探討船體結構設計

摘 要：船體結構設計是近年來我國自主研發的項目之一，依靠先進的建造理論和國內外的設計實例，結合日漸發展的信息技術能夠通過立體、綜合的方式展現設計觀念和結構，文章對船體的結構設計提出建議和方法。

關鍵詞：船體；結構；設計

船體的設計要依據實際使用要求，設計之初要做好調查工作，建立符合預算、實用性要求的具體方案，以相應的技術手段滿足。

一、分析船體結構設計中的主要要求

船體結構的設計中，主要是考慮了使用性能這一主要的參考，因此，這就要求在充分保證船體結構的安全性能之下，進一步地美化船體的外觀，在船體設計中，安全是一個主要的問題，只有保證了船只安全的航行，才能將船體所承載的利益充分的保證，同時還能夠更好的保證船體結構的穩固的理念，所以在船體結構的建構中，一方面要充分的保障各個方面都能夠符合力學的原理，另一方面還需要充分參考實際情況，例如航海條件、天氣以及水文條件等因素影響，從而使得設計出的船體既能夠應對出航中各種極端天氣，又能夠在結構中充分保證承重性，在這一條件下，使得船體的外形設計能夠更好地配合航行中各種動力要求，此外，還需要考慮實用性的問題，這是從設計的角度出發，將各種設計參數充分納入參考的體系中，例如船體、甲板以及船艙等，在設計中需要根據船體的實際裝載而選擇一個合理的設計方案，保證其既能良好地容納預計貨物或者是的人員，同時又能夠使得船體提供一個安全舒適的環境。

二、分析船體結構設計中基本內容

（一）初步設計。在船體的初步設計中，需要對其中的規劃方案加以具體化，其中主要包括了對技術標準的分析以及設計框架的構建，在建立的初期主要是運用基本圖紙把預想凸顯出來，從而形成一個草稿圖，然后根據預案以及設計技術進行選擇其中的材料、部件型號以及建立預算，最后形成一個預算報告。

（二）詳細設計。在船體設計的前期，主要考慮的是對設計框架大體預想，其中需要將細節設計進行處理，從而使得船體的結構設計中能夠符號依照相關，最終獲得審批意見，而在這個過程中需要充分考慮船體建造中的細節[，然后再次明確材料的型號，從而形成一個符合設計系統的方案。

（三）生產設計。這主要是對船體設計中將方案付諸實踐的過程，即就是生產要求，以及在施工中所需要使用的材料和注意事項，從而使得材料能夠在施工詳細解釋中符合設計的圖紙以及施工方案。

三、船體結構設計具體實施過程

船體結構一般情況下是在設計初期就進行分體、分段加以細致構建，其中還有一部分是多重部件之間的組合，因此，在船體結構的設計中，需要實現一體化的目標是目前設計水平難以達到的，并且在一體化中還是會在局部出現問題，所以需要對船體結構進行分段處理，在分段中，需要充分地考慮其中各個要素之間的組合以及連接的問題，這對于船體中小規模的設計以及生產是較為容易實現，而對于船體結合中的分段設計，則需要實施一個有機體分段，在首尾、上下結構方面進行有效拆分以及組建，同時還需要將一體性的技術加以優化，從而更好地統籌船體的總體結構；再者就是充分考慮船體中關于負荷性能和船體之間的構造、重量以及材料內部的性能關系，同時，在結構方面還需要對出航條件進行有效考慮，以免發生海上負面的影響，其中船體的自身質量屬于一個十分關鍵性的因素，因此，在設計與規劃中，需要進一步對船體結構加強銜接與加工，使得船體質量以及結構也方面保持一個動態化的過程，這有利于船體結構對載荷能力加以測算，同時還充分地考慮航限制性的條件。

四、對船體結構的分析

船體結構中一個基本結構的分析，主要是針對其中的板以及型材加以組合的分析，這又被稱為板架結構，而根據船體結構的位置以及做用，可以進行人為分成一個若干的板架，例如船底的板架、甲板的板架以及舷側板架等，經過船體梁的分析得到，甲板與船底板架之間就相當于船體梁中的上、下冀板，而其中的舷側板架則相當于船體梁中的腹板，它們具有不同的作用，而在骨架排列中，其方式也具有不同，通常情況下，可以將其分成兩個部分，一部分是縱骨架式，另一部分是橫骨架結構，在大型船舶的設計中，需要根據船體的實際結構中所承重的要求而調整相關船體的架構方式，在甲板以及底部設計中，主要采用的縱向架式，它能夠更好的承重骨架，其所具有的支撐力也能夠更好地增加船體中安全的性能，而板材的要求也滿足船體基本受力的要求，同時，在極端情況下，需要進一步的考慮其中承重的上限以及船舷的問題，因此在這個過程中，需要根據實際的設計進行橫向結構方式的采用，從而保證其受力的均勻以及載重性，在橫向設計中，還可以體現出優點，即占用的空間較小，從而能夠使得船體結構中獲得更大艙容，而對于其中的工程船，在上甲板中比較宜于使用的是橫骨架式的結構，其中需要主要的情況如下表1所示。

因此對于船體結構的設計而言，在船底的結構中，比較易于擱淺的部分或者是其中的艙內，需要承擔大量的貨物時，這時就要考慮到艙底中的護板，可以通過增加船底板的厚度加以保護，而對于其中舷側的結構型式，主要是由橫艙壁的間距以及甲板之間的距離而定的，當其中的距離較小時，則需要考慮應用橫骨架式，其中比較重要的是對于冰區的航行就顯得十分重要。

五、結語

由于我們再設計中嚴格遵守以上所述的結構設計原則及結構處理工藝，目前沒有發現整體或局部振動以及結構安全缺陷。并具有布置合理，艙容利用率高。因此只要我們這幾上予以重視，建造質量上加強監督，工藝上認真處理，在結構上會得到一個滿意的效果。

參考文獻：

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