内河成品油船结构优化设计
12000DWT近海成品油船主尺度确定
1船舶主要特点 (2) 1.1船型、航区及用途 (2) 1.2船级 (2) 1.3航速、续航力及自持力 (2) 1.4设备 (2) 1.5乘客编制及配置 (2) 1.6 要求完成的设计内容 (2) 2船舶主要要素确定 (3) 2.1排水量初步估算 (3) (3) 2.1.1选取载重量系数 DW 2.1.2排水量△初步估算 (4) 2.2初步拟定主尺度及方形系数 (4) 2.2.1主尺度比法 (4) 2.2.2统计法 (4) 2.3初选主机 (5) 2.4空船重量估算 (5) 2.4.1钢料重量估算 (5) 2.4.2 舾装重量估算 (5) 2.4.3 机电设备的重量估算 (5) 2.5重力与浮力平衡 (6) 2.5.1诺曼系数法修改主尺度 (6) 2.5.2重新计算校核 (6) 2.6载货量Wc计算 (6) 2.7稳性校核 (7) 2.8航速校核 (8) 2.8.1估算总推进系数 (9) 2.8.2估算设计船的有效功率 (10) 2.8.3绘制有效功率曲线（EHP-V曲线） (11) 2.8.4航速校核 (11) 2.9舱容校核 (12) 2.9.1双层底高度及双层壳宽度计算 (12) V (12) 2.9.2本船所能提供的总容积 D V (12) 2.9.3货油舱能提供的容积 tk 2.9.4压载水舱（即双层壳之间）能提供的容积： (12) V (13) 2.9.5货油所需容积 cn V (13) 2.9.6压载水舱所需容积 bn 2.9.7校核 (13) 2.9.8小结 (13) 参考文献 (14)
1船舶主要特点 1.1船型、航区及用途 本船为钢质、具有连续甲板、首楼和尾上层建筑、球鼻艏线型、倾斜艏、混合骨架全电焊结构、双底、单桨、单舵、艉机型、单柴油机驱动的散货（成品油）船、航区为近海航区。 1.2船级 本船按“CCS”有关规定设计 1.3航速、续航力及自持力 本船试航速不低于10.5kn；续航力3000n mile； 1.4设备 锚、系泊、舵、工作、救生、消防及航行信号等设备根据规范要求及实际需要配置1.5乘客编制及配置 乘员人数按需要及调查后自定，室内设施按舱室设备规范配置 1.6 要求完成的设计内容 1)确定主尺度及主要要素 2)进行总布置设计、绘制总布置草图 3)编写设计报告书
24000DWT成品油船方案设计
24000DWT成品油船方案设计 The General Design Of a 24000 DWT Product Oil Tanker 学院（系）：船舶工程学院 专业：船舶与海洋工程 学生姓名： 学号： 指导教师： 评阅教师： 完成日期：年月日
24000DWT成品油船方案设计 摘要 本次毕业设计的具体任务为24000DWT成品油船的方案设计，该船航行于我国近海区域。 在设计过程中着眼于确保船舶的适用性，保证其能够较好地完成设计任务书中规定的使用任务。本次设计涉及多个方面，大体上来说，可以分为下面六个部分： 1、主要要素确定 根据设计任务书的要求，初步确定设计船的主尺度、船型系数和排水量等主要要素，并对其稳性、航速、容积等进行校核，最终确定设计船的主尺度。 2、型线设计 采用“1－C p”法改造母型船水下部分型线，水线以上部分自行设计，考虑型深、布置等方面的要求，同时注意与水下部分型线的配合，最终得到设计船的型线图。 3、总布置设计 按照规范要求并参考12000DWT母型船进行总布置设计，区划船主体和上层建筑，布置舱室设备。 4、静力学及完整稳性计算 对设计船的装载情况、浮态、初稳性、完整稳性等进行计算，并绘制静水力曲线、舱容要素曲线、稳性横截曲线、静稳性曲线和动稳性曲线等，以确定设计船满足设计任务书和规范的要求。 5、快速性计算及螺旋桨设计 δ图谱设计螺旋桨的直径和其它参数。保证船、机、桨三者的配合，以提高设计船的整体性能。 6、船体结构设计 参考母型船，按照按照CCS《国内航行海船建造规范（2006）》的规定，对设计船进行货舱区的结构设计，选取构件，并校核总纵强度，以保证结构设计合理。最后绘制典型横剖面图。 关键词：成品油船；主尺度；型线；总布置；稳性；螺旋桨
基于多学科优化的船舶结构设计研究
基于多学科优化的船舶结构设计研究 发表时间：2017-09-21T14:15:44.680Z 来源：《防护工程》2017年第12期作者：叶帆[导读] 满足其实际设计要求，建立健全相关管理机制，合理解决其中存在的设计问题，提高优化设计工作效果。 武汉船舶设计研究院有限公司湖北省武汉市 430000 摘要：在船舶结构设计的过程中，设计者需要积极应用多学科优化设计方式，建立专门的框架体系，在继承有限元建模与分析软件优化技术的支持之下，科学开展船舶设计工作，逐渐提高设计质量与可靠性，增强其工作成效。 关键词：多学科；船舶结构；优化设计 在船舶设计的过程中，设计人员应用多学科优化设计方式，可以有效提高设计工作质量，建立科学的计算结构，对其进行校核处理，应用专门的软件设计技术，明确约束条件，提高结构的耐波性与操控性，满足其实际设计要求，建立健全相关管理机制，合理解决其中存在的设计问题，提高优化设计工作效果。 一、优化设计模型的构建措施 在建立优化设计模型期间，需要对船舱区域结构进行重点分析，主要因为其占有整个船体重量的70%左右，决定着船舶的造价与费用，因此，需要对其进行全面的处理，提高结构设计的优化型，做好区域结构设计工作。 第一，设计模型范围。对于模型范围而言，需要根据船舱实际情况，对其货仓进行划分处理，利用先进的定位技术，明确船舱的各类区域。一方面，需要建设完善的有限元模型，按照工作要求，对其进行优化处理。另一方面，需要建设有效分析区域模型，根据传承的设计要求，对其设计质量进行控制。且在结构优化设计期间，需要对燃油舱与淡水舱等重量进行检验，通过多点约束的方式，对其进行等效划分处理，全面调节空船重量与实体船舱重量之间的关系，及时发现其中存在的差值问题，采取有效措施对其进行改革，以此增强设计成效。 第二，边界条件的明确。设计者需要科学明确边界条件，按照国家《钢制海船入级规范》等条例，对船舱模型进行独立点约束，明确独立点的位置，对其横剖面与轴高速进行分析，提高前后端面约束处理工作质量。 