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散货船设计计算书——船舶设计原理课程设计

散货船设计计算书——船舶设计原理课程设计
散货船设计计算书——船舶设计原理课程设计

89700t散货船设计计算书

——《船舶设计原理》课程设计

目录

第一章课程设计任务书及分析 (5)

1.1 船型、用途与航区 (5)

1.2 规范与法规 (5)

1.3 载重量与舱容 (5)

1.4 船舶主尺度限制 (5)

1.5 航速与续航力 (5)

1.6 总体其他性能 (6)

1.7 货舱与舱口盖 (6)

1.8 船员定额 (6)

1.9 主辅机及锅炉 (6)

1.10 其他设备 (6)

1.11 本章小结 (6)

第二章船型特征及分析 (7)

2.1 散货船用途 (7)

2.2 载重吨位 (7)

2.3 布置特点 (7)

2.4 货舱数量 (7)

2.5 积载因数 (7)

2.6 起货设备 (7)

2.7 货舱形式 (7)

2.8 本章小结 (8)

第三章新船主要要素选择 (8)

3.1 主尺度选择 (8)

3.1.1主要要素初步分析 (8)

3.1.2 排水量初步选择 (9)

3.1.3船长 (9)

3.1.4船宽 (9)

3.1.5方形系数和吃水 (9)

3.1.6型深D的初步选择 (10)

3.1.7主机初步选择 (10)

3.1.8主尺度小结 (10)

3.2重量估算 (11)

3.2.1空船重量估算 (11)

3.2.1.1主船体钢料重量 (11)

3.2.1.2上层建筑钢料及舱内设备重量 (11)

3.2.1.3舱口盖及舱口围板重量 (11)

3.2.1.4机电设备重量 (11)

3.2.1.5外舾装设备重量 (12)

3.2.1.6螺旋桨重量 (12)

3.2.1.7其他部分重量 (12)

3.2.1.8空船重量小结 (12)

3.2.2载重量与载货量 (12)

3.2.2.1人员、行李及食品 (12)

3.2.2.2备品及供应品 (12)

3.2.2.3淡水 (13)

3.2.2.4燃油 (13)

3.2.2.5滑油及污油水 (13)

3.2.2.6载货量 (13)

3.2.2.7载重量与载货量小结 (13)

3.3舱容初步计算与平衡(货舱段) (13)

3.3.1新船所需舱容 (13)

3.3.1.1货舱所需舱容 (13)

3.3.1.3油水舱舱容 (14)

3.3.2新船所能提供的舱容 (14)

3.3.3舱容计算小结及舱容平衡 (15)

3.4本章小结 (15)

第四章新船总布置设计 (16)

4.1主船体的区划 (16)

4.1.1 首尾尖舱 (17)

4.1.2机舱 (17)

4.1.3货舱 (17)

4.1.4双层底 (18)

4.1.5首楼 (18)

4.2货舱布置 (18)

4.3油水舱布置 (19)

4.3.1 压载舱布置 (19)

4.3.2 燃油舱布置 (20)

4.3.3 淡水舱布置 (20)

4.4生活和工作舱室布置 (20)

4.5舱容详细校核 (20)

4.6本章小结 (22)

第五章新船型线设计 (22)

5.1型线设计概述 (22)

5.2型线图及型值表 (22)

5.3本章小结 (22)

第六章性能计算 (23)

6.1 最小干舷计算 (23)

6.2 航速计算 (24)

6.2.1阻力计算 (24)

6.2.2航速估算 (26)

6.3 登记吨位计算 (29)

6.4 静水力性能计算 (31)

6.5 典型装载情况的浮态和稳性计算 (32)

6.5.2重量重心计算 (33)

6.5.3浮态计算 (36)

6.5.4完整稳性 (36)

第七章课程设计小结 (37)

7.1 船型、用途及航区 (38)

7.2 主尺度和船型系数 (38)

7.3 吨位、载重量及载货量 (38)

7.4 航速和续航力 (38)

7.5空船重量重心 (38)

7.6 舱容 (38)

7.7 轮机 (38)

7.8螺旋桨 (39)

7.9 船员人数 (39)

7.10总布置图和型线图 (39)

7.12课程设计体会 (39)

7.12致谢 (40)

第一章课程设计任务书及分析

1.1 船型、用途与航区

本船为钢质、单甲板、单机、单桨、尾机型散货船,设有首楼。本船主要用于载运煤炭、谷物和矿砂,也可载运钢材、木材等一般货。本船航区为国际无限航区。载重量不大于7.5 万吨级的散货船应满足通航巴拿马运河(第一、二船闸)的有关要求。根据1.3节可知,本船载重量为89700t,故不受巴拿马运河限制。

1.2 规范与法规

设计应满足下列规范和法规:

①中国船级社(CCS)的《钢质海船入级规范》,包括规范中的关于“散货船结构”的相关要求;

②中华人民共和国海事局《船舶与海上设施法定检验规则》中的“国际航行海船法定检验技术规则”。

1.3 载重量与舱容

根据学号5090109069,取后两位带入计算式: DW=69000+300*学号后两位,即

故新船在满载吃水时的载重量为89700吨。

新船货舱散装容积的积载因数为1.26m3/t。

1.4 船舶主尺度限制

在本设计过程中,根据要求,由于载重量为89700吨,大于75000吨,故主尺度原则上不受巴拿马运河通航限制。

对于大吨位的船虽然没有过巴拿马运河(一、二号船闸)的限制,但仍然有港口码头等因素对散货船的主尺度的限制。故在选择主尺度时,应根据载重量的大小作具体分析,使船舶的适应性尽可能地广。

1.5 航速与续航力

(1) 航速

在满载吃水,主机连续运转工况CSR 下,考虑航海裕度15%时,服务航速不小于14.5 kn。

航海裕度SM(Sea margin)是考虑由于风浪和污底的影响所引起的阻力增加或推进性能下降的因素而给定的所需主机功率增加。对于国际航行的一般货船,SM 通常取10%-15%,本船任务书规定为15%。

课程设计中,根据选择的主尺度、船型系数、排水量和任务书要求的航速,经阻力估算后,需要选择适当的主机,然后通过推进效率的计算来检验航速是否满足要求。

(2) 续航力

续航力为24000 mile。

1.6 总体其他性能

(1) 稳性:本船完整稳性应满足法规对国际航行一般船舶的要求和对载运散装谷物货船的要求。

(2) 载重线:本船应满足国际载重线公约关于“B—60”船的有关要求。

按“B-60”船核定载重线,显然应为最小干舷船,即本船的型深和满载吃水之间的关系要恰好(或基本恰好)符合“B-60”船的最小干舷。根据载重线公约的规定,采用“B-60”船干舷,须满足该公约规定的对“B-60”船的破舱稳性要求。

(3) 压载要求:本船应考虑无货压载状态的航海性能。压载舱的设置应满足“钢质海船入级规范”——“散货船结构(CSR)”关于装载工况中“压载舱舱容和布置”的要求。压载舱的设置要注意防止压载状态船体过大的静水弯矩和剪力。此外,驾驶盲区应满足法规关于航行安全的“驾驶室可视范围”和巴拿马运河的要求。

(4) 本船应具有良好的操纵性能和适航性能,设计理念应符合绿色环保、节能减排的要求。

散货船存在较多的无货压载航行工况,设计的最佳方案是用较少的压载量,满足压载工况

浮态(包括符合驾驶视域)的要求,并使船舶的静水弯矩尽可能的小。压载舱的布置还应满足规范的要求。

1.7 货舱与舱口盖

货舱数量一般情况下为7 个。货舱和货舱口的设置应考虑尽可能有利于提高货物的装卸效率。

本船货舱区尽可能采用双舷侧结构,也可综合布置、舱容、结构强度和空船重量等因素,采用单、双混合型舷侧结构。

本船货舱盖采用侧移式舱口盖,各货舱舱口盖的长度尽可能一致。

本船不设起货设备。

1.8 船员定额

本船人员定额为28 人,其中干部船员11 人,普通船员15 人,其他人员2 人(船东代表和引水员各1 人)。

1.9 主辅机及锅炉

(1) 设低速柴油机主机一台,主机型号和功率根据航速要求选定。

(2) 设相同型号的柴油发电机组三台。

(3) 设燃油锅炉和废气锅炉各一台。

1.10 其他设备

本船舾装设备和其他机电设备按规范、法规和一般常规要求配备。

1.11 本章小结

课程设计根据任务书要求,对总体设计方案有一个全面、系统的分析,对设计过程中的矛盾和各种因素的相互影响做出必要的讨论和分析,对矛盾和问题提出解决的办法。

设计过程正确采用反馈和逐步近似的工作方法。在对设计技术任务书进行全面分析的基础上,对新船的设计方案必须有一个尽可能细致的构思,提出设想和对各种可能存在的问题进行分析和思考。

