船体制图(结构部分).pptx

L o g Company LogoCompany Logo本节内容本节内容船舶概论船舶概论1船体结构船体结构2船舶电网船舶电网3照明系统照明系统4L o g Company LogoCompany Logo本节内容本节内容甲板机械电力拖动控制原理甲板机械电力拖动控制原理5舵机电力拖动与控制的基本要求舵机电力拖动与控制的基本要求678L o g Company LogoCompany Logo船舶概论船舶概论v教学目的教学目的：使学生掌握船舶方面的基础知识，为后续船舶专：使学生掌握船舶方面的基础知识，为后续船舶专业课程的教学任务做铺垫。业课程的教学任务做铺垫。v教学内容教学内容船舶分类船舶分类船体结构船体结构船舶性能船舶性能船舶设计建造概述船舶设计建造概述L o g Company LogoCompany Logo船舶分类船舶分类按航区分：海船和内河船。按航区分：海船和内河船。按推进动力分：风帆船，蒸汽机船，内燃机船和核动力按推进动力分：风帆船，蒸汽机船，内燃机船和核动力船。船。按推进器类型分：螺旋桨推进船，喷水推进船，空气螺按推进器类型分：螺旋桨推进船，喷水推进船，空气螺旋桨推进船和明轮船。旋桨推进船和明轮船。按建造材料分：钢船，木船，水泥船，铝合金船和玻璃按建造材料分：钢船，木船，水泥船，铝合金船和玻璃钢船。钢船。按航行状态分：排水型船、潜艇、滑行艇、水翼艇和气按航行状态分：排水型船、潜艇、滑行艇、水翼艇和气垫船。垫船。L o g Company LogoCompany Logo船舶分类船舶分类 但通常但通常按船舶的用途分类按船舶的用途分类，大致可分为以及集中：，大致可分为以及集中：运输船运输船：客船、客货船、渡船、杂货船、集装箱船、散：客船、客货船、渡船、杂货船、集装箱船、散货船、滚装船、冷藏船、油船，液化气船等；货船、滚装船、冷藏船、油船，液化气船等；工程船工程船：挖泥船、起重船、破冰船、打桩船、浮船坞、：挖泥船、起重船、破冰船、打桩船、浮船坞、海洋开发船、钻井船、钻井平台等；海洋开发船、钻井船、钻井平台等；渔业船渔业船：网渔船、钓鱼船、渔业指导船、渔业调查船、：网渔船、钓鱼船、渔业指导船、渔业调查船、渔业加工船、捕鲸船等；渔业加工船、捕鲸船等；L o g Company LogoCompany Logo船舶分类船舶分类 港务船港务船：拖船、引航船、消防船、供应船、交通船、助：拖船、引航船、消防船、供应船、交通船、助航工作船等；航工作船等；海洋调查船海洋调查船：海洋调查船、深潜器、航天测控船等；：海洋调查船、深潜器、航天测控船等；战斗舰艇战斗舰艇：航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、登陆：航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、登陆舰、潜艇、各种军用快艇等；舰、潜艇、各种军用快艇等；辅助舰艇辅助舰艇：补给舰、修理舰、训练舰、消磁舰、医院船；：补给舰、修理舰、训练舰、消磁舰、医院船；L o g Company LogoCompany Logo船舶分类船舶分类v小结小结 船舶的分类多种多样，较为常规的分类方法是船舶的分类多种多样，较为常规的分类方法是按照用途按照用途分类分类。油船、集装箱船、散货船是最为常规的船型，也是占。油船、集装箱船、散货船是最为常规的船型，也是占世界造船总量前三的船型。世界造船总量前三的船型。此外，这里解释一下船、舰和艇的概念。此外，这里解释一下船、舰和艇的概念。船：通用词，多用于常规民用或者特殊用途的。船：通用词，多用于常规民用或者特殊用途的。舰：大型水面战斗船只。舰：大型水面战斗船只。艇：小型水面战斗船只、高速水面船和水下航行类。艇：小型水面战斗船只、高速水面船和水下航行类。L o g Company LogoCompany Logo船舶分类船舶分类 右右侧侧为为散散货货船船左左侧侧上上为为VLCC，左左侧侧下下为为集集装装箱箱船船L o g Company LogoCompany Logo船舶分类船舶分类 本门课程所讲诉的内容对象为本门课程所讲诉的内容对象为水面排水型船舶水面排水型船舶。该类船为常。该类船为常规船型，其图纸具有典型性和代表性，也是今后大部分去船规船型，其图纸具有典型性和代表性，也是今后大部分去船厂和设计院工作同学所必须掌握的内容。厂和设计院工作同学所必须掌握的内容。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 船舶作为一种工具，可以实现载客、载货和执行作战任务船舶作为一种工具，可以实现载客、载货和执行作战任务等。