船體結構設計方式的分析與闡述

浦臻榮

摘要：在船體結構設計過程當中，必須要考慮到現場設備、施工流程以及船體制造的相關廠家的規律進行船體結構的設計，不僅能夠有效的確保船體結構的強度，還能夠保證生產需求得到滿足，符合相應的規范要求。在設計過程當中需要根據船體的使用需求，詳細的了解情況，制定科學、合理的計劃方案。

關鍵詞：船體結構；設計；方式

1結構設計概述

1.1結構設計具體條件

在船體結構設計的過程中，應當認真考慮其實用性能，在使船體結構安全性得到保證的前提下使船體外觀變得更加美觀。在船體的設計理念中，穩定性處于基礎地位，船只結構設計應當與相關力學條件符合。運用實際的航海定律，充分考慮水位與天氣因素所造成的影響，使船體結構的承重性能得到充分保障，在設計船體外部形態的過程中，應當滿足航行動力的相關要求。為了保證設計工作的科學性與合理性，應當做好相關經驗的積累與總結工作，運用科學的方式方法進行構思與計算。關于船體結構穩定性能的要求方面，指的是建造技術水平應當與設計條件相適應，在建造的過程中，應當對設計參考材料的具體功能進行認真考慮。在設計船體時，預估因素與使用因素占據非常重要的位置。從安全性這一角度出發，船體設計的根本要求就是其實用性。從之后所投入使用結算成本的角度出發，作為設計師應當根據實際的預算情況，開展相關使用技術的改進工作，確保實現安全與利益的最優結合，認真貫徹并落實經濟設計的原則，最大限度地減少材料浪費狀況的發生，在選擇所運用的材料時，應當優先考慮并最大程度地運用環保安全科學的材料。

1.2結構設計內容

（1）前期設計要點

在前期規劃工作開展的過程中，主要根據相關的設計準則與有關設計要求條件制定框架性的設計任務。對基本的圖紙預想稿件進行設計，根據有關預計方案與相關設計技術要求，制定材料與零件規格和用度預算計劃，并作出相關的預算總結，深入開展船體尺寸大小與結構方式的設計工作。

船體結構設計的初始階段，就是大致的設想階段，具有一定的框架性，根據實際的設計要求與規定，根據相關的審批意見與建議，注重開展相關設計的修改工作，對制造建設進程中的詳盡細節最大程度地予以考量，對所有構造器件的型號與材料質量，注重開展多次的確定工作，確保與有關設計的要求與規定相符合。關于船體結構設計方案方面，應當注重將設計方案的全面性與整體性予以突出，當繪圖工作結束之后，應當與相關設計方案聯系起來，并將相關內容向有關審核部門進行匯報。

（2）生產階段設計

在生產設計船體結構的過程中，應當重視起生產條件、生產材料以及運用過程等問題，關于實際的施工說明圖方面，應當與船體結構設計方案相符合，滿足船體結構設計方案的相關要求與規定。

2結構相關細節設計要點

2.1船體的分段接口處

（1）分段式支撐。設計人員在對船體的結構進行設計時，一定要考慮到后期的建造工作，為后續的具體施工提供相應的輔助性的支持。設計人員在設計船體時，要經常與船體檢測人員及施工人員進行溝通，全面聽取不同部門的意見。要注重利用輔助性的支撐實現船舶質量的提升，探索怎樣才能科學、精確、完美的完成船舶的高質量分段建造。針對出口穿的設計，早保證船舶建造質量的前提下還要要考慮船舶的方便快捷屬性。設計人員必須正確的認識到輔助支持所具有的意義和價值，保證輔助支持的數量足夠，這樣才能在細節上為船體的結構設計與建造工作打下良好的基礎。

（2）裝配細節。傳統船舶制造當中，船體的分段接口多為P型分段方式，這種分段方式最明顯的特點是重心不穩。因此，在后期的裝配過程當中，分段部分必須借助輔助設備的支撐才能夠保證安裝工作穩定、順利的進行。這是闡提的結構設計與建造的過程中應注意的細節之一，這不僅直接影響船舶生產的工作效率，對于制造的安全性方面也具有一定影響。目前。我國船舶制造業為了保證安裝的穩定性，將P型的分段方式變為R型分段。這種分段方式簡化了合龍作業的操作，進行組合時，只要用填角焊的處理方式進行焊接節可以完成裝配了，這種分段方式可以大大提高焊接的速度，同時也增強了船體的穩定性，保障了航運的安全性。

（3）舾裝細節。船舶制造當中的舾裝工藝可以分成三中——分段式舾裝、船臺的舾裝以及碼頭的舾裝，舾裝在船舶制造中的作用非常關鍵。對船體進行舾裝是要格外注意分段舾裝的結構。一般情況下，船艙包括上下平臺和雙層底。對雙層底進行分段時，前段臂和外板常常會比雙層底高出10～15公分。這種分段方式會對舾裝設備產生一些影響。舾裝時如果嚴謹的改善這一細節，能夠在很大程度上降低舾裝成本投入。可以在船艙壁接口處安裝一個臨時的板列，約高出船艙內底100公分，這樣可以大大減少舾裝船臺工程量，使貨船艙底的分段得到優化。

2.2通焊孔改進

通焊孔是為了使焊縫通過而在構件上開設的小孔，它雖然細小，但卻多變。工作人員在設計通焊孔時，應當以船的使用目標來作為設計依據。在傳統的船體設計當中，設計人員大多選擇把通焊孔設計在肋板上，但在貨艙當中，肋板并不是一個固定的部件，往往在貨艙區域每檔肋位都要加設補板。而補板數量過多，會直接增加施工現場的工作量和建造難度。所以，設計者在設計通焊孔時，要在符合設計規范的要求下，首先考慮到這一細節，盡量減少補板數量，做到省時、省料，提高建造效率。

2.3防堆積板設計

防堆積板往往位于船艙圍板的角隅處，其功能是為了防止散貨堆積。然而貨艙艙口的角隅屬于應力區域，有一定的危險性。所以，在放堆積板上，一定要做好細節的處理。首先，可以通過設置散貨落貨板來從根本上防止散貨的堆積，減輕放堆積板的工作壓力。其次，要意識到力的作用，既然處于高應力區，那么就應該保證這里的甲板有一定的光順圓滑程度，來降低應力的影響。比如，結合實際情況，設計好落貨板甲板板口的距離，就是一種行之有效的處理方式。

2.4肘板端部設計

肘板端部的細節處理是船體結構建造中所要注意的首要問題。通常來說，傳統的過渡肘板非常容易與開倉機軸承底座的加強結構發成沖突，肘板端部與主甲板的填角焊縫在運營中容易出現斷裂。所以，工作人員只有通過在艙口圍板側壁處縱向肘板的過渡形式來避免這種沖突的發生，從而進一步降低建造難度，同時可以使船體工藝強度得到提升。此外，設計者在處理肘板端部的過程中，應當以《船體結構相貫徹切口與補板》這一標準當中的相關規定為基準，這樣才能使處理效果達到理想的程度。

3結語

通過本文對船體結構的設計方式進一步分析和闡述，了解到船體設計與制造屬于系統性強并十分繁瑣的工作，其中需要大量工作內容，并且船體設計工作量極大，種類多，周期長，十分復雜。因此，必須要高度重視船體結構的設計工作，不斷的研究與改進相應的設計方式，保證船只航行的安全性。

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