船舶设计原理(第1章)

2010年9月上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院《船舶设计原理》课号：001-(2010-2011-1)教学班：NA435第一章船舶设计概要封面船舶设计原理第一章船舶设计概要1.1船舶设计特点系统性船舶设计必须贯彻系统工程的思想，考虑问题要全面，决策时要统筹兼顾；在总体设计中一定要处理好主要矛盾和次要矛盾的关系。一艘船舶是由许多部分组成的一个大系统。通常，自航运输船舶至少有以下各部分组成：船体与结构；主机与控制；舵装置；电站；助航和通信；船体开口的关闭装置；货物装卸和配载；消防；救生；锚泊和系泊；防污染设备；生活设施。船舶设计原理1.1船舶设计的特点协调性船舶设计是分专业，分部门协调完成的。通常，船舶设计分为船体、轮机、电气三大专业（不包括各种通用设备产品的设计），其中船体又分为总体、结构和舾装设计三大部分。以上各专业和部分的设计工作相互间的关系如图所示，其中总体设计与其他各部分的设计都有密切的关系。船舶设计必须要协调好各部门的工作，既要使船舶的各部分充分发挥自身功能，又要使相互关系达到最佳的配合。第一章船舶设计概要结构设计舾装设计轮机设计电气设计总体设计专业分工与联系船舶设计原理1.1船舶设计的特点设计工作与科学研究不同，科学研究是发现事物性质，设计是发明事物，是通过主观对客观的认识适应而创造人为事物的科学。设计是一种技术实践活动，目的是解决所面临的问题。设计除了需要科学知识以外，还需要工艺和技巧方面的知识。设计工作的过程如同一般事物的发展一样，总是不断地从肯定走向否定到再肯定，具有螺旋式上升的特点。设计工作与科学研究的区别第一章船舶设计概要船舶设计原理1.2船舶设计的基本要求新船设计的基本要求：经济船舶的经济性涉及三个基本要素，即建造成本、营运开支和营运收入。设计中的技术措施是否恰当，决策是否正确，对船舶的经济性会产生很大的影响。设计工作中必须把经济性放在十分重要的地位来考虑。综观现代船舶的发展、新船型的出现和新技术的采用，无一不是受经济因素的刺激。经济是技术发展的基础和动力，技术是实现经济目的的手段和工具，两者相互渗透，相互推动。第一章船舶设计概要船舶设计原理1.2船舶设计的基本要求新船设计的基本要求适用适用是指船舶能满足预定的使用要求。对运输船舶而言，主要是保证运输能力和提高运输质量，如装载能力、航速、装卸效率、航海性能等保证新船的适用性是设计中处理各种矛盾时首先要考虑的因素。安全船舶的安全是关系到人命和财产以及环境污染的重大问题。因此，安全性是船舶的一项基本质量指标。船舶设计中必须严格遵守法规和规范的规定，满足法规和规范的各项要求。第一章船舶设计概要船舶设计原理1.2船舶设计的基本要求新船设计的基本要求可靠船舶使用周期长，船上重要设备和部件的可靠性对安全性和经济性影响很大。某些设计或设备虽然能满足有关要求，但其可靠性仍可能有很大差别。因此在设计方案的优选和设备的选用中对可靠性问题要给予充分的重视。先进、美观设计的船舶要具有先进性，设计的结果要追求完美性。先进是指性能优良、技术和装备先进；完美是指矛盾处理恰当、问题考虑周到、布置有序、造型美观。第一章船舶设计概要船舶设计原理1.2船舶设计的基本要求航区和航线船型用途与装载能力船级与船籍动力装置航速续航力与自持力船体结构与材料总体布置主要设备生活设施限制条件船东的设计技术任务书船东对设计的要求是通过设计技术任务书的形式给出的。一般运输船舶的设计技术任务书包括以下基本内容：第一章船舶设计概要船舶设计原理1.3船舶设计的工作方法用船部门的意图和要求。航线、航道，港口、码头，建造、维修等条件。