我國船舶設(shè)計(jì)建造現(xiàn)狀及展望研究

楊君鳳 吳軍 徐金亮

摘 要：近些年來，我國的自動(dòng)化技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，而且隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，船舶在交通運(yùn)輸中也發(fā)揮著越來越重要的作用，因此船舶設(shè)計(jì)也就成為了一個(gè)熱點(diǎn)問題。在當(dāng)前的船舶設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于其中，使得現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)在高技術(shù)的支撐下得以迅速發(fā)展。而且當(dāng)前在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下，船舶設(shè)計(jì)建造也取得了新的成就。本文就我國船舶設(shè)計(jì)現(xiàn)狀進(jìn)行了一定的研究，并且對(duì)船舶設(shè)計(jì)的未來進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：船舶設(shè)計(jì)；現(xiàn)狀；展望；自動(dòng)化技術(shù)

1 前言

近些年來，我國的船舶設(shè)計(jì)建造得到了飛速的發(fā)展，因?yàn)榇霸谖覈慕煌ㄟ\(yùn)輸中發(fā)揮著十分重要的作用，尤其是水上運(yùn)輸工作，基本上都要依賴于船舶。近些年來我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使得當(dāng)前的船舶已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其需求，不僅僅是在數(shù)量上，當(dāng)前交通運(yùn)輸對(duì)于船舶的功能、質(zhì)量等都提出了更高的要求，所以說船舶設(shè)計(jì)建造是一項(xiàng)非常重要的工作， 船舶對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)起到了重要的推動(dòng)作用，因此必須要對(duì)其引起足夠的重視，不斷的優(yōu)化船舶設(shè)計(jì)，加速船舶建造，使得船舶設(shè)計(jì)和建造能夠滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

2 船舶設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

我國船舶業(yè)的發(fā)展離不開船舶設(shè)計(jì)與建造，所以船舶設(shè)計(jì)建造是我國船舶工業(yè)得以發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ)。當(dāng)前的船舶設(shè)計(jì)和建造已經(jīng)不同于傳統(tǒng)，在當(dāng)前的船舶設(shè)計(jì)和建造中，我們引入了更多的自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)也對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行了合理的利用，使得船舶的水動(dòng)力性能和船舶的結(jié)構(gòu)性能都得到了進(jìn)一步的優(yōu)化。而且當(dāng)前我國的船舶設(shè)計(jì)建造也在朝著大型化的方向發(fā)展，所以說大型復(fù)雜船舶的設(shè)計(jì)建造是將來我國船舶業(yè)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 船舶設(shè)計(jì)的常用軟件

目前國際上在進(jìn)行船舶設(shè)計(jì)時(shí)，主要用到的軟件有Formsys、Tribon、NAPA和CADDS 5i等。其中Formsys軟件是來自于澳大利亞，F(xiàn)ormsys的主要功能是對(duì)船舶阻力以及有效功率進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)利用Formsys軟件還可以完成船舶一些復(fù)雜曲面的設(shè)計(jì)和耐波性設(shè)計(jì)，在Formsys軟件內(nèi)部，有著許多豐富多樣的模板，通過這些模板，可以更加高效的完成對(duì)船舶的設(shè)計(jì)，也正是因?yàn)镕ormsys軟件擁有如此強(qiáng)大的功能，所以吸引了世界各國的用戶。而Tribon是來自于瑞典，Tribon軟件主要是用于輔助船舶設(shè)計(jì)，Tribon系統(tǒng)大致可以被分為船體設(shè)計(jì)、舾裝設(shè)計(jì)、系統(tǒng)管理及維護(hù)三個(gè)部分，這三個(gè)部分分別負(fù)責(zé)不同的模塊和內(nèi)容，Tribon系統(tǒng)雖然沒有Formsys的功能全面，但是它在一些較為細(xì)致的方面的功能卻更為完善，所以也使得Tribon被廣泛的應(yīng)用于船舶設(shè)計(jì)之中。除了Formsys和Tribon之外，較為常用的船舶設(shè)計(jì)軟件還有NAPA，NAPA較之于前兩種軟件，其最為突出的特點(diǎn)就是在船舶設(shè)計(jì)中應(yīng)用了3D技術(shù)，通過對(duì)3D技術(shù)的應(yīng)用，可以更加快捷的建出船舶的模型，而完成船舶的建模更加有利于計(jì)算的進(jìn)行，從而使得設(shè)計(jì)更為合理，而且NAPA還可以與其它船舶設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行對(duì)接，通過NAPA的接口，可以實(shí)現(xiàn)NAPA與Formsys、Tribon的對(duì)接。除此之外，在船舶設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)用到的軟件還有CADDS 5i，但是CADDS 5i的功能不僅僅在于進(jìn)行船舶設(shè)計(jì)，它在船舶、航空、航天等方面都有著廣泛的應(yīng)用，在船舶設(shè)計(jì)中應(yīng)用該軟件主要是輔助船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，與NAPA相同，CADDS 5i也可以實(shí)現(xiàn)與Formsys、Tribon等的對(duì)接，從而可以實(shí)現(xiàn)軟件之間數(shù)據(jù)的互通。