而船舶实现其功能的前提是要有安全作为保证。在诸多等。而船舶实现其功能的前提是要有安全作为保证。在诸多安全性因素中，结构安全性最为重要。从以往的海损事故来安全性因素中，结构安全性最为重要。从以往的海损事故来看，多数都是结构上出的问题，也正是如此，各国看，多数都是结构上出的问题，也正是如此，各国海事部门海事部门都相继出台了关于船舶结构安全的强制都相继出台了关于船舶结构安全的强制规范规范。为了增强船舶的结构强度，就需要增大船体结构的尺寸和船为了增强船舶的结构强度，就需要增大船体结构的尺寸和船舶外板的厚度，但是，这显然与造船舶外板的厚度，但是，这显然与造船经济性经济性是矛盾的。是矛盾的。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构v船用材料船用材料 在船舶发展过程中，船体结构在其所用的材料、构件的连接在船舶发展过程中，船体结构在其所用的材料、构件的连接方法等方面，曾有几个重大的变革。方法等方面，曾有几个重大的变革。最早的船是独木舟结构最早的船是独木舟结构后来发展到用木板和梁材组合的结构；后来发展到用木板和梁材组合的结构；18世纪随着冶金工业、机械制造业的发展，开始出现铁世纪随着冶金工业、机械制造业的发展，开始出现铁质和铁木混合结构的船舶。质和铁木混合结构的船舶。19世纪后半期，进一步开始采用低碳钢来造船，钢质结世纪后半期，进一步开始采用低碳钢来造船，钢质结构的船舶便逐渐替代了木船和铁木混合结构船，而钢材构的船舶便逐渐替代了木船和铁木混合结构船，而钢材便成为造船的主要材料。便成为造船的主要材料。近几十年来，随着船舶尺度的加大，开始采用高强度钢近几十年来，随着船舶尺度的加大，开始采用高强度钢造船，使结构构件尺寸减小，从而减轻了结构质量，钢造船，使结构构件尺寸减小，从而减轻了结构质量，钢材的应用使造船技术发生了一次飞跃。材的应用使造船技术发生了一次飞跃。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构v连接方法连接方法 按结构要求可分为坚固连接、按结构要求可分为坚固连接、紧密紧密连接、坚固紧密连接连接、坚固紧密连接和可拆卸连接。和可拆卸连接。前三种连接成为永久连接，使用中不拆卸，修理时要切前三种连接成为永久连接，使用中不拆卸，修理时要切割拆开。可拆卸连接主要用于舱口盖、人孔盖以及部分割拆开。可拆卸连接主要用于舱口盖、人孔盖以及部分结构模块中，这些构件配合密封圈和螺钉，实现坚固和结构模块中，这些构件配合密封圈和螺钉，实现坚固和紧密特性。紧密特性。坚固连接：保证船体的总强度和局部强度。坚固连接：保证船体的总强度和局部强度。紧密连接：紧密是水密、油密合气密的总称。紧密连接：紧密是水密、油密合气密的总称。坚固紧密连接：外板，舱壁板，甲板板坚固紧密连接：外板，舱壁板，甲板板L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构按结构连接元件可分为焊接、铆接和螺钉连接。按结构连接元件可分为焊接、铆接和螺钉连接。焊接：焊接：20世纪世纪40年代才得以广泛采用的造船连接方式，年代才得以广泛采用的造船连接方式，在此之前，造船工业在很长时间采用铆接方式，因此在此之前，造船工业在很长时间采用铆接方式，因此焊焊接连接方法接连接方法是是现代造船技术现代造船技术的重要标志。的重要标志。铆接：传统连接方式，目前已不太采用，但对于可焊性铆接：传统连接方式，目前已不太采用，但对于可焊性较差的构件，仍采用铆接连接。此外，部分特殊结构采较差的构件，仍采用铆接连接。此外，部分特殊结构采用铆接连接来加强船体结构，例如，军舰甲板边板与舷用铆接连接来加强船体结构，例如，军舰甲板边板与舷顶列板之间的止裂器。顶列板之间的止裂器。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构螺钉连接：螺钉连接方法主要用于有可拆卸要求的构件螺钉连接：螺钉连接方法主要用于有可拆卸要求的构件连接上。模块化设计与建造的理念将进一步增强船体结连接上。模块化设计与建造的理念将进一步增强船体结构螺钉连接的使用范围。构螺钉连接的使用范围。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构v连接形式连接形式 板材与板材的连接板材与板材的连接主要问题：根据板厚开坡口。主要问题：根据板厚开坡口。板材与型材的连接板材与型材的连接主要问题：型材穿过板材后的水密和坚固问题。主要问题：型材穿过板材后的水密和坚固问题。