船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式的分析與闡述

浦臻榮

摘要：在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，必須要考慮到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、施工流程以及船體制造的相關(guān)廠家的規(guī)律進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，不僅能夠有效的確保船體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，還能夠保證生產(chǎn)需求得到滿足，符合相應(yīng)的規(guī)范要求。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中需要根據(jù)船體的使用需求，詳細(xì)的了解情況，制定科學(xué)、合理的計(jì)劃方案。

關(guān)鍵詞：船體結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；方式

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體條件

在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真考慮其實(shí)用性能，在使船體結(jié)構(gòu)安全性得到保證的前提下使船體外觀變得更加美觀。在船體的設(shè)計(jì)理念中，穩(wěn)定性處于基礎(chǔ)地位，船只結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與相關(guān)力學(xué)條件符合。運(yùn)用實(shí)際的航海定律，充分考慮水位與天氣因素所造成的影響，使船體結(jié)構(gòu)的承重性能得到充分保障，在設(shè)計(jì)船體外部形態(tài)的過程中，應(yīng)當(dāng)滿足航行動(dòng)力的相關(guān)要求。為了保證設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性與合理性，應(yīng)當(dāng)做好相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的積累與總結(jié)工作，運(yùn)用科學(xué)的方式方法進(jìn)行構(gòu)思與計(jì)算。關(guān)于船體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的要求方面，指的是建造技術(shù)水平應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)條件相適應(yīng)，在建造的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)參考材料的具體功能進(jìn)行認(rèn)真考慮。在設(shè)計(jì)船體時(shí)，預(yù)估因素與使用因素占據(jù)非常重要的位置。從安全性這一角度出發(fā)，船體設(shè)計(jì)的根本要求就是其實(shí)用性。從之后所投入使用結(jié)算成本的角度出發(fā)，作為設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的預(yù)算情況，開展相關(guān)使用技術(shù)的改進(jìn)工作，確保實(shí)現(xiàn)安全與利益的最優(yōu)結(jié)合，認(rèn)真貫徹并落實(shí)經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)的原則，最大限度地減少材料浪費(fèi)狀況的發(fā)生，在選擇所運(yùn)用的材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮并最大程度地運(yùn)用環(huán)保安全科學(xué)的材料。

1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）前期設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在前期規(guī)劃工作開展的過程中，主要根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與有關(guān)設(shè)計(jì)要求條件制定框架性的設(shè)計(jì)任務(wù)。對(duì)基本的圖紙預(yù)想稿件進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)有關(guān)預(yù)計(jì)方案與相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)要求，制定材料與零件規(guī)格和用度預(yù)算計(jì)劃，并作出相關(guān)的預(yù)算總結(jié)，深入開展船體尺寸大小與結(jié)構(gòu)方式的設(shè)計(jì)工作。

船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初始階段，就是大致的設(shè)想階段，具有一定的框架性，根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)要求與規(guī)定，根據(jù)相關(guān)的審批意見與建議，注重開展相關(guān)設(shè)計(jì)的修改工作，對(duì)制造建設(shè)進(jìn)程中的詳盡細(xì)節(jié)最大程度地予以考量，對(duì)所有構(gòu)造器件的型號(hào)與材料質(zhì)量，注重開展多次的確定工作，確保與有關(guān)設(shè)計(jì)的要求與規(guī)定相符合。關(guān)于船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案方面，應(yīng)當(dāng)注重將設(shè)計(jì)方案的全面性與整體性予以突出，當(dāng)繪圖工作結(jié)束之后，應(yīng)當(dāng)與相關(guān)設(shè)計(jì)方案聯(lián)系起來，并將相關(guān)內(nèi)容向有關(guān)審核部門進(jìn)行匯報(bào)。

（2）生產(chǎn)階段設(shè)計(jì)

在生產(chǎn)設(shè)計(jì)船體結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)當(dāng)重視起生產(chǎn)條件、生產(chǎn)材料以及運(yùn)用過程等問題，關(guān)于實(shí)際的施工說明圖方面，應(yīng)當(dāng)與船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案相符合，滿足船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的相關(guān)要求與規(guī)定。

2結(jié)構(gòu)相關(guān)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1船體的分段接口處

（1）分段式支撐。設(shè)計(jì)人員在對(duì)船體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮到后期的建造工作，為后續(xù)的具體施工提供相應(yīng)的輔助性的支持。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)船體時(shí)，要經(jīng)常與船體檢測(cè)人員及施工人員進(jìn)行溝通，全面聽取不同部門的意見。要注重利用輔助性的支撐實(shí)現(xiàn)船舶質(zhì)量的提升，探索怎樣才能科學(xué)、精確、完美的完成船舶的高質(zhì)量分段建造。針對(duì)出口穿的設(shè)計(jì)，早保證船舶建造質(zhì)量的前提下還要要考慮船舶的方便快捷屬性。設(shè)計(jì)人員必須正確的認(rèn)識(shí)到輔助支持所具有的意義和價(jià)值，保證輔助支持的數(shù)量足夠，這樣才能在細(xì)節(jié)上為船體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造工作打下良好的基礎(chǔ)。