第三，荷载调节措施。为了做好简化设计工作，需要对于船舱的装载情况进行分析，及时发现危险荷载中存在的问题，例如：静水荷载、波浪荷载等，科学计算船舱压力数据信息，以此提高优化设计工作效果。 二、舱段优化设计模型 在结构优化设计的过程中，需要对舱段优化设计模型进行全面分析，在严格控制的情况下，提高设计质量。 第一，设计变量的分析。在多学科优化设计期间，需要利用多个学科对船舶主尺度进行全面的分析，明确结构优化设计要求，在获取相关确定值之后，科学开展设计工作。首先，对于船体而言，可以利用高级强度钢对其进行建造处理，例如：AH32强度钢材料，对于货仓区域而言，需要对其纵向构件进行处理，利用AH36级强度的钢材料开展制作工作，提高优化设计工作质量，增强其工作效果[1]。其次，在有限元软件的限制之下，板单元的应力数据信息分析工作受到广泛重视，需要相关设计者对其设计参数进行全面的处理，在参数改变的情况下，提高系统设计质量。最后，需要对各类板单元的厚度进行控制，根据实际设计情况，对设计方案进行简化处理，在减少计算时间的基础上，提高设计工作效率与质量，满足其实际发展需求。同时，需要规范计算方式，选择离散设计变量开展优化设计工作，提高工作成效。 第二，边界条件的明确。设计者需要科学明确边界条件，按照国家《钢制海船入级规范》等条例，对船舱模型进行独立点约束，明确独立点的位置，对其横剖面与轴高速进行分析，提高前后端面约束处理工作质量。 第三，荷载调节措施。为了做好简化设计工作，需要对于船舱的装载情况进行分析，及时发现危险荷载中存在的问题，例如：静水荷载、波浪荷载等，科学计算船舱压力数据信息，以此提高优化设计工作效果。 二、舱段优化设计模型 在结构优化设计的过程中，需要对舱段优化设计模型进行全面分析，在严格控制的情况下，提高设计质量。 第一，设计变量的分析。在多学科优化设计期间，需要利用多个学科对船舶主尺度进行全面的分析，明确结构优化设计要求，在获取相关确定值之后，科学开展设计工作。首先，对于船体而言，可以利用高级强度钢对其进行建造处理，例如：AH32强度钢材料，对于货仓区域而言，需要对其纵向构件进行处理，利用AH36级强度的钢材料开展制作工作，提高优化设计工作质量，增强其工作效果[1]。其次，在有限元软件的限制之下，板单元的应力数据信息分析工作受到广泛重视，需要相关设计者对其设计参数进行全面的处理，在参数改变的情况下，提高系统设计质量。最后，需要对各类板单元的厚度进行控制，根据实际设计情况，对设计方案进行简化处理，在减少计算时间的基础上，提高设计工作效率与质量，满足其实际发展需求。同时，需要规范计算方式，选择离散设计变量开展优化设计工作，提高工作成效。 第二，约束条件分析。对于约束条件而言，需要参考屈服应力数据信息，对其进行全面的处理，满足相关工作要求。在此期间，需要根据国家规范，对其强度进行计算，如果将刚才的屈服应力条件作为约束条件，就要对其最小值进行计算，获取合理的优化设计成果。同时，在货仓区域优化设计期间，由于材料等级存在差异，系数也会有所不同，因此，在实际设计期间，需要制定针对性的约束条件设计方案，提高优化设计工作的合理性与有效性[2]。 第三，目标函数的分析。对于目标函数而言，在实际分析期间，需要科学设定重量值，对其进行最小化的优化处理，将表达式设置为： ×X2....X6]7 minFX 三、多学科优化船舶结构设计实现措施 （一）工作流程分析 第一，做好准备工作。首先，需要利用相关软件，建立有限元的模型，明确相关材料与各类属性，对荷载问题进行全面的分析与处理。其次，需要对属性进行分析，在强度检验的情况下，生成文件。再次，需要利用计算方式，对文件中的各类数据信息进行全面的计算，以此提高优化设计质量。最后，需要计算质量与应力报告，对各类模型进行分析[3]。
结构优化设计是在满足规范要求
结构优化设计是在满足规范要求、保证结构安全和建筑产品品质的前提下，通过合理的结构布置、科学的计算论证、适度的构造措施，充分发挥材料性能、合理节约造价的设计方法。结构优化设计在当前竞争日益激烈的建筑设计市场成为大势所趋。如何在满足建筑功能的前提下，保证结构安全并控制含钢量成为摆在结构设计工程师面前的现实课题。本文总结了以往的设计经验，参考了相关文献，给出了结构优化设计的步骤和一些具体措施，供设计人员参考。 1结构优化设计的步骤 笔者认为，结构优化设计的合理步骤应该是：①在方案阶段，通过与建筑专业的充分沟通，对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求，使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内，避免抗震审查，为降低含钢量争取主动权；②在初步设计阶段，通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础型式等内容的多方案技术经济性比较，选出最优方案，整体控制含钢量；③在具体计算过程中，通过精确的荷载计算、细致的模型调整，使结构达到最优受力状态，进一步降低用钢量；④在施工图阶段通过精细的配筋设计抠出多余钢筋，彻底降低含钢量。 在进行多方案的技术经济性比较时，应综合考虑材料费、模板费、基坑开挖降水支护费用、措施费、施工难易、工期长短等因素，与甲方协商后择优选用。 2结构体系与布置优化 结构体系和布置对造价影响很大，应予重视。 1)应根据建筑布置、高度和使用功能要求选择经济合理的结构体系。比如，异形柱框架比普通框架用钢量大，在可能的情况下尽量采用前者；短肢剪力墙比普通剪力墙含钢量高，在可能的情况下尽量采用后者。 2)应选择比较规则的平面方案和立面方案。尽量避免平面凸凹不规则或楼板开大洞，控制平面长宽比，合理设缝，使结构刚度中心与质量中心尽量靠近。竖向应避免有过大的外挑或内收，同时注意限制薄弱层、跃层、转换层等不利因素，使侧向刚度和水平承载力沿高度尽量均匀平缓变化。 3)应选择合理、均匀的柱网尺寸，使板、梁、柱、墙的受力合理，从而降低构件的用钢量。柱网大则楼盖用钢量大，柱网小则柱子用钢量增大，应根据建筑实际情况和经验合理布置。例如，住宅中小开间结构中墙柱的作用不能得到充分发挥，过多的墙柱还会导致较大的地震作用，可考虑采用大开间结构体系，既节约造价，又便于建筑灵活布置。 