船体结构设计方式的分析与阐述

船体结构设计方式的分析与阐述

吴海冬

(上海华润大东船务工程有限公司，上海202155)

摘要：船体生产设计和制造属于一项系统性较强且十分复杂的工程，其中包含大量的作业内容，同时船体生产设计工 作量巨大，种类较多，周期较长。安全高效地完成船体设计生产和制造工作特别重要，工作难度较大。本文主要分析并阐 述了船体结构设计方式。

关键词：船体；结构设计方式；分析中图分类号：U661.43

文献标识码：A

文章编号：1671-0711 (2017) 03 (下）-0139-02

在刚开始设计阶段必须要根据现场设备以及施 工流程，还有船体制造厂家施工规律去设计船体结 构，这样不仅能够确保结构自身的强度，同时还能 满足生产方面提出的需求，确保设计能够符合规范。 并且船体结构设计必须要根据具体的使用要求，刚 开始设计时要进行详细调查，构建满足预算和实用 性条件的计划以及有关的技术要求。

因此，本文将进一步分析和阐述船体结构设计 方式。

2船体结构设计主要内容

2.1前期设计

前期规划是针对技术准则以及设计条件对于设 计任务实施框架性的建立，设计基础的图纸预想稿 件，依照预计方案以及设计技术对于材料和零件规 格以及用度构建预算计划，同时构成预算总结，进 一步设计船体的尺寸和结构方式。2.2细节设计

初期的设计属于框架性的大概预想，针对具体 设计必须要针对有关审批建议进行改进，最大限度 思考建设制造过程的具体细节，重复确认每个构件 的型号和材料质量，构成满足设计条件，且系统性 较强的设计方案，绘图后结合设计方案阐述上报给 相关的审核部门。2.3生产设计

是生产条件和材料以及使用过程中值得注意的 问题，施工的具体说明，图配合的设计方案。

1船体结构设计条件

船体结构设计必须要将实用性当作参考，在确

保安全性能的基础上，对其外表进行美化。船只只 有在安全航行的情况下才能确保所有利益。船体稳 定属于设计的基本理念，结构设计必须要满足力学 条件。根据具体的航海规律，最大限度思考天气和 水文因素带来的影响，可以应对出航线路中恶劣的 天气，确保结构承重性，外部形态设计必须要符合 航行动力提出的要求，设计船体结构过程中必须要 总结多方面的经验，科学构思和计算，确保设计的 合理性。

结构稳定的具体要求实际上就是建造技术水平 必须要满足设计条件，构建过程中必须思考设计参 考材料的实际性能。

实用性属于站在设计角度要参考体系的问题， 船体和船舱以及甲板这些设计应该针对具体的装载 条件，设计必须要具有合理性，不仅可以包含预计 人员或者是货物，并且还要确保其安全。

船体设计过程中的重点因素就是预估和使用， 从安全性能这一视角看，实用性属于根本要求。从 之后投入使用结算成本视角来说，设计师必须要针 对预算改进技术，找到安全和利益的最佳结合点， 遵循经济设计这一原则,在避免材料浪费的情况下， 尽可能地使用先进环保安全的材料。

3船体结构设计的具体过程

船体结构在刚开始设计时是分体分段具体设计，

拥有多重部件组合形成，一体化的设计因为当前技 术水平有限，很难实现。同时过分统一容易导致部 分设计产生问题。

分结构设计虽然要思考组合和链接这些问题， 但是因为设计和建立十分简单，规模不大的设计 和生产以及检验实施起来方便。船体分段设计过 程中是把结构分界成有密切联系的几个部分，针 对具体的首尾或者是上下结构拆分开，分组设计 建设，尽可能地思考组合之后的提醒，在设计分 组拆分的过程中确保统筹工作，注重之后组装工

作的每一个细节。

船体符合性能与构造以及材料重量内部性能有 着密切的关系，并且因为受到海上一些不利条件的

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影响，船体本身质量属于核心因素。在对其进行设 计规划的时候，船体结构必须深入链接和加工，并 且质量和结构属于动态改变的过程，载荷能力预算 属于过程性计算，必须利用系统信息进行整合，达 到最后的承重预计，同时还要全面思考航行条件方 便的约束。

4船体结构型式

船体结构基础模式属于板以及型材的组合，还

可以叫作是板架结构。针对结构处于的地方和功能， 手动将其分成几个干板架。例如，船底和甲板板架等。 通过分析船体梁，能够清楚甲板与船底板架可以说 是船体梁的上冀板和下冀板，舷侧板架则是其腹板。 其功能不一样，骨架排列模式不同，一

般分为横纵

骨架式结构。

大规模的船体结构设计必须要针对具体的承重 条件改变有关的架构模式。船体甲板以及底部设计 应该使用纵向承重骨架，利用支撑力提升船体的安 全性，板材一定要符合基础的受力条件，并且还要 思考恶劣条件下最大承受力，船舷必须要针对具体 设计横向结构，确保平衡受力，良好的载重性能。 横向设计还有一个优点就是占用的空间不大，可以 给船体设计提供较大的舱容量。

在纵向结构配置的时候，存在大量纵向构建必 须穿过横向构件，在分段合拢过程中，纵向构件有 大量的接口，导致纵骨架式结构配置难度较大，因 此部分情况下，就算是甲板和船底也应该使用横骨 架式的结构。

针对干货船，上面的甲板应该使用横骨架式机 构的详细情况为：

(1 )船只长度不超过l〇m的时候，船只长度 在10m到120m，L/D不超过11。整个弯矩不大，

中刨面模数标准值不大，部分强度要求成为重点的。

(2) 上方甲板时常摆放货物，进而横向荷载巨 大，若使用纵骨架式结构，相对较大的横梁将会对 于舱容造成影响。

如图1所示为横骨架式机构图。

针对船体应该使用骨架式结构的情况为：

(1 )船只长度不超过l〇m, L/D不超过12的 时候，船底外板厚度并不视强度情况确定的，而是 以锈蚀和磨损进行掌控。

(2 )船只中垂弯矩超出拱弯矩较大的时候。

(3)

船底容易搁浅，或者是舱内使用抓斗起货,同时舱底缺少护板，厚度主要取决于磨损程度。舷 侧结构型式，主要是横舱壁之间的距离以及甲板和 舱底之间的距离确定的。通常垂向距离不应该使用 横骨架式，这对于结冰区域航行十分重要。部分地

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区在冬天时常存在漂浮的冰排，船只的舷侧结构骨 架型式必须充分思考这个因素。

5结语

通过本文对船体结构设计方式的进一步分析和 阐述，了解到船体生产设计和制造属于一项系统性 较强且十分复杂的工程，其中包含大量的作业内容， 同时船体生产设计工作量巨大，种类较多，周期较长, 特别复杂。所以，必须要高度重视船体结构设计工作， 不断研究并改进设计方式，只有这样才能确保船只 安全的航行。

通过本文对船体结构设计条件，船体结构设计 主要内容，船体结构设计的具体过程，还有船体结 构型式的进一步分析和阐述，能够给船体结构设计 方面提供一定的参考和帮助。参考文献：

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