摘要：在船舶工程领域当中，船舶总体设计将通过针对当前船舶自身的性能情况，在经过分析验证等一系列工作之后编制出相应的任务书，进而为船舶及其性能的研究设计提供大量的相关技术资料作为基础支撑。因此船舶总体设计也是推动船舶工程进一步发展的重要动力。
关键词：总体设计；船舶工程；分析探究
1船舶总体设计概述
船舶总体设计是任何一艘舰船研制的基础和技术依据，是船舶研制过程中最重要的关键环节，是船舶从初始概念设想逐步过渡到详细设计方案的过程，是船东需求与建造方案间的桥梁。船舶总体设计是根据船东需求，从而形成初始概念设想，逐步过渡到详细设计方案的过程。船东需求是“真正质量特性”，获得一艘完全符合预期要求的船是其根本目的，在这过程中涉及到船舶的设计、建造和使用等过程。船舶总体设计是实现这些期望的第一步，通过可研、方案设计等步骤，我们逐步将顾客意愿，结合相关法规标准要求，通过图像和文件进行反馈，最后形成的图纸文件和相关数据就是“代用质量特性”。
2船舶总体设计是企业发展需要
船舶总体设计本身具有的专业性强、业务范围窄、市场开拓困难等限制。随着船舶行业的持续低迷，订单的不断骤减，各船舶设计单位也面临着经营的困难。大量依靠船厂或本身作为船厂下属的总体设计单位纷纷裁员或申请破产，而部分原本经营较好的船舶总体设计单位也不得不面临同样的困境。
作为中国国内第三方独立船舶设计民营船舶设计公司中的佼佼者，上海佳豪2016年开始对部分子公司进行注销或股权转让，并开始逐步裁员，从而降低运营成本、优化公司结构，后续变更公司名称，投入巨额资金，希望进入军品领域，从而保障公司的持续发展。
作为船舶行业中最具技术含量的总体设计领域，是船舶企业改革发展需要重点关注的领域，我们必须抓好总体设计过程质量管理，确保船舶的成功建造和交付，完成技术储备，打造自己的品牌、口碑，从而为船舶企业转型升级提供最佳的利器，也为船舶企业获得客户认可、实现订单签订提供有分量的敲门砖。
3船舶总体设计特点
船舶总体设计本身具有着综合性、整体性、灵活性、风险性、复杂性等特点。下面，将结合本人工作中接触的内容，对几个特点进行阐述。（1）综合性。船舶总体设计过程将涉及到总体布置、结构、装置、轮机、电气、通导等各类知识，涉及领域广、内容多，囊括了大量的专业。在一个船舶总体设计项目组中，一般会任命总设计师、总体主任设计师、上述各专业主管、项目管理经理、计划主管、质量主管等，一些较为复杂的船型往往会任命副总师、副总体主任设计师、副主管等予以协助，在整个设计过程中往往将涉及到大量需要各专业配合协调事宜，因此船舶总体设计本身具有很强的综合性；（2）整体性。船舶总体设计过程将涉及到船舶各区域及各系统，如何实现系统整合，完成舰船布置及衔接，是每个船舶总体设计过程的重点；（3）灵活性。设计过程毕竟是一个主观的过程，在满足顾客和标准要求后，往往容易出现多个方案，这时候我们需要结合设计需求等，对各方案进行评审，去芜存菁，选择最优的方案；（4）风险性。船舶总体设计最终目的是为了船舶建造及使用，而船舶使用过程本身也存在一定的风险，所以我们需要将船舶使用过程可能存在的风险降到最低，确保船舶使用的安全性。同时，在总体设计过程中存在不确定性，因此我们需要在现有资源的基础上进行配置，选择出最佳的方案。同时，设计过程需考虑未来发展的方向，考虑后续标准的适用问题，避免后续因标准变化带来的返工问题；（5）复杂性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆船舶总体设计从可研／立项、报批、方案设计、合同签订、初步设计、设备规格书签订、详细设计，期间一般需要经历2至3年，有的甚至需要十几年，长时间的跟踪往往需要不停的对方案进行变更调整，从而给船舶总体设计过程带来给多的复杂性。
4船舶与海洋工程总体设计目标
