总体设计理念和船舶与海洋工程实践

总体设计理念和船舶与海洋工程实践

冯奇倪慧

扬州中远海运重工有限公司江苏扬州225000

摘要：随着社会的不断进步，科学技术的发展。越来越多专业应社会需求而出现，比如船舶海洋与工程，本文主要讲船舶与海洋工程的工程实践和总体设计理念。这对我国船舶海洋发展具有重要意义，并对其今后发展方向进行了深度的讲解。并且本文意在说明用设计手段、方法、理念和目标为基础在船舶与海洋工程实践设计的主要影响。

关键词：设计理念；船舶与海洋工程实践；解决问题

一、设计方法

船舶与海洋工程的设计是一项相当复杂的工程，如果想要设计出更好的，就得协调它们的功能性、安全性、实用性，而且这些功能还是相互影响、相互制约的。所以要想达到设计所需的要求，是很不容易的，甚至根本做不到。

1.1船舶与海洋工程介绍

第一主要是讲建造船舶、使用和航海运行。第二学习船舶实验的方法和理论。第三是为了解决船舶的设计、建造、管理与使用所遇到的问题。第四还要关注到船舶的设计方法和保持航行的速度和抗风等能力。

1.2设计发展史

一种叫螺旋设计方式被提出，这种设计方式被用于船舶设计，从这种方式的提出到后来不断有人改进，而且将参数优质方法、表格计算等引进船舶的设计当中，非线性理论、计算机辅助设计等在70年代被应用在船舶设计上。计算机技术的发展越来越快，相继出现新的设计螺旋模式，再加上升级后的计算机辅助系统，致使船舶设计发展更快。

1.3设计与建造相结合

船舶设计最重要的一项就是要把设计与创造结合起来，让二维设计与三维设计做到无缝衔接，让二者达到一个新高度。区域化设计、一体化施工是现代设计理念必需要遵守的要求。

近几年来，一般的船舶设计图都是以二维的方式表达，随着科学的发展，很显然二维的图纸是不跟不上现在的发展了，为了确保它能跟上时代的进步，还需要引进新绘制图纸的方式，比如三维的方式，因为三维模型更能让人了解船舶。所以，为了提高总体造船效率，就得加强技术，还要同步协调三维建模。而现在需要做的协调二维设计与三维建模之间的工作，注重它们之间的发展和实施中所遇到的问题。最理想的目标是消除二者之间的矛盾。

二、设计手段

2.1软件的出现

从简单到繁杂的手工设计是船舶最开始的设计。船舶的工具也是不断更新的，从开始的手工设计到后来的计算机技术辅助，由于计算机技术的飞速发展，一些研发机构在设计中使用了图形化工具绘制图形，而且还开发了一些软件。这些软件有:pilot、ghs等，来辅助船舶设计。

到了90年代下，出现了更多的绘图软件，比如KCSInitialDesign、CAD等。这些软件的出现，使得船舶更进一步发展。

2.2设计方法和设计手段的结合

设计方案的好坏是由设计任务目标来判断的，而先进的设计和强大的设计手段也是影响设计方案的重要因素，如果两者能结合起来，就这能让设计更优质，可以设计出更好的设计方案。只要有更好的设计方案，就能设计出更强大的船舶，对人们生活也提供了极大的便利。所以设计在生活中是必不可少的。一个好的设计，就要把设计方法和手段结合起来，设计船舶是这样，设计其他产品也是这样，不能为了设计而设计，要做更优质的设计，能够解决更多问题，从而达到设计目的。

三、总体设计目标

3.1初期目标

开始船舶的出现是为了满足人们的生产生活，初期的设计目标就是为了提高船舶的质量，让人们出行更加方便，它们的设计主要体现在船型优化，和螺旋桨优化。其主要目的是能保证装载能力和船舶质量，或者作业能力，等常见的问题。比如说船舶能够承载的重量，或者货仓容量，和乘客数量等，以及航速。尽最大能力做到船型尺寸紧凑，目的是减少船的阻力和能耗，以及降低主机功率。为了满足这些要求，经常用到的方法是CDF和船模实验，能够取得最好尺寸，它包括船的长度，船的宽度，还有吃水情况等，从而制作出低阻力的船型。