第二章船型特征及分析

2.1 散货船用途

散货船以运输大宗货物为主,主要有:煤、谷物、矿砂等,也可以装运木材、钢材、纸浆、重货等。本船以运输煤炭、谷物、矿砂为主。

2.2 载重吨位

通常,散货船是根据主要航线来区分载重吨位,4~6万吨级载重量的散货船称为灵便型(其中,5~6万吨级又称之为大灵便型)。通航于巴拿马运河第一、二船闸的巴拿马型散货船载重量为6~8万吨级,好望角型散货船载重量为13万吨~20万吨。作为大宗货运输的散货船,因受到大型船舶经济性好的刺激,大型化是发展的一个趋势。

2.3 布置特点

散货船通常为单甲板、单机、单桨、尾机型船。为减小甲板上浪,保护舱口盖等甲板设施,增加船舶首部的储备浮力,IMO 和IACS 都提出要求散货船设置首楼。本船按任务书要求应设置首楼。设置首楼的不利之处是增加了驾驶盲区的长度和结构钢料重量。为减小设置首楼带来的不利因素,可适当减小首楼高度,但一般不小于载重线法规中要求的上层建筑标准高度。布置船员起居处所和工作处所的甲板室位于机舱上部。灵便型散货船甲板室层数通常为5层,巴拿马型和好望角型散货船通常为6 层。

2.4 货舱数量

货舱数量的确定需考虑使用要求、装卸效率、结构强度、规范要求、破舱稳性等因素,货舱数量多,增加了卸货时的清舱工作量,且不宜装载大件或长件。散货船的货舱数量一般按船长而定,单个货舱的长度一般不超过30m。

2.5 积载因数

散货船的积载因数视主要装载货物的种类不同有较大的差异,对装载轻货为主的船,积载因数可高达2.0m3/t。巴拿马型散货船对应满载吃水装载情况的积载因数一般只有1.23~

1.28 m3/t。本船设计任务书要求为1.26 m3/t。

2.6 起货设备

中小型散货船为了能适应尽可能多的港口,大多设有甲板起重机,主要用于卸货。大型散货船和用于定线运输的散货船,一般不设起重机。

2.7 货舱形式

散货船针对主要装载散货的特点,为便于装卸,其货舱有其特定的结构形式,通常都设有顶边水舱和底边水舱。这种形状的好处是装货时能将货舱基本装满,减少平舱工作量,卸货时能减少清舱工作量。设置的顶边舱和底边舱可用于装载压载水,增加了压载量,并提高压载重心,可增加压载航行的首尾吃水和改善压载状态的横摇性能。

单舷侧结构顶边舱和底边舱之间的单舷侧部分是结构的薄弱点,加上此处舷侧外板上的构件均暴露在货舱内,在装卸货物作业中结构构件难免有被碰撞以及磨损、腐蚀等,导致散

货船由于结构强度的不足而发生海难事故。因此,国际海事组织和国际船级社协会曾要求强制推行双舷侧结构,并对此做了大量的工作。双舷侧结构的不利之处主要是损失了部分舱容,结构钢料重量也略有增加。双舷侧的不利因素影响到船舶的经济性,但从提高散货船安全性出发,双舷侧结构是有利的。

双舷侧散货船的边舱宽度对舱容影响较大,为减少双舷侧结构对舱容的不利影响,一般希望双舷侧宽度小些,但其最小宽度应满足规范对检验通道的要求。

考虑到单舷侧和双舷侧的利弊,也出现了采用混合式货舱结构,即一部分货舱采用双舷侧,另一部分货舱采用单舷侧。

2.8 本章小结

本章着重介绍了现阶段主流散货船的船型特征,从散货船用途、载重吨位、布置特点、货舱数量、积载因数、起货设备、货舱形式等角度进行总体把握和分析,从而为总体方案构思提供了参考的依据。

由于新船不再需要满足巴拿马运河船闸对于船体主尺度的要求,故不再对巴拿马型散货船做特殊介绍。

第三章新船主要要素选择

3.1 主尺度选择

3.1.1主要要素初步分析

一艘新船的设计,通常是从主要要素的选择开始,主要要素包括了主尺度和主要技术参数。主尺度涉及船舶的各项技术性能和经济性,是船舶设计中一项影响重大和决定性的工作。主尺度的选择必须满足基本技术要求:

(1)重量和浮力是平衡的,即要求能正确估算空船重量;

(2)舱容是足够的,即需要正确估算出新船所能提供的各种舱容;

(3)主要性能是满足任务书要求的,要估算航速、评估操纵性等主要性能;

(4)要满足法规相关内容的要求,例如最小干舷、完整稳性、破舱稳性等。

船长的选择,在满足限制条件下,一般首先从浮力、总布置(舱容和布置地位)、快速性这三个因素来考虑。对于载重型船舶,其中最基本的考虑因素是浮力,其次是快速性和布置地位。从经济性方面讲,船长对空船重量等造价因素影响敏感,船长选取短一些,可减轻空船重量,降低造价。

散货船属于载重型船舶,其运输的货物主要为低值货,航速要求不高,因此无论从使用要求还是经济性考虑,散货船的船型必定是一种低速肥大型船舶,在主尺度不受限制的情况下,船长和长宽比值应该选取小一点,船体丰满一些。

散货船的型深在满足最小干舷的前提下主要取决于舱容的要求。型深小量的变化对空船重量和航海性能影响都不大。

在积载因数大致相当时,新船所需舱容基本等同于载重量的变化,在船长、船宽

基本不变时,新船所能提供的舱容也就基本比例于型深的改变。

船舶的设计吃水是指夏季载重水线的吃水,也即为满载吃水。显然,在船舶设计中,满载吃水装载情况除须符合载重线法规以外,还应符合其他所有相关规范和法规的要求,如完整稳性、破舱稳性、结构强度等等,因为这些都与船舶的装载条件有关。

在一定的船长、船宽和吃水下,方形系数的选择主要关系到排水量和阻力等性能。增加方形系数对空船重量和造价影响极微,因此,现代散货船设计中,为了增加载重量,方形系

数的选取越来越大。但方形系数的增大对阻力性能影响很大,过大的方形系数也不利于操纵性能。因此,在取大方形系数的同时应采取相应的技术措施来弥补对性能的不利影响,例如在型线设计、推进装置、操纵装置等方面做细致的优化工作。

3.1.2 排水量初步选择

第一次粗估排水量用载重量系数,可用母型船数据进行估算。

一般对于同类型的船舶,主尺度越大,载重量系数也越大,因此,上式估算的排水量可能偏大,具体将在更进一步的设计中进行调整。

3.1.3船长

船长初步选择由母船资料换算,分别以75000t母船和115000t母船为参照求得船长:

由此可以判断,船长在230米左右。但由于船长越长,空船重量增加较多,故初步选择船长为229米。

3.1.4船宽

船宽的选择主要参照也是母型船资料。分别以75000t母船和115000t母船换算如下:

由于75000t母船的宽度受到巴拿马运河的限制,所以,以115000t母船换算所得的B比较合理。但是考虑到L/B的要求尽量不超过6,而太小的船宽又会对舱容有较大的影响,故综合考虑后,取船宽为38米。

3.1.5方形系数和吃水

方形系数的初步考虑从亚历山大公式出发,根据航速要求来估算。

式中C可根据母型船得到:

由于考虑到需满足平衡式:

计算得吃水:

考虑到吃水可能偏小,故适当减小方形系数来进行调整。

现取吃水为13.8m,此时由平衡式计算得方形系数,基本满足要求。由于方形系数的减小,也可略微提高阻力性能。

3.1.6型深D的初步选择

型深D的初步选择考虑用母型船进行换算。从货舱容积考虑,如果新船的货舱长度占船长的比例和货舱部位及结构形式与母型船的差别不大时,可用下式估算:

其中由于新船的载货量未知,所以用载重量DW近似代替W c。

分别用两艘母船计算得:

考虑到75000t母船受到巴拿马运河的限制,船宽较窄,型深较深,故估算出的新船型深也偏大,而115000t母船由于是单舷侧,而设计新船优先考虑双舷侧,故须在计算的基础上进行适当的调整。

