进入新世纪以来,造船业飞速发展,整个行业内的竞争也越来越激烈。在这种大形势下,国内外很多船厂积极实行更高效的造船模式来增强在市场中的竞争力。国内现阶段,制约造船效率的主要因素是总段重量受起重能力的影响无法增大,从而使预舾装面、预涂装面等都受到影响,造成船坞使用周期长,造船速度难以提高的局面。通过本论文的分析表明转变造船模式是提高造船效率的根本。超大型总段高效建造模式不但提高了造船效率和产量,而且有减少投资费用、较快形成产能等优点。本论文首先对可承载超大型总段的各种拖移工艺装备进行了分析,通过对比,选择更适合拖移超大型总段的两种工装系统进行了详细的研究。研究中以30万吨级的VLCC为算例,对拖移及下水过程进行了详细的分析和计算。研究中首先建立了滑道拖移情况下的力学模型,在力学分析的基础上,系统的研究了地面的负载、布置墩木的负载、滑靴表面的载荷布置等对拖移工艺装备优化计算的影响,并以有限元法为基础,建立了滑靴的有限元优化模型,以体积为优化的目标函数,以滑靴钢板的von mises应力为状态变量,对滑靴的各种结构参数进行了优化计算。此外,对卷扬机及钢索的选取,滑靴螺栓的选取做了详细的计算与分析。其次,通过对船用气囊理论计算模型的研究,将气囊简化成多个弹簧组成的弹簧组,并将总段简化成变截面梁,从而建立了气囊拖移的力学简化模型。文中还详细研究了用气囊拖移万吨以上的超大型总段的拖移方法。最后,对超大型总段运输系统需要的一些其它辅助工艺装备进行了详细的分析和研究,如连接横梁、码头护舷等设备。本论文首次把超大型总段拖移、下水过程中的工艺装备作为研究对象,通过力学分析和力学模型的建立,为超大型总段拖移系统的实现提供了理论基础。为我国船厂使用超大型总段高效建造模式奠定了基础。