型材与型材的连接型材与型材的连接主要问题：主要问题：防止应力集中，采用防止应力集中，采用肘板肘板连接连接型材相交的间断问题。型材相交的间断问题。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构v船体的基本组成船体的基本组成 通常船体可大致分为主船体（通常船体可大致分为主船体（hull）和上层建筑）和上层建筑（superstructure）两部分。）两部分。上层建筑：首楼（上层建筑：首楼（forecastle）、桥楼（）、桥楼（bridge）、尾楼）、尾楼（poop）及甲板室（）及甲板室（deck house）。）。主船体包括：船首（主船体包括：船首（stem）、船中（）、船中（midship）和船尾）和船尾（stern）；）；L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 主船体是船体结构的主要部分，是由船底（主船体是船体结构的主要部分，是由船底（ship bottom）、）、舷侧（舷侧（ship side）、上甲板（）、上甲板（upper deck）围成的水密的）围成的水密的空心结构。其内部空间又由水平布置的下甲板（空心结构。其内部空间又由水平布置的下甲板（lower deck）、沿船宽方向垂直布置的横舱壁（）、沿船宽方向垂直布置的横舱壁（transverse bulkhead）和沿船长方向垂直布置的纵舱壁（）和沿船长方向垂直布置的纵舱壁（longitudinal bulkhead）分隔成许多舱室。货船上通常有货舱、机舱、）分隔成许多舱室。货船上通常有货舱、机舱、首尖舱和尾尖舱等舱室。首、尾端的横舱壁也叫首尖舱舱壁首尖舱和尾尖舱等舱室。首、尾端的横舱壁也叫首尖舱舱壁（forepeak bulkhead）和尾尖舱舱壁（）和尾尖舱舱壁（afterpeak bulkhead）。）。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 船体的基本构成船体的基本构成L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 船体的基本构成船体的基本构成L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构v板架结构板架结构 板架结构是纵横型材与板材组成的结构物，是船体结构板架结构是纵横型材与板材组成的结构物，是船体结构的基本组成。的基本组成。图图 板架结构板架结构L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 型材：也成为骨材，是船体强度承载的主要构件。船体型材：也成为骨材，是船体强度承载的主要构件。船体结构上用到的主要型材包括结构上用到的主要型材包括T型材，球扁钢，其他型材包型材，球扁钢，其他型材包括扁钢，角钢等。括扁钢，角钢等。图图 船体结构中的板材与型材船体结构中的板材与型材L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 板材：承受一定的外载荷，如静水压力，波浪载荷等，板材：承受一定的外载荷，如静水压力，波浪载荷等，是船体结构水密构件。船体板大致可分为船底板，甲板是船体结构水密构件。船体板大致可分为船底板，甲板板，舷侧板，舱壁板。板，舷侧板，舱壁板。目前船体板材套料切割都采用数字化处理，厚板（一般目前船体板材套料切割都采用数字化处理，厚板（一般厚度超过厚度超过50）还需要采用手工方式进行处理。）还需要采用手工方式进行处理。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 船体板架结构按照位置可分为船底板架，舷侧板架，甲船体板架结构按照位置可分为船底板架，舷侧板架，甲板板架和舱壁板架。各位置板架由于承受载荷和作用不板板架和舱壁板架。各位置板架由于承受载荷和作用不同，其结构有很大不同。同，其结构有很大不同。板架结构按照纵横型材布置的疏密程度可分为纵骨架式板架结构按照纵横型材布置的疏密程度可分为纵骨架式和横骨架式。和横骨架式。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 纵骨架式：数目多而间距小的骨材沿船长方向布置。其纵骨架式：数目多而间距小的骨材沿船长方向布置。其优点是多数骨材纵向布置，骨材参与船梁抵抗纵向弯曲优点是多数骨材纵向布置，骨材参与船梁抵抗纵向弯曲的有效面积，提高了船体的纵向抗弯能力，增加了船体的有效面积，提高了船体的纵向抗弯能力，增加了船体的总纵强度。