综合其他各因素考虑后,现取型深。

3.1.7主机初步选择

根据母型船资料用海军系数法估算主机功率。

海军系数法中P一般为有效功率,但同类船地有效功率与机器功率的比值一般相差不大,故直接用母型船的主机最大持续功率进行换算,得到新船的最大持续功率:

考虑到新船和母型船相比,长宽比减小了,故阻力性能不如母型船,所以主机的功率需要再有适当的提高。由于所用设计软件FreeShip可以计算出主机的功率,故在后面的设计中将会得出新船的主机功率,从而进行调整和重新选型。

3.1.8主尺度小结

主尺度的选择可以参照母型船、经验公式、统计公式等。本传主要根据母型船进行粗估,结果如下:

实际上在估算的过程中,不可能一次成功,所有的数据都是根据后面重量重心估算和舱容校核的结果等,结合误差的大小以及可能产生误差的原因,一遍遍的修改得到。例如最初船宽选择了39m,型深19.6m,但是考虑到这样空船重量比较大,超出了所给的精度范围,故进行了重新调整。

3.2重量估算

3.2.1空船重量估算

空船重量可以以分类的形式进行估算,这样相对于将空船重量分为船体钢料重量、舾装重装以及机电设备重量更准确。根据母型船资料,现在将空船重量分为主船体重量、上层建筑钢料及舱内设备、舱口盖及舱口围板、机电设备、外舾装设备、螺旋桨以及其他部分重量共七部分。

3.2.1.1主船体钢料重量

主船体钢料重量的估算根据母型船,采用指数法进行计算。指数法考虑了各主尺度对于船体钢料重量影响程度的不同,从而计算结果更可靠。指数法计算结果如下:

式中:,,

根据统计方法中,,,,。

最终计算得:

3.2.1.2上层建筑钢料及舱内设备重量

上层建筑钢料及舱内设备重量的估算也采用指数法进行。

式中:,,

根据统计方法中,,,,。

最终计算得:

3.2.1.3舱口盖及舱口围板重量

舱口盖及舱口围板的重量依据舱口盖面积与母型船成比例的原则估算,即采用平方模数法。估算过程中假设舱口盖的长、宽分别与船长、船宽成比例,则计算如下:

3.2.1.4机电设备重量

按主机功率粗估得:

3.2.1.5外舾装设备重量

由于外舾装主要布置在外部甲板,故可以考虑其与成比例,即按平方模数法粗估:

3.2.1.6螺旋桨重量

按照螺旋桨的重量与主机功率成比例的关系进行估算,结果如下:

3.2.1.7其他部分重量

其他部分重量也可粗略采用平方模数法进行计算:

3.2.1.8空船重量小结

3.2.2载重量与载货量

3.2.2.1人员、行李及食品

先计算航行天数。新船续航力为24000mile,设计航速为14.5kn,则航行天数计算如下:

新船人员定额为28人,人员重量按照每人63kg计算,行李按照每人45kg计算,食品按照每人每天3kg计算,则人员、行李以及视频重量为:

3.2.2.2备品及供应品

取空船重量的0.5%作为备品及供应品的重量,即

3.2.2.3淡水

淡水取每人每天200kg计算,则计算结果如下:

3.2.2.4燃油

燃油储备量根据所选主机功率以及其耗油量进行选择。

对于本船,最初选择主机最大持续功率为10896.98kw。但是,根据上述主机选型的理论分析,由于海军系数法估算的不准确,导致主机功率偏小。这一点在后面用FreeShip进行航速计算时得到证实。经计算后,查阅MAN B&W柴油机选型手册并进行反复调整,最终选用MAN B&W G60ME-C9柴油机,该柴油机主机最大持续功率为13400kw,转速为97r/min,耗油量为169.5g/Kwh。

则燃油储备量计算结果如下:

3.2.2.5滑油及污油水

滑油机污油水的重量计算依据滑油及污油水的重量与燃油储备量成比例的原则,计算结果如下:

3.2.2.6载货量

载货量,计算得:

3.2.2.7载重量与载货量小结

3.3舱容初步计算与平衡(货舱段)

3.3.1新船所需舱容

3.3.1.1货舱所需舱容

货舱所需舱容计算如下:

3.3.1.2压载水所需舱容

由规范要求,压载工况下,只需螺旋桨浸没即可。根据母型船数据,此时估算新船尾吃水为7.3m。根据压载工况下,纵倾不超过1.5%L,计算得尾吃水为

,此时平均吃水。

根据估算公式:

其中:,,,,

由于相似船对性能等各方面影响非常小,故新船的取于母型船相等,即有新船的。

由此可以初步估算出压载工况下的排水量。

由于压载到港相比压载出港,其油水的存储量较小,则若要保证螺旋桨不出水,到港状态需要的压载量较多,故需要计算压载到港时得压载水量:

所需压载水舱容积:

考虑到首尾尖舱可做压载舱,所以货舱段压载水取总压载水量的90%,则货舱段

3.3.1.3油水舱舱容

货舱段内的油水舱主要是指燃油舱。

燃油舱的容积计算中涉及较多的系数,现一一说明。

燃油密度根据资料取为0.98t/m3,容积折扣系数取为0.99,考虑膨胀,取膨胀系数为0.98.考虑可能在燃油舱中布置关系用于加热等用途,故再取系数0.97。

则,此时可以得到燃油舱所需舱容

货舱段内,取总共需要的燃油舱容积的85%,即。

3.3.2新船所能提供的舱容

新船货舱段能提供的舱容按照母型船进行估算。

(1)首先估算货舱段长度。

新船,取新船全长。

机舱长度可按照主机长度粗略估算:

其中可按照母型船进行估算:

则有新船机舱长度:

首尾尖舱长度根据其与船长成比例的原则,估算后根据下面总布置中所选的肋距进行调整后,取首尖舱长度为14.85m,尾尖舱长度为12.8m。

则可得货舱段长度:

根据下面所确定肋位长度,调整为180.44m。

(2)然后计算新船舱口盖的尺寸。

估算过程中假定舱口盖的长、宽分别与船长、船宽成比例。

则新船:

舱口盖长

舱口盖宽

舱口盖高与母型船相同,即为2m。

同理得第1号货舱的舱口盖的尺寸为。

(3)再根据母型船估算新船可以提供的舱容。

母型船货舱段的总舱容大致为其货舱段燃油舱、货舱以及压载水舱的总容积:

母型船舱口部分的容积为:

则去除舱口盖部分的货舱容积为:

则用来近似表示母船货舱段的丰满度系数。

新船的货舱段总容积为:

3.3.3舱容计算小结及舱容平衡

根据任务书精度要求,舱容误差需控制在1%内。将货舱段上述各舱室所需舱容和能提供舱容汇总如下:

3.4本章小结

主尺度选择的一般流程见如下流程图:

注意到

(1)初始拟定的主尺度后,估算空船重量可以较为粗略,重力与浮力的平衡精度可粗一些。由于后续的舱容校核和性能等校核都有可能重新调整主尺度,重力和浮力的平衡又会被打破,因此只要将不平衡的情况记下,在后续调整尺度时一并考虑。

(2)校核舱容和布置地位仅依靠几个主尺度是难以进行的,因此,在有了一个重力和浮力初步平衡的主尺度以后,需要进行粗略勾画总布置草图,其目的是为了估算舱容,进行舱容平衡。

(3)舱容不平衡需要调整主尺度时,还应注意最小干舷的要求,以便综合考虑主尺度调整的方案,此时综合考虑的因素至少有重力和浮力的差别、舱容以及最小干舷的要求。

(4)在此阶段的主尺度虽然尚未进行性能方面的计算校核,但是从尺度比和方形系数等所选择的参数中,也应对新船的基本性能与母型船等资料进行对比,做出一些判断,以便在调整主尺度时能考虑和综合更多的因素。

(5)主尺度选择要考虑综合因素,要平衡各种矛盾,因此需要根据实际情况来灵活处理,设计工作强调的是综合分析问题和合理解决问题。

(6)经过迭代和修改,最终选择的主尺度应该是能较好的兼顾各方的要求。为了优

化设计方案,还需进行必要的论证、对比工作。

第四章新船总布置设计

4.1主船体的区划

本船为设计载重量89700t的散货船,原则上主尺度不受巴拿马运河第一、第二船闸限制。由于第54 届环保会决议修订的MARPOL73/78附则I新增“第12A条燃油舱保护”,故本船设计过程中应着重考虑因燃油舱保护引起的总布置变化。此外,还需着重考虑双底、双舷侧对本船的重量重心以及舱容的影响。总之,应综合考虑各方面情况,做出合理的选择。