（2）裝配細(xì)節(jié)。傳統(tǒng)船舶制造當(dāng)中，船體的分段接口多為P型分段方式，這種分段方式最明顯的特點(diǎn)是重心不穩(wěn)。因此，在后期的裝配過程當(dāng)中，分段部分必須借助輔助設(shè)備的支撐才能夠保證安裝工作穩(wěn)定、順利的進(jìn)行。這是闡提的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造的過程中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)之一，這不僅直接影響船舶生產(chǎn)的工作效率，對(duì)于制造的安全性方面也具有一定影響。目前。我國船舶制造業(yè)為了保證安裝的穩(wěn)定性，將P型的分段方式變?yōu)镽型分段。這種分段方式簡化了合龍作業(yè)的操作，進(jìn)行組合時(shí)，只要用填角焊的處理方式進(jìn)行焊接節(jié)可以完成裝配了，這種分段方式可以大大提高焊接的速度，同時(shí)也增強(qiáng)了船體的穩(wěn)定性，保障了航運(yùn)的安全性。

（3）舾裝細(xì)節(jié)。船舶制造當(dāng)中的舾裝工藝可以分成三中——分段式舾裝、船臺(tái)的舾裝以及碼頭的舾裝，舾裝在船舶制造中的作用非常關(guān)鍵。對(duì)船體進(jìn)行舾裝是要格外注意分段舾裝的結(jié)構(gòu)。一般情況下，船艙包括上下平臺(tái)和雙層底。對(duì)雙層底進(jìn)行分段時(shí)，前段臂和外板常常會(huì)比雙層底高出10～15公分。這種分段方式會(huì)對(duì)舾裝設(shè)備產(chǎn)生一些影響。舾裝時(shí)如果嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母纳七@一細(xì)節(jié)，能夠在很大程度上降低舾裝成本投入?？梢栽诖摫诮涌谔幇惭b一個(gè)臨時(shí)的板列，約高出船艙內(nèi)底100公分，這樣可以大大減少舾裝船臺(tái)工程量，使貨船艙底的分段得到優(yōu)化。

2.2通焊孔改進(jìn)

通焊孔是為了使焊縫通過而在構(gòu)件上開設(shè)的小孔，它雖然細(xì)小，但卻多變。工作人員在設(shè)計(jì)通焊孔時(shí)，應(yīng)當(dāng)以船的使用目標(biāo)來作為設(shè)計(jì)依據(jù)。在傳統(tǒng)的船體設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員大多選擇把通焊孔設(shè)計(jì)在肋板上，但在貨艙當(dāng)中，肋板并不是一個(gè)固定的部件，往往在貨艙區(qū)域每檔肋位都要加設(shè)補(bǔ)板。而補(bǔ)板數(shù)量過多，會(huì)直接增加施工現(xiàn)場(chǎng)的工作量和建造難度。所以，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)通焊孔時(shí)，要在符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求下，首先考慮到這一細(xì)節(jié)，盡量減少補(bǔ)板數(shù)量，做到省時(shí)、省料，提高建造效率。

2.3防堆積板設(shè)計(jì)

防堆積板往往位于船艙圍板的角隅處，其功能是為了防止散貨堆積。然而貨艙艙口的角隅屬于應(yīng)力區(qū)域，有一定的危險(xiǎn)性。所以，在放堆積板上，一定要做好細(xì)節(jié)的處理。首先，可以通過設(shè)置散貨落貨板來從根本上防止散貨的堆積，減輕放堆積板的工作壓力。其次，要意識(shí)到力的作用，既然處于高應(yīng)力區(qū)，那么就應(yīng)該保證這里的甲板有一定的光順圓滑程度，來降低應(yīng)力的影響。比如，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)好落貨板甲板板口的距離，就是一種行之有效的處理方式。

2.4肘板端部設(shè)計(jì)

肘板端部的細(xì)節(jié)處理是船體結(jié)構(gòu)建造中所要注意的首要問題。通常來說，傳統(tǒng)的過渡肘板非常容易與開倉機(jī)軸承底座的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)發(fā)成沖突，肘板端部與主甲板的填角焊縫在運(yùn)營中容易出現(xiàn)斷裂。所以，工作人員只有通過在艙口圍板側(cè)壁處縱向肘板的過渡形式來避免這種沖突的發(fā)生，從而進(jìn)一步降低建造難度，同時(shí)可以使船體工藝強(qiáng)度得到提升。此外，設(shè)計(jì)者在處理肘板端部的過程中，應(yīng)當(dāng)以《船體結(jié)構(gòu)相貫徹切口與補(bǔ)板》這一標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中的相關(guān)規(guī)定為基準(zhǔn)，這樣才能使處理效果達(dá)到理想的程度。

3結(jié)語

通過本文對(duì)船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式進(jìn)一步分析和闡述，了解到船體設(shè)計(jì)與制造屬于系統(tǒng)性強(qiáng)并十分繁瑣的工作，其中需要大量工作內(nèi)容，并且船體設(shè)計(jì)工作量極大，種類多，周期長，十分復(fù)雜。因此，必須要高度重視船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，不斷的研究與改進(jìn)相應(yīng)的設(shè)計(jì)方式，保證船只航行的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]余娟.探究船體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)理念構(gòu)建[J].珠江水運(yùn)，2016（17）：88-90.

[2]嚴(yán)坤.船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方法探究[J].科技展望，2015，25（05）：131.

[3]楊海燕.船體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)理念構(gòu)建研究[J].船舶職業(yè)教育，2015，3（03）：36-39.

[4]徐崗.當(dāng)前船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（02）：102.

[5]夏小浩.船體結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝性問題探討[J].中國水運(yùn)（下半月），2014，14（01）：8-9.