并且由于纵向骨材布置较密，可以提高板的总纵强度。并且由于纵向骨材布置较密，可以提高板对总纵弯曲压缩力作用时的稳定性。因而相应地可以减对总纵弯曲压缩力作用时的稳定性。因而相应地可以减小板的厚度，减小结构质量。缺点是施工比较麻烦。对小板的厚度，减小结构质量。缺点是施工比较麻烦。对总纵强度要求较高的军舰、大型油船及其它大型远洋货总纵强度要求较高的军舰、大型油船及其它大型远洋货船等采用此种结构型式。船等采用此种结构型式。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 横骨架式：数目多而间距小的骨材沿船宽方向布置。其横骨架式：数目多而间距小的骨材沿船宽方向布置。其优点是多数量材横向布置，横向强度较好，施工比较方优点是多数量材横向布置，横向强度较好，施工比较方便，建造成本低。缺点是在同样受力情况下，外板和甲便，建造成本低。缺点是在同样受力情况下，外板和甲板的厚度比纵骨架式的大，结构质量较大。总纵强度要板的厚度比纵骨架式的大，结构质量较大。总纵强度要求不高的一些小型船舶和内河船多为此种结构形式。求不高的一些小型船舶和内河船多为此种结构形式。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构v典型横剖面结构典型横剖面结构 杂货船：杂货船通常采用混合骨架式船体结构。在货舱杂货船：杂货船通常采用混合骨架式船体结构。在货舱区没有两层以上的甲板，底部为双层底结构。其中上甲区没有两层以上的甲板，底部为双层底结构。其中上甲板和双层底是纵骨架式结构，下甲板和舷侧是横骨架式板和双层底是纵骨架式结构，下甲板和舷侧是横骨架式结构。上甲板和下甲板上开有较大的货舱口，舱口角隅结构。上甲板和下甲板上开有较大的货舱口，舱口角隅或舱口两端中心线处设有支柱，有的设置半纵舱壁或舱或舱口两端中心线处设有支柱，有的设置半纵舱壁或舱口悬臂梁。图所示为杂货船货舱区横剖面结构。口悬臂梁。图所示为杂货船货舱区横剖面结构。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 杂货船横剖面结构图杂货船横剖面结构图L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 散货船：散货船：散货船也是混合骨架式船体结构。只有一层全散货船也是混合骨架式船体结构。只有一层全通甲板，底部为双层底，甲板下面靠两舷有两个顶边，通甲板，底部为双层底，甲板下面靠两舷有两个顶边，双层底肌部处有向上倾斜的底边舱。甲板和舷顶部、双双层底肌部处有向上倾斜的底边舱。甲板和舷顶部、双层底和舷侧下部是纵骨架式结构，舷侧中部为横骨架式层底和舷侧下部是纵骨架式结构，舷侧中部为横骨架式结构。图所示为装运谷物和煤的散货船货舱结构。结构。图所示为装运谷物和煤的散货船货舱结构。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 散货船横剖面结构图散货船横剖面结构图L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 集装箱船：集装箱船的结构与一般的货船不同，它的货集装箱船：集装箱船的结构与一般的货船不同，它的货舱口宽度几乎与货舱宽度一样大，对船体的抗弯、抗扭舱口宽度几乎与货舱宽度一样大，对船体的抗弯、抗扭和横向强度都很不利，在结构上应采取补偿措施。其船和横向强度都很不利，在结构上应采取补偿措施。其船体基本结构形式为双层底和双层舷侧结构，且在双层舷体基本结构形式为双层底和双层舷侧结构，且在双层舷侧的顶部设置有效的抗扭箱结构；也可用双层底和具有侧的顶部设置有效的抗扭箱结构；也可用双层底和具有抗扭箱或其它等效结构的单层壳结构代替。在船的顶部抗扭箱或其它等效结构的单层壳结构代替。在船的顶部和底部的强力部分均应采用纵骨架式，在其它部位纵骨和底部的强力部分均应采用纵骨架式，在其它部位纵骨架式和横骨架式均可采用，两个货舱口之间的舱口端横架式和横骨架式均可采用，两个货舱口之间的舱口端横梁和甲板横梁应给予加强。图为集装箱船货舱的横剖面梁和甲板横梁应给予加强。图为集装箱船货舱的横剖面结构，其中抗扭箱的甲板及双层底采用纵骨架式结构，结构，其中抗扭箱的甲板及双层底采用纵骨架式结构，舷边舱内为横骨架式结构，衍板肋骨上开有人孔或减轻舷边舱内为横骨架式结构，衍板肋骨上开有人孔或减轻孔，舷边舱内设有平台甲板。孔，舷边舱内设有平台甲板。