船體設(shè)計(jì)之經(jīng)驗(yàn)

吉玉龍（江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司,上海201913）

船體設(shè)計(jì)之經(jīng)驗(yàn)

吉玉龍
（江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司,上海201913）

摘要：文章是由經(jīng)過長達(dá)30年之久的船體結(jié)構(gòu)研究及對(duì)船體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)船舶設(shè)計(jì)的專業(yè)性及大型化做了概括性的研究。在對(duì)于以后的船舶設(shè)計(jì)方面提供了經(jīng)驗(yàn)，具有一定的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：船體設(shè)計(jì)；經(jīng)驗(yàn)；結(jié)構(gòu)

0引言

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各個(gè)行業(yè)間都發(fā)生了很大的變化。在海運(yùn)方面，也有很大的改革，輪船方面的改進(jìn)引起人們的廣泛關(guān)注。尤其是對(duì)于船體結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性方面最為關(guān)注，本文通過對(duì)船體設(shè)計(jì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究和分析，提出一些和設(shè)計(jì)有關(guān)的建議。

1在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的事項(xiàng)

1.1船體設(shè)計(jì)的重要性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和海上運(yùn)輸業(yè)的迅猛增長，對(duì)于船舶的要求也是越來越高。其中船舶船體的設(shè)計(jì)和船舶的大型化專業(yè)化尤其明顯。在船體的設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)者起著重要的最用，他們逐漸的把船舶設(shè)計(jì)的越來越大，以方便船舶運(yùn)送的東西越來越多。設(shè)計(jì)者不但把船舶的體積設(shè)計(jì)的越來越大，在提高運(yùn)輸速度方面也進(jìn)行了很多的研究，比如增大發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和減輕船體本身的重量。對(duì)于船體的專業(yè)化方面，把船舶分為分別裝不同貨物的船舶，比如有專門的客輪、專門裝散貨的船、專門裝集裝箱的船等等。這樣大大的提高了船舶的運(yùn)輸效率，也避免了一些貨物一起運(yùn)輸產(chǎn)生的一些麻煩。

對(duì)于設(shè)計(jì)者來說，還需要考慮的一個(gè)重要因素就是對(duì)于環(huán)境的保護(hù)和能源的節(jié)約。對(duì)于船舶的能源節(jié)約體現(xiàn)最重要的就是要節(jié)約燃料的消耗量。所以，對(duì)于船舶的外形設(shè)計(jì)上爭(zhēng)取減少水帶來的阻力來減少燃料的浪費(fèi)，在發(fā)動(dòng)機(jī)方面，通過改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)來提高其工作效率。

1.2船舶由大型設(shè)計(jì)到合理設(shè)計(jì)的發(fā)展

從上世紀(jì)50年代起，船舶進(jìn)入了大型化設(shè)計(jì)的年代。從最開使的1.8萬噸載重到后來的10萬噸載重只用了幾年的時(shí)間。到了上世紀(jì)六十年代時(shí)期設(shè)計(jì)師才開始有了對(duì)船體合理化設(shè)計(jì)的概念。根據(jù)魚的基本構(gòu)造改變船的形態(tài)，尤其是加大了油艙的長度，這對(duì)船舶的大型性發(fā)展有著很好的促進(jìn)作用。這種設(shè)計(jì)一直延續(xù)到了上世紀(jì)七十年代，知道“防止船舶造成污染的公約”實(shí)行以后，才對(duì)油艙的設(shè)計(jì)提出了限制。在這以后有的船上面開始鋼材來增加艙室的隔離，和減輕船身重量的設(shè)計(jì)是相互排斥的，減少了運(yùn)輸所帶來的效益，這樣做本身增加了船舶自身的重量，但是卻很好的起到了保護(hù)環(huán)境的目的，是值得學(xué)習(xí)和鼓勵(lì)的。

1.3對(duì)于專業(yè)化的設(shè)計(jì)

為了提高船舶運(yùn)輸所帶來的效益，促進(jìn)了船舶專業(yè)化的設(shè)計(jì)，有專門的客船、貨船、集裝箱船和需要運(yùn)送特定貨物的船。在這些船設(shè)計(jì)的時(shí)候出現(xiàn)了各種各樣的問題，設(shè)計(jì)者對(duì)問題進(jìn)行仔細(xì)研究并找到解決的辦法。對(duì)于每一類船舶的設(shè)計(jì)還要考慮到它自身的特殊要求。

