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浅谈船体结构的细节处理

发表时间：2020/8/12 来源：《基层建设》2020年第10期作者：谢荣盛何文雄

[导读] 摘要：受益于全球经济紧密联系性，社会不断进步，船舶的运用频率越来越高，在多个领域均有运用，如国防、旅游以及运输等，这一定程度上对于船体质量提出了更高要求，因此要做好船体结构的设计工作，才能够实现我国航船事业的发展。

        广州文冲船舶修造有限公司广东广州 511462
        摘要：受益于全球经济紧密联系性，社会不断进步，船舶的运用频率越来越高，在多个领域均有运用，如国防、旅游以及运输等，这一定程度上对于船体质量提出了更高要求，因此要做好船体结构的设计工作，才能够实现我国航船事业的发展。主要围绕船体结构设计及建造的细节处理展开分析和论述，首先介绍船体结构的设计，然后分析船体结构设计以及建造的相关细节处理。
        关键词：船体结构；细节处理
        引言
        随着航运事业的不断发展，作为重要交通工具的船舶越来越受到人们的重视，船舶的设计与建造更是得到重点关注。目前，各造船强国的设计水平和技术能力日趋成熟，然而在设计过程中的一些细节问题往往有所忽略，导致建造过程和交船运营后暴露出许多问题。船体结构设计关系船舶强度和安全，结构的细节设计和处理更为重要。本文从结构设计的不同阶段以及对建造施工的影响，对其中一些细节要点进行总结和探讨并提出改进措施，经验证取得了良好的效果。
        1船体结构设计条件
        建造船舶最基础的要求是安全航行，只有确保安全才能航行。结构设计要在船体基础设计上保持船体的稳定，还要全面考虑到力学作用。船舶航行可以利用海上风浪，根据气候分析得来的数据进行航行，根据数据规律去应对恶劣天气，但船舶自身的承重性必须得到保障，外形设计需要满足动力需求的标准。实际建造中，需要在图纸设计的基础上，结合船舶的特定要求进行构思分析，既要达到客户的设计要求，又要满足船舶自身的稳定性。船舶结构设计的建造水平需要达到基本的设计要求，明确规范和船舶推运行中的各项功能是否符合要求设计，在结构设计的细节方面进行把控，并且保证建造材料质量，确保使用性能达到实际要求。船舶建造最重要是在运行中的实用效果，需要根据不同角度进行分析，船体的形态、甲板的安装以及相对应的负荷条件都需满足要求，并且船舶不仅要负荷人员，还要考虑到装载货物的情况，保证设计建造的安全。
        2船体结构的细节处理
        2.1船体的分段接口工作细节处理
        ①分段辅助支持。进行船体结构设计之前，需要以统筹的心态纵观全局，从前期设计到后期建造，均需要有一定的支持。第一，为了建造出高质量的船舶，要做好各方面的沟通，结合船舶的需求考虑辅助性的支持方式。吸取宝贵的建议，结合专业人员的经验和船体检测情况开展分段设计与辅助支持。第二，船舶的分段设计要做到以人为本，能够给用户带来方便，这就需要进行必要的辅助支持。第三，根据结构设计的需求，设置足够数量的辅助支持，切实提高每一段设计质量，从而确保整个船舶质量。②船体装配细节。为了提高船体的生产效率，使最终的船舶可以安全航行，就需要注意换题装配的细节。在传统的分段方式中，船体的分段接口以P型为主，这样就容易导致重心不稳。为了避免这种现象发生，保证船身稳定，就需要采取辅助的方式进行支撑，才能保证船体装配顺利进行。与传统方式相比，这种辅助方式可有效提高工作效率与船舶质量。为了进一步提高船舶的安全性与生产效率，更多会采取R型的分段方式减少重心不稳的问题。虽然这一改变非常微小，但是却有很大的作用。R型分段方式可以简化作业，使操作更加便捷。采取填角焊就可以完成焊接和装配，实现顺利组合。对分段接口型号进行改造后，不仅能够提高生产效率，还可以确保重心平稳，船体的安全系数显著提升。③船体舾装细节。船体舾装细节主要体现在以下几个方面。第一，船舶制造的舾装工艺有分段式舾装、船台的舾装以及码头的舾装，分清楚这几个工艺，方可加强对细节的处理。第二，注意分段舾装结构，按照船舱结构进行分段，除了船舱的上下平台之外，要对双层底采取分段处理。经过处理后，双层底会低于外板和前端臂的高度。这种处理方式的结果是对设备产生不良影响，影响舾装质量。