4)应选择经济合理的楼盖体系。楼盖质量大，层数多，占整体造价比重高，对楼盖的类型、构件的尺寸、数量、间距等应进行对比分析，选择最优的方案。一般住宅宜采用现浇梁板楼盖，预应力楼盖的预应力钢筋容易被二次装修破坏，井字梁楼盖影响室内美观，均不推荐。办公楼等大空间结构宜采用十字梁、井字梁、预应力梁板方案。双向板比单向板经济，应多做双向板。板的厚度，双向板宜控制在短跨的1／35，单向板宜控制在短跨的1／30，此时板易满足强度和变形要求，经济性好。 5)剪力墙结构的优化空间很大，应下大力气优化。剪力墙的布置宜规则、均匀、对称，以控制结构扭转变形。在满足规范和计算的前提下应尽量减少墙的数量，限制墙肢长度，控制连梁刚度，剪力墙能落地的就全部落地不做框支转换层，平面能布置成大开问的尽量布置成大开间，墙体的厚度满足构造要求和轴压比的要求即可。连梁刚度太大时可通过梁中开水平缝变成双梁、增大跨高比等措施降低连梁刚度。尽量少用短肢剪力墙，限制“一”字墙，少做转换。 6)降低含钢量的小技巧：①楼电梯间不宣布置在房屋端部或转角处。因其空间刚度较小，设在端部对抗扭不利，设在转角处应力集中。②框架结构层刚度较弱时，加大柱尺寸或梁高都可显著增大层刚度，而提高混凝土强度效果不明显。③柱的截面尺寸，多层宜2层～3层
吨成品油船初步设计
5800吨成品油船初步设计 一．设计任务书提要 （1）航区、航线无限航区，不定线航行 （2）用途本船装载闪点小于60℃的成品油 （3）载重量约为5800t （4）船级除须满足中华人民共和国船舶检验局颁发的有关规范外，还应符有关国际公约及规则。 （5）航速不低于13kn （6）续航力 6000mile （7）船员数约18人+2备用+1引航员 二．设计特征 1．既要满足装运成品油的功能，也要对防火防爆的安全性考虑，油分装在各个油密的货舱内，依靠油泵和输油管进行装卸 2.本船干舷按不小于1966年国际载重线公约及1979议定书及1988修正案规定的 “A”型船舶要求设计。干舷标记应在船级社批准后，勘划在标高不超过设计吃水的水平面之上 3.本船在通常的服务状态下有足够的稳性和适当的纵倾，应具有足够的纵向强 度，以避免装载受限制。装卸货时，本船稳性为正值。船体结构应采用混合骨架型，除上甲板外，双层底及两舷在货舱区范围的舱应采用纵骨架式，其它区域采用横骨架式，在油舱区中央纵剖面设置1 个连续的油密的纵舱壁，并设置7个油密横舱壁。建造方在造船过程 4.尽量加大货油仓的容积，以有限的船舶尺度达到最大的装载量。在满足机舱各 类机电设备布置的情况下，缩短机舱的长度，以保证有较大的货油舱长度。 5.分舱在满足公约要求和保证液货舱、压载舱容积的前提下，应尽量挖掘自身潜
力，即尽量考虑缩短机舱、泵舱及首尖舱的长度，以获得尽可能大的货油舱长度。三．水量及主尺度确定 (一）母型船资料
（二） 排水量估算 按下面公式初步估算排水量Δ： （1）载重量系数dw η的选取 一般中小型油船的dw η在0.50--0.65之间，取dw η=0.60 （2）载重量DW=5800t （3）排水量dw 1ηDW = ?= 60 .05800 =9666.67t t 取Δ=9667t （三）主尺度初步确定 1. 吃水T=6.30m 2. 型宽B=17.50m 3. 船长bp L 和方形系数b C bp L =3 12 k k 22.7????? ??+V V =312966725.1350.132.7??? ? ??+?=116.35m b C =1.08-1.68r F =1.08-1.68× 35 .1168.9514 .05.13??=0.735 =r F 0.205 4. 型深D=3 5 0bp bp 0??? ? ??L L D =8.4×35 8.11835.116）（=8.1m 5. 由以上估算设计船的主机功率P = ()35 .11621081.115000735.0121K 4006035.116405.139667772.02 33 2??-? ??????--?+-?? =2514.73kw
500t成品油船方案设计
1设计任务书 1.1 船舶用途，航区 本船为川江成品油船 本船航行于武汉—重庆的长江航线，经过三峡库区 本船航区满足B，C，K级航区，J2级航段 本船为尾楼，双螺旋桨，柴油机油船 1.2 设计和建造规范 本船按照《钢质内河船舶入级建造规范》(2002)和《内河船舶法定检验技术规则》(1999 中国船检局)进行设计和建造 1.3 船舶的主要尺度及型线 本船设计平均吃水为2.20m，其他尺度根据最佳型线及经济性选定 1.4 载重量及货油舱 船舶满载时载重量为500t ，货油密度按0.84t/3 m计，船舶货油舱长 及位置满足规范及《1973年国际防止船舶造成污染公约及其1978年议定书》，设置双底双壳，有专用压载舱，其容积符合公约要求 1.5 航速与续航力 满载速度不小于16km/h，续航力为2800km 1.6 稳性与适航性 本船应满足我国船检局稳性规范对B级航区，J2航段的要求，各种装载情况横摇周期不小于10s，首尾吃水差不大于0.015L(m)，螺旋桨全部埋入水中，满载航行时无首倾 1.7 船体结构 船体结构采用纵横混合骨架形式 1.8 船舶设备及甲板机械 对货油装卸设备，安全，消防设备，救生设备，管系设备，锚机，舵机，绞缆机等都提出较详细规定(从略) 1.9 动力装置 C-2，260KW2台 主机:采用淄博柴油机厂Z6170Z L 锅炉:设全自动燃油锅炉一台 1.10 电气设备 对电源种类，配电系统，电缆及照明，通讯导航设备等方面的要求(从略) 1.11 船员定额及舱室布置
船员定额为18人 船员中由船长，轮机长，水手，厨工，报务员等组成 对船员舱室布置要求:船长，轮机长为单人房间，其余均为四人间 对公共舱室的要求:小餐厅一间，公共厕浴室一间 2 主尺度的确定 2.1 母型船资料 为了解决设计要求中吨位小，装载量大和主机功率小，吃水浅而航速要求高这两大矛盾，本文广泛收集了国内外现有中小型油船的资料并加以分析，从中吸取其优点 与本设计船相近载重量的母型船主尺度资料如表2.1所示,其详尽资料见附录一.
