关于船体结构设计方式的分析

发表时间:2018/7/25   来源:《基层建设》2018年第17期   作者:沈刚
[导读] 摘要:本文主要从船体整体结构设计的基本设计条件、主要设计内容、设计过程、设计型式这四个方面,对船体整体结构的设计方式开展了详细的论述及分析。
        太平洋海洋工程(珠海)有限公司
        摘要:本文主要从船体整体结构设计的基本设计条件、主要设计内容、设计过程、设计型式这四个方面,对船体整体结构的设计方式开展了详细的论述及分析。从而能够更好地把握住船体整体结构设计要点,善于运用科学的船体整体结构设计优化方式,来进行船体整体结构的合理化设计,以充分满足于船只实际的使用及各项功能要求,为我国船体生产及制造业的持续性发展奠定基础。
        关键词:船体;结构;设计;方式;分析;
        前言
        船体(Ship body),又称之为船壳或壳体。船体结构(hull structure),主要是由船舱、甲板、船体的骨架、船壳、上层的建筑所构成。伴随着我国社会经济的持续性发展,各行业领域都呈现着良好的发展态势。那么,在这种良好的发展态势之下,对我国船体生产及制造业提出了较高的要求。而为了能够更好地满足于这些现实要求,我国众多的船体生产及制造业就必须提高对船体结构整体设计的重视程度,降低纳入至最为核心的工作内容,并对船体结构整体设计的方式实施全方位的分析及研究,并结合以往的实践经验,不断提升船体结构整体设计的专业化水准,以设计出最符合行业需求的船体结构,为我国船体生产及制造业在新时期的突破性发展奠定基础。
        1、基本设计条件概述
        船体结构整体设计,其需以实用性为基本要素,以安全性为核心,以外表为基础设施美化性设计。那么,对于船只来说,安全是第一要任,确保安全地行驶是最为核心的设计要素,这也就决定了船体稳定性设计是船体结构整体设计最为核心的理念,设计期间广大设计者必须遵循力学的基础性原来实施合理化设计。依据航海的基本规律,可应对于各种航线路恶劣及复杂的天气,以保证船体整体结构具有较强的承重性能。在进行船体结构整体设计期间,设计者需满足于船只航行的基本动力需求,必须结合多方的经验及数据资料,进行科学地思考及精准的计算分析,以保证船体结构整体设计的合理性与科学性。
        针对于船体结构整体设计的稳定性要求,主要表现在建造技术的综合水准需满足于实际的设计条件,船体整体构建过程需思考分析相关设计的参考资料,对船体整体结构的实用性予以有效性研究,以充分保证船体结构整体设计符合实用性要求;此外,在进行船体结构整体设计期间,相关设计者还需考虑到实际使用及预估这两个要点。从安全性角度来分析,该实用性为最为基本的要求。从后期的投放使用及成本结算角度来分析,相关设计者就需以预算为基准来对各项技术予以优化改进,以查找到经济利益与安全性的结合点,并以经济实用性为根本原则,在防止材料浪费基础上,尽最大可能地次啊要最佳安全且环保性的材料,以充分凸显出船体结构整体设计的真实价值。
        2、主要设计内容分析
        关于船体结构整体设计的主要内容,主要包含着三个方面:其一,为前期的设计方面。在前期的规划设计期间,需依据相关技术标准与设计条件,建立起设计任务具体的实施框架,将船体结构整体设计基础性图纸的预想稿件规划设计出来。而后,根据预计的方案与设计技术,对零件的规格、材料、用度等实施预算计划的构建,最后构成整体的预算总结,实施船体整体结构方式与尺寸的设计;其二,细节化设计方面。初期设计为大致的框架性预想,对于具体的设计需依据相关审批的建议予以合理化改进,尽最大可能地分析建造的细节,反复性确认各个材料的质量及构件型号,建立起满足于设计基本条件及具有较强系统性的船体结构整体设计方案,绘图结束后结合该设计方案,对船体结构整体设计予以精细化的补充设计,待精细化设计完毕后递交于审核部门予以全面性审核;其三,生产设计方面。在该设计方面主要是生产材料、生产条件、使用过程当中尤为应当注意的相关问题。同时,还包含着施工具体说明及图纸配合性设计方案等。那么,在完成这些设计内容之后,即可形成一个船体结构整体设计,为后期的船体生产制造提供必要的设计图纸依据。