型船的技术资料，如主要要素、载重量、舱容、航速、主机参数、重量重心、总布置图、型线图、船模及实船试验资料等等。1.3.1调查研究、搜集设计资料1.3.2综合分析、合理解决设计工作中矛盾是不可避免的，但矛盾之间也存在互相依存、互相转化的统一关系，要在综合分析的基础上，抓住主要的矛盾，有侧重、有兼顾地考虑问题，从而找出解决问题的合理途径。特别要强调综合分析的重要性。第一章船舶设计概要船舶设计原理1.3船舶设计的工作方法现有船舶是人们造船和用船经验的结晶，也是科学技术不断发展的成果。某一类型船舶的发展和演变过程，存在着由它们的使用任务和要求所决定的共性问题，这就决定了这类船舶必然具有许多相近的技术特征和内在规律，这些特征和规律也是人们合理解决船舶设计中众多矛盾的结果。合理地吸取和利用这些经验和规律，可以减少盲目性，使新船设计有较可靠的基础。1.3.3母型改造、推陈出新第一章船舶设计概要船舶设计原理1.3船舶设计的工作方法母型改造的多样性。用母型改造法设计新船要突出一个改造，即在参考母型的过程中要有所改进和创新。母型改造设计方法不是一种简单的拼拼凑凑，而是设计者根据新船的特点和要求，在熟练掌握船舶设计原理和方法基础上的创造性的工作。1.3.3母型改造、推陈出新第一章船舶设计概要船舶设计原理1.3船舶设计的工作方法船舶设计是一项复杂的系统工作，涉及到许多方面和因素，它们相互交叉，相互影响，设计者对新船的认识有一个由表及里，由浅而深的过程。因此，船舶设计工作也有一个与其相适应的工作方法和程序。设计工作是分阶段完成的。不同设计阶段中所考虑的问题是有所重复的，但重点和详细程度不同，考虑因素的多少不同，工作的深度和侧重不同。在不同设计阶段中对同一方面的工作不是简单的重复，而是一个逐步近似和完善的过程。1.3.4逐步近似、螺旋上升第一章船舶设计概要船舶设计原理1.4船舶设计阶段的划分根据现代造船的特点，船舶设计通常分为初步设计、详细设计、生产设计和完工文件四个阶段完成。1.4.1初步设计阶段这一阶段的主要工作，是在深入分析任务书和调查研究的基础上，从全局出发，提出船体、轮机、电气不同专业方面的各种可性方案，进行分析比较，得出一个能满足船东要求的合理的设计方案。初步设计阶段中，船舶总体设计是最关键的。与此同时，在船体基本结构，主要舾装设备、机舱布置、电力负荷及电站配置、机电设备选型等方面开展初步设计。初步设计阶段涉及全船主要技术形态的参数和指标应该保证是比较可靠的，技术措施是合理的。第一章船舶设计概要船舶设计原理1.4船舶设计阶段的划分1.4.2详细设计阶段该阶段的设计内容是在上一阶段的总体设计的基础上，对各个局部的技术问题进行深入分析，开展各个分项目的详细设计和计算，调整和解决船、机、电各方面具体的问题和矛盾，最终确定新船全部的技术性能、结构强度、各种设备、材料以及订货的技术要求等等。在详细设计阶段中，还要进行设计送审工作，即将设计图纸和技术文件送法定检验机构和所入船级社审查。审查通过后还需根据审图意见对设计图纸进行修改。第一章船舶设计概要船舶设计原理1.4船舶设计阶段的划分1.4.3生产设计阶段生产设计是在确定总的建造方针前提下，以详细设计的结果，按建造工艺阶段，施工区域和单元绘制计入各种工艺技术指标和管理数据的工作图表和施工图纸，提供生产信息文件。生产设计的文件即要反映施工工艺要求，又要反映组织建造的生产管理过程。生产设计不仅使详细设计描述的产品具有可制造性，而且要改正前面设计阶段可能存在的错误。第一章船舶设计概要2010年9月上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院《船舶设计原理》课号：001-(2010-2011-1)教学班：NA435第一章船舶设计概要