船舶低速机推进系统数据库及软件开发

论文摘要

船舶推进装置是船舶动力装置中的重要组成部分,是船舶动力的来源,其性能直接影响船舶的航行性能。船舶初步设计阶段目前主要依靠设计人员通过理论计算和必要的试验确定产品的主要参数、结构形式和设备选型等。但是,在初步设计阶段已知船舶参数有限,而推进系统涉及的设备较多,且相互影响,设计者一般根据设计经验和母型船对推进系统进行方案设计,再从多个设计方案中确定一个优选的方案。所以,如果掌握的母型船的信息过少,或是对推进装置设备信息整理的不全面,则不能在较短的时间内设计出较优的方案。本文针对以上船舶推进系统设计过程中存在的问题,研究了船舶推进系统数据库,并进行了软件开发,实现了在船舶初步设计阶段,计算机辅助船舶推进装置的方案设计,减少了设计者查询设备信息和数据的时间,提高了工作效率。论文主要研究内容如下：(1)针对船舶初步设计阶段已有参数较少的情况,搜集并整理1000余条已有散货船、油船和集装箱船船型信息,存入系统内部数据库中,为依据母型船的信息进行推进系统方案设计提供了充足的数据平台；并对船舶推进系统主要设备型号资料进行收集、整理,存入数据库,主要包括主机资料、轴承信息和艉密封信息,方便用户进行查询及选择；(2)通过对船舶推进系统设计方法的研究,整理出船舶低速机推进系统的推进方式及设备的选择方法,研究了螺旋桨图谱设计、主机功率的估算、轴径的计算及强度的验证方法,并介绍了主机选型主要依据的指标体系；(3)以Visual Basic.NET程序开发环境和ACCESS2007数据库为开发平台,对船舶低速机推进系统数据库及辅助设计软件进行开发。本系统的主要关键技术包括：①将三次样条插值应用到螺旋桨图谱设计方法中；②海军部系数法估算主机功率；③利用搜集的大量信息,采用多元回归方法,分别回归得到不同船型的主机功率估算公式；④利用层次分析法对所选主机型号进行方案的优选；(4)以26000DWT级成品油船为例,采用本系统进行推进装置方案设计,证明本系统的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.2.1 国外相关技术发展现状及分析
• 1.2.2 国内相关技术发展现状及分析
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.3.1 船舶低速机推进系统数据库的开发研究
• 1.3.2 基于数据库的船舶推进系统辅助设计功能
• 1.4 本章小结
• 2 船舶低速机推进装置设计
• 2.1 推进装置的基本要求
• 2.1.1 可靠性
• 2.1.2 经济性
• 2.1.3 机动性
• 2.1.4 重量和尺寸
• 2.1.5 续航力
• 2.1.6 机桨功率匹配设计
• 2.2 船舶推进装置的传动方式
• 2.2.1 直接传动方式
• 2.2.2 间接传动方式
• 2.2.3 特殊传动方式
• 2.3 船舶螺旋桨设计
• 2.3.1 螺旋桨设计问题
• 2.3.2 螺旋桨图谱应用
• 2.4 主机选型
• 2.4.1 主机功率的估算
• 2.4.2 主机机型初选
• 2.4.3 主机选型主要指标
• 2.5 传动轴系设计
• 2.5.1 轴径计算
• 2.5.2 轴的强度验算
• 2.5.3 轴承的设计
• 2.5.4 艉密封装置
• 2.6 本章小结
• 3 推进系统辅助设计平台体系结构
• 3.1 系统概述
• 3.1.1 系统总体设计
• 3.1.2 系统的特点
• 3.2 系统主要功能
• 3.2.1 方案设计功能
• 3.2.2 管理功能
• 3.2.3 查询功能
• 3.3 系统工作流程
• 3.4 本章小结
• 4 系统实现的关键技术
• 4.1 系统开发环境
• 4.2 数据库设计与实现
• 4.2.1 数据库结构设计
• 4.2.2 数据表设计
• 4.2.3 VB.NET与数据库连接
• 4.3 螺旋桨设计功能的实现
• 4.3.1 样条函数
• 4.3.2 插值三次样条函数
• 4.3.3 插值三次样条函数的表达方式
• 4.3.4 螺旋桨图谱设计程序的实现
• 4.4 主机选型功能的实现
• 4.4.1 回归公式估算主机功率
• 4.4.2 基于层次分析法的主机综合评价
• 4.5 结果输出
• 4.5.1 格式选择
• 4.5.2 制作PDF
• 4.6 本章小结
• 5 设计实例与验证分析
• 5.1 船体主要参数
• 5.2 主机型号的选择
• 5.3 螺旋桨设计
• 5.4 轴系设计
• 5.4.1 轴径计算
• 5.4.2 轴承及艉密封型号选取
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