船体结构设计中生产工艺性问题及应对措施 陈斌

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:陈斌 程明 王寅
[导读] 摘要:船舶结构设计过程中需要考虑到各种因素,必须保障船舶设计的效果能满足整体设计前提,设计人员在进行船体结构设计时必须具备专业的知识,并且具有一定的船舶结构设计经验,在具体设计环节,把所学知识与经验相互结合让知识更好地运用,展现出设计人员自身的才能,保证使设计出的船体结构能够发挥作用,让船体功能有效发挥。
        湖北海洋工程装备研究院有限公司  湖北武汉  430000
        摘要:船舶结构设计过程中需要考虑到各种因素,必须保障船舶设计的效果能满足整体设计前提,设计人员在进行船体结构设计时必须具备专业的知识,并且具有一定的船舶结构设计经验,在具体设计环节,把所学知识与经验相互结合让知识更好地运用,展现出设计人员自身的才能,保证使设计出的船体结构能够发挥作用,让船体功能有效发挥。本文对船体结构设计中生产工艺性问题及应对措施进行探讨。
        关键词:船体;结构设计;生产工艺性
        1船舶结构设计
        1.1设计标准
        1)安全性,在具体生产过程中整个船体都会受到各种作用力的影响,所以在船体结构设计时需要考虑到韧性条件,保证整个船在使用过程中的安全性。2)适用性,在船体结构设计时需要考虑到船舶的不同,因为受此方面影响会导致实际需求不同,在船体结构设计时需要根据实际情况按照具体需求指标进行设计,保证设计出来的成果符合现实需求,尽可能地提升船体结构的适用性。3)整体性,在具体生产环境中使用船舶,需要船体结构相互之间共同联结发挥作用,船体中各功能应用相通,所以在船体结构设计环节需要考虑到功能的全面性,尽可能地让全体各功能之间相互配合保证协调,让整个船体结构能够有机结合在一起发挥全面作用。4)工艺性,在船舶行业发展中考虑到船体结构设计,在设计环节必须保证使用先进的流程,严格按照当前的实际需求参考设计标准保证设计成果的合理性,在实际设计环节尽可能地提升设计效率。5)经济性,就目前的船舶制造生产来看,实际发展过程中由于多方面因素影响导致具有系统复杂性特征,实际生产过程中会需要大量的人力物力资源,所以在整个设计生产过程中必须考虑到经济要素,从设计阶段开始保证整个生产活动的经济型发展,但是整体上必须保证船体结构的适用性,在实际设计过程中参照现下的设计标准保证整体结构的质量。船舶行业发展船体结构设计必须以安全为基础,基于实际发展要求在设计环节利用各种新的工艺,提升船体结构设计整体水平,保证设计出的成果符合预期目标,并且在整体上考虑经济性目标。
        1.2设计理念
        1)在船体结构设计过程中需要考虑到船体建造过程中的任务总量,相关人员在工作中根据总工作量进行具体任务分配。在整个船只建造过程中船体结构设计占据总工作量的30%左右,而且在实际设计过程中需要考虑到后续生产使用多方要素,所以相对来说轮船结构设计综合性比较强,在此环节会涉及多个专业知识内容。2)船体结构设计完成之后需要工作人员在具体施工环节对所要进行的工作有充分认识,考虑到施工的具体内容,根据现场施工条件确认任务可能完成情况,以船舶建造标准为基础,考虑到当前建设过程中的准备条件,制定详尽的轮船建设方案,在实际分析过程中不断优化实现方案最佳化,而且根据船只建造的方案要提前绘制出相应的施工图纸。在轮船建造的设计施工整个阶段,需要相关工作人员加强沟通,管理人员要认真对待工作做好协调工作,保证人员工作具有一定的系统性。总而言之,在船体结构设计过程中要综合考虑,从宏观整体上把控,保证设计过程中各项操作顺利完成而且最终设计符合要求。
        2船体结构设计中生产工艺问题及应对策略
        2.1采用先进设计工艺,对船体结构进行分层优化
        船体结构设计时设计人员需要根据实际需求进行调试,在调试过程中控制好甲板厚度,根据船只应用情况控制好防水能力,并且对船只的整体前进动力进行调试,在船体结构设计过程中必须保证各部位材料性能符合要求,检查过程中要注意细节,详细排查之后才能使得设计施工完成的船只能够安全使用。同时,船体结构设计人员在实际设计工作中根据船舶结构控制设计顺序,在实际设计阶段立足实际情况进行方案调整,保证处于最优状态。