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 集装箱船横剖面结构图集装箱船横剖面结构图L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 油船：油船有单完结构和双壳结构。油船结构布置最大油船：油船有单完结构和双壳结构。油船结构布置最大的特点是在货油舱内设有纵舱壁，沿海小型油船，中线的特点是在货油舱内设有纵舱壁，沿海小型油船，中线处设一道纵舱壁，分左右两个货油舱。大型的油船设处设一道纵舱壁，分左右两个货油舱。大型的油船设23道纵舱壁，分成道纵舱壁，分成34个货油舱。个货油舱。目前，出于环保与安全的角度，单壳油船不再建造，且目前，出于环保与安全的角度，单壳油船不再建造，且到到2012年，年，单壳油船将全部改造为双壳油船单壳油船将全部改造为双壳油船。双壳油船货油舱由双层底、双壳舷侧、甲板和隔离空舱双壳油船货油舱由双层底、双壳舷侧、甲板和隔离空舱围成，双层底内和双完内不允许装货油和燃油。双壳油围成，双层底内和双完内不允许装货油和燃油。双壳油船的几种典型中剖面如图所示。船的几种典型中剖面如图所示。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 双壳油船横剖面示意图双壳油船横剖面示意图L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 双壳油船横剖面结构图双壳油船横剖面结构图L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 内河船受航道和吃水的限制，船长较短，船型宽而扁平，内河船受航道和吃水的限制，船长较短，船型宽而扁平，吃水浅，因此大多数中小型的内河船舶都采用单一横骨吃水浅，因此大多数中小型的内河船舶都采用单一横骨架式结构。图所示为内河小型货船的横剖面结构。其甲架式结构。图所示为内河小型货船的横剖面结构。其甲板、底部和舷侧均采用横骨架式单层结构。底部略向两板、底部和舷侧均采用横骨架式单层结构。底部略向两舷升高。舷升高。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 内河船结构图内河船结构图L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构v船体载荷船体载荷 船舶航行于水中，收到各种载荷作用，包括静水压力，船舶航行于水中，收到各种载荷作用，包括静水压力，螺旋桨激振力，砰击载荷，波浪载荷，自身重力载荷等。螺旋桨激振力，砰击载荷，波浪载荷，自身重力载荷等。总体来说，船舶自身重力和浮力沿船长方向分布不均匀总体来说，船舶自身重力和浮力沿船长方向分布不均匀导致船体总纵弯曲，示意图如下。导致船体总纵弯曲，示意图如下。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 总纵弯曲示意图总纵弯曲示意图L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 波浪下总纵弯曲波浪下总纵弯曲在波浪状况下，船体内产生的总纵弯矩会比静水中大。在波浪状况下，船体内产生的总纵弯矩会比静水中大。当波长与船长相等或接近时，船体的弯曲最严重。当波当波长与船长相等或接近时，船体的弯曲最严重。当波峰在船中时，会使船体发生峰在船中时，会使船体发生中拱中拱弯曲，此时船体的甲板弯曲，此时船体的甲板受拉伸，底部受压缩；当波谷在船中时，会使船体发生受拉伸，底部受压缩；当波谷在船中时，会使船体发生中垂中垂弯曲，此时船体的甲板受压缩，底部受拉伸。弯曲，此时船体的甲板受压缩，底部受拉伸。L o g Company LogoCompany Logo船舶结构船舶结构 图图 总纵弯曲示意图总纵弯曲示意图L o g Company LogoCompany Logo船舶性能船舶性能 船舶性能可以简单的总结为浮性、稳性、安全性、快速船舶性能可以简单的总结为浮性、稳性、安全性、快速性、适航性。性、适航性。浮性：主要计算船舶的浮态，重心浮心位置等，是船舶浮性：主要计算船舶的浮态，重心浮心位置等，是船舶设计最基本的性能之一。设计最基本的性能之一。稳性：可分为初稳性、大倾角稳性和破舱稳性，是船舶稳性：可分为初稳性、大倾角稳性和破舱稳性，是船舶设计一项重要组成。设计一项重要组成。L o g Company LogoCompany Logo船舶性能船舶性能 安全性：主要涉及到的是结构强度和逃生等设备方面。安全性：主要涉及到的是结构强度和逃生等设备方面。