试论船体结构设计中生产工艺性问题及应对研究

高望曦 张伟勇

武昌船舶重工集团有限公司 湖北武昌 430000

1 船体结构设计中的主要要求

对于船体结构设计具有很多要求，在进行船体设计的时候需要充分考虑各个影响因素，同时将安全作为主要前提，并且在这个基础上进行优化设计，例如美观度、舒适度等。对于船体设计具有一定的要求，主要包括以下方面：（1）需要满足物力上的力学原理，从而确保船体结构的整体稳定性。（2）对于各种不利航海条件的能力，包括天气、水流等方面。（3）进一步提高实用性，从而才能够更好的确保出航的安全，确保整体性能。从设计方面来看，在应用中需要充分的考虑各个影响因素，做好各个参数控制，包括人员、及货物的实际重量和乘船舒适性设计出合理的方案。

2 船体结构设计主要内容

2.1 前期设计

在进行规划的前期工作开展中需要根据设计原则进行，满足相关设计要求。在进行基本图纸预想稿件设计的时候需要根据设计方案进行控制，同时制定材料和零件规格和预算控制，并且做好相应的总结控制，从而能够满足船体尺寸以及结构设计等方面要求。

2.2 详细设计

船体结构设计的初始阶段，也就是属于摄像阶段，对于这个阶段具有一定的框架。根据实际设计要求和规定，根据有关审批意见和建议，应注意开展有关设计的修改工作。最大限度地考虑制造和施工过程中的细节，并多次强调确定所有施工人员的型号和材料质量，以确保其符合相关设计的要求和规定。船体结构设计方案应注重设计方案的全面性和完整性，并在图纸工作完成后与相关设计方案挂钩，并将相关内容上报相关审核部门。

2.3 生产设计

在进行船体结构设计的时候需要重点考虑生产条件、生产材料和运用过程控制等，在进行实际应用的时候需要针对施工图纸做出相应的说明，同时与船体结构设计方案相符合，从而确保船体结构满足相关要求。

3 船体结构设计中生产工艺性问题及应对

3.1 采用先进设计工艺对船体结构进行分层优化

船体结构设计人员有必要对船舶甲板的厚度、防水能力以及前进动力进行调试，也要对船舶不同结构部位的材料性能进行检测，对存在安全隐患的部位进行排查，保证船体各个部位处于正常工作状态。同时，工作人员需要基于船舶折角保护器、底板、甲板以及框架的结构设计顺序，来优化船体结构设计方案。在对船体负载部位进行结构设计时，需要充分考虑到关键部位的受力问题，设计人员可以采取分段设计来保障各个环节设计工作的顺利，最终实现船体关键位置的结构设计工作。

针对具有双层结构的船体而言，其不但具有更高的稳定性，同时整个船体具有更大的储存空间，这对船舶的动力和航行时间具有重要影响。船舶骨架通常都是由高性能的低碳钢架组成，其中船体的纵向船体骨架主要是用来承受负荷。因此，合理的运用力学原理来最大限度减少钢架的受力和减缓船体底板所承受的压力，可以大幅度提高船舶的速度。就船体的横向骨架结构设计而言，其在一定程度上可以通过增加船体内腔的受力来对折角保护器施加反作用力，这样可以有效实现外力的相互抵消，保证整个船体减少外界压力。

3.2 船体结构的安全性与合理性

在对船体结构的安全性与合理性进行分析的过程中，应充分考虑组合及连接问题，考虑到船体结构生产设计的规模往往较小，而且为了使设计、检验及生产等工作能够变得更加便捷，需要将船体结构划分成几个部分，并对各个部分所具备的紧密联系进行分析后开展设计工作。在对船体结构进行拆分时，既可按照实际情况来拆分，也可按照上下结构来拆分。在分组设计时，应对各个部分在组合以后的具体情况来开展统筹工作，保证船体结构相关组装细节能够全面落实。船体组合性能受到其构造及所使用材料性能的影响，由于船体结构的使用环境非常恶劣，必须要将其自身质量作为核心，进一步加强船体结构加工及连接环节的管理工作，同时，对船体结构及其质量进行动态调整，并在进行船体结构计算时，通过现代化技术手段来开展船体结构的载荷能力预算，并通过信息化系统的运用来进行信息整合，以此保证船体结构的承重能力达到预计目标。

3.3 船体结构细节

（1）辅助支持的构造设计。对船体的设计是一个分段设计的过程，为了保证船体的稳定性和整体性，我们需要借助辅助支撑。在实际的工作生产中，辅助支撑很容易被设计人员忽略，但是这个部分对船整体的影响又是巨大的，所以设计人员要结合该船实际的需求情况，再向一些工作人员寻求一些建设性的建议，来合理的设计出所需要的辅助支撑结构。对于这个辅助支撑的设计的出发点是要确保船只的安全，然后通过合理的手段按照标准的规定，进行生产使用辅助支撑。（2）对分段接口进行优化处理。在进行分段接口的焊接时，我们要知道底边的舱框架在进行分段拼合的时候只需要进行填角焊处理。这样做不仅仅可以保证了焊接的速度，也能够保证进行船台拼配时候的可靠性和稳定性。相关的设计人员在进行对分段接口的优化工作时，要对辅助支撑材料进行适当的舍弃来缩短船只拼装所用的时间。设计人员在这个过程中，要对货舱区的顶边舱和底边舱通过区域分段的方法进行分离工作。

总之，如今对于船体结构设计要求越来越高，在进行设计的额时候需要遵循一定的理念，同时在应用过程中需要采取有效的措施进行细节优化，从而更好的确保整体建设质量。