船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式及優(yōu)化分析

呂振肖 李志杰 羅梟龍 倫少卿 張大川（艾法能源工程股份有限公司，山東青島266000）

船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式及優(yōu)化分析

呂振肖 李志杰 羅梟龍 倫少卿 張大川（艾法能源工程股份有限公司，山東青島266000）

近些年來(lái)，中國(guó)的船舶行業(yè)得到了高速的發(fā)展。為了使得今后中國(guó)水路運(yùn)輸業(yè)具有較強(qiáng)的交通能力支持，船舶結(jié)構(gòu)的建設(shè)作為制造船舶的一個(gè)核心步驟，它既決定著船舶總體的質(zhì)量，更對(duì)于船舶業(yè)的發(fā)展以及水路運(yùn)輸業(yè)的進(jìn)步都具有巨大的促進(jìn)作用。船舶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也像其它的工程設(shè)計(jì)一樣，要明白運(yùn)用什么樣的方法展開設(shè)計(jì)。本文根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況就船舶主船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式以及今后的優(yōu)化層面提出分析。

船舶結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)方式；優(yōu)化

在進(jìn)行船舶結(jié)構(gòu)的建設(shè)過程當(dāng)中，具體包括可靠性、使用性以及維護(hù)性等多種特征。這里面最重要的一個(gè)是可靠性，它作為船舶能夠有效的進(jìn)行工作的前提，規(guī)定了船舶所應(yīng)該具有的承載能力，對(duì)于船體的變形以及質(zhì)量、動(dòng)力的穩(wěn)定性具有嚴(yán)重的影響，當(dāng)前，這一系列的要求大部分展現(xiàn)了相關(guān)的規(guī)則當(dāng)中。制定者根據(jù)具體的理論進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，同時(shí)針對(duì)多年來(lái)的航運(yùn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)船舶建設(shè)的一系列標(biāo)準(zhǔn)制定的。

1 船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式

1.1 船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念

對(duì)于船舶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)首先就要對(duì)其設(shè)計(jì)理念、建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行具體的分析。這最先要分析船舶將來(lái)進(jìn)行任務(wù)的總量。船舶結(jié)構(gòu)的工程量十分巨大，在通常條件下，它是多種工程建設(shè)的一個(gè)基礎(chǔ)性、綜合性的工作，為此，船舶的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中涉及到了一些其它的專業(yè)，因此，在進(jìn)行船舶設(shè)計(jì)時(shí)，一定要做好充足的準(zhǔn)備工作。一方面要對(duì)船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工過程當(dāng)中的具體條件展開分析，并且根據(jù)現(xiàn)實(shí)的情況，制定出具體且科學(xué)的實(shí)施方案和建設(shè)要點(diǎn)等，并且，更應(yīng)該對(duì)船舶的造型進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；另一方面要同管理者進(jìn)行交流溝通，根據(jù)管理造船的詳細(xì)過程進(jìn)行嚴(yán)格的管理，這方面主要包含著建造圖紙的設(shè)計(jì)、輔助性方案設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備工作以及管理施工的進(jìn)行。

1.2 船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求

船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定要具備使用性，并且在保障船舶航行安全的情況下，進(jìn)行具體的外觀設(shè)計(jì)、美化。船舶在海洋當(dāng)中安全航行是進(jìn)行一切工作的重要保障，在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，一定要確保船舶的穩(wěn)固性，符合力學(xué)建設(shè)的原理，并且要對(duì)海洋環(huán)境進(jìn)行分析，要對(duì)航海過程當(dāng)中的氣候、水文條件展開充分的考慮，使其能夠更好的對(duì)航海過程當(dāng)中的極端性天氣具有足夠的準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)船舶一定要進(jìn)行全面性的考慮，實(shí)現(xiàn)建設(shè)的科學(xué)性。

更好的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是設(shè)計(jì)所需要的技術(shù)能力一定要做好配合，在進(jìn)行建造時(shí)一定要保證建造材料的質(zhì)量。比如，船舶建設(shè)使用的板材一定要足夠的適應(yīng)船體的彎曲度，厚度適中。不能為了過度追求成本而使用殘次的材質(zhì)。

