第一章 绪论

1.1散货船发展历史

 船舶的发展往往和人们的需求密切相关。一开始世界上并不存在专门用于运输散货的船舶，人们习惯于用当时已有的船舶作为装载散货的媒介。当时运输的货物有很多种，人们发现在运输货物的途中，尤其是海运的时候船舶不再像陆地运输一样平稳，安全。人们需要面对海浪的起伏和海上变换的天气。但是这还不是最糟糕的，最糟糕的是船舶受到风浪的影响下，发生了橫摇或纵倾。此时船舱里运输的货物随着船体倾斜发生位移，大型货物位移轻则损坏船体，重则造成船体进水而沉船，但是大型货物也可以通过缆绳捆绑在船上防止大的位移发生。但是船舶在装载一些特殊货物，例如粮食，水泥这一类不能用缆绳固定的货物时会产生自由液面。自由液面是由于舱室没有装满货物所导致的，因为船舱在装货时舱口往往堆积货物，舷侧却留下空间，船舶在航行时粮食水泥向一边舱壁流动造成应力集中，船舶随及发生横倾，导致事故。

 在1950年左右，许多货船因此而沉没，事故船只多达150艘，解决这一安全问题已经迫在眉睫。设计者们不断改进，研究事故发生原因，并且改进船型，经过设计者对载货船舶不断地实验和改造现如今普遍使用的散货船样式即：通过布置底边舱和顶边舱防止装载时产生空档，再提高舱口围板高度保证装载货物后做到无空档，做到船舶满仓，固定货物防止移动，减小自由液面。两舷布置底边舱也有利于清理舱室，同时能在船舶进水时底边舱也能提供额外的浮力；船舶总体采用纵骨架式，目的是保证船舶总体强度满足要求，为了降低船厂的工作量，在受到应力较小的舷侧位置上，舱室可以采用结构简单的横骨架式，横骨架式的甲板板比较薄，所以不参与强度计算。

为了解决货物移动产生的问题，设计者对船舶进行大胆的改进，散货船结构出现，不仅提高了了散货运输的安全性，减少事故的发生，进而提高了散货船的收益，还使得海洋运输业变得繁荣昌盛。尤其是散货船得到了飞跃式的发展，在二十世纪六十年代到二十世纪八十年代的二十年里，散货船不断壮大，几乎占据所有散货运输市场。

 随着时代发展，新的问题不断产生，1985以后，由于船舶单层船壳导致船体受损后迅速进水，补救不及时就会造成沉船事故，因此设计者提出使用双层船壳的方法缓解船体破损后进水严重的问题，虽然多加一层船壳会大大增加建造成本和工艺的复杂程度，但双层结构必定会以安全性优势成为发展趋势。

1950年开始，散货船已成为一种重要的运输方式，不仅在国内以运输量庞大的优势占据货运市场的比例，在国际货运市场上也是至关重要的角色。单从散货船数量和总顿数来看：

 依据1993年初的数据统计结果，全世界共有干散货船4778艘、22081万载重吨。而到1995一月初，世界300吨以上散货船数量达到了五千余艘，载重吨数达到20000吨以上。到1999年底，全世界1万吨以上的散货船共有5621艘，总载重量25671万吨。虽然在2002年国际货运市场受到经济危机影响，市场整体低迷，运货量减少，全球依旧有散货船5500艘以上，载重吨数约26000万吨，占世界商船货运量的三分之一左右。

1.2 基于NAPA系统设计散货船的概念

 散装货船简称散货船，散货船作为载重型船舶其主要目的是装载大宗货物如谷物、煤和矿砂等。这种船大一般为单甲板，舱内不设支柱，但设有隔板，从而防止在风浪中航行时，舱内货物错位。根据船舶用途不同散货船分为运煤船，矿砂船，运木船，运木船，普通散货船，专用散货船，兼用散货船，特种散货船，自卸散货船，牲畜船，谷物船，水泥船等。本文希望通过利用NAPA系统在船舶设计过程中的开放性优点，优化散货船设计过程，减少造船工期，提高船舶经济性能。