长久以来，船舶与海洋工程设计师在总体设计方面所确立的首要设计目标为优化船型.早期的设计螺旋中船型优化工作占据了主要的比重。以常规船舶为例，优化的目标是：在技术目标要求来源为新设计时，设计师追求的是在满足船东的指标要求前提下，通常是保证装载能力或作业能力，如载重量（载重型货船）或可变载荷（钻井平台），货舱仓容（液货船及对货舱仓容敏感的其他货船），装箱数（集装箱船），乘客、车辆数量（客船滚装船）以及设计航速等等，尽可能做到船型尺度最紧凑，以减小船舶阻力，降低主机功率，减少能耗.在技术目标要求来源为优化船型的条件下，设计师追求的是在保持同等或相似母型船主尺度不变甚至减小的前提下，采取措施以提高装载能力和设计航速指标，以提高船舶的经济性.常用的方法有：通过CFD技术及船模实验验证优化船型线型，获得最佳主尺度（船长、船宽、吃水、方形系数等）配置的低阻力船型；通过船机桨匹配设计以提高推进效率；通过采用节能措施（如采用扭曲舵、加装舵鳍和预旋片，甚至采用微型气泡技术等）以减少船舶阻力；通过结构优化设计减少空船重量从而降低满载吃水，相应减少船舶阻力；最终目标是降低主机功率需求，降低日油耗指标，提高船舶的经济性。这两种目标有时相互渗透相互影响，不断推动总体设计水平走向更高的层次。
5船舶总体设计技术
5.1基于专家经验的知识库船型开发
船舶总体设计是一个分阶段逐步近似、深化、优化的过程，除了满足总体性能外，在开始就要考虑各个系统和专业均衡要求，现代船舶综合性能随新技术、新方法和新装置的应用，复杂度和集成度越来越高，船舶总体根据设计人员在设计研发工作中积累知识，相关技术文件，按照船型、总体设计、规范公约、应用软件、船级社及船东等类别，建立设计知识库，提出问题、解决方案、设计经验教训等，知识库提供检索查询和技术文件链接，使设计师可在船型开发中快速方便应用，具有针对性和实用性。
5.2船舶性能优化
船舶水动力学传统上分为四个学科：船舶阻力、船舶推进、船舶耐波性和船舶操作性。对于新研制船舶，传统的船舶总体性能设计主要依据船模试验，同时根据水动力设计理论、规范准则、专家经验、母型方案及其试验数据进行设计和优化，随着计算流体力学（CDF）技术的发展和应用，通过数值水池结合模型试验，成为船模试验的补充，从多个方案中选取最佳方案，逐步成为船舶设计的重要手段。
5.3船舶运动性能预报
船舶运动性能涉及船舶安全性、航行控制性、可居住性等，是衡量船舶性能重要指标。特别是对在固定海域的FPSO和海洋工程结构，在风、浪、流等环境条件下发生运动直接影响主体结构、系泊系统和工艺模块设施的设计，基于全船综合优化设计计算也依赖于船舶运动预报正确性。应用三维线性和非线性水动力软件DNV丹阴DAM、B劝啊YDRSTAR、UU以MOSES等软件，对多点系泊和单点系泊FPSO、深海钻井平台、新型舰船进行运动预报分析，确定结构物运动幅值和周期，为产品前期总体设计提供依据和优化支持。
6结语
随着国内外造船行业竞争日益激烈，造船界不断寻找生产效率高的船舶设计方法，本文主要对船舶总体设计方法的相关研究进行了梳理总结，通过对该方法研究进展的介绍，并从船舶总体设计的主要特点和主要设计技术两个方面的分析着手，提出了应用该方法需要研究的关键问题，对进行船舶总体设计有一定的指导意义。
参考文献：
[1]姚慧岚. 船舶3D总体设计技术研究[D].大连海事大学，2013.
[2]林广宏. 船舶总体设计文件标准化软件开发[D].哈尔滨工程大学，2012.
论文作者:戴鹏鹏,孙靖,缪朱尧
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
标签：船舶论文; 总体论文; 船型论文; 过程论文; 技术论文; 船东论文; 性能论文; 《防护工程》2019年8期论文;