關(guān)于船舶船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的研究

1、 關(guān)于船舶船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的研究 摘要：現(xiàn)階段，在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計生產(chǎn)過程中，要實現(xiàn)基礎(chǔ)工藝、設(shè)計理念等各類元素的有機(jī)結(jié)合，才能有效提高船體的設(shè)計效率。目前，在生產(chǎn)導(dǎo)向理念的指導(dǎo)之下，需要以推廣節(jié)約型、集成化設(shè)計為主，全面降低施工成本，有效地提高船體的生產(chǎn)效率，以標(biāo)準(zhǔn)化科學(xué)化為主。在具體作業(yè)時，需要以生產(chǎn)導(dǎo)向作為基礎(chǔ)的理念，指導(dǎo)做好船體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析探討工作。這時，需要站在專業(yè)角度，做好船體結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計模型，全面提高船舶的結(jié)構(gòu)完整性和準(zhǔn)確性。在制造領(lǐng)域加大船體結(jié)構(gòu)設(shè)計的管控工作，這對提升整個船舶制造質(zhì)量有著積極的引導(dǎo)作用，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率，推動船舶制造行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展和運營。關(guān)鍵詞：船舶船體結(jié)構(gòu)；優(yōu)化

2、設(shè)計；策略引言隨著航運事業(yè)的不斷發(fā)展，作為重要交通工具的船舶越來越受到人們的重視，船舶的設(shè)計與建造更是得到重點關(guān)注。目前，各造船強(qiáng)國的設(shè)計水平和技術(shù)能力日趨成熟，然而在設(shè)計過程中的一些細(xì)節(jié)問題往往有所忽略，導(dǎo)致建造過程和交船運營后暴露出許多問題。船體結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系船舶強(qiáng)度和安全，結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計和處理更為重要。1船體結(jié)構(gòu)設(shè)計條件建造船舶最基礎(chǔ)的要求是安全航行，只有確保安全才能航行。結(jié)構(gòu)設(shè)計要在船體基礎(chǔ)設(shè)計上保持船體的穩(wěn)定，還要全面考慮到力學(xué)作用。船舶航行可以利用海上風(fēng)浪，根據(jù)氣候分析得來的數(shù)據(jù)進(jìn)行航行，根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)律去應(yīng)對惡劣天氣，但船舶自身的承重性必須得到保障，外形設(shè)計需要滿足動力需求的標(biāo)準(zhǔn)。實際

3、建造中，需要在圖紙設(shè)計的基礎(chǔ)上，結(jié)合船舶的特定要求進(jìn)行構(gòu)思分析，既要達(dá)到客戶的設(shè)計要求，又要滿足船舶自身的穩(wěn)定性。船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的建造水平需要達(dá)到基本的設(shè)計要求，明確規(guī)范和船舶推運行中的各項功能是否符合要求設(shè)計，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的細(xì)節(jié)方面進(jìn)行把控，并且保證建造材料質(zhì)量，確保使用性能達(dá)到實際要求。船舶建造最重要是在運行中的實用效果，需要根據(jù)不同角度進(jìn)行分析，船體的形態(tài)、甲板的安裝以及相對應(yīng)的負(fù)荷條件都需滿足要求，并且船舶不僅要負(fù)荷人員，還要考慮到裝載貨物的情況，保證設(shè)計建造的安全。2船舶船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計策略2.1肘板強(qiáng)度處理肘板是最廣泛采用的連接形式，如用于舷側(cè)縱骨與底部肋板或縱骨等的連接、橫梁與縱桁的

4、連接、肋骨與橫梁的連接等。肘板因大小和位置的不同，需要加面板或者加強(qiáng)筋，設(shè)計人員需要注意，要嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，不能隨意處理，否則會給建造帶來不必要的麻煩。一般，肘板自由邊超過60倍肘板厚度，需要加折邊或面板，再就是高應(yīng)力區(qū)的肘板需要面板，通常情況下，肘板邊長大于所連接的較小構(gòu)件的腹板高度1.5倍即可，厚度與構(gòu)件腹板相同。2.2散貨防堆積板設(shè)計為了保證船舶的使用性能，在進(jìn)行船體建造時需要設(shè)置散貨防堆積板，在實際建造時經(jīng)常會忽略腳踝位置的應(yīng)力條件，因此應(yīng)該盡量保證防堆積板與主甲板之間存在著一定的距離，應(yīng)該保持在1015毫米之間，才能夠保證散貨防堆積板的安全性，能有效的防止出現(xiàn)承載力下降的現(xiàn)象，真正

5、的對散貨進(jìn)行管理，并且防止角隅位置受到壓力的影響，造成下沉。2.3測深管底部防擊板細(xì)節(jié)優(yōu)化處理在測深的過程中使用測深錘，測深錘落到底部時，會對外板造成沖擊，損壞外板的油漆，因此要在測深管底部安裝防擊板。傳統(tǒng)建造模式，要等測深管安裝完成后，才能確認(rèn)防擊板的位置，再將防擊板安裝在底板上，這種模式施工的難度很大，也會耗費較長的施工工期，難以提高生產(chǎn)效率。為了應(yīng)對這種情況，必須加強(qiáng)對測深管底部防擊板的詳細(xì)處理?？梢栽诎惭b前，在測深管底部安裝好防擊板，再在測深管的底部鉆一個長孔以滿足測深要求。這樣船體施工時測深墊板的安裝就可以在地面上完成，不需要前往船艙中進(jìn)行安裝，施工工作量會明顯減少，船體施工效率會得