3.2船舶设计的问题

首先船舶设计要考虑环境条件，比如风、海浪、水的流向，冰等自然条件。还有一些地理位置条件，比如航线、港口、港区、码头等这些船舶需要经过的地方，除了满足这些基本要求外，应该认真思考一下用户体验和日常维护，和用户需求，尽可能在以后的船舶设计中加以考虑，设计中更要考虑到可持续发展观念，和环境保护。最高期待为超越用户期望，能够降低日常维护成本，避免故障，提高船舶的质量，和技术经济性能。

3.3设计依据

设计的主要依据就是设计基础，而设计基础就包括:设计寿命、免维护要求、系统结构和设计参数等，设计师必须知道这些，才能设计出更好的船舶，更好的满足人们日常的需求。让人们的生活更加美好。

四、船舶与海洋设计基础

4.1重视数据

数据分析是海洋工程设计师推崇的理念，要分析好图纸和技术方案，因为这是分析依据。技术参数虽然是重要的，但是数据分析更是重中之重，因为这些数据分析起到了决策作用。根据海洋工程设计师的经验，可以将数据分析合理的融入到设计当中去，并且数据分析还可以用于其他领域。

4.2重量控制

要想学习船舶与海洋工程设计，首先就要考虑到空船重量，然而这是设计必须进行严格控制的。设计、采办、建造等多个环节是决定空船重要的重要因素，所以空船重量也是要贯穿在船舶设计中的，在船舶建造，设计过程中加以控制，才不会导致空船重量过重或者过轻。这个过程中要定期写下空船重量报告，做出相关的改进方案和措施。这样一来才可以控制住空船的重量，千万不要等到船要完工的时候去考虑，那就为时已晚了。无法改变这个结果，而且还可能浪费掉大量的材料。而做好空船重要的控制就在于:做细化分项表格，提出控制重量的解决方案，还要在选材、工艺上斟酌，货比三家选出最适合的材料。最后分析原因，提出方案，做出决策。

4.3信息技术提升造船能力

数字化、网络化、智能化可以给造船提供更好的帮助，信息化技术可以融入到造船之中去，造船信息化应该达到:控制、定义和分析造船的活动。在设计的时候，要用到三维环境、作业计划等，还有机器人操作。这些都是信息化的应用，给造船带来了很多影响。生产之前，在计算机中创建模拟船型，还有每条切割线，装配缝和焊接缝等，从这当中，提取数据，吸取经验，以至于能做到在造船中零失误。

4.4未来进程

轻量化、绿色化、全球化是未来造船的必然趋势，这些内容是相互渗透的、相互结合的。未来需要从这些方面入手，造出最受欢迎的船舶。这些主要体现在造船资源结构方面和能源，所以造船时，要考虑到这些方面，要有稳定性，能循环使用，最好做到自动再生，在环境影响方面，要做到无毒无害、无污染、绿色世界。预期到达后期，造船资源为分子材料，利用太阳能能源，做到生态和谐，稳固发展。

4.5船舶发展积极意义

随着科学进步，船舶与海洋工程领域日益完善，越来越多种类的船舶相继而出，再加上能源不断地出现，将来的船舶设计工业将给人们带来更好的用户体验。使得人们出行更加方便，还能带动就业，带动旅游业的发展。

结束语：

以上文章是对船舶与海洋工程设计的介绍，并说阐述出一些设计手段和设计理念，以及造船所遇到的问题，而设计的初衷就是为了解决人们的需要，一切以人为本，要注重用户体验和资源的合理利用，不能以破坏环境和浪费资源为前提进行设计，那样就得不偿失了。运用先进的手段和合适的设计方法，设计出绿色、环保的船舶。

参考文献：

[1]船型参数化建模[J].张萍,冷文浩,朱德祥,黄少锋.船舶力学.2009

[2]散货船破舱稳性计算研究及软件实现[J].王艳国,周瑞平.江苏船舶.2008

[3]参数化的船型设计方法[J].张萍,朱德祥,何术龙.中国造船.2008