2在船體的設(shè)計(jì)方面的思考辦法

在上面講到了船體各個(gè)方面的特殊要求，現(xiàn)在就對(duì)這些特殊的要求提出設(shè)計(jì)者的一些思考辦法。

2.1對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的要求

一般的船體都是分為橫骨架和縱骨架的方法，在船體開始大型化之前一般采用的都是橫骨架的分布方式。隨著船舶大型化發(fā)展的趨勢(shì)，受到縱向彎曲力的影響，有的船舶開始使用縱骨架的排列方式。在船舶開始進(jìn)入專業(yè)化設(shè)計(jì)后，根據(jù)船舶不同的作用，采取不一樣的分布方法。

2.2對(duì)于構(gòu)件的要求

在構(gòu)件方面，都是采用直線性的構(gòu)件。所謂的構(gòu)件的直線性顧名思義就是讓構(gòu)件保持一條直線，這樣能夠很好的進(jìn)行力的傳遞，但是對(duì)于專業(yè)化船舶的設(shè)計(jì)，有很多時(shí)候不能夠把構(gòu)件設(shè)計(jì)在一條直線上面。對(duì)于橫向構(gòu)件的連續(xù)，縱向構(gòu)件會(huì)斷裂，所以還要注意焊接的部位，要定期檢查。

2.3對(duì)于材料的要求

在設(shè)計(jì)中，選材也是非常重要的，如果選材不成功的話，那么設(shè)計(jì)也可以說是不成功的。一般的船體結(jié)構(gòu)都是采用低碳鋼的材料，但是在最近幾年對(duì)于高碳鋼的使用也開始增多了，因?yàn)檫@兩種材料的性能對(duì)于使用在船體上來說，都是不錯(cuò)的選擇。即便如此，在鋼材的選擇上面也要用心的去選擇，因?yàn)榧幢闶峭环N鋼材，也可能具有不同的性能，對(duì)于不同專業(yè)化的船舶選擇的也是不同的鋼材。

3對(duì)于船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

對(duì)于船體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法要從安全、適用、經(jīng)濟(jì)等很多方面來進(jìn)行綜合考量。在安全性方面，應(yīng)該保證船體能夠經(jīng)受住各種外力的作用，要有足夠的強(qiáng)度，在選材方面要選在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)的材料，不然會(huì)因?yàn)闃?gòu)件出現(xiàn)質(zhì)量問題而引起內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞，同時(shí)船體的結(jié)構(gòu)還要有一定的防振的功能，不會(huì)因?yàn)楹Ｋ恼鹗幎鸫w的振動(dòng)。在實(shí)用性方面，要考慮各個(gè)不同專業(yè)化的船舶要求，要方便貨物的裝卸貨物，在貨輪上面還要設(shè)計(jì)出人員進(jìn)出的通道。對(duì)于經(jīng)濟(jì)方面來說對(duì)于設(shè)計(jì)者是設(shè)計(jì)工作中最重要的部分，因?yàn)楹芸赡芤驗(yàn)橐粋€(gè)好的技術(shù)措施能夠?yàn)榇肮?jié)省很大的資金，同時(shí)資金也是新技術(shù)研發(fā)最重要的保證，所以兩者是相互促進(jìn)的。在哪一方面都要很認(rèn)真的去對(duì)待，只有這樣才能對(duì)保證設(shè)計(jì)出的船舶既安全可靠有經(jīng)濟(jì)適用。

總之，在船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，必須要遵守相關(guān)的法律法規(guī)，不能為了節(jié)省開支而是用不合格的材料或者對(duì)一些相關(guān)的規(guī)定無動(dòng)于衷。只有滿足船舶規(guī)范的要求，才是船舶設(shè)計(jì)最基本的措施。

在船體結(jié)構(gòu)施工的過程中，安全防護(hù)也占據(jù)著很重要的位置，作為監(jiān)督人員，要明白在作業(yè)中存在的危害都有哪一些。尤其是在作業(yè)的時(shí)候，要采取有效地安全防護(hù)措施，才能保證施工的順利進(jìn)行。

4結(jié)論

總之對(duì)于船舶的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既復(fù)雜涉及面又廣的工作。設(shè)計(jì)者要不斷的學(xué)習(xí)有關(guān)方面的知識(shí)，不斷的充實(shí)自己，提高自身的藝術(shù)修養(yǎng)。同時(shí)還要有敢于創(chuàng)新的精神，不斷的將一些新的技術(shù)和研發(fā)成果在船舶上面試用，為提船舶的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李永正,屠艷,任華勝,楊永祥.“船體制圖”教學(xué)方法改革的探索和實(shí)踐[J].中國電力教育,2011(04).

[2]唐端,任曼芳.以CAD圖形為對(duì)象的船體結(jié)構(gòu)零件生成系統(tǒng)[J].造船技術(shù),2000(01).

[3]遲少艷,程維杰.“海洋石油115”號(hào)FPSO船體設(shè)計(jì)[J].中國海洋平臺(tái),2008(04).

作者簡(jiǎn)介：吉玉龍，男，上海人。