6、以提升。2.4斷梁優(yōu)化處理如何在船舶設(shè)計的過程中優(yōu)化斷梁問題，目前是船體建造急需解決的問題。首先需要對斷量進(jìn)行認(rèn)真分析，時刻定位斷梁的結(jié)構(gòu)，分段采取處理方案，對每個環(huán)節(jié)的焊接點均進(jìn)行鞏固。船體建造最重要的是確保其完整性，在處理斷梁問題時需要盡量避免拆拆補(bǔ)補(bǔ)的情況，切記不能用新梁去補(bǔ)舊梁，這種工作方式無疑會增加工作人員的工作量，嚴(yán)重影響船體的完整性。工作人員在進(jìn)行修補(bǔ)時，可以采用最新的理論結(jié)構(gòu)，既保證梁的強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)，又可以不影響其他組成結(jié)構(gòu)，做好記錄數(shù)據(jù)，能讓客戶清楚地掌握梁的情況，減少操作顧慮。2.5船體分段細(xì)節(jié)優(yōu)化處理分析2.5.1分段式輔助支撐分段輔助支撐細(xì)節(jié)的優(yōu)化可以為船體結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步

7、設(shè)計提供支持，這就要求船體設(shè)計師需要與船體建造者和船體檢驗員多溝通，考慮到不同部門的意見和建議。船體設(shè)計師應(yīng)該全面分段輔助支撐的功能，以確保輔助支撐的數(shù)量足夠，為后續(xù)設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)。2.5.2船體分段舾裝細(xì)節(jié)船體舾裝一般分為分段舾裝、合攏后舾裝。為了減少油漆破損和后期結(jié)構(gòu)的修改，大部分舾裝件安裝都是在分段階段完成的，分段舾裝結(jié)構(gòu)是船體舾裝需要關(guān)注的問題。傳統(tǒng)的雙層底結(jié)構(gòu)，外板和前段臂要高于雙層底，一般約為13cm，此種舾裝設(shè)計會對設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)影響，因此設(shè)計人員需要加強(qiáng)對該設(shè)計環(huán)節(jié)的注意，在減少舾裝成本投入的基礎(chǔ)下，做好該處舾裝設(shè)計細(xì)節(jié)處理。通常解決辦法是在艙底100cm以上的艙壁接口處安裝

8、一個臨時板。2.5.3船體裝配細(xì)節(jié)船體的分段劃分要根據(jù)建造場地的大小、吊裝能力、船體結(jié)構(gòu)等因素來劃分，船舶建造中的分段形式多為p型，p型分段的特征是重心不穩(wěn)，因此船體裝配在進(jìn)行細(xì)節(jié)優(yōu)化時，需要使用輔助結(jié)構(gòu)來支撐分段部分，提高分段結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。該設(shè)計環(huán)節(jié)如果不加注意直接會影響整個船舶生產(chǎn)的工作效率，同樣也難以保障船舶生產(chǎn)的安全性。鑒于此情況，現(xiàn)場一般要將p型分段方式改為r型分段方式。此種分段模式，會使合攏的操作環(huán)節(jié)得到簡化，2個分段焊接時只需要采用填角焊的方式進(jìn)行處理就可以順利完成船體裝配，可明顯提高船體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)效率，并保障船體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。2.6加固防堆積板防堆積板的后期處理是所有建造環(huán)

9、節(jié)中最核心的問題，船體建造會使用大量的材料原件，在施工現(xiàn)場會出現(xiàn)大量的散貨堆積，如果不能及時處理則會嚴(yán)重阻礙施工進(jìn)度。因此，工作人員需要提前放置貨物堆積架，做好材料的有序存放。在不同區(qū)域設(shè)置符合要求的堆積架，在危險系數(shù)較高的區(qū)域，工作人員一定要做好維護(hù)工作，及時清掃，使貨物擺放整齊，確保通道順暢。需要注意的是，一定要在與主甲板連接的區(qū)域留有空隙，在空隙內(nèi)管理好堆積架的清潔工作，做好細(xì)節(jié)化管理。結(jié)語在進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)設(shè)計及建造時，只有把握好細(xì)節(jié)才能夠打造出精品，滿足社會發(fā)展的需要，在進(jìn)行船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要做好輔助支持、分段接口以及通焊孔和過梁孔補(bǔ)板以及臨時通道口的設(shè)計工作。在船體結(jié)構(gòu)建造時需要對艙口圍板縱向軸端、散貨防堆積板和側(cè)深管底部沖擊板進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計。參考文獻(xiàn)1林垚.33.2m雙甲板拖網(wǎng)漁船船體結(jié)構(gòu)設(shè)計與問題探究j.科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2020,(05):98-99