船舶设计原理 第五章 方案构思和主尺度选择.pptVIP

5.4 设计方案的优化 （4）评价指标 ③ 最小货运费率RFR 当各年度支出相同，且造价为一次投资时，RFR可用下式计算： 最小货运费率RFR可以理解为在预定的贴现率情况下，每吨货物所需的最小运费。 各年度成本不同时，RFR用下式计算： 由于计算RFR不涉及到收入，所以当收益不能确定或难以衡量时可用RFR来比较不同的设计方案。RFR小表示该方案运输成本低，在运价方面具有竞争优势。 5.1 总体设计方案构思 （四） 操作性 5.1.3 主要技术性能的分析 船舶设计中应避免出现操纵性异常情况。 所谓操纵性异常情况是指回转阻尼过小，回转性过强，在零舵角附近航向左右不稳定；更有甚者，在把定某一小舵角后，船首还会左右摇摆。这种情况说明船对小舵角应答不灵，必须用大舵角才能纠正航向。出现这种情况的原因是，船型丰满度太大，特别是船尾型线过于肥钝或尾框设计不当，舵桨处的流场过分紊乱，存在不定常横流并导致尾部水流不对称分离，从而产生不定向的侧向力。 改善肥大船航向稳定性的措施主要是适当增加舵面积，尽量增大呆木或尾鳍的面积，优化尾端型线和尾框的设计 。 船型参数对操纵性的影响 5.1 总体设计方案构思 （四） 操作性 5.1.3 主要技术性能的分析 当航向稳定性不好时，船尾设置呆木或尾鳍是一种常用的有效措施，增大呆木和尾鳍的面积能显著改善航向稳定性，对回转性略有影响。 回转性有特殊要求的船可采用360度全回转螺旋桨。 要求快速离靠码头等操纵要求时可设置侧推装置。 改善操纵性的其他措施 5.1 总体设计方案构思 （五） 关于船舶振动与噪音的考虑 5.1.3 主要技术性能的分析 船体的振动是船舶设计中的一个重要问题，应给予充分的注意。导致船体振动的原因主要是振动源的频率与船体结构的固有振动频率在低阶范围内相等或相近，从而引起共振。当船舶的结构设计完成以后，船体结构的固有频率已经确定了，此时发现有共振危害而再想改变船体固有频率是很困难的。当然，对于局部振动问题可以采取局部加强的办法来改变振动部件的刚性。避免有害振动的措施主要应该从减小激振力和改变振动源频率两方面来考虑。例如从主机选型（特别是缸数），螺旋桨型式、叶数、转速以及桨与船体及舵之间的间隙等多方面来考虑。 船舶的噪声对船员和乘客是很有害的。船舶噪声主要来源于螺旋桨和各种机械以及振动导致的结构噪声。控制噪声主要从减振和隔声两方面着手。 5.2 主尺度的分析与初步选择 习惯上把主尺度、排水量、载重量或载客数、航速、主机功率、船员人数等统称为船舶主要要素。主尺度是指船长L（一般指垂线间长LPP）、型宽B、型深 D 和设计吃水 d，通常把方形系数及主尺度比参数也归为主尺度的范围。 合理地选择和确定主尺度是船舶总体设计中最基本最重要的工作之一，也是开展各项具体设计工作的基础。因此，在新船设计初始阶段的总体设计方案构思中，主尺度的选择是首先要考虑的问题。 方案构思时，对主尺度的选择首先考虑一个尺度选取范围。这个范围包括绝对尺度和尺度比，如 L/B、B/d、L/D 等。 5.2 主尺度的分析与初步选择 一般运输船舶在选择主尺度时需要考虑的主要因素和影响程度： 一、主尺度选择时考虑的主要因素 各种因素 L B D d CB CW L/B L/D B/d B/D d/D 航线条件 ▲ ▲ ▲ 码头条件 ▲ ▲① ▲ 布置地位 ★★★ ★★★ ★★ ★ 舱容 ★★ ★★ ★★★ ★ ★ 浮性 ★★★ ★★★ ★★★ ★★★ 快速性 ★★★ ★ ★★ ★★★ ★ ★★② ★② 稳性与横摇 ★★★ ★★ ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★ 纵摇、升沉与失速 ★★③ ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★ 分舱与破舱稳性 ★★ ★ ★★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 操纵性 ★★ ★ ★ ★ ★ ★ 最小干舷的规定 ★★ ★ ★ ★ 总强度 ★★★④ ★★⑤ ★★★④ ★ ★ ★★★④ ★ ★★⑤ ★ 空船重量及造价 ★★★ ★★ ★ ★★ ★★ ★ 总吨位 ★★ ★★ ★★ ★ 5.2 主尺度的分析与初步选择 船长除了对稳性影响较小以外，对其他许多方面都有重要的影响。一般的考虑是：在满足船长尺度限制的条件下，初始选择船长可以从浮力、总布置（舱容和布置地位）、快速性这三个最基本的因素来着手考虑。 （1）船长 L 从经济性方面考虑，各个主尺度中船长对空船重量（特别是船体钢料）的影响最大。虽然取较大的 L 对阻力性能可能有利，可节省燃料开支，但一般来说，船长增加对综合经济性指标的不利影响总是比较大的。所谓“经济船长”的概念就是从经济性有利的考虑来选择船长。 一、主尺度选择时考虑的主要因素 对于载重型船舶，还可以首先从浮力和快速性两个方面，再结合总布置来考虑。 对于布置地位重要的船可以首先从布置地位和快速性两个方面