船体结构设计中需要特别关注负载部分的设计,在此方面结构设计时需要考虑到受力因素,找准受力的关键部位,此时设计人员根据实际设计情况分段设计,保证每一个结构设计环节都能够符合要求顺利完成。船体结构设计过程中有些需要双层结构,此时设计人员必须保证设计成果稳定性足够,而且在双层的船体结构中需要的存储空间要尽可能的大,这些因素都会对船舶运行中的动力和航行产生重要影响。船舶结构设计环节利用先进工艺进行分层,在实际建设过程中整体船舶骨架制作是利用高性能低碳钢架,此时在整个船只上承负荷载的主要是纵向骨架结构。所以在船舶结构设计过程中为了实现优化要充分利用力学原理,保证各种科学原理的有效运用,减少钢架承受的力以及整个船只底部的负载,避免船舶结构中钢架受力出现问题,通过这些有效措施的实施保证船舶航行的速度能够极大地提高。在进行船体结构横向架构设计时,为了增加对折角的保护,需要增添相应装置避免在使用过程中受到反作用力,此时可以增加船只自身的内部受力,通过相互抵消减少外力作用,让船只在运行过程中受较小的外部压力。
        2.2船体结构的安全性与合理性
        船舶行业发展中进行船体结构设计需要考虑到安全性和合理性,在实际设计过程中必须考虑到各种因素,船只运行过程中为了发挥整体功能各方应该有机组合和有效连接,在考虑此方面问题时需要从船体结构生产设计的规模方向涉入,船体结构设计生产过程中尽可能地保证各种工作的效率,此时可以把船体结构进行细分,在实际工作过程中各部分紧密联系,相关工作人员在有效交流之后开展实际工作,增加了船体结构设计、检验以及后续生产各环节的便利性。船体结构生产设计过程中考虑到实际生产的速度,在进行各部分工作拆分时可以按照不同的标准,立足船体结构设计生产的实际情况进行拆分,在拆分过程中可以根据整体结构进行上下拆分,实际设计环节把任务分配到各组,各部分操作中应该有效组合,但是在管理上进行统筹,在船体结构设计过程中避免细节方面出现问题,实际设计生产过程中各项操作严格按照标准落实。船体结构的构造和生产过程中所用的材料都会影响到组合后的整体性能,通常船舶作业中海上环境比较复杂,经常会在环境比较恶劣的条件下使用,所以船体结构设计过程中工艺选择必须以安全性为基础,此时重点关注质量问题,在船体结构精细加工过程中强化管理,并且保证各连接环节工作到位。同时,船体结构设计和后续生产过程中,每个环节都应该实时动态把控,根据实际质量要求科学调整实现动态化管理,具体工作必须结合现有的各种新技术,比如利用现代化的手段来进行船体结构计算,科学地预算出船体结构负载能力,为了满足实际需求利用现代化信息软件进行信息整合,在实际的船体结构负载承受计算过程中保证实际与预算相符。
        2.3在生产活动中使用高等级钢完成剖面设计,确保船体结构的稳定
        船体结构设计生产过程,为了保证稳定性需要选用合适的船舶用钢材料,比如船体的尾夹板和艏楼甲板就必须使用高等级钢,区域在连接过程中必须使用高强度螺栓进行连接,实际连接过程中必须保证负荷作用达到最佳,此时需要考虑到螺栓的轴向力和扭矩。相关材料选择时需要考虑到高钢强度钢的选用标准,尽可能地以现有的标准数值相互适应,在材料消耗过程中必须把重要指标控制在合理数值之间,比如碳和硅以及锰。船体结构设计时需要考虑到轮毂和船尾的距离,根据实际距离选择合适比例的设计方式,在整个设计过程中需要在端部进行加固处理,在整体上保证船体受损伤的抗受能力。
        结束语
        社会不断进步,对各方面的要求逐渐提高,船体结构设计为了满足实际需求要在实践中不断创新,在现有的船体结构设计理念基础上实现转变,为实际设计工作指明方向,船体结构设计中工作人员通过实践探索对设计方案进行优化调整,面对过去船体结构设计中的问题,采取有效措施解决,加强设计环节的检验工作,实现多元化优化发展,根据现有的方案进行详细分析,在实际设计环节根据具体要求可以分段设计,整体上保证质量。
        参考文献
        [1]高望曦,张伟勇.试论船体结构设计中生产工艺性问题及应对研究[J].商品与质量,2018,(45):107.
        [2]吴猛.浅谈船体结构设计的细节要点[J].船舶物资与市场,2019,(04):29-30.
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