2.2 船舶材料現(xiàn)狀

雖然近些年來我國的船舶設(shè)計(jì)和建造都取得了較好的發(fā)展，但是由于船舶是一種較為特殊的交通工具和運(yùn)輸工具，所以在材料方面也有著更高的要求。因?yàn)榇俺３?huì)面臨較為惡劣的環(huán)境，如果船舶缺乏了質(zhì)量良好的材料，就會(huì)對(duì)船舶造成嚴(yán)重的影響。船舶設(shè)計(jì)人員也充分認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，所以在近些年的船舶設(shè)計(jì)中，一些高強(qiáng)度的低合金和低溫鋼等開始逐漸的被應(yīng)用于船舶制造之中，這些特種鋼材的出現(xiàn)使得船舶的質(zhì)量得到了有效的保證，從而進(jìn)一步促進(jìn)了我國船舶業(yè)的發(fā)展。

2.3 船舶建造技術(shù)現(xiàn)狀

船舶設(shè)計(jì)與船舶制造是緊密相連的，進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，所以數(shù)字化造船也成為了我國造船的一個(gè)主流技術(shù)，通過對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使得船舶建造更為高效和準(zhǔn)確，從而大大的提高了建造效率。所謂的數(shù)字化造船，就是指的將現(xiàn)代的信息技術(shù)應(yīng)用于船舶產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造之中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于船舶建造各個(gè)過程的有效管理。而且當(dāng)前船舶的功能已經(jīng)不僅僅再局限于交通運(yùn)輸，船舶也有著非常高的附加價(jià)值，比如說油船和大型的集裝箱船，而我國近些年在這些高附加值船舶的建造技術(shù)方面也取得了重大的進(jìn)步。

3 船舶設(shè)計(jì)建造的展望

3.1 船舶設(shè)計(jì)展望

當(dāng)前我國在進(jìn)行船舶設(shè)計(jì)時(shí)，大都是采用的國外進(jìn)口的軟件，而采用進(jìn)口軟件有一些固有的缺陷，首先是語言問題，因?yàn)閲獾能浖蠖际腔诒緡Z言進(jìn)行設(shè)計(jì)的，所以當(dāng)我們?cè)趯?duì)這些軟件進(jìn)行使用時(shí)，語言必然成為一個(gè)障礙；其次就是不經(jīng)濟(jì)，從國外引進(jìn)軟件的成本往往較高，因此會(huì)增加船舶設(shè)計(jì)的支出，不能滿足經(jīng)濟(jì)性原則。因此國內(nèi)必須加快對(duì)于相關(guān)軟件的開發(fā)，開發(fā)出適合于我國的船舶設(shè)計(jì)軟件，從而使得船舶設(shè)計(jì)更為方便，同時(shí)也減少了船舶設(shè)計(jì)的開支。

3.2 船舶材料的展望

船舶材料對(duì)于船舶設(shè)計(jì)和建造都有著重要的影響，而且近些年來我國船舶的品種及功能也變得越來越復(fù)雜，如果僅僅依靠傳統(tǒng)的船舶材料，是很難滿足當(dāng)前的船舶使用需求的，所以說船舶材料也必須要適應(yīng)船舶的發(fā)展，只有依據(jù)不同類型的船舶選用不同類型的材料，才能夠盡可能的延長船舶的使用壽命，進(jìn)一步的促進(jìn)我國船舶業(yè)的發(fā)展。

3.3 船舶建造技術(shù)的展望

除了船舶設(shè)計(jì)和船舶材料要跟上時(shí)代的步伐之外，船舶建造技術(shù)也必須要有所創(chuàng)新，因?yàn)楫?dāng)前船舶種類正在區(qū)域多樣化，僅僅依靠傳統(tǒng)的建造技術(shù)已經(jīng)很難滿足當(dāng)前船舶建造的需求，所以必須要對(duì)建造技術(shù)加以革新，一方面可以滿足船舶種類多樣化的需求，另一方面也可以使得船舶的建造更為高效。而在船舶建造技術(shù)中，數(shù)字化和自動(dòng)化技術(shù)是最為重要的兩個(gè)內(nèi)容，所以尤其要注意這兩方面技術(shù)的提升。

4 結(jié)語

船舶在我國經(jīng)歷了數(shù)千年的發(fā)展，早在古代，人們就發(fā)明了船舶，并將其用于載客。由于在古代受到材料和技術(shù)的限制，所以大多數(shù)的船舶都是采用木材制造的，但隨著時(shí)間的不斷發(fā)展，目前我們已經(jīng)可以用鋼鐵等其它材料制造出更為大型、功能更為豐富的船舶，并且將其應(yīng)用于多種用途。數(shù)千年來，船舶為我國經(jīng)濟(jì)所作出的貢獻(xiàn)是不可估量的，因此當(dāng)前更加應(yīng)該關(guān)注船舶設(shè)計(jì)和建造，使得我國能夠設(shè)計(jì)和建造出質(zhì)量更加良好的船舶。

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