試論船體結構設計中生產(chǎn)工藝性問題及應對研究

高望曦 張偉勇

武昌船舶重工集團有限公司 湖北武昌 430000

1 船體結構設計中的主要要求

對于船體結構設計具有很多要求，在進行船體設計的時候需要充分考慮各個影響因素，同時將安全作為主要前提，并且在這個基礎上進行優(yōu)化設計，例如美觀度、舒適度等。對于船體設計具有一定的要求，主要包括以下方面：（1）需要滿足物力上的力學原理，從而確保船體結構的整體穩(wěn)定性。（2）對于各種不利航海條件的能力，包括天氣、水流等方面。（3）進一步提高實用性，從而才能夠更好的確保出航的安全，確保整體性能。從設計方面來看，在應用中需要充分的考慮各個影響因素，做好各個參數(shù)控制，包括人員、及貨物的實際重量和乘船舒適性設計出合理的方案。

2 船體結構設計主要內(nèi)容

2.1 前期設計

在進行規(guī)劃的前期工作開展中需要根據(jù)設計原則進行，滿足相關設計要求。在進行基本圖紙預想稿件設計的時候需要根據(jù)設計方案進行控制，同時制定材料和零件規(guī)格和預算控制，并且做好相應的總結控制，從而能夠滿足船體尺寸以及結構設計等方面要求。

2.2 詳細設計

船體結構設計的初始階段，也就是屬于攝像階段，對于這個階段具有一定的框架。根據(jù)實際設計要求和規(guī)定，根據(jù)有關審批意見和建議，應注意開展有關設計的修改工作。最大限度地考慮制造和施工過程中的細節(jié)，并多次強調(diào)確定所有施工人員的型號和材料質(zhì)量，以確保其符合相關設計的要求和規(guī)定。船體結構設計方案應注重設計方案的全面性和完整性，并在圖紙工作完成后與相關設計方案掛鉤，并將相關內(nèi)容上報相關審核部門。

2.3 生產(chǎn)設計

在進行船體結構設計的時候需要重點考慮生產(chǎn)條件、生產(chǎn)材料和運用過程控制等，在進行實際應用的時候需要針對施工圖紙做出相應的說明，同時與船體結構設計方案相符合，從而確保船體結構滿足相關要求。

3 船體結構設計中生產(chǎn)工藝性問題及應對

3.1 采用先進設計工藝對船體結構進行分層優(yōu)化

船體結構設計人員有必要對船舶甲板的厚度、防水能力以及前進動力進行調(diào)試，也要對船舶不同結構部位的材料性能進行檢測，對存在安全隱患的部位進行排查，保證船體各個部位處于正常工作狀態(tài)。同時，工作人員需要基于船舶折角保護器、底板、甲板以及框架的結構設計順序，來優(yōu)化船體結構設計方案。在對船體負載部位進行結構設計時，需要充分考慮到關鍵部位的受力問題，設計人員可以采取分段設計來保障各個環(huán)節(jié)設計工作的順利，最終實現(xiàn)船體關鍵位置的結構設計工作。

針對具有雙層結構的船體而言，其不但具有更高的穩(wěn)定性，同時整個船體具有更大的儲存空間，這對船舶的動力和航行時間具有重要影響。船舶骨架通常都是由高性能的低碳鋼架組成，其中船體的縱向船體骨架主要是用來承受負荷。因此，合理的運用力學原理來最大限度減少鋼架的受力和減緩船體底板所承受的壓力，可以大幅度提高船舶的速度。就船體的橫向骨架結構設計而言，其在一定程度上可以通過增加船體內(nèi)腔的受力來對折角保護器施加反作用力，這樣可以有效實現(xiàn)外力的相互抵消，保證整個船體減少外界壓力。

3.2 船體結構的安全性與合理性

在對船體結構的安全性與合理性進行分析的過程中，應充分考慮組合及連接問題，考慮到船體結構生產(chǎn)設計的規(guī)模往往較小，而且為了使設計、檢驗及生產(chǎn)等工作能夠變得更加便捷，需要將船體結構劃分成幾個部分，并對各個部分所具備的緊密聯(lián)系進行分析后開展設計工作。在對船體結構進行拆分時，既可按照實際情況來拆分，也可按照上下結構來拆分。在分組設計時，應對各個部分在組合以后的具體情況來開展統(tǒng)籌工作，保證船體結構相關組裝細節(jié)能夠全面落實。船體組合性能受到其構造及所使用材料性能的影響，由于船體結構的使用環(huán)境非常惡劣，必須要將其自身質(zhì)量作為核心，進一步加強船體結構加工及連接環(huán)節(jié)的管理工作，同時，對船體結構及其質(zhì)量進行動態(tài)調(diào)整，并在進行船體結構計算時，通過現(xiàn)代化技術手段來開展船體結構的載荷能力預算，并通過信息化系統(tǒng)的運用來進行信息整合，以此保證船體結構的承重能力達到預計目標。

3.3 船體結構細節(jié)

（1）輔助支持的構造設計。對船體的設計是一個分段設計的過程，為了保證船體的穩(wěn)定性和整體性，我們需要借助輔助支撐。在實際的工作生產(chǎn)中，輔助支撐很容易被設計人員忽略，但是這個部分對船整體的影響又是巨大的，所以設計人員要結合該船實際的需求情況，再向一些工作人員尋求一些建設性的建議，來合理的設計出所需要的輔助支撐結構。對于這個輔助支撐的設計的出發(fā)點是要確保船只的安全，然后通過合理的手段按照標準的規(guī)定，進行生產(chǎn)使用輔助支撐。（2）對分段接口進行優(yōu)化處理。在進行分段接口的焊接時，我們要知道底邊的艙框架在進行分段拼合的時候只需要進行填角焊處理。這樣做不僅僅可以保證了焊接的速度，也能夠保證進行船臺拼配時候的可靠性和穩(wěn)定性。相關的設計人員在進行對分段接口的優(yōu)化工作時，要對輔助支撐材料進行適當?shù)纳釛墎砜s短船只拼裝所用的時間。設計人員在這個過程中，要對貨艙區(qū)的頂邊艙和底邊艙通過區(qū)域分段的方法進行分離工作。

總之，如今對于船體結構設計要求越來越高，在進行設計的額時候需要遵循一定的理念，同時在應用過程中需要采取有效的措施進行細節(jié)優(yōu)化，從而更好的確保整體建設質(zhì)量。