本船设计过程中的参考母型船为一艘75000t巴拿马型散货船(无燃油舱保护、双舷侧)和一艘115000t散货船(有燃油舱保护、单舷侧)。

散货船主船体的纵向区划为:首、尾尖舱、机舱和货舱,垂向区划仅为双层底和一层连续甲板。

进行主船体区划时,首先应确定各区域的肋距。规范虽然对普通肋距有一个标准肋距,但实际设计中通常是综合结构强度、钢料重量和布置要求等因素来考虑选择各区域的肋距。一般散货船货舱段的船底结构是取3个肋距设置一个强框架,甲板结构取6个肋距设置一个强框架,因此货舱段的肋位数最好为3和6的倍数。

本船根据各舱室长度,现取肋距如下:

4.1.1 首尾尖舱

尾尖舱的作用一方面起到保护机舱,另一方面可将消瘦的尾端分割出来,用于布置尾压载舱,尾压载舱可用于到港工况的浮态调整(弥补油水消耗后重心前移产生的纵倾矛盾)。

防撞舱壁之前的区域为首尖舱,由于船首是碰撞发生概率最大的区域,规范要求任何船舶都必须设置首尖舱,且要求首尖舱碰破后不会导致船舶沉没。因此,首尖舱的长度不能太长也不能太短,首尖舱太短使保护范围过小,太长可能碰破后直接导致船舶沉没。为了使货舱长度尽可能大些,增加舱容利用率,首尖舱长度在许可且布置合理的情况下,可考虑取短一些。首尖舱的下部一般布置为首压载舱,上部为储物舱,在首楼部分可作为缆索舱。

本船船尾-#11肋位为尾尖舱,#250肋位-船首为首尖舱。首尖舱14.25m,尾尖舱12.8m。

4.1.2机舱

机舱的长度主要与要求的机舱的布置地位有关,应该根据所选主机的情况进行讨论。机舱长度的选择在散货船设计中是一个很重要的考虑因素。从经济性方面考虑,尽可能地缩短机舱长度,可提高舱容的利用率,但从用船来说,过短、过小的机舱对设备的布置和设备维修带来困难。因此必须尽最大的可能处理好这些利弊和矛盾。

尾机型船的机舱下部很窄,而上部很宽,为增加布置地位,机舱区域应根据高度设置若干层平台。

本船机舱为#11-#37肋位之间,长20.85m。机舱设有二层平台,上层平台布置了集控室、柴油舱和日用油舱及沉淀油舱等,下层平台布置了三台发电机组以及一个燃油舱。

4.1.3货舱

散货船货舱长度占垂线间长的比例约为80%~83%。在初步确定机舱和首尾尖舱后,货舱长度就是船长减去首尾尖舱和机舱的长度。巴拿马型散货船货舱数量一般为7 个,单个货舱的长度一般不超过30m。

货舱的区划一般以均匀舱长来布置。货舱段的侧边舱包含底边舱、舷侧边舱和顶边舱,各舱室都需要慎重考虑,以满足货舱、压载水舱、燃油舱的舱容要求。同时还需要考虑到结构的问题。需综合考虑后决定。

考虑到本船6、7货舱顶边舱作为燃油舱使用,故为了满足燃油装载需求,此两段货舱的长度较2、3、4、5货舱更长。同时由于首部型线变化比较剧烈,故1货舱作了部分调整。

本船货舱段为#37-#250,货舱总长187.44m,共7个货舱,1货舱长23.76m,2-5货舱长26.4m,6、7货舱长29.04m。

4.1.4双层底

双层底对船舶具有直接的保护作用,因此规范对一般船舶都有设置双层底的要求。

本船双层底的设置范围是从尾尖舱壁至防撞舱壁。双层底的最小高度需满足入级规范对双层底中桁材最小高度的要求。由于双层底内不能设置燃油舱,货舱区域的双层底一般只用于压载舱,考虑到燃油舱布置问题,货舱区域的双层底高度可取小一些。

允许机舱区域的双层底高度不同于货舱区域。这主要考虑了主机基座安装的要求。机舱双层底内布置了轻柴油舱、滑油循环舱、舱底水分离舱、燃油溢油舱、燃油和滑油的油渣舱、舱底水舱等。

根据规范对散货船双层底高度要求有:

实际取1900mm作为本船双层底高。

4.1.5首楼

为减小甲板上浪,保护舱口盖等甲板设施,增加船舶首部的储备浮力,IMO 和IACS 都对散货船提出了设置首楼的要求,本船也设置首楼。首楼的最小长度法规未明确规定,但首楼长些可增加首部储备浮力。考虑到设置首楼的另一个作用是保护第一货舱舱口盖减少波浪的冲击,因此首楼尾端应尽可能靠近No.1 货舱。

本船首楼长度17m,距第1货舱舱口围壁前端的距离为2.57m。

4.2货舱布置

散货船时载重型船舶,对于舱容,首要满足的是有足够的货舱舱容装载货物,所以,设计的时候要时刻注意考虑有足够的货舱舱容。

新船货舱段双层底、底边舱、舷侧均不可布置燃油舱,故考虑在临近机舱的第6、7货舱的顶边舱布置燃油舱。但这样减少了这两个货舱的舱容。

本船按照任务书要求,考虑采用双舷侧结构。由于双舷侧边舱宽度对货舱舱容影响较大,边舱对破舱稳性基本没有贡献,双舷侧边舱的最小宽度应满足最小检验通道的要求,故再参照母型船及相关规范的基础上再做选择。

首尾端的货舱因型线收缩,边舱的纵舱壁采用折线过度。

散货船货舱的横舱壁都采用槽型舱壁,槽型舱壁的好处是舱壁上没有骨架,有利于散货的装卸,减少清仓工作量。故本船采用槽形舱壁。对于由于槽形舱壁附近会布置部分梯道等,故因此会占用一部分舱容。在初步估算舱容的时候,将每舱的舱长减少0.4m用于布置该设备。

散货装卸时有休止角因此散货船在货舱口两侧设有顶边舱,顶边舱的倾角应小于休止角,可减少货物的移动。货舱底部两侧的底边舱倾角应大于休止角,可减少卸货时的清仓工作量。

顶边舱和底边舱的空间用于压载舱。

散货的休止角视货物的物理性质而定,一般铁矿石和煤炭的休止角为35o~45o,谷物的休止角通常为35o~37o,干燥谷物约为30o~31o。因此,散货船顶边舱的倾角一般为≮30o,底边舱的倾角一般大于35o。

本船顶边舱倾角取为30o。底边舱倾角取为35o。

货舱布置的另一个重要内容是确定货舱开口和舱口盖尺寸。本船采用侧移式舱口盖。这种形式由于舱盖的开启是平移运动,因此舱盖的开启装置很简单,盖板数量少,结构简单,启闭可靠性好。但是要求货舱开口不能大于B/2。侧移式舱口盖是侧向开启的,因此舱口的前后端无需舱盖的收藏地位,相邻两个货舱开口之间只需留出横向通道和舱口围结构的布置地位即可。

综合考虑后,现将货舱段剖面图绘制如下:

本船舱口盖已在第四章设计,具体参数如下:

4.3油水舱布置

4.3.1 压载舱布置

为保证压载工况的航行性能,散货船需要足够的压载舱。散货船上能用于布置压载舱的地位除首尾尖舱以外,主要是货舱区域的双层底舱、底边舱、顶边舱和双舷侧边舱。在重压载工况,可使用某个货舱作压载舱。

由于舷侧部分是结构的薄弱点,加上装卸过程中对单舷侧构件的损坏以及舷侧的腐蚀问题,故本船使用双舷侧结构。双舷侧的使用会减少货舱的舱容、增加结构重量,故在满足最小检查通道要求的基础上尽量减小舷侧的间距。对于双舷侧的船,由于舷侧边舱宽度较小,容积有限,因此是否用于压载舱还有其他的考虑。由于舷侧装载压载水会加快舷侧的腐蚀,故本船舷侧留作空舱。

根据燃油舱保护的规定,货舱段双层底舱不能布置燃油舱,故用于压载舱。考虑到压载管系的布置和维修地位,通常在货舱段双层底的中部还设有管弄,形成箱型中桁材结构。散货船压载舱布置的另一个重要考虑因素是影响总纵强度的静水弯矩。通常,大型散货船各种装载工况中,最大静水弯矩出现在轻压载工况(中拱)。因此如何减少轻压载工况的静水弯矩也是散货船总体设计中应予以重视的一个问题。要减小轻压载工况的中拱弯矩,就希望增加船中部的压载量,适当减少首端的压载量,然而这样的考虑会影响到中部货舱的容积,显然又是一个矛盾的问题,设计的优化就是在矛盾中寻找最佳的平衡,其最重要的考虑因素仍然是船舶的综合经济性。