快速性：可分为阻力和推进，主要研究船体在水流中的快速性：可分为阻力和推进，主要研究船体在水流中的阻力问题、型线优化问题及螺旋桨设计方面的问题。阻力问题、型线优化问题及螺旋桨设计方面的问题。适航性：主要研究船舶的耐波与摇摆，为船员航行提供适航性：主要研究船舶的耐波与摇摆，为船员航行提供舒适环境。舒适环境。L o g Company LogoCompany Logo船舶设计建造概述船舶设计建造概述v船舶设计船舶设计 船舶是一种复杂的结构物。其建造之前需要经过大量的船舶是一种复杂的结构物。其建造之前需要经过大量的实验和计算，最终才能确定图纸，这一过程就是船舶设实验和计算，最终才能确定图纸，这一过程就是船舶设计阶段。计阶段。船舶设计阶段不同时期分法不同。目前被广泛应用的分船舶设计阶段不同时期分法不同。目前被广泛应用的分法为：初步设计，详细设计，生产设计，完工设计。法为：初步设计，详细设计，生产设计，完工设计。初步设计主要是提供船舶的大致参数，为投标和合同等初步设计主要是提供船舶的大致参数，为投标和合同等内容做一个概念性的设计。内容做一个概念性的设计。L o g Company LogoCompany Logo船舶设计建造概述船舶设计建造概述 详细设计是根据初步设计提出的大体要求细化各种性能详细设计是根据初步设计提出的大体要求细化各种性能参数，实验或者计算都在这一阶段，最后需要提供各种参数，实验或者计算都在这一阶段，最后需要提供各种详细图纸（不包括生产图纸）和计算书。详细设计是船详细图纸（不包括生产图纸）和计算书。详细设计是船舶各种理论实验方法的体现。舶各种理论实验方法的体现。生产设计是将详细设计总提供的图纸转变成工厂施工图生产设计是将详细设计总提供的图纸转变成工厂施工图纸，可以看做是一种工艺和施工技术图纸。目前各船厂纸，可以看做是一种工艺和施工技术图纸。目前各船厂多采用多采用TRIBON进行生产设计。进行生产设计。完工设计主要是将在生产和最后验收过程中的改动写到完工设计主要是将在生产和最后验收过程中的改动写到原设计图纸中，完善船舶各种资料，为后续船舶提供详原设计图纸中，完善船舶各种资料，为后续船舶提供详实数据。实数据。L o g Company LogoCompany Logo船舶设计建造概述船舶设计建造概述 目前，国内大型船厂基本具有全套设计能力，且各大船目前，国内大型船厂基本具有全套设计能力，且各大船厂具有独立的设计研发部门，是船舶与海洋工程专业本厂具有独立的设计研发部门，是船舶与海洋工程专业本科毕业生的主要去向。科毕业生的主要去向。中小型船厂一般不具备详细设计能力，只能通过购买详中小型船厂一般不具备详细设计能力，只能通过购买详细设计图纸，然后自行进行生产设计。山东船舶（除青细设计图纸，然后自行进行生产设计。山东船舶（除青岛北海船厂）都属于这类。岛北海船厂）都属于这类。我国目前大量订单集中油船、散货船和集装箱船上，我国目前大量订单集中油船、散货船和集装箱船上，高高附加值附加值船舶订单较少，主要是以往我国在这方面的研发船舶订单较少，主要是以往我国在这方面的研发投入不够，这种情况将持续一段时间。因此，我国船舶投入不够，这种情况将持续一段时间。因此，我国船舶工业目标从工业目标从第一造船大国第一造船大国变为变为第一造船强国第一造船强国。L o g Company LogoCompany Logo船舶设计建造概述船舶设计建造概述v船舶建造船舶建造 船舶建造按工序可分为钢材预处理船舶建造按工序可分为钢材预处理套料套料零部件零部件加工（板材和型材的弯制等）加工（板材和型材的弯制等）零部件组装（小组装）零部件组装（小组装）分段建造（中组装）分段建造（中组装）涂装与舾装涂装与舾装分段合拢分段合拢（大组装）（大组装）涂装，电气设备及线路安装涂装，电气设备及线路安装下水下水试航试航交船交船。钢材预处理：除锈，平板的过程，一般采用抛丸除锈。钢材预处理：除锈，平板的过程，一般采用抛丸除锈。套料：按照施工图纸，在钢板上切割各种形状的板材，套料：按照施工图纸，在钢板上切割各种形状的板材，在型材上切割各种型材构件。设备一般采用等离子切割在型材上切割各种型材构件。设备一般采用等离子切割和火焰切割。和火焰切割。L o g Company LogoCompany Logo船舶设计建造概述船舶设计建造概述 零部件组装是为了降低分段车间的使用时间，调高分段零部件组装是为了降低分段车间的使用时间，调高分段组装的效率。分段的划分是生产设计的一项重要内容，组装的效率。分段的划分是生产设计的一项重要内容，要结合实际情况和经验划分分段的大小和形状。要结合实际情况和经验划分分段的大小和形状。