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为了改善现状，就需要从细节处入手，将这一高度缩小，或者安装临时板，就能够减少不必要的工程量，将安装舾装成本控制在合理范围内。安装后，再将临时板拆除，就能够实现船体舾装细节的优化。
        2.2防堆积板位置选择的优化处理分析
        船舱围板角落部位是防堆积板通常被设置的位置。防止散乱货物堆积是防堆积板的主要功能，但是将防堆积板设计在船舱围板角落部位存在明显的不合理性，该部位为应力区，较为危险，所以一定要把关于这块板的所有注意事项处理好。为了增加防堆积板设计的安全性和可靠性，可以将落货板设计在船舱角落部位，这样可以避免杂货乱堆乱放的问题，能将防堆积板的受力负荷减轻。应力位置低于防堆积板的情况下，需要设计人员关注受力对船舱的影响，此时要提高防堆积板的光滑程度，尽可能将应力减小到最小。甲板和落货板之间的距离要根据船舶实际情况来定，尽可能减小应力对船舶的影响。
        2.3结构过梁孔补板
        在设计中，很容易忽视结构过梁孔补板的问题，针对不同船体的不同要求，客户就会按照自己的需求来提出对应的要求，而设计人员一般会选择标准规则来进行设计，但是却很容易忽视这一内容。此外，考虑到机舱是各种管系集中的区域，这样就可能与船体结构出现冲突。一般来说，就容易出现在船体结构上为了布置管系而打孔的情况，而这一问题也一直困扰着设计人员。如果将原本的过梁孔直接改变成为镶嵌型的切口，这样就可以让管系布置的空间大幅度的增加，并且还可以减少结构的过梁孔，这样就可以将原本布置冲突加以改善，同时也可以满足空间利用率的提升。
        2.4生产设计中结构的细节设计
        在船舶的整个设计周期当中，生产设计是最后也是最为重要的环节。生产设计当中需要注意和改进的细节问题多而繁杂，限于篇幅，本文仅对典型细节问题进行探讨：首先，对于分段划分的设计必须与施工单位紧密沟通和合作，依据具体情况进行设计，如施工单位起重设备的吊装能力、施工场地布置情况等。其次，生产设计过程中因轮机、电气等专业需要预开的贯穿孔应在板件套料前开出，这样可以减少分段人工开孔，有利于开孔质量和缩短工期。对于船体构件上设置的通焊孔应根据船型和区域功能进行设计，非特殊区域在施焊可行时通焊孔尽量减小以避免开孔过大焊后增设不必要的补板。部分舱室舱壁扶强材上端的肘板因装修效果受到限制时，可将肘板设计成与扶强材一体化，既满足强度要求又减小了肘板尺寸从而满足舱室装修效果。
        2.5底部冲击板的细节处理
        底部冲击板是整个船舶的基础，设计时对其细节改造的部分很多。工作人员必须要加强底部冲击板的管理工作，选择更为科学的方式合理设计。在设计时，需要按照标准要求先安放舱底板，再安装其他设计板块，严格安排安装顺序，避免因顺序出错产生质量问题。船舶舱底的最外层底板需要打造成流线型，减少底部的压力，为安装侧身管做好定位准备，确保后期建造时定位设备能够顺利安装。这虽然会在一定程度上增加细节建造的难度，但对于后期的船舶运行有很大帮助，减少后期行运过程中的纰漏，精准控制好船舶的航行状况。
        结语
        总而言之，在进行船体结构设计中，考虑到船体结构设计工作量较大，所以，很多细节工作都需要做好对应的设计与安排，并且还需要合理的优化整个结构设计。利用多样化的转变船体结构设计，这样就可以提升船舶生产质量，确保其达到既定的标准。
        参考文献：
        [1]刘建峰.船体结构设计及建造的细节处理[J].黑龙江科技信息，2017，（08）：49.
        [2]顾天一，杨明敏.船体结构设计及建造细节处理研究[J].科技展望，2017，（13）：79.