設(shè)計(jì)過程當(dāng)中必須高度重視設(shè)計(jì)角度，并且將其充分納入?yún)⒖枷到y(tǒng)當(dāng)中，船舶的船體、以及甲板等部位的設(shè)計(jì)一定要按照現(xiàn)實(shí)的裝載要求進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，做到人員以及貨物能夠被充分的空間所包納，并且也應(yīng)該考慮到船舶的安全性以及舒適度。

1.3 船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟

1.3.1 初步規(guī)劃

這一步驟是指按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)目的對(duì)于任務(wù)展開架構(gòu)性的建設(shè)，繪制基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)圖，根據(jù)原先的計(jì)劃以及設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)于所需原料的型號(hào)、用量等檢查預(yù)算方案并產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的報(bào)告，進(jìn)而對(duì)船舶的大小、結(jié)構(gòu)架勢(shì)展開設(shè)計(jì)。

1.3.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)

開始之初最主要的是一個(gè)大的框架的構(gòu)設(shè)，之后要適當(dāng)加入些許細(xì)節(jié)，在進(jìn)行細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)時(shí)，必須按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、上級(jí)的審批意見作出對(duì)應(yīng)的調(diào)整，在完全考慮到細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，根據(jù)材料的型號(hào)以及材質(zhì)，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)性的方案，經(jīng)過繪制之后在交給相關(guān)部門審核。

1.3.3 生產(chǎn)設(shè)計(jì)

這一環(huán)節(jié)是對(duì)于船舶的設(shè)計(jì)當(dāng)中所提出的要求，它要求設(shè)計(jì)過程嚴(yán)格按照制定的方案進(jìn)行材料選擇、施工建設(shè)以及優(yōu)化完善等。

2 船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)今后的優(yōu)化措施

2.1 縮短塢期是進(jìn)行船舶制造最為根本的條件。

要更好的對(duì)船舶的建造過程進(jìn)行具體、詳細(xì)的策劃，并且依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，并且對(duì)于船舶各個(gè)部分的制造進(jìn)行分段劃分，在進(jìn)行有效地分析基礎(chǔ)上，完成對(duì)于船舶整體的焊接設(shè)計(jì)。優(yōu)化塢內(nèi)的總體吊裝，以此提高吊裝的效率。

2.2 對(duì)船舶進(jìn)行分段的預(yù)舾裝以及預(yù)涂裝。

大中型船舶的壓載艙的可用空間十分窄小，由首到尾的過渡區(qū)間僅僅只有一米，在進(jìn)行分段設(shè)計(jì)時(shí)很難更好的展開施工建設(shè)，并且在進(jìn)行建設(shè)時(shí)，不安全因素也逐步增加，因此，要高度重視對(duì)于殼舾涂一體化的建設(shè)。

2.3 大型船舶合理規(guī)劃船塢的快速搭載工作。

船舶當(dāng)中的槽形艙壁作為一個(gè)獨(dú)立的部分，它不受到船舶的船體形狀的影響，因此，能夠把雙層底以及艙壁當(dāng)中單獨(dú)的的總段最先進(jìn)行建筑，最后把舷側(cè)進(jìn)行分段向后進(jìn)行整組。

2.4 重視關(guān)鍵疲勞節(jié)點(diǎn)部位的施工質(zhì)量的提高。

這里的關(guān)鍵疲勞節(jié)點(diǎn)主要包括艙口圍板的前端終止點(diǎn)以及縱向艙口圍板開孔等，它們這些部位最容易產(chǎn)生疲勞，因此，要提高這些節(jié)點(diǎn)的材料質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

由以上可知，在進(jìn)行船舶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，一定要堅(jiān)持科學(xué)合理的設(shè)計(jì)觀念，本文將現(xiàn)在進(jìn)行船舶設(shè)計(jì)的過程分為三個(gè)層面進(jìn)行闡述，并對(duì)于一些關(guān)鍵點(diǎn)提出了改正意見，希望為今后船舶的設(shè)計(jì)做出一個(gè)規(guī)范性的指導(dǎo)，最終實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行船舶結(jié)構(gòu)建設(shè)時(shí)降低成本以及提高船舶質(zhì)量的目標(biāo)。

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