数控机床主轴结构的改进和优化设计
数控机床主轴结构的改进和优化设计 严鹤飞 （天水星火机床有限责任公司技术中心 甘肃 天水 741024） 摘 要： 掌握机床主轴的关键部件，安装方式，轴承的调制环节以及材料、操作维护等，并且各种原因中又包含着多种影响因素互相交叉，因此必须对每个影响因素作具体分析。而对于优化设计理论的基本思想及其求解方法，将其应用于机床主轴的结构设计，建立了机床主轴结构优化设计的数学模型，并用内点惩罚函数法求解模型，得到了整体最优的结构设计方案，使机床主轴在满足各种约束要求条件下，刚度最好，材料最省。 关键词：机床主轴；轴承；调整；优化设计；数学模型 在数控机床中，主轴是最关键的部件，对机床起着至关重要的作用，主轴结构的设计首先考虑的是其需实现的功能，当然加工及装配的工艺性也是考虑的因素。 1. 数控机床主轴结构改进： 目前机床主轴设计普遍采用的结构如图1所示。图中主轴1支承在轴承4、5、8上，轴承的轴向定位通过主轴上的三个压块紧锁螺母3、7、9来实现。主轴系统的精度取决于主轴及相关零件的加工精度、轴承的精度等级和主轴的装配质量。在图1中主轴双列圆锥滚子轴承4的内锥孔与主轴1:12外锥配合的好坏将直接影响株洲的工作精度，一般要求其配合接触面积大于75%，为了达到这一要求，除了在购买轴承时注意品牌和等级外，通常在设计时对主轴的要求较高，两端的同轴度为0.005mm，对其相关零件，如螺母3、7、9和隔套6的端面对主轴轴线的跳动要求也较高，其跳动值一般要求在0.008mm以内。对一般压块螺母的加工是很难保证这么高的精度的，因而经常出现主轴精度在装配时超差，最终不得不反复调整圆螺母的松紧，而勉强达到要求，但这样的结果往往是轴承偏紧，精度稳定性差，安装位置不精确，游隙不均匀，造成工作时温升较高，噪音大，震动厉害，影响工件的加工质量和轴承的寿命。但对于重型数控机床用圆锥滚子轴承其承载负荷大，运转平稳，精度调整好时，其对机床的精度保持性较好，可对与轻型及高速机床就不十分有力了。 图1 通用机床主轴结构图 1— 主轴；2—法兰盘；3—圆螺母；4—双列圆柱滚子轴承；5—球轴承 6— 调整垫；7—圆螺母；8—双列圆柱滚子轴承；9-螺母
沿海油船方案设计【文献综述】
文献综述 船舶与海洋工程 沿海油船方案设计 一、引言 成品油轮的设计和制造需要遵守有关规范，规则和公约，满足防污染公约等要求，需要较高的安全可靠性，为了满足较高的安全可靠性需求，成品油轮需要复杂的温度控制系统，液货装卸系统和特殊的涂装，这些特殊的要求都需要强大的设计和制造技术实力以及丰富的经验积累，因此化学品船是船舶产品中制造难度和附加值较高的产品，成品油轮的技术难点使得成品油轮的建造成本偏高，另外成品油轮的使用年限与其他类船舶相比偏短，一般只有10至15年，因此船东们一直有延长成品油轮使用年限的强烈要求。 。 二、本课题研究的背景及意义 油轮（oil tanker），是油船的俗称，是指载运散装石油或成品油的液货运输船舶。从广义上讲是指散装运输各种油类的船，除了运输石油外，装运石油的成品油，各种动植物油，液态的天然气和石油气等。但是，通常所称的油船，多数是指运输原油的船。而装运成品油的船，称为成品油船. 油轮很容易与其它轮船区别开来，油轮的甲板非常平，除驾驶舱外几乎没有其它耸立在甲板上的东西。油轮不需要甲板上的吊车来装卸它的货物，只有在油轮的中部有一个小吊车，这个吊车的用途在于将码头上的管道吊到油轮上来与油轮上的管道系统接到一起。油轮上的管道系统从远处就可以看到。油轮卸货时所使用的泵直接放在船上。今天的油轮与几乎所有其它海轮一样配有货物计算机，这部计算机可以监视货物的装卸以及计算装卸过程中船所受的所有的力。 除油箱和管道外油轮上还配有锅炉、螺旋桨、发电机、泵（大的油轮上的装卸泵可以每小时泵上万吨液体）和灭火装置。
今天装载易燃液体的油轮都使用不燃气体充入油轮中的空的油箱的方法来防止燃烧或爆炸的危险。这些不燃气体排挤掉含氧的空气，使得油轮内空油箱里几乎完全没有氧气。有些船使用船本身的动力机构排出的废气来提炼上述的不燃气体，有些船则在卸货时从码头上充入不燃气体。 三、国内外研究发展 世界上第一艘油轮（好运号，Glückauf）是1886年7月13日首航的，它属于德国船舶公司德国—美国石油公司。它长97米，可以载3000吨油，由于大船的每吨运载价格比较低，因此油轮不断变大。虽然这些油轮非常大，但即使最大的油轮也只需要30到40名船员 截至2005年底，中国远洋油轮运力约为924万载重吨。这些油轮平均船龄18年，比全球运输船队的平均船龄大6年；中国的船舶结构也存在问题，船型偏小，单船平均载重不到10万吨。 以国内最大的三家油轮公司为例，中国海运集团拥有现役各种大小油轮83艘，运输能力为392万吨；中远集团现拥有油轮26艘，载重吨为320万吨；排名第三的招商轮船目前运营的油轮有14艘，运力为245万吨。据航运专家估计，中国大型油轮船队的规模要保证能承运50%以上进口原油，需要在2010年达到7500万吨以上的能力，2020年具备1.3亿吨以上的能力。 四、本论文主要的工作 （一）确定主尺度和排水量 （二）总布置设计、设计船型线图绘制、结构研究、性能研究。 （三）分析结果 五、参考文献 [1] 钢质海船入级与建造规范[M]. 第二分册.中国船级社，2006. [2] 钢质海船入级与建造规范[M].中国船级社，1998. [3] 顾敏童.船舶设计原理[M].上海交通大学出版社，2001. [4] 钢质海船入级与建造规范修改通报[M].中国船级社，2003.
