挑战杯说明书-非对称双体渔业工程船.doc

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1、2015年浙江省第十四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛作品说明书非对称双体渔业工程船浙江海洋学院船舶与海洋工程学院非对称双体渔业工程船前言就国内当前热点问题之一---钓鱼岛事件，且于9月7日上午10点15分，在钓鱼岛西北偏北约12公里海域，中国渔船“闽晋渔5179号”，与日本海上保安厅巡逻船两度相撞。我国每年渔船事故数不胜数，由此反应了我国当前渔业安全问题，以及我国救援维护不及时的问题。有关文献分析了我国海洋渔业安全生产状况，结果表明我国海洋渔业的渔民因渔船事故死亡率处于一个较高的水平，是世界平均水平的两倍，比澳大利亚、英国、冰岛、萨摩亚等国

2、家的渔民死亡率都高。我国渔船事故相对较多，并且渔业维护救援是目前一个十分严峻的问题。我国海洋渔业安全生产状况不乐观，我们就此设计一种新船型-非对称双体渔业工程船，即首先保证船舶具有良好的耐波性，提供更高的稳性，尽可能增大船体长宽比，从而获得较小的兴波阻力，并通过优化片体布局形成有利干扰，降低兴波。主要用于渔业维护救援。作品的设计目的是为了有效改善渔业船舶维护救援相对落后的现状。第一章非对称双体渔业工程船的结构设计与工作过程有关文献分析了我国海洋渔业安全生产状况，结果表明我国海洋渔业的渔民因渔船事故死亡率处于一个较高的水平。针对我国海洋渔业安全生产状

3、况不乐观，我们就此设计一种新船型-非对称双体渔业工程船。这种新颖的非对称双体渔业工程船，它具有造型独特的艺术外观。除了具有与常规双体船相同的稳性优越的特点之外，更重要的是可以通过片体与主体在纵向形成的错位来控制船体的兴波干扰，而且两个片体的不对称以及主体长度的增大，使非对称型双体船可以避免像常规双体船那样在波浪中的“首沉”以及“螺旋”摇荡。1.1船体主片体布局作品主要通过主片体间相互作用，以减少兴波阻力。但主片体间距过小将使摩擦阻力增大，片体间距过大会使横向强度降低。综合考虑结构布置上的局限以及主片体布局不同情况根据文献[1]，得出中速状态下航行时

4、，为获得最小兴波阻力，取d/L=0.4，b/B=1.5，L、B为主船体长、宽，d为主片体中站面纵向间距，l为两片体中纵剖面横向间距。以下图1.1为布局方案表，图1.2为主片体相对位置图。图1.1片体布局方案图图1.2主片体相对位置图1.2兴波阻力的计算针对海上复杂海况环境，根据文献[3]应用时域面元法求解非对称双体船的兴波问题，计算了非对称双体船在不同纵向和横向布局下，当d/L=0.4时，在中速阶段（Fr=0.4―0.6）的兴波阻力最小，以下图1.3为不同情况下的自由液面波形图。该图反映了非对称双体船由于主体、片体内侧的散波干扰而形成的复杂的兴波干

5、扰特征。图1.3自由液面波形图1.3船体结构设计由上主片体优化布局以及不同状况下的兴波阻力综合考虑，我们设计并利用3D绘图软件绘制出船体，其中主体：约88*11ｍ，浮体：约42*5.5ｍ，总宽：24m，主体型深：8ｍ，吃水:4ｍ；两片体中纵剖面横向间距：16.2m；两片体中站面纵向间距：35.2m。服务航速:约15kn,动力定位等级DP2；甲板装载量：5500ｔ；自持力:20天,船员:24人,可搭载人员:76人(医疗消防人员以及伤员等等)。艏部为救援直升机升降区，楼顶设有雷达及定位系统；舯部为医疗区；艉部为消防作业区。图1.4非对称双体渔业工程船正

6、视图图1.5非对称双体渔业工程船侧视图图1.6非对称双体渔业工程船俯视图图1.7非对称双体渔业工程船整体图1.4推进器的设计由于非对称双体船型主体与片体不对称，无法保持直线行走，针对此问题，我们自主研制一种新型全回转推进器，能够及时得调整方向，并且充当舵的作用，很有效地解决了作品的推进问题。以下图1.8为推进器原理图。图1.8推进器设计原理图1.5救援维护用伸缩梯作品采用一种伸缩自如、操作简便、具有一定承受能力的救援维护用伸缩式救援梯。在救援过程，人员以及物品的转移需要一个更为科学的伸缩梯，一般救援船用伸缩梯主要是水平或者向下伸缩。两者在受力承载上

7、有很大区别。由于作品船型为细长型，被维护救援船相对作品更高。图1.9救援维护用伸缩梯救援维护用伸缩梯是否能够经受住转移人员以及物品的重量，是作品采用其的主要关键。文献[6]采用有限元结构分析软件对不同工况下的受力梁以及受力梁凸垫进行计算与分析，结果表明，它们的强度满足应用要求，结构合理。如以下图示。图1.10不同工况下受力梁受力云图图1.11不同工况下受力梁受力云图图1.12不同工况下受力梁凸垫受力云图1.6消防装置作品加设消防装置，即一大卡威涡喷喷头三小简易辅助喷头，共四个喷头，在渔业船舶发生火灾等险情，涡喷较于普通喷头，能够达到两人代替百人的工

8、作量。有效释放船员工作量，减少人员因工作伤亡，并减少不必要的经济损失。1.7本章小结本章介绍了非对称双体船的主片体优化布局