涂装：就是喷漆，对分段进行涂装可以减少整船涂装的涂装：就是喷漆，对分段进行涂装可以减少整船涂装的时间。时间。舾装：就是管路安装，分段舾装减少整船舾装的时间。舾装：就是管路安装，分段舾装减少整船舾装的时间。大合拢一般在船台或者船坞进行，主要由龙门吊配合其大合拢一般在船台或者船坞进行，主要由龙门吊配合其他定位设施进行组装。他定位设施进行组装。L o g Company LogoCompany Logo船舶设计建造概述船舶设计建造概述 下水：船台下水和船坞下水。船台下水还可以分为重力下水：船台下水和船坞下水。船台下水还可以分为重力式下水和机械式下水等方式。式下水和机械式下水等方式。试航与交船：船舶在船厂、船东和船检三方共同检测下试航与交船：船舶在船厂、船东和船检三方共同检测下进行试航，主要测试船舶各种新能，如航速，功率，振进行试航，主要测试船舶各种新能，如航速，功率，振动情况及回转情况等，如船东和船检检测通过，则可交动情况及回转情况等，如船东和船检检测通过，则可交船。船。讲述船舶设计与建造过程，是为了在学习船体制图的过讲述船舶设计与建造过程，是为了在学习船体制图的过程中，明白图纸的各种作用和使用阶段。程中，明白图纸的各种作用和使用阶段。L o g Company LogoCompany Logo船体结构船体结构 船体结构主要由板架结构组成，全船按位置可分为甲板船体结构主要由板架结构组成，全船按位置可分为甲板板架、舷侧板架、船底板架和舱壁板架。四类板架结构板架、舷侧板架、船底板架和舱壁板架。四类板架结构在名称和功能上有一定的差别，本章主要介绍各板架的在名称和功能上有一定的差别，本章主要介绍各板架的总体情况。总体情况。首先在介绍板架之前，先介绍船体的外板和甲板板。首先在介绍板架之前，先介绍船体的外板和甲板板。L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板v外板外板 外板和甲板板是船体箱形结构的最主要组成部分，外板外板和甲板板是船体箱形结构的最主要组成部分，外板围成船体的外壳，而甲板则封闭船体的上部。本章主要围成船体的外壳，而甲板则封闭船体的上部。本章主要介绍外板和甲板板的作用、受力、排列布置、厚度分布介绍外板和甲板板的作用、受力、排列布置、厚度分布以及加强情况。以及加强情况。外板（外板（shellplate）构成船体底部、舭部及舷侧的外壳，）构成船体底部、舭部及舷侧的外壳，它由许多块钢板并合焊接而成。因为船体沿它由许多块钢板并合焊接而成。因为船体沿肋骨围长肋骨围长的的曲率变化较大，钢板的长边通常沿船长方向布置，以便曲率变化较大，钢板的长边通常沿船长方向布置，以便于加工成型。于加工成型。L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板 钢板横向的接缝称为钢板横向的接缝称为端接缝端接缝（butt），纵向的接缝称为），纵向的接缝称为边接缝边接缝（seam）。钢板逐块端接而成的连续长板条称为）。钢板逐块端接而成的连续长板条称为列板列板。组成船体外板的各列板的名称，如图所示。位于。组成船体外板的各列板的名称，如图所示。位于船底的各列板统称为船底板（船底的各列板统称为船底板（bottom plate），其中位），其中位于船体中线的一列船底板称为平板龙骨（于船体中线的一列船底板称为平板龙骨（plate keel）。）。由船底过渡到舷侧的转圆部分称为舭部，该处的列板称由船底过渡到舷侧的转圆部分称为舭部，该处的列板称为舭列板（为舭列板（bilge strake）。舭列板以上的外板称为舷侧）。舭列板以上的外板称为舷侧外板（外板（side plate），其中与上甲板连接的舷侧外板成为），其中与上甲板连接的舷侧外板成为舷顶列板或舷侧顶板（舷顶列板或舷侧顶板（sheer strake）。）。L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板 船体外板示意图船体外板示意图图纸中，一般称平板龙骨为图纸中，一般称平板龙骨为K列（行）板，相邻列板列（行）板，相邻列板为为A列板，接下来是列板，接下来是B列板，以此类推，直至舷顶列列板，以此类推，直至舷顶列板为板为S列板。列板。L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板v外板承受如下各种力的作用：外板承受如下各种力的作用：(1)总纵弯曲总纵弯曲船底板是船梁的船底板是船梁的下翼板下翼板，舷侧外板是船，舷侧外板是船梁的梁的腹板腹板，承受总纵弯曲应力。，承受总纵弯曲应力。(2)横向载荷横向载荷外板直接承受舷外水压力，以及外板直接承受舷外水压力，以及舱内液舱内液体体压力。