6船舶中剖面结构优化设计
第六章 船舶中剖面结构优化设计 6.1 概述 船舶结构设计通常是从船中剖面设计开始的。中剖面各部分的结构形式、构件尺寸和它们的连接方法，都集中地反映了船舶的结构概貌。船体中部结构是保证其总纵强度的主要部分，也是船体结构重量的主要部分，因此，进行中剖面结构优化设计是十分有意义的。那么，如何运用最优化方法和计算机技术，在保证船体结构必需的强度和刚度情况下，选择最佳的结构方案，使其重量最轻或成本最低呢?这就是本章所要讨论的问题。 本章首先介绍了适用于船舶结构优化问题的混合离散变量的直接搜索法（MDOD 法），接着应用MDOD 法分别讨论了基于“规范”法和直接计算方法的中剖面结构优化设计，并给出了国内外学者（包括编著者）在船舶结构优化设计方面的一些研究成果。 6.2 离散变量的结构优化设计 结构优化设计大体上可分为三个阶段。第一个阶段是建立数学模型，把一个工程结构的设计问题变成一个数学问题；第二个阶段是选择合理、有效的计算方法；第三个阶段是编制计算机程序，进行设计方案的优化计算和评估。 介绍结构优化设计的教材已有一些[1,2]，但由于船舶结构的设计的方法大都是离散的变量, 真正处理起来并不简单。本章将介绍新近发展起来直接处理的混合离散变量优化问题方法[3]。 6.2.1 结构优化的数学模型 混合离散变量优化问题与一般的连续变量优化问题的区别在于，前者的设计变量中既包含有连续变量也有离散变量,而后者只包含连续变量。其数学模型可简单的表达为 min )(X f （6-1） s.t. (X )≤0 j =1,2,3,…,NC g j （6-2） 式中 ub i lb i x x x ≤≤ i =1,2,3,…,NN D T ND D T C D R x x x X X X X ∈==],,,[, ],[21L C T NN N D ND C R x x x X ∈=++],.....,,[21, C D n R R R ×= 其中：x i lb 和x i ub 分别为变量的下界值和上界值，D X 为离散变量的子集合（整型变量可 视为离散变量的特例），C X 为连续变量的子集合。 6.2.2 结构优化的方法
吨成品油船初步设计
吨成品油船初步设计 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
5800吨成品油船初步设计 一．设计任务书提要 （1）航区、航线无限航区，不定线航行 （2）用途本船装载闪点小于60℃的成品油 （3）载重量约为5800t （4）船级除须满足中华人民共和国船舶检验局颁发的有关规范外，还应符有关国际公约及规则。 （5）航速不低于13kn （6）续航力6000mile （7）船员数约18人+2备用+1引航员 二．设计特征 1．既要满足装运成品油的功能，也要对防火防爆的安全性考虑，油分装在各个油密的货舱内，依靠油泵和输油管进行装卸 2.本船干舷按不小于1966年国际载重线公约及1979议定书及1988修正案规定的 “A”型船舶要求设计。干舷标记应在船级社批准后，勘划在标高不超过设计吃水的水平面之上 3.本船在通常的服务状态下有足够的稳性和适当的纵倾，应具有足够的纵向强 度，以避免装载受限制。装卸货时，本船稳性为正值。船体结构应采用混合骨架型，除上甲板外，双层底及两舷在货舱区范围的舱应采用纵骨架式，其它区域采用横骨架式，在油舱区中央纵剖面设置1个连续的油密的纵舱壁，并设置7个油密横舱壁。建造方在造船过程 4.尽量加大货油仓的容积，以有限的船舶尺度达到最大的装载量。在满足机舱 各类机电设备布置的情况下，缩短机舱的长度，以保证有较大的货油舱长度。 5.分舱在满足公约要求和保证液货舱、压载舱容积的前提下，应尽量挖掘自身 潜力，即尽量考虑缩短机舱、泵舱及首尖舱的长度，以获得尽可能大的货油舱长度。 三．水量及主尺度确定 (一）母型船资料
船舶工程施工设计方案
12600T成品油船工程 施工组织设计 编制： 审批： 辽河防腐建安工程 2007年8月20日
一、组织机构： 为满足本工程施工的需要，成立12600T成品油船防腐工程项目经理部，实 行公司直接领导下项目经理负责制，保证创造优良工程，组织机构如下： 项目经理：王成祥职责：全面负责工程进度、质量、安全、投资及施工现场文明施工。 技术负责人：梁冰职责：负责工程技术、质量、进度、控制资料管理。 安全负责人：兵职责：施工现场安全及安全规则执行。 材料负责人：洪波职责：各种材料的检验及供应。 后勤保障：兵职责：生活保障、后勤工作。 计财负责人：胡冬梅职责：计划统计成本控制。 各职能部门：岗位人员的设置，应适应目标管理的需要，管理人员在相对稳定的基础上，作业层及施工班组为基本单位，按专业各系统，实行项目几种管理工程需要。 二、人员、材料机械需用计划表： 根据劳动定额及设计文件，工程施工所需人员、材料、机具情况如下表： 表一、劳动配额汇总表
表二、施工材料需要汇总表 表三、施工机械需用汇总表 三、施工方案 我公司成功进行过数年的防腐施工，在防腐方面积累了丰富的经验和作法，每处施工我们都精心组织，克服困难，圆满完成防腐任务，受到各级领导及建设单位的表扬。我们针对本工程制定了更详细的防腐方法。 我公司将保证在各项条件达到的情况下，在合同规定的时间完成本项工作。 一、施工组织：为完成本次施工任务我公司从基地抽调多名技术好，业务精的管理与施工人员，设立严密的施工组织机构，编制合理可行的施工组织计划并充分发挥我公司先进施工机具设备的优势。我公司的原则：“积极参与、努力竞争、把握机遇、共同发展。” 在此我公司重承诺：我们坚持履行诺言，充分体现“一流的队伍，一流的管理，一流的施工，一流的工程”的宗旨，以最佳的质量完成施工，给业主交上一份满意的答卷。 3.1 施工依据：