对于本船,综合考虑上述各因素后,将货舱段双层底、底边舱、首尖舱、尾尖舱以及1-5货舱的顶边舱作为压载舱。

4.3.2 燃油舱布置

法规要求总容积大于600m3 的船舶,燃油舱必须保护。对于本船,各燃油舱均需要进行保护,因此不能布置在舷边或双层底内。

燃油舱除少部分可布置在机舱区域以外,大部分的燃油舱需设置在靠近机舱的货舱区,可适当加大货舱区的顶边舱来布置燃油舱,并在舷边设隔离舱。本船就通过增大6、7货舱顶边舱的高度来增大舱容,以便可以装载所需的燃油。还有一个燃油舱设置在机舱。

考虑到母型船是没有燃油舱保护的,所以,在最初决定主尺度时便已经通过型深等尺度的调节来解决燃油舱布置中的问题。

4.3.3 淡水舱布置

淡水舱通常布置在靠近船员生活区的主船体内。本船参照母型船,将淡水舱布置在船体尾部。

本船还设有一个蒸馏水舱,位于淡水舱旁边并单独存储。

4.4生活和工作舱室布置

上层建筑各层甲板的布置包括:生活舱室、工作舱室、储藏室以及通道、梯道的布置。

本船生活和工作舱室和母型船相似。

4.5舱容详细校核

从Freeship软件可以导出指定位置的型线(亦可从型线图得到)。将各横剖线导入AutoCAD,通过构建面域和测量面域得到各个舱室截面的面积与形心位置,再用梯形法或辛式法计算舱容。

画出总布置图后,对于型线变化不是很剧烈的舱段,可取较少剖面进行估算;对于型线变化剧烈的舱段,需要获得更多的剖面进行估算。

在实际估算的过程中,由于刚开始软件模型建立不够完善,未使用图形法对1、7货舱进行计算。对于1、7货舱容积,利用母船进行估算。即认为新船和母船相比较,各船第1(或7)货舱的容积与第4货舱的容积的比例大致相等,利用母船的数据对新船进行估算,

《电子设计基础》课程设计报告模板

课程设计报告册格式(本页不打印) 一、设计任务(四号、黑体,不加粗) 例如:十字路口交通灯控制系统设计(正文全部为宋体、小四,下同) 二、设计要求 教师下达的设计基本要求…… 三、设计内容 1.设计思想(宋体、小四、加粗) 对题目的理解,计划采用的实现方法 2.设计说明 对设计方案的简单综述,建议增加方案对比内容; 3.系统方案或者电路结构框图 包含对各个单元电路的详细分析; 保留详细的参数计算、卡诺图、状态转换图等设计内容; 4.设计方案 一个模块电路结构对应一个仿真波形和一段文字说明; 仿真及分析时,请捕捉关键点的波形数据,以确保设计结果具有良好的说服力; 5.电路原理总图 A4纸整张打印,打印出图纸边框 绘制原理图时,应注意加入电源、信号输入与输出端口; 芯片内部具有多个相同功能单元时,注意充分利用; 元器件在电路原理图中的布局应规范、紧凑; 6.PCB分层打印图 按照相同比例分别打印出顶层、底层、丝印层,并尽可能打印在同一张A4纸中; 在保证布通率的前提下,尽量选择较大的线宽、安全间距; 四、设计总结 个人真实的总结体会,不低于100字。 五、参考资料 包括网站、网页的资料;从网站上下载资料过多将被视为抄袭,一定要强调自己的设计思路,创新理念。 注: ——课程设计论文用A4纸打印,文中的计量单位、制图、制表、公式、缩略词和符号应遵循国家的有关规定。 ——实验报告采用A4纸双面打印,实验报告的内容全部手写,所有的打印图请牢固粘贴在实验报告上,不要使用QQ截图等低像素的截图工具。 ——封面与任务书双面打印在同一张A4纸;

1、设计题目 数字钟 2、设计内容和要求: 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。 设计要求采用中小规模集成器件完成具有以下技术指标的数字钟: (1)显示时、分、秒; (2)24小时制计数; (3)具有校时功能,可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分向小时进位。校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟; (4)具有正点报时功能; (5)要求计时准确、稳定。 3、设计目的 (1)进一步熟悉各种进制计数器的功能及使用; (2)掌握译码器显示电路的应用; (3)熟悉集成芯片的内部结构及应用; (4)掌握数字电子钟的组成与工作原理; (5)提升对实际电路的设计和调试能力。 4、设计原理 数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路,一般由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等单元组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,在精度要求不高的时候,可选用555定时器构成的振荡器加分频器来实现,但精度要求高的电路中多采用晶体振荡器电路加分频器实现,在本设计中要求精度高,所以选用的是后者。将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”可采用12进制也可采用24进制计数器,本实验采用24进制。最终完成一天的计数过程。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码,通过六位LED 显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号,去触发音频发生器实现报时。校时电路是对“时、分”显示数字进行校正和调整。其数字电子钟系统框图如图1所示。

船舶设计原理课程设计

船舶设计原理课程设计计算说明书 运船班 学号: 指导教师:林焰王运龙 目录

一、确定设计参数 (2) 二、母型船横剖面面积曲线(SAC) (2) 三、母型船SAC无因次化 (2) 四、用“1-Cp”法绘制设计船SAC (3) 五、型线图的绘制 (4) 1、母型船型值表无因次化 2、绘制母型船无因次化半宽水线图 3、通过在x方向的偏移量,修改出设计船的无因次化半宽水线图 4、从设计船的无因次化半宽水线图中差值得出非整数水线的设 计船横剖面型值表 5、将差值有因次化,绘制设计船横剖面图 6、从中差值得出设计船的型值表 7、根据设计船型值表绘制设计船的半宽水线图和纵剖线图 六、绘制总图 (11) 七、设计总结 (11) 一、确定设计参数 船体总长 29.80m

设计水线长 27.90m 垂线间长 27.90m 型宽 5.310m 型深 2.200m 设计吃水 1.360m 方形系数 0.450 棱形系数 0.603 水线面系数 0.774 中横剖面系数 0.751 设计排水量 93.28t -0.60m 浮心纵向坐标X b 二、母型船横剖面面积曲线(SAC) 由邦戎曲线读出母型船设计水线处(1.35m)的各站面积值,如下: 站号0 0.5 1 1.5 2 3 4 面积A/m20.0334 0.3453 0.6152 1.0285 1.5683 2.3754 2.5882 5 6 7 8 8.5 9 9.5 10 2.6428 2.4151 1.8445 1.1422 0.814 0.4824 0.2003 0 三、母型船SAC无因次化 将母型船各站面积除以最大横剖面面积,并将各站距船中的距离除以二分之 一水线间长,得到如下无因次结果: x/?L -1 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.4 -0.2 pp 0.013 0.131 0.233 0.389 0.593 0.899 0.979 A/A m 0 0.2 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.000 0.914 0.698 0.432 0.308 0.183 0.076 0.000 绘制母型船SAC曲线 四、用“1-C p”法绘制设计船SAC 1、已知母型船C p0=0.598,设计船C p=0.603,则棱形系数变化量

武汉理工船舶设计原理课程设计20000T近海散货船设计

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1.5基本干舷的校核 保证船舶具有足够的干舷一方面可以保证有一定的浮力,另一方面可以减少甲板上浪。如果干舷太小,航行中甲板容易上浪,从而造成的后果是船舶的重量增加,重心升高,初稳性降低,并可能冲坏甲板上的某些设备,也影响船员作业和人身安全。干舷的大小直接关系到船的储备浮力,如果甲板上浪来不及排掉,或者船体开口的封闭设施被破坏而导致海水灌入船体,此时如储备浮力不足,就容易下沉,所以发生沉没或倾覆,所以保证船舶具有足够的干舷很重要。 国际规定船舶都必须满足所规定的最小干舷。这里只进行基本干舷的计算,因为这是初步校核干舷是否满足,而且对基本干舷的修正值一般相对基本干舷都很小。 查表2.2.4 该船基本干舷是2.396m<3.1m(12-8.9),(这里也没计入甲板厚度),初步校核满足干舷的要求。 1.6排水量的初步估算 △=kpC B LBd=1.003×1.025×0.803×154×22.5×8.9=25458t 1.7空船重量L W的估算 空船重量通常将其分为船体钢料重量W H、舾装重量W o和机电设备重量W M 三大部分,即 LW= W H + W o +W M (1)W H的估算 散货船W H的统计公式(3.2.11)和(3.2.8) W H =3.90KL2 B(C B +0.7)×10-4 +1200 K=10.75-[(300-L)/100]3/2 W H =4010t (2)W o的估算 由统计公式(3.2.23)及图表3.2.5 W o=K B L查图3.2.5K=2.3得 W o=797t (3)机电设备重量的估算W M 根据统计,机电设备重量可以近似地按主机功率的平方根(P D0.5)的关系进行换算。对于主机为柴油机的机电设备重量W M可用下式初估 W M=C M(P D/0.735)0.5 主机功率可以用海军系数发估算。海军系数 C=△2/3v3/P 根据母型船可以算得海军系数C,从而可以估算出主机功率。 型船资料-海船系数如表