这些横向载荷使板产生局部弯曲。压力。这些横向载荷使板产生局部弯曲。(3)动力载荷动力载荷外板在首部承受较大的波浪冲击力，在外板在首部承受较大的波浪冲击力，在尾部承受尾部承受螺旋桨螺旋桨工作时的水动压力。对于在工作时的水动压力。对于在冰区航行冰区航行的的船舶，外板还受到冰块的撞击和挤压。船舶，外板还受到冰块的撞击和挤压。(4)偶然性载荷偶然性载荷如碰撞、搁浅等意外载荷。如碰撞、搁浅等意外载荷。对于外板厚度的选择，首先应保证承受上述前两种力的对于外板厚度的选择，首先应保证承受上述前两种力的作用，并适当考虑其它载荷对局部区域的外板的影响，作用，并适当考虑其它载荷对局部区域的外板的影响，给予必要的加强，使外板具有足够的强度。给予必要的加强，使外板具有足够的强度。L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板v外板厚度分布外板厚度分布 外板上的各块钢板因其所在位置的不同，受力也就不同。外板上的各块钢板因其所在位置的不同，受力也就不同。为了在保证强度的前提下减轻结构质量，外板厚度在受为了在保证强度的前提下减轻结构质量，外板厚度在受力大的部位取厚些，在受力小的部位可取薄些。力大的部位取厚些，在受力小的部位可取薄些。外板厚度沿外板厚度沿肋骨围长肋骨围长方向的变化方向的变化平板龙骨和舷顶列板位于平板龙骨和舷顶列板位于船梁船梁的最下端和最上端，受总的最下端和最上端，受总纵弯曲应力较大，平板龙骨还承受船舶建造时龙骨墩或纵弯曲应力较大，平板龙骨还承受船舶建造时龙骨墩或坞墩的反力和磨损，舷顶列板与上甲板相连接，又起着坞墩的反力和磨损，舷顶列板与上甲板相连接，又起着舷侧与甲板之间力的传递作用，因此平板龙骨和舷顶列舷侧与甲板之间力的传递作用，因此平板龙骨和舷顶列板要比其它外板厚些。其余从船底列板向上的各个列板，板要比其它外板厚些。其余从船底列板向上的各个列板，随着水压力减小而逐渐减薄。随着水压力减小而逐渐减薄。L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板 外板厚度沿船长方向的变化外板厚度沿船长方向的变化总纵弯矩的最大值通常在船中总纵弯矩的最大值通常在船中0.4L(L为船长为船长)的区域内，的区域内，向首尾两端逐渐减小至零。因此，在船中向首尾两端逐渐减小至零。因此，在船中0.4L区域内的区域内的外板厚度较大，离首尾端外板厚度较大，离首尾端0.075L区域内的外板较薄，两区域内的外板较薄，两者之间的过渡区域，其板厚可逐渐减薄，如图所示。因者之间的过渡区域，其板厚可逐渐减薄，如图所示。因考虑锈蚀、磨损等因素，考虑锈蚀、磨损等因素，平板龙骨的宽度和厚度从首至平板龙骨的宽度和厚度从首至层保持不变。层保持不变。L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板 外板的局部加强外板的局部加强对于有些局部受力较大区域的外板，应采用加厚板或加对于有些局部受力较大区域的外板，应采用加厚板或加装骨架等局部加强措施。这些区域主要有：装骨架等局部加强措施。这些区域主要有：首部锚孔区首部锚孔区域域、尾端螺旋桨区域尾端螺旋桨区域、外板开口区域外板开口区域等。等。此外，对于航行冰区的船舶，其外板厚度在冰带区部分此外，对于航行冰区的船舶，其外板厚度在冰带区部分也需作必要的加强。也需作必要的加强。L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板 图所示为某沿海货船首部的外板展开图图所示为某沿海货船首部的外板展开图(shell expension plan)。它具体地表示外板的结构，标出钢板的边接缝、。它具体地表示外板的结构，标出钢板的边接缝、端接缝、分段对接缝及纵横构件的位置。端接缝、分段对接缝及纵横构件的位置。L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板 某船首部外板展开图某船首部外板展开图L o g Company LogoCompany Logo外板与甲板板外板与甲板板v 甲板板甲板板 船舶的主体部分设有一层或几层全通甲板，小型舰船仅船舶的主体部分设有一层或几层全通甲板，小型舰船仅有一层甲板，而大型船舶根据使用要求往往设置二层或有一层甲板，而大型船舶根据使用要求往往设置二层或多层贯通全船的连续甲板。按自上而下的顺序分别称为多层贯通全船的连续甲板。按自上而下的顺序分别称为上甲板上甲板(upper deck)、第二甲板、第三甲板等。根据需、第二甲板、第三甲板等。根据需要