船舶结构设计方式及优化分析 邱帜
船舶结构设计方式及优化分析邱帜 发表时间：2019-07-16T09:05:47.510Z 来源：《工程管理前沿》2019年第08期作者：邱帜[导读] 在进行具体的船舶结构优化设计时，必须要与实际工程的特点相符合，同时结合计算机技术、现代数学理论等。武汉船舶设计研究院有限公司湖北武汉 430060摘要：船舶结构设计对船舶的应用性有着很大的意义。船舶结构设计的优化方法主要有经典优化设计的数学规划法、多目标模糊优化设计 法、基于可靠性的优化设计法、智能型优化设计法等。在进行具体的船舶结构优化设计时，必须要与实际工程的特点相符合，同时结合计算机技术、现代数学理论等。 关健词：船舶结构；优化；设计方法 引言 进行船舶结构优化设计的目的就是寻求合适的结构形式和最佳的构件尺寸，既保证船体结构的强度、稳定性、频率和刚度等一般条件，又保证其具有很好的力学性能、经济性能、使用性能和工艺性能。随着计算机信息技术的发展，在计算机分析与模拟基础上建立的船舶结构的优化设计，借鉴了相关的工程学科的基本规律，而且取得了卓越的成效；基于可靠性的优化设计方法也取得了较大的进步；建立在人工智能原理与专家系统技术基础上的智能型结构设计方法也取得了突破性进展。 1.船舶结构设计的方式 1.1船舶结构设计的设计理念 在设计过程中，由于船舶结构的复杂性，有必要对其设计理念和施工过程中出现的问题进行具体分析。第一要分析船舶运输能力及性能指标。船舶结构的工程量非常大。在正常情况下，它是各种工程建设的基础和综合工作。出于这个原因，船舶的设计过程涉及结构、管系、轮机、电气、舾装等多个专业。因此进行船舶设计时，各专业必须提前做好准备。一方面要分析船舶结构设计和施工过程中的关键点，并针对各关键点制定具体的科学实施方案。另一方面还应设计船舶结构图纸，针对特殊型式有必要与船东方沟通，并按照造船管理的具体过程进行严格管理。这方面主要包括详细设计、生产设计，辅助工装设计，准备工作和管理施工方案。 1.2船体结构设计的设计要求 船体结构的设计必须是可行的，并且应在确保船舶安全的同时进行具体的设计和优化。船舶在海洋中的安全航行是所有工作的重要保证。在设计过程中，必要按照船级设规范要求进行设计，并确保船舶的稳定性。船舶设计时应考虑在航行过程中的海洋环境，气候、水文和极端天气。另船舶的设计需考虑施工的科学性，以方便制造厂进行施工。 船舶结构需有良好的强度和稳性。施工期间必须确保各项材料的质量，例如，船舶构造中使用的板材必须保证强度及机械性能。不能为追求成本而使用有缺陷的材料，导致船舶的安全性降低。在设计过程中，船舶装载能力需高度重视，船舶的舱室和甲板的设计应根据实际装载要求进行优化设计，以便有足够的空间保证人员的生活和货物的装载，同时还应考虑到船员的安全性以及舒适性。 2.船体结构型式 船体结构基础模式属于板以及型材的组合，还可以叫作是板架结构。针对结构处于的地方和功能，手动将其分成几个干板架。例如，船底和甲板板架等。通过分析船体梁，能够清楚甲板与船底板架可以说是船体梁的上冀板和下冀板，舷侧板架则是其腹板。其功能不一样，骨架排列模式不同，一般分为横纵骨架式结构。在纵向结构配置的时候，存在大量纵向构建必须穿过横向构件，在分段合拢过程中，纵向构件有大量的接口，导致纵骨架式结构配置难度较大，因此部分情况下，就算是甲板和船底也应该使用横骨架式的结构。 针对干货船，上面的甲板应该使用横骨架式机构的详细情况为：（1）船只长度不超过 10m 的时候，船只长度在 10m 到 120m，L/D 不超过 11。整个弯矩不大，中刨面模数标准值不大，部分强度要求成为重点的。 （2）上方甲板时常摆放货物，进而横向荷载巨大，若使用纵骨架式结构，相对较大的横梁将会对于舱容造成影响。如图1所示为横骨架式机构图。针对船体应该使用骨架式结构的情况为：（1）船只长度不超过 10m，L/D 不超过 12 的时候，船底外板厚度并不视强度情况确定的，而是以锈蚀和磨损进行掌控。（2）船只中垂弯矩超出拱弯矩较大的时候。（3）船底容易搁浅，或者是舱内使用抓斗起货，同时舱底缺少护板，厚度主要取决于磨损程度。舷侧结构型式，主要是横舱壁之间的距离以及甲板和舱底之间的距离确定的。通常垂向距离不应该使用横骨架式，这对于结冰区域航行十分重要。部分地区在冬天时常存在漂浮的冰排，船只的舷侧结构骨架型式必须充分思考这个因素。 3.船舶板架结构动力优化设计的具体方法
油船相关知识
按易燃程度分为一级油船、二级油船、三级油船。一级油船载油的闪点为28℃以下，二级油船载油的闪点为28～60℃，三级油船载油的闪点为60℃以上。 油船根据运输油品种类不同，分为原油船和成品油轮。 根据吨位大小的不同。 ULCC 顶级油轮，吨位320,000+ VLCC 超大型船舶. 吨位200,000 到320,000 吨 Suezmax 吨位120,000 吨到199,999 吨. Aframax 吨位80,000 吨到119,999 吨. SUEZMAX、通过苏伊士运河为限 AFRAMAX 平均运费指数AFRA（Average Freight Rate Assessment）最高船型， 经济性最佳，是适合白令海（Baltic Sea）冰区航行油船的最佳船型。Panamax 吨位55,000 吨到80,000 吨, 以通过巴拿马运河为上限。 MR 成品油轮，载重吨约3 万吨到5 万吨 油船（Oil Tanker） 也就是石油油船，是一种散装运输油品的商船。