        3、设计过程分析
        船体结构整体设计,在设计初期需实施分体及分段式的细化设计,由多重的部件组合而成。在一定程度上,虽然我国目前的船体结构整体设计水准已经有所提升,但是设计高度还具有一定的局限性,一体化船体结构整体设计还无法实现,而过分的统一化设计则必然会导致船体结构整体设计缺乏科学性及合理性。因此,为了能够更好对船体结构整体设计进行更为科学的设计,就需对设计过程开展全方位的分析与研究。其一,分结构的设计,其虽需考虑到连接与组合等问题,但具体设计较为简洁化,针对于较小规模的生产及设计来说,较为便捷。在进行船体结构的分段式设计期间,需将船体结构实施分界,将其分界为相互之间有着密切联系的若干部分。同时,对于具体收尾及上下的结构,需予以拆分,开展分组式的设计建设,对组合后提醒予以充分思考分析,在分组拆分设计期间,需保证统筹性的操作,注意把握组装设计的每个细节;其二,船体自身的性能是否符合实际应用要求,主要取决于材料质量及构件性能。同时,也会受海上恶劣环境及气候所影响,这些都对船体自身的各项性能产生直接性影响。因而,在进行船体结构整体设计期间,需考虑到各种材料及构件性能,确保所选用的材料及相关构件符合标准,并精准计算船体结构载荷能力,可适当利用信息化技术手段,对所以信息数据予以整合分析,预计承重值。此外,还需充分考虑到海上航行的基础条件等现实情况,以设计出高质量的船体结构。
        4、设计型式研究
        船体的整体结构,最为基础性的模式为板板材与型材相结合,称之为板架式结构。依据结构所处功能及地方的不同,可手动将它分成若干个干板架。如,甲板的板架、船底的板架等。那么,通过对船体梁的有效性分析,依据不同的骨架排列,船体通常会为大规模型式结构与横纵性骨架型式的船体结构。那么,针对于大规模型式的船体结构,在实施具体设计期间,设计者需充分考虑到船体自身的安全性,所应用的板材需符合基础性受力的条件,在恶劣环境下可有着较大的承受力,确保船体整体结构的平衡性设计,从根本上提升船体整体结构的安全性;那么,针对于横纵性骨架型式的船体结构,以干货船为例,如图1所示,在进行船体整体结构设计期间,船只的长度需控制在10m-120m范围内,L/D 不超过12时,船底的外板实际厚度不可依据强度性为依据,而应对法以磨损及锈蚀情况为依据来进行合理化设计;整个弯矩不可过大,中刨面的模数标准数值也不宜过大;基于船底极易搁浅,且缺少相应的护板。因此,在设计船底结构期间,需依据实际磨损程度来进行船底厚度的设计。舷侧的结构型式,应横舱壁间距离,来确定船底及甲板之间的距离。
 
        图1  船体横骨架型式示图
        5、结语
        综上所述,当下是我国船体生产及制造业最为重要的发展时期,为了能够更好地把握住这一发展契机,就需对船体整体结构的设计方式开展综合性的分析及研究,不断提升船体整体结构设计的专业化水准,让我国船体生产及制造业逐步迈向新的发展征程。
        参考文献:
        [1]吴海冬,谢永和,邹海江,黄俊.船体结构设计方式的分析与阐述[J].江苏科技大学学报(自然科学版),2017,10(06):259-260.
        [2]刘建峰,吴本华,周应生,蔡金伟,等.船体结构设计及建造的细节处理[J].浙江国际船舶工业博览会暨学术论坛,2017,19(08):116-117.
        [3]Gu Tian I,Sun Yujie,Yang Yongxiang,Dai Xueliang,Wu Zhibing,Jin Xue Qin.Research on hull structure design and construction details [J].Journal of Shanghai Jiao Tong University,2017,30(13):210-211.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: