；如果不满足，则需要重新设计。）
（以上校核如果有一项不符合要求，则要求重新调整主尺度。）
2.5  小结
   以上性能校核均合格，因而主尺度拟定满足要求：
   垂线间长                      =____m
   船宽                        B=____m
   型深                        D=____m
   吃水                        d=____m
   方形系数                    Cb=____



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