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JAVA实现计算器课程设计 计算机科学系 计应0701班 指导老师:刘其昌 设计人员:陈秀桃 设计日期:2009年11月10日——2009年12月20日 计算器的设计 目录 第一章绪 论 ..................................................................... .. (2)

1.1 开发环 境 ..................................................................... . (2) 1.2 基本功能介 绍 ..................................................................... ......... 2 第二章系统设 计 ..................................................................... (3) 2.1 系统流程 图 ..................................................................... . (3) 2.2 系统功能框 图 ..................................................................... (3) 2.3 需求分 析 ..................................................................... ................ 4 第三章软件设 计 ..................................................................... (5) 3.1 界面设 计 ..................................................................... . (5) 3.2 代码设 计 .....................................................................

课程设计报告【模板】

模拟电子技术课程设计报告设计题目:直流稳压电源设计 专业电子信息科学与技术 班级电信092 学号 200916022230 学生姓名夏惜 指导教师王瑞 设计时间2010-2011学年上学期 教师评分 2010年月日

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昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 1.概述 电源是各种电子、电器设备工作的动力,是自动化不可或缺的组成部分,直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。 直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成,具有体积小,重量轻,性能稳定可等优点,电压从零起连续可调,可串联或关联使用,直流输出纹波小,稳定度高,稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能,是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源。适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、工厂电器设备配套使用。几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给,才能使其处于良好的工作状态。家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。电网电压时高时低,电子设备本身耗供电造成不稳定因家。解决这个不稳定因素的办法是在电子设备的前端进行稳压。 直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。 1.1直流稳压电源设计目的 (1)、学习直流稳压电源的设计方法; (2)、研究直流稳压电源的设计方案; (3)、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。 1.2课程设计的组成部分 1.2.1 设计原理

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110%满 载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 根据海军系数法对航速以及有效功率进行变换: 公式:V Vm =(? ?m )16 ; P E P E m =(? ?m )76 变换如下: V m (kn) 12 13 14 15 16 17 V(kn) 11.57 12.53 13.50 14.46 15.42 16.39 P Em (hp) 满载 2036 2655 3406 4368 5533 7017 压载 1779 2351 3007 3642 4369 5236 110%满载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 P E (hp) 满载 1575.28 2054.21 2635.27 3379.58 4280.95 5429.14 压载 1376.44 1819.00 2326.56 2817.86 3380.35 4051.16 110%满载 1732.34 2260.02 2899.10 3717.69 4708.82 5972.29 根据以上数据可作出设计船的有效功率曲线如下: 从曲线上可读取,当V=14.24kn 时,对应的有效马力为=3194.82hp 。

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课程设计说明书 课程设计名称:单片机课程设计 课程设计题目:四位数加法计算器的设计学院名称:电气信息学院 专业班级: 学生学号:

学生姓名: 学生成绩: 指导教师: 课程设计时间:至

格式说明(打印版格式,手写版不做要求) (1)任务书三项的内容用小四号宋体,倍行距。 (2)目录(黑体,四号,居中,中间空四格),内容自动生成,宋体小四号。 (3)章的标题用四号黑体加粗(居中排)。 (4)章以下的标题用小四号宋体加粗(顶格排)。 (5)正文用小四号宋体,倍行距;段落两端对齐,每个段落首行缩进两个字。 (6)图和表中文字用五号宋体,图名和表名分别置于图的下方和表的上方,用五号宋体(居中排)。(7)页眉中的文字采用五号宋体,居中排。页眉统一为:武汉工程大学本科课程设计。 (8)页码:封面、扉页不占页码;目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列,正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列;页码位于页脚,居中位置。 (9)标题编号应统一,如:第一章,1,,……;论文中的表、图和公式按章编号,如:表、表……;图、图……;公式()、公式()。

课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务(从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题,根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏) 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算,如果计算结果超过4位十进制数,则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分:使用LCD1602液晶显示屏进行显示,有开机欢迎界面,计算数据与结果分两行显示,支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明; 2.有程序设计的分析、思路说明; 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明; 4.完成系统调试(硬件系统可以借助实验装置实现,也可在Proteus 软件中仿真模拟); 5.有程序运行结果的截屏图片。

综合电子系统课程设计报告模板

衡阳师范学院 物理与电子信息科学系 《综合电子系统》 课程设计报告 一号黑体,居中 简易电子称的设计 小二号粗黑体,居中 班级2011级电信1班 组长 成员三号宋体,加粗 指导教师 提交日期2014年6月10 日 《综合电子系统课程设计》成绩评定表 课程设计题目:简易电子秤

第一部分设计任务 1.1 设计题目及要求 (1) 1.2 备选方案设计与比较 (2) 1.2.1 方案一 (3) 第二部分系统硬件平台的设计 2.1 总体设计方案说明 (7) 2.2单片机最小系统 (9) 2.2.1S T C89C52单片机 (10) 2.2.2时钟电路 (11) 2.2.3复位电路 (12) 2.3功能模块二(参照2.2) (13) 2.3.1模块电路及参数计算 (14)

2.3.2工作原理和功能说明 (15) 2.3.3器件说明(含结构图、管脚图、功能表等) (16) 2.4功能模块三(实际名 (17) 2.4.1模块电路及参数计算 (18) 2.4.2工作原理和功能说明 (19) 2.4.3器件说明(含结构图、管脚图、功能表等) (20) 第三部分系统软件的设计与实现 3.1主程序流程图 (21) 3.2子程序一(实际名) (22) 3.3子程序二(实际名) (23) 3.4子程序三(实际名) (24) 3.4电路仿真(实际名) (24) 3.4.1仿真软件简介 (25) 3.4.2仿真电路图 (26) 3.4.3仿真结果(附图) (27) 第四部分安装调试与性能测量 4.1电路安装 (28) (推荐附整机数码照片) 4.2系统软、硬件调试 (29) 6.2.1调试步骤及测量数据 (30) 6.2.2故障分析及处理 (31) 4.3整机性能指标测量(附数据、波形等) (32) 课程设计总结 (33) 参考文献 报告正文的排版: 1. 纸张大小及版心:统一用A4纸(21×29.7)打印,边距设为:上 2.54cm,下2.54cm,左2.2cm,右2.2cm。行距为固定值20磅。 2. 第一级标题用三号粗黑体,(段落设置)段前1行,段后1行, 3. 第二级标题用小三黑体,靠左上下空一行 4. 第三级标题用四号黑体,靠左本身不空行 5. 正文小四号字体,行距为固定值20磅 6. 图题及图中文字用5号宋体 7. 参考文献标题用三号粗黑体,居中上下空一行,参考文献正文为五号宋体

船舶耐波性能实验——阻尼系数测量

船舶耐波性能试验 —阻尼系数测量试验 学生姓名: 学号: 学院:船舶与建筑工程学院班级: 指导教师:

一、船模横摇试验的目的 上风浪中航行最易发生横摇,而且横摇的幅度较大,不仅影响船 员生活和工作的各个方面,严重的横摇还会危及船舶的安全乃至倾覆失事。因此,在有关耐波性的研究中,首先关注的是要求设计横摇性能优良的船舶。 由于船舶在波浪中横摇运动的复杂性,理论计算尚未达到可用于实际的程 度,因而模型试验是目前预报船舶横摇最可靠的方法。 本教学试验由下列两部分组成,即: 1.船模在静水中的横摇衰减试验,目的是确定船的固有周期以及作用在船 体上的水动力系数,如附连水惯性矩及阻尼系数等。据此可根据线性运动方程计算船舶在风浪中的横摇频率响应曲线。 2.船模在规则波中的横摇试验,目的是确定船的横摇频率响应函数,可用 于预报船舶在中等海况下的横摇统计特性,对于高海况的预报数值则偏高,这是由于非线性影响的缘故。 二.实验原理 通过《船舶原理》课程的学习,我们知道船舶的横摇运动方程可以表示为: 式中,表示横摇角、横摇角速度、横摇角加速度;Ixx’表示船 舶在水中的横摇惯性矩,等于船舶在空气中的横摇惯性矩Ixx 与船舶在水中的横摇附加惯性矩之和;N为阻尼力矩系数;D为排水重量;h为横稳性高度;αm0为有效波倾;ω为波浪圆频率。 引入横摇衰减系数γ和横摇固有(圆)频率ωФ ωФ2=Dh/Ixx’ 横摇运动方程可以写成: 静水中自由横摇 考虑船舶在初始时刻浮于静水面上,并伴有一个静横倾角φ0,但不受波浪的作用,该船舶随后将作自由横摇运动,其表达式可以写成 式中,无因次衰减系数μ和相位超前角β为

