韩选 阳志伟
湖北海洋工程装备研究院有限公司
摘要：船舶属于非常重要的交通工具，在当前的社会背景下，水路运输事业高速发展，船舶的重要性突显，同时，水运行业给船舶的性能提出了更高的要求，在这种形势下，船体结构设计也必须要得到有效的优化创新，引入更多的先进理念，打造性能优秀的船舶，满足我国运输行业的发展需求。船体结构设计是一个比较复杂的过程，其中涉及到了一些非常专业的工艺技术，设计人员需要着重解决工艺性问题，减少设计问题的出现。本文对此进行分析，并且提出了几点浅见。
关键词：船体结构设计；水运行业；生产工艺问题；解决建议
引言
近年来，受社会经济的影响，我国的水运事业发展势头迅猛，对船舶的要求也逐渐提升。在船体结构设计过程中，经常会出现各种工艺性问题，设计人员过于关注船体强度，对于船体其他参数的合理性缺乏有效关注，尤其是在经济性的设计方面更是存在严重的缺失，如果这些工艺性问题不能得到有效的处理，不仅会增加船厂的生产成本，而且船体的安全性和稳定性也无法得到保证，产生严重的安全隐患。下文对此进行简要的阐述。
1 船体结构设计条件
船体结构设计是船舶制作的基础性工作，船体结构设计工作非常重要，设计方案的合理性，会直接的影响到船舶制作成本以及船舶的运行性能，所以，这项工作必须要引起相关方面的高度重视。在船体结构设计环节，设计人员需要重点的考虑船舶的性能，包括船体结构安全性以及合理性，在这个基础上，增加艺术元素，提升船体的美观性，打造性能与美观兼具的优质船体。稳定性是船体结构设计过程中必须要重点关注的内容，是设计工作的核心，船体结构的力学性能可以满足实际的使用要求，尤其需要考虑水位、航行区域及天气因素，这些因素的变化，会改变船体承重能力。设计人员综合性的考虑问题，结合各种船体性能影响因素，对船体结构力学性能进行精准计算。关于船体结构的稳定性，主要是指在船体结构设计环节，要对各种结构材料的性能进行分析，保证制作技术与设计条件处于匹配状态，在经济性的理念下，尽量的应用先进技术，提升船体性能。设计人员必须要秉持经济性的设计原则，以资金控制为基本导向，开展合理的船体结构设计，减少资源的浪费，在可持续发展的理念下，各种材料的选择也要尽量的侧重于环保型材料，减少对环境的影响。
2 船体结构设计的主要内容
2.1前期设计
前期设计是船体结构设计的初始阶段，在这个阶段，主要是确定设计方向，根据设计准则以及实际的船舶使用要求，确定设计大纲，起草稿件，然后根据这些内容，结合行业设计规范，对船体造价进行计算。另外，在前期设计阶段，还需要对各种构件进行设计，确定构件尺寸的大小，为后续的船体结构设计打下一个良好的基础。
2.2详细设计
在前期设计工作完成以后，就需要进行详细设计，在基础设计的基础上，确定各个构件的参数信息，不断的在设计框架中填补新的内容，直到设计框架趋于完善。同时，在这个阶段，设计人员需要不断的修正和调节设计方案，调整船体结构设计方案中的细节，反复的确定构件材料应用的合理性，对材料应力和构件的荷载进行计算，保证船体构件材料可以满足实际的荷载要求，避免出现安全性问题，同时，可为将来的生产设计提供一定的准备，例如，板厚区的划分尽量与将来生产设计分段划分一起考虑，详细设计图纸中部分节点形式可根据施工单位要求进行局部节点的优化以便更好的吊装等。在详细设计完成以后，需要形成一个完整具体的设计方案，向相关部门呈交，以待审批。
3 船体结构设计中生产工艺问题的解决建议
3.1巡航问题以及解决策略
船舶的主要作用，就是负责水运，正常情况下，根据实际的使用需求，对船舶的巡航能力有非常严格的要求，在船体结构设计过程中，需要重点的关注船舶巡航能力，这也是当前的许多设计人员都忽略的问题。在船舶动力来源固定的情况下，如果想要提升船舶的巡航能力，就必须要在船体结构设计过程中，采用节能设计理念，降低船舶运行产生的能耗，只有这样的船舶才能具有更强的巡航能力。设计人员需要应用各种节能技术，降低船舶能耗，为船舶运行提供更加强大的动力。照明系统在使用过程中会消耗大量的能源，在传统的船舶设计模式中，照明系统运行所需要的能源，通常都需要牺牲动力来提供，在可持续发展理念下，可以应用太阳能电池板进行发电，在不影响船舶动力的前提下，为船舶提供稳定的照明。在船体中配置一定数量的储电池，太阳能电池板产生的电能可以持续不断的存储到储电池中，在需要的时候供给船舶照明，这种方式的应用，消除了船舶照明对其动力产生的影响，柴油发电机可以专门为船舶提供动力。另外，为了提升船舶巡航能力，可以在发动机方面入手，提升发动机性能。在船舶发动机的研发方面，我国还存在一定的不足，基于此，可以通过进口的方式，引入他国先进的发动机，促使船舶可以行驶更远的距离，提升船舶的节能性。针对船舶巡航问题，船舶运行过程中产生的阻力，是船舶巡航的重要影响因素，基于此，可以通过工艺性的调整，优化船体结构设计，对船舶线形进行光顺改良，减少风阻和水体阻力，在水线以下区域涂抹纳米材料，通过这样的方式，不仅可以降低船舶运行过程中产生的阻力，提升船舶巡航能力，而且纳米材料还具有抗腐蚀的作用，提升传统搞腐蚀性。
3.2船体结构配置问题以及解决策略
在船体结构设计过程中，船体结构配置问题也经常会出现失误，对船舶的运行产生了一定的影响，甚至会引发严重故障，造成一些风险事故。基于此，在船体结构设计环节，要重视操舵实验，优化船体结构配置，保证船舶的稳定运行。针对船体长度为25米的船舶来说，正常情况下，船舶两柱之间的距离一般在20米左右，以这种船舶为例，在船体结构设计环节，设计人员需要对船体入水深度进行合理的设计，入水深度要在二点五到二点八米之间，不能超出这个限度。为了保证船舶的正常运行，在船舶处于满负荷状态的时候，需要对船舶当前的运行参数进行测定，判断船舶性能，重点的检测船舶的动力系统和供电系统，保证在这种状态下，船舶可以处于正常运行状态，消除船舶中的风险隐患。船舶处于正常运行状态的时候，发动机的转数要处于一个规定地方范围内，一般情况下，发动机转数不能超出1900r/min，如果超出了这个范围，就被视为运行异常。为了降低船舶运行阻力，保证船舶的使用寿命可以满足实际的要求，需要对船舶的运行速度进行严格的控制，以25米船体长度为例，船舶运行速度不能超处12KN，保证船舶可以长期的处于正常运行的状态。
3 结束语
综上所述，为了打造优质船舶，需要加强船体结构设计的优化，严格的按照正确的设计流程开展专业性的设计，合理的应用各种工艺技术，推动我国海运行业的发展。
参考文献
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