根据运输油品的类型可以分为两个大类，原油油船和成品油船。 ①原油船（Crude Tanker），用于将大量未加工的原油从提取处运输到精炼处。 ②成品油船（Product Tanker），一般船型较小，用于将加工好的石化产品从精炼处运输到就近的消费市场。 油船在国际上一般以载重吨（DWT）的大小进行分类，下文所说的船舶大小均指载重吨。 载重吨（DWT） 顾名思义，载重吨是指船舶允许装载货物的重量，分为总载重吨和净载重吨。总载重吨是指在任意的吃水下，所能允许船舶装载的最大重量，其数值等于船舶满载排水量减去空船排水量。在不同的海区、不同盐度、不同纬度和季节，总载重吨的数额并不一致，诸如国际航行海船一般有热带淡水、淡水、热带、夏季、冬季、北大西洋冬季等不同的载重吨位，木材船还有木材载重吨位。这些吨位都以载重线的方式勘绘在船体上。 净载重吨是指在具体的某个航次中，船舶所能装载的最大货物重量。也就是总载重吨减去燃油、柴油、淡水、备件、物料、供应品、船员和/或旅客及其行李以及船舶常数（包括船底壳附着物、机械内油品残留物等）所得到的载重吨位。 我们熟悉的干散货船、油轮的分类，例如好望角型、巴拿马型、灵便型、阿芙拉型、苏伊士型……等，均是以载重吨为标准划分。
成品油船设计
毕业设计（论文）任务书姓名班号院系 指导教师指导教师职称 一、课题名称及来源 9000DWT成品油船方案设计及结构计算 自选 二、课题内容 1、外文翻译 2、主尺度论证 3、总布置图绘制 4、型线图绘制 5、典型横剖面图绘制 6、结构设计计算书 7、毕业设计论文 三、课题任务要求 要求学生运用所学专业知识，完成整个毕业设计工作，具体包括： 1、完成外文翻译 2、总布置图、型线图和典型横剖面图绘制完工，递交纸质文件
3、完成结构计算书 4、完成毕业论文 5、必须遵守校纪校规，按时完成各阶段工作 四、同组设计者 无 五、主要参考文献 参考文献 [1] 中国船级社，散装运输液化气体船舶构造与设备规范，北京，人民交通出版 社，2005 [2] 常会青，沿海成品油船船队规划研究，大连理工大学硕士学位论文，2006 [3] 丁健飞、宫菲菲、谢新连，油船运输市场现状与发展趋势，世界海运， 2005,28，6:27~29 [4] 大连红旗造船厂《油船》三结合编写组编，油船，大连，国防工业出版社 [5] 薛水清，沿海发展船型——五万吨级肥大型油船，武汉，武汉理工大学, 1979，3:1 [6] 朱汝敬、侯华伟，油船发展与油船市场趋势，船舶经济贸易，2005，6:3 [7] 方学智、刘厚森、刘增荣，船舶设计原理，武汉，华中理工大学出版社，1998 [8] 中国船级社，国内航行海船建造规范，北京，人民交通出版社，2006 [9] 纪卓尚，油船总体设计，大连，大连理工大学出版社，2004 [10]盛振邦、刘应中，船舶原理，上海，上海交通大学出版社，2003 [11]杨永祥、茆文玉、翁士纲，船体制图，哈尔滨，哈尔滨工程大学大学出版社,1995 指导教师签字_________________ 年月
14000DWT成品油船的主尺度确定及总布置设计
大连理工大学网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 原创优秀论文 题目：14000DWT成品油船的主尺度确定及总布置设计 学习中心：奥鹏直属 层次：专科起点本科 专业：船舶与海洋工程 年级： 学号： 学生： 指导教师：宋晓杰 完成日期： 2011 年 09 月 20 日
14000DWT成品油船的主尺度确定及总布置设计 内容摘要 毕业设计内容为14000DWT成品油船主尺度确定及总布置设计。设计过程中主要参考 68000DWT 成品油船等相近船为母型船，遵循《钢质海船入级与建造规范》（2006）等相应规范进行设计。设计过程中综合考虑船舶自身性能及经济性等因素。 毕业设计过程主要包括以下几个部分:主尺度确定,根据任务书的要求并参考母型船初步确定主尺度，再对容积、航速及稳性等性能进行校核，最终确定船舶主尺度；总布置设计,按照规范要求并参考母型船进行总布置设计，区划船舶主体和上层建筑，布置船舶舱室和设备。 关键词：成品油船；主尺度；总布置 I
14000DWT成品油船的主尺度确定及总布置设计 目录 内容摘要 ..........................................................................................................................I 设计任务书 . (1) 1 现代油船发展及相关母型资料 (2) 1.3.1 主要尺度 (3) 1.3.2 航速、螺旋桨及续航力 (3) 2 船舶主要要素的初步拟定 (5) 2.1 排水量和主尺度的初步确定 (5) 2.1.1 设计分析 (5) 2.1.2 估算排水量 (5) 2.1.3 初始方案拟定 (5) 2.2 主机选择 (6) 2.3 空船重量估算 (6) 2.3.1 船体钢材重量W h (6) 2.3.2 舣装设备重量W f (6) 2.3.3 机电设备重量W m (7) 2.4重力与浮力平衡 (7) 2.5 性能校核 (8) 2.5.1 稳性校核 (8) 2.5.2航速校核 (9) 2.5.3容积校核 (10) 3 总布置设计 (12) 3.1 主船体内部船舱的布置 (12) 3.1.1 内部舱室划分 (12) 3.1.2上甲板布置 (12) 3.2 上层建筑布置 (12) 3.3 绘制总布置图 (12) 4 结论 (13) 参考文献 (14) 致谢 (15) II
船舶结构优化设计方法及应用实践微探周琦