数值计算课程设计任务书

数值计算课程设计任务书 学院信息与计算科学/应用数学专业班级学生: 题目:典型数值算法的C++语言程序设计 课程设计从2017 年 6 月12 日起到2017 年7月 1 日 1、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等): 每人需作10个算法的程序、必做6题、自选4题。 对每个算法要求用C++语言进行编程。 必选题: 1、高斯列主元法解线性方程组 2、牛顿法解非线性方程组 3、经典四阶龙格库塔法解一阶微分方程组 4、三次样条插值算法(压紧样条)用C++语言进行编程计算 依据计算结果,用Matlab画图并观察三次样条插值效果。 5、龙贝格求积分算法 6、M次多项式曲线拟合,据计算结果,用Matlab画图并观察拟合效果。 自选题:自选4道其他数值算法题目.每道题目重选次数不得超过5次. 2、对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕: 2.1 提交课程设计报告 按照算法要求,应用C++语言设计和开发算法程序,提交由: 1)每个算法的原理与公式说明; 2)每个算法相应的程序设计说明(程序中的主要变量语义说明,变量的数据类型说明,数据在内存中组织和存储结构说明,各函数的输入形参和输出形参说明,函数功能说明,函数中算法主要流程图,函数的调用方法说明); 3)每个程序使用的实例(引用的实例可以自拟,也可以借用相关数值计算参考书中的例题作为作为验证程序是否正确的实例,无论是自拟实例还是引用实例,实例都应详细写入报告的正文中); 4)每个算法的调试记录(包括程序调试(静态调试和动态调试)和程序修改记录、程序测试(可以手工计算进行测试、也可以利用Matlab的函数或

电子技术课程设计的基本方法和步骤模板

电子技术课程设计的基本方法和步骤

电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成

电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 (2)元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式

船舶型线设计说明书

船舶设计课程设计 指导老师:刘卫斌 班级:船海0701 姓名:张帅 学号:U200712588

一、 “1-Cp ”法改造。 (1) 通过计算得到母型船横剖面面积曲线 在型线图中,输入area 命令,选择从0站到20站各站区域,获得各站横剖面面积,制作excel 表格绘图。表格如下: 其中原坐标对用于在AUTOCAD 中绘制横剖面面积曲线。 (2)通过area 命令求 C pf 和 C af ,计算 δ X =()X -1a ,而 ( )C C pf pf a -=1/δ , 列出表格,连同之前得到的数据如下。

(3)由以上δX 在无因次横剖面面积曲线上平移。 计算“1-Cp ”法后0581.0Cp =δ,满足前述Cp 增大6%的要求,“1-Cp ”法改造成功。 二、改造浮心位置——迁移法 (1)保持Cp 不变,仅移动型心位置,将横剖面面积曲线向前或向后推移,保持曲线下面积不变,使曲线型心总坐标向船尾方向移动1%L 。 步骤如下: 1) 作出横剖面面积曲线形心B 0 2) 作KB 0垂直于水平轴,BB 0垂直于KB 0,使BB 0=1%,连接KB

3)过每站作垂线与原横剖面面积曲线相交,同时过每站作平行于KB的斜线 4)依次由各站所作垂线与横剖面面积曲线的交点引垂线分别与斜线相交。 5)顺次连接各交点,即得到新的横剖面面积曲线。 改造数据及横剖面面积曲线如下

(2) 以L/2处为坐标原点,分析迁移前后无因次横剖面面积曲线形 心纵坐标;迁移前Xb= 2.43m ,迁移后Xb ’= 1.55m 。垂线间长104.1m ,则迁移前后%934.01 .104x x x ' b b =-= b δ (3) 改造前后,面积曲线下面积分别为 迁移前:A 1= 37385.4922 迁移后:A 2= 37386.3928 %0024.01 2 1 A =-= A A A δ 由此知迁移前后排水体积保持不变。 三、 面积曲线改造后型值的产生 新船Cm 与母型船相同,则新船方形系数Cb 也已满足要求,此时新船的各主尺度保持不变。则新船型值由以下步骤求的。 1) 将母型船面积曲线和改造后所得新船的面积曲线画在一张

电力电子课程设计模板

电气工程学院 电力电子课程设计 设计题目:MOSFET降压斩波电路设计专业班级:电气0907 学号:09291210 姓名:李岳 同组人:刘遥(09291212 ) 指导教师: 设计时间:2012年6月25日-29日 设计地点:电气学院实验中心

电力电子课程设计成绩评定表 指导教师签字: 年月日

电力电子课程设计任务书 学生姓名:李岳,刘遥专业班级电气0907 指导教师: 一、课程设计题目: MOSFET降压斩波电路设计(纯电阻负载) 设计条件:1、输入直流电压:U d=100V 2、输出功率:300W 3、开关频率5KHz 4、占空比10%~90% 5、输出电压脉率:小于10% 二、课程设计要求 1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件,能独立而正确地进行方案论证和电路设计,要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整; 2. 查阅有关参考资料和手册,并能正确选择有关元器件和参数,对设计方案进行仿真; 3. 完成预习报告,报告中要有设计方案,还要有仿真结果; 4. 进实验室进行电路调试,边调试边修正方案; 5. 撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图,说明主电路的工作原理、选择元器件参数,说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形(比较实际波形与理论波形),绘出触发信号(驱动信号)波形,说明调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。 三、进度安排

2.执行要求 电力电子课程设计共6个选题,每组不得超过2人,要求学生在教师的指导下,独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计(包括计算和器件选型)。严禁抄袭,严禁两篇设计报告雷同,甚至完全一样。 四、课程设计参考资料 [1]王兆安,黄俊.电力电子技术(第四版).北京:机械工业出版社,2001 [2]王文郁.电力电子技术应用电路.北京:机械工业出版社,2001 [3]李宏.电力电子设备用器件与集成电路应用指南.北京:机械工业出版社,2001 [4] 石玉、栗书贤、王文郁.电力电子技术题例与电路设计指导. 北京:机械工业出版社,1999 [5] 赵同贺等.新型开关电源典型电路设计与应用.北京:机械工业出版社,2010 摘要 关键词:整流、无源逆变、晶闸管

船舶静水力曲线计算

船舶静水力曲线计算 一、船舶静水力曲线计算任务书 1、设计课题 1)800t油船静水力曲线图绘制 2)9000t油船静水力曲线图绘制 3)86.75m简易货船静水力曲线图绘制 4)5200hp拖船静水力曲线图绘制 5)7000t油船静水力曲线图绘制 6)12.5m多功能工作艇静水力曲线图绘制 2、设计任务 船舶静水力曲线的计算是在完成船舶静力学课程的教学任务下,按照静水力曲线计算课程设计的要求,在提供所设计船舶全套型线图纸的前提下,完成静水力曲线的计算和绘制。 3、计算方法 (1)计算机程序计算 (2)手工计算(包括:梯形法、辛氏法、乞氏法等)。 本课程设计计算以梯形法为例,因其原理相同,其余方法在此不做介绍,可参考教材和相关书籍。 4、完成内容 静水力曲线计算书一份及静水力曲线图一张(用A3坐标纸) 二、船舶静水力曲线计算指导书 本静水力曲线计算指导书以内河20t机动驳计算实例为例。 (一)前言 静水力曲线是表达船在静水正浮各种吃水情况下的各浮性及初稳性系数,并作为稳性计算、纵倾计算及其他计算的基础。通过计算可得到船舶的各项性能参数,其主要内容见表1。 1

表1 静水力曲线图的内容 1、设计前的预习与准备 静水力曲线计算,首先是要熟悉所计算船的主尺度及各船型参数,然后是熟悉各类计算公式,选用计算方法。其次是进行计算,按计算结果绘制曲线图,最后进行检验和修改,完成静水力曲线 2

