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    船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建造研究論文

    時(shí)間:2021-04-12 19:31:21 論文 我要投稿

    船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建造研究論文

      【摘要】本文論述了船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建造中應(yīng)注意的多個(gè)細(xì)節(jié),并指出處理好這些細(xì)節(jié)的措施,這對于提高船舶的建造質(zhì)量、縮短建造周期有著重要的意義。

    船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建造研究論文

      【關(guān)鍵詞】船體;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);建造細(xì)節(jié);處理研究

      1船體分段接口的優(yōu)化處理工作

      1.1有利于船體的裝配工作

      圖1R型分段傳統(tǒng),我公司建造的散貨船,在貨艙區(qū)域分段作業(yè)的時(shí)候,一般會(huì)選擇分離頂邊艙、底邊艙的處理辦法,使其各自成為獨(dú)立的分段。傳統(tǒng)的“P”型的分段方法會(huì)導(dǎo)致船體重心分布的不均勻。在后續(xù)的船臺(tái)裝配作業(yè)中,就需要額外的輔助設(shè)備加以支持,才能確保分段作業(yè)時(shí)船體的穩(wěn)定性。現(xiàn)在,我們把對底邊艙框架的.設(shè)計(jì)加以優(yōu)化調(diào)整,重新設(shè)計(jì)船體框架的斷開界節(jié)點(diǎn),并加設(shè)面板。這樣的分段方法能夠使得部分底邊艙規(guī)劃到頂邊艙所在的段上,這樣船體就由“P”型分段轉(zhuǎn)變成了“R”型的分段,如圖1所示。這樣的處理方式大大簡化了底邊艙框架的分段合攏作業(yè),只需施以填角焊即可。這樣的細(xì)節(jié)處理方式既提升了船體分段接縫的焊接速度,同時(shí)也保障了船臺(tái)裝配的安全穩(wěn)定性。

      1.2有利于船體的舾裝作業(yè)

      以前本公司在分段劃分作業(yè)時(shí),往往把機(jī)艙劃分為雙層底、下平臺(tái)、上平臺(tái)等。船體機(jī)艙雙層底分段的外板、前端壁往往會(huì)選擇高出雙層底100mm到150mm的設(shè)計(jì)。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對雙層底的舾裝設(shè)備的安裝作業(yè)帶來了很大影響。為了提高預(yù)舾裝的量,本公司把散貨船的機(jī)艙底分段進(jìn)行了優(yōu)化,轉(zhuǎn)變成了雙底盆形分段,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在機(jī)艙前端壁的接口上增加了一個(gè)板列,大約高出機(jī)艙內(nèi)底1000mm。這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法大大減少了舾裝的船臺(tái)工作量。

      2改進(jìn)通焊孔減少補(bǔ)板

      以散貨船為例,其貨艙區(qū)域內(nèi)雙層底的內(nèi)底板與底邊艙斜坡板的相接處是應(yīng)力危險(xiǎn)區(qū)域。而在傳統(tǒng)的船體設(shè)計(jì)中,會(huì)在該處肋板以及肘板上開設(shè)半徑為50mm的通焊孔。這種通焊孔的具體工藝以及加工方法如圖2a所示。該通焊孔處的肋板以及肘板較多,所有檔肋部位均要加設(shè)補(bǔ)板,大量的補(bǔ)板需要,不但增加了現(xiàn)場的工作量,還增加了船舶建造的成本。這對這種狀況,將R50的通焊孔變?yōu)?0×10切角,如圖2b所示,焊后堵死,這樣的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)在滿足規(guī)范要求的同時(shí),減少了大量補(bǔ)板的作業(yè),節(jié)約了船舶建造的材料成本以及人工成本。

      3艙口圍板角隅處散貨防堆積板的細(xì)節(jié)處理

      以散貨船為例,其艙口圍板的角隅處,往往是只有散貨落貨板,以防止散貨堆積的現(xiàn)象。貨艙艙口的角隅處屬于應(yīng)力危險(xiǎn)區(qū)域,所以此處主甲板的施工一定要做到光順圓滑。散貨落貨板在設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者要注意在甲板板口和落貨板間留下10mm到15mm的縫隙,如圖3a、圖3b所示。如果前期的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中沒有留下間隙,如圖3a,圖3c所示,主甲板艙口角隅處就極易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。

      4艙口圍板縱向肘板端部的細(xì)節(jié)處理

      在艙口圍板中,圍板側(cè)壁端部縱向肘板的設(shè)計(jì)往往會(huì)使用如圖4a所示的過渡形式。這種結(jié)構(gòu)形式的過渡肘板非常容易會(huì)給開艙機(jī)的軸承底座結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖突,從而導(dǎo)致此處填角焊縫產(chǎn)生裂縫。針對這種狀況,我們將圍板側(cè)壁端部縱向肘板的設(shè)計(jì)使用如圖4b所示的過渡形式。這樣既能夠避免其與開艙機(jī)的軸承底座出現(xiàn)沖突,又具備施工簡單、工藝性的特點(diǎn)。

      5測深管底部沖擊板的設(shè)置

      船舶驗(yàn)收方非常在意測深管底部艙底板的測深墊板問題。傳統(tǒng)的船體設(shè)計(jì)中,本公司的測深墊板通常會(huì)使用如圖5a的形式。在這種類型設(shè)計(jì)下,測深墊板的安裝工序必須處在艙底板安裝工序之后,對于艙底板充當(dāng)外底板的情形,必須在測深管就位后測深墊板具備定位的條件,因此具體的施工非常得困難。為改變上述難題,本廠將測深墊板提前定位在測深管的底部,見圖5b所示。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下,僅需在測深管底部開一長孔就可滿足測深的需要。測深管可以事先地位組裝,不需要為了安裝測深墊板特意進(jìn)艙,減輕了施工個(gè)隊(duì)伍的工作量。

      6結(jié)語

      上述5個(gè)問題,均是我公司在建造船體中所遇到的。要建造世界領(lǐng)先的船舶,就要在船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建造中,加強(qiáng)對船體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)問題重視程度,盡可能的把細(xì)節(jié)問題處理到最優(yōu)。

      參考文獻(xiàn):

      [1]竺一峰,胡嘉駿,張凡,丁軍,祁恩榮.船體結(jié)構(gòu)典型節(jié)點(diǎn)疲勞模型試驗(yàn)[J].艦船科學(xué)技術(shù),2013(09):24~30.

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