船舶结构优化设计方法及应用实践微探周琦 发表时间：2019-02-21T15:44:46.337Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：周琦 [导读] 不论何种船舶结构，其创造性、综合性、经验性都比较强，随着市场经济的转型，科学技术的迅速发展，各行各业逐渐开始创新周琦 上海中远海运重工有限公司上海市 200030 摘要：不论何种船舶结构，其创造性、综合性、经验性都比较强，随着市场经济的转型，科学技术的迅速发展，各行各业逐渐开始创新，船舶制造行业也应该进行创新。在实际中采取何种优化方法，才能获取相应的效果，这就需要结合实际的建造需求，文章主要探讨的是船舶结构优化设计的方式及其应用实践。首先分析了船舶结构优化设计的概述，同时阐述了各类优化设计方式及其应用。 关键词：船舶结构；优化设计；概念；应用 近几年，随着我国市场经济的迅速发展，船舶行业也得到了较好的发展，在科技时代背景下，船舶建造行业也面临着较大的挑战，对船舶的制造速度和制造质量提出了更高的要求。借助何种手段，在确保船舶制造质量的同时，缩减制造速度是当前船舶制造企业首要解决的难题。全球范围内的造船大国，仅创建了大量的数字化造船体系。 1船舶结构优化设计概述 1.1船舶结构优化设计概念 随着船舶行业的不断发展，计算机技术的不断转变，与船舶设计相关的知识、技术也在发生了变化。在船舶设计制造过程中不管应用何种设计方式，首先需要确保船舶使用的安全性、便捷性，进而再追求船舶设计的经济利益，这也是船舶结构设计的原则。对船舶结构设计进行优化主要是为了挖掘更大的经济效益，同时创新船舶设计结构形式，在设计过程中主要包含设计大小、设计外形等信息，追求目标与重量的同时，还需要符合相应的标准，满足相应的约束限制，以此确保在船舶设计过程中，实现动力形态与精力形态的完美结合。 1.2船舶结构优化分类 按照变量属性，将船舶结构优化划分为离散模型、连续模型、混合变量模型。由于船舶制造过程中自身的比较繁琐，在建造过程中包括连续性、离散性，在骨材制造中包含连续性，在钢材厚度、型材上涉及离散性内容，因此，船舶结构优化设计本身属于一项混合优化设计方式。 2船舶结构经典优化设计方式 2.1准则优化设计方式 准则法是在力学相关知识和工程设计相关经验的基础上，创建出来的优化设计方式。这类船舶结构经典优化设计方式，在符合所有约束限制的设计方案内，选择最佳的准则法设计方式。 准则法经典优化设计方法的优点包括：（1）物理层的作用比较清晰，能够更好地开展分析工作；（2）准则法计算方式比较简单；（3）在具体的计算环节里，结构分析的次数较少；（4）计算过程中收敛速度较快，在最初使用传播结构优化设计的时候，这类设计方式得到了广泛的应用。准则优化设计方式的缺点包括：（1）无法确保计算结果的最优化；（2）收敛性难以验证；（3）在优化过程中，设计工作人员需要按照实际状况完成各项工作。 基于准则法的缺点，将其融入了形状优化内，通过实践形状优化设计方式，能够有效避免应力集中问题。若是力学模型中涉及大量的变量，使用这类方法能够简化设计环节。目前，在一般的船舶建造工程内，常见的准则法包括：位移准则法、能量准则法、满应力准则法。 2.2数学规划设计方式 随着准则法的不断发展，相关专家学者对数学规划也展开了探讨，在1970年，相关学者创新了结构优化定义，为规范法注入了活力。通常情况下使用的方式为：单目标排序法、降维法、函数评价法等。在使用过程中是将多个目标进行规范，简化为单个目标，通过优化单个目标进行实现设计方式的优化。 数学规划法是在规划论的基础上存在，由于理论较为全面，因此使用范围也比较广，数学规划法自身还具备一定的收敛性。但是在应用中依旧存在一些缺点，主要包括：（1）计算环境较为复杂、收敛耗费的时间比较长，特别是是在变量较多的情况下，收敛耗时比较明显；（2）在计算上还存在一些隐性缺陷。 针对上述问题，相学者进行了改进，在规范法中融入了准则法的优点，依照力学的特征进行了完善，其完善范围包括：选取显示、导入倒数、制约功能、连接变量等方面，很大程度提升了运算速度。 3船舶与海洋工程结构环境载荷来源以及设计原理 船舶结构在服役期间会受到各种外界环境的激励作用，通过设备与海洋平台的相互作用可以产生多种复杂的环境载荷变化，严重时会导致船舶受损。结合研究的现状来看，船舶与海洋工程结构所受到的外界环境载荷在本质上都属于动载荷的范畴。既然属于动载荷，那么其势必成为结构性能设计的重要指标。在船舶与海洋工程平台的结构设计活动中，除了动力优化本身的特点之外，还需要结合静力优化设计的相关要求与内容，通过理论与方法的融合与创新来实现相应的设计目标。一般来说，频率变化较快且动态特性较为稳定的结构可以实现约束目标的效果，动力响应速度、优化约束效果以及目标的结构动力都将成为优化设计工作的主要目标之一。 4船舶与海洋工程结构振动问题的研究现状 随着船舶工程的不断发展以及船舶与海洋工程结构稳定性研究工作的不断深入，当前许多研究人员与学术人员也将注意力集中在了工程结构的振动方面。其中，张生明等人通过使用流体边界法结合结构有限元的方式对于振动的计算特征进行了分析，同时得到了板架结构的相关参数，包括变长比、边界条件以及阻尼参数等不同的内容。另外，邹春萍等人通过结合流固耦合的技术内容实现了用有限元技术对船舶模态分析与动态数值计算的工作，同样为实现在船舶的设计阶段对船舶结构震动进行预测与评估提供了技术依据。目前，板架结构作为船舶与海洋平台结构应用过程中最为重要的结构形式之一，其在结构动态优化中也逐渐成为了核心实践环节。一些学术研究人员开始考