的计算任务。 2、已知条件 20t内河机动驳型线图一套,梯形法表格一套,见静水力曲线计算书。 (三)设计的主要任务 1、计算公式 A=ι [(y 0+y 1 +······+y n-1 +y n )- 1 2 (y +y n )] 梯形法基本式 A=ι [(y 0+y 1 )+(y 1 +y 2 )+······+(y n-1 +y n ) ] 梯形法变上限积分式 式中:ι—等分坐标间距。注:y1表示各站号的纵坐标值(i=1,···,n)2、静水力曲线计算表格及算例 在实际的计算中,采用下述表格很方便。表中附20t内河机动驳计算实例,供同学自己推演。 静水力曲线计算书 船名:20t内河机动驳平均吃水d:1. 00m 总长 L OA :17.70m 站距ι:0.80m 垂线间长L:16.00m 水线间距h:0.25m 型宽B:4.00m 水的密度ρ:(淡水)1t/m3 型深D:1.35m 附属体系数μ:1.006 3

船舶原理《静水力计算》课程设计

《静水力曲线计算与绘制》 课程设计任务书 专业船舶与海洋工程 班级2013级1班 学生 学号 指导教师 重庆交通大学 2015年12月

目录 一、设计目的 ................................................................................................................ 1 二、设计课题 ................................................................................................................ 1 三、基本要求 ................................................................................................................ 1 四、组织方式和辅导计划 ............................................................................................ 2 五、考核方式和成绩评定 ............................................................................................ 2 六、设计进度安排 ........................................................................................................ 2 七、半宽水线图型值表 ................................................................................................ 2 八、静水力曲线计算表格 .. (4) 1、表1:A w 、X f 、I T 、I L 、C wp 计算表 .............................................................. 4 2、表2:▽,▽k ,△,C B ,TPC 计算表 ..................................................... 10 3、表3:X B 计算表 ............................................................................................ 10 4、表4:Z B 计算表 ............................................................................................. 11 5、表5: , L ,Z M ,Z ML 计算表 .............................................................. 11 6、表6:MTC 计算表 ........................................................................................ 12 7、表7:A M ,C M ,C P 计算表 .......................................................................... 12 九、静水力曲线图的比例的含义和坐标原点 .......................................................... 13 十、总结 . (14) BM BM

建筑工程计量与计价课程设计任务书

建筑工程计量与计价课 程设计任务书 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

重庆大学城市科技学院 课程设计报告书 课程名称:建筑工程计量与计价 题目: 学院:建筑管理学院 专业班级:级工程造价班 学生姓名:雷杨学号 指导教师:王浩 总评成绩: 完成时间: 2016年12月24日

指导教师签名:年月日

《建筑工程计量与计价》课程设计任务书 一、设计时间及地点 1、设计时间:本次设计时间为两周,2016—2017学年第一学期15-16周( ----) 2、设计地点:A主510 二、设计目的和要求 1、课程设计目的 《建筑工程计量与计价》是一门实践性很强的课程,必须通过一定时间的动手训练,才能使学生掌握施工图预算的基本原理及基本编制方法,达到教学大纲要求的程度,并为今后的工作打下良好的基础。针对这种要求,按照教学计划的安排对学生进行一次综合性的实践活动,编制一份完整的建筑工程施工图预算,使学生将所学的理论内容进行实务性操作,强化学生实际动手能力的培养,提高学生独立思考、独立解决问题的能力。 2、课程设计要求 根据课程特点,本次课程设计主要要求学生将以前所学的建筑工程预算课程以及其他相关的建筑构造、建筑施工技术、建筑材料等课程相结合,在教师的指导下,进行系统的、完整的施工图预算编制,主要是掌握其方法,建立其对建筑工程预算的感性认识。各位同学在设计过程中要认真对待,刻苦学习,在有限的时间内圆满完成本次课程设计任务。 三、设计题目和内容 1、课程设计题目:自行拟定 2、课程设计内容 (1)熟悉施工图纸,计算工程量。 注意图纸是否齐全,尺寸是否有误。 工程量计算时要注意: ①计算口径一致; ②计量单位一致; ③计量规则一致;

电工电子课程设计范本

电工电子课程设计

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 小型智能控制系统设计一有害气体检测与抽排电路设计 任务:设计一个能自动检测有害气体浓度,且当有害气体浓度超标时,能自动发出声光报警,能自动抽排有害气体的控制电路。 要求:1)检测到有害气体意外排放超标时,发出警笛报警声和灯光间歇闪烁报警,同时自行启动抽排系统,以保障人们的生命财产安全。 2)抽排完毕后,系统自动回到实时检测状态。 3)对设计电路进行仿真。 二机器人行走电路设计 任务:设计一个能前进、后退的机器人行走控制电路。 要求:1)接通电源,机器人前进,行走一段时间后,机器人自动后退,退行一段 时间后自动前行,周而复始。 2)机器人行走动力只能使用干电池,不能使用动力电源。 3)机器人前进、后退时间可调。 4)对设计电路进行仿真。 初始条件:

1. 实验室提供万用表、信号发生器、直流稳压电源、示波器等设备。 2. 学生已学习了大学基础课程和《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、 《电力电子变流技术》等专业基础课程。 3. 学生已参加过电工电子实习,掌握了用PROTEL绘制电路图的方法。 4. 主要参考文献 1)《新编电子电路大全》第1、2、3、4卷中国计量出版社 组编 2)《传感器及其应用电路》何希才编著电子工业出版社 3)《电力电子变流技术》黄俊王兆安编机械工业出版社 4)《集成电路速查手册》王新贤主编山东科学技术出版社 5)《集成电路速查大全》尹雪飞陈克安编西安电子科技大 学出版社 6)《国内外晶体管对照手册》各种版本皆可。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1.课程设计结束时每个学生要提交一份按统一格式要求撰写的课程设计说明书,并装订成册。 2.课程设计说明书中要求有方案比较与论证、系统方框图、电路原理图,阐述电路工作原理、每个元器件的主要参数、设计电路的性能

船舶动力装置课程设计苏星

船舶动力装置课程设计 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论; 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法; 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法; 4、掌握主机选型的基本步骤方法; 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、基本要求 1、独立思考,独立完成本设计; 2、方法合适,步骤清晰,计算正确; 3、书写端正,图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1) 船型:单机单桨拖网渔船

1、船体有效功率,并绘制曲线 2、确定推进系数 3、主机选型论证 4、单速比齿轮箱速比优选,桨工况特性分析 5、双速比齿轮箱速比 6、综合评判分析 五、参考书目

1、《渔船设计》 2、《船舶推进》 3、《船舶概论》 4、《船舶设计实用手册》(设计分册) 六、设计计算过程与分析 1、计算船体有效功率 (1)经验公式:EHP=(E0+△E)△√L ① 式中:EHP------船体有效马力,△------排水量(T),L------船长(M)。在式①中船长为时,△E的修正量极微,可忽略不计。所以式①可简化为EHP=E0△√L。根据查《渔船设计》 5、可知E0计算如下:船速v=×÷=S,L=,Cp=;V/(L/10)3=÷/(41÷10)3=;v/√gl=√×41)=;通过查《渔船设计》可得E0=。 (2)结果:EHP=E0×△×√L = 2、不确定推进系数 (1)公式P×C=P E /P S =ηc×ηs×ηp×ηr 式中P E :有效马力;P S :主机发出功率;ηc:传动功率;ηs:船射效率;ηp: 散水效率;ηr:相对旋转效率。 (2)参数估算 伴流分数:w=-= 推力减额分数:由《渔船设计》得t=-= ηs=(1-t)/(1-w)=(1-)/(1-)= 取ηc=;ηp=;ηr= (3)结果P×C=ηc×ηs×ηp×ηr=×××= 3、主机选型论证 (1)根据EHP和P×C选主机 主机所需最小功率Psmin=P E /(P×C)==马力= 参数10%功率储备:Ps=Psmin×(1+10%)= 查柴油机型号及主要参数表选择NT-855-M型柴油机参数:额定转速:1000r/min 额定功率:267KW 燃油消耗率:179g/ (2)设计工况点初选 a、取浆径为,叶数Z=4,盘面比为和 b、确定浆转速范围 225r/min左右 4、单速比齿轮速比优选,桨工况点配合特性分析(1)设计思想:按自航工况下设计 (2)设计参数及计算: a、螺旋桨收到的马力DHP: DHP=EHP/(ηs×ηp×ηr)=××=马力 b、√P=√(DHP/ρ)=√()= c、桨径D:D= d、自航航速v s = 拖航航速v s `=

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