CN113562115B - 一种船舶舭部结构的布置方法、船舶舭部结构及船舶 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种船舶舭部结构的布置方法、船舶舭部结构及船舶。船舶舭部结构的布置方法包括以下步骤：步骤S10、控制船舶的底边舱的高度小于6m,在外板、舱底板内壳斜板的一侧均设置多个加强筋板，调整内壳斜板上和舱底板上的加强筋板；步骤S20、在外板组件远离内壳斜板组件的一端以及舱底板组件远内壳斜板组件的一端连接圆弧板件，在内壳斜板组件与圆弧板件之间的位置开设圆孔，以及在圆孔的内侧壁焊装圆形的面板；步骤S30、在外板组件中最靠近圆孔的加强筋板上焊装补强板。其有利于简化舭部结构的布置步骤，节省材料且有利于降低舭部结构的布置难度。

Description

一种船舶舭部结构的布置方法、船舶舭部结构及船舶

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶舭部结构的布置方法、及采用该种布置方法的船舶舭部结构以及包括该船舶舭部结构的船舶。

背景技术

通常为了减轻船体结构的整体重量，会在船舶舭部的结构中设置减重孔。一般地，如图1所示，船舶舭部结构包括壳内斜板1＇、外板2＇和舱底板3＇，外板2＇和舱底板3＇通过弧形结构4＇连接，壳内斜板1＇的两端分别连接外板2＇和舱底板3＇。现有技术大型油船舭部结构存在以下不足：1、壳内斜板1＇以及舭部的底边舱高度较高，需要在舭部对应外板2＇的位置开设人工检验通道；2、减重孔5＇主要由外板2＇、舱底板3＇和壳内斜板1＇偏移一定距离后形成类似三角形的减重孔5＇，此种结构的船舶舭部结构需要在减重孔5＇周部的框架板上增设较多的腹板和补强板才能保证船舶舭部结构的结构强度，结构复杂、建造难度大且效率低。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种船舶舭部结构的布置方法、船舶舭部结构及船舶，其有利于简化舭部结构的布置步骤，节省材料且有利于降低舭部结构的布置难度。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种船舶舭部结构的布置方法，包括以下步骤：

步骤S10、控制船舶的底边舱的高度小于6m,所述底边舱的舭部包括外板、舱底板和内壳斜板，所述内壳斜板的两端分别与所述外板与所述舱底板连接，所述内壳斜板位于靠近所述底边舱的内侧，在所述外板、所述舱底板以及所述内壳斜板的一侧均设置多个加强筋板，分别得到外板组件、舱底板组件以及内壳斜板组件，调整所述内壳斜板上和所述舱底板上的加强筋板，使所述内壳斜板上相邻的两个所述加强筋板之间的间距等于所述舱底板上的相邻的两个所述加强筋板之间的间距；

步骤S20、在所述外板组件远离所述内壳斜板组件的一端以及所述舱底板组件远所述内壳斜板组件的一端连接圆弧板件，所述圆弧板件位于所述底边舱的外侧，在所述内壳斜板组件与所述圆弧板件之间的位置开设圆孔，并使所述圆孔的圆心与所述外板的平边线之间的间距等于所述圆孔的圆心与船底基线之间的间距,以及在所述圆孔的内侧壁焊装圆形的面板；

步骤S30、在所述外板组件中最靠近所述圆孔的所述加强筋板上焊装补强板。

作为所述的船舶舭部结构的布置方法的一种优选的技术方案，在所述步骤S20中，控制所述面板靠近所述圆孔的圆心的一侧与所述圆弧板件背离所述圆孔的一侧之间的距离大于或等于0.8m。

作为所述的船舶舭部结构的布置方法的一种优选的技术方案，所述步骤S20中，提供有两个面板分体，所述两个面板分体分别为第一面板分体和第二面板分体，所述第一面板分体和所述第二面板分体均呈弧形结构，将所述第一面板分体的相对两端与所述第二面板分体的相对两端相互对接并围设形成所述面板。

作为所述的船舶舭部结构的布置方法的一种优选的技术方案，先将所述第一面板分体与所述圆孔的内侧壁焊接固定，然后将所述第二面板分体的相对两端分别与所述第一面板分体的相对两端焊接，再将所述第二面板分体与所述圆孔的内侧壁焊接固定。

作为所述的船舶舭部结构的布置方法的一种优选的技术方案，先将所述第二面板分体与所述圆孔的内侧壁焊接固定，然后将所述第一面板分体的相对两端分别与所述第二面板分体的相对两端焊接，再将所述第一面板分体与所述圆孔的内侧壁焊接固定。

作为所述的船舶舭部结构的布置方法的一种优选的技术方案，所述第一面板分体和所述第二面板分体均为半圆形结构。

作为所述的船舶舭部结构的布置方法的一种优选的技术方案，在步骤S10之前，先在计算机上建立所述底边舱的模型，得到底边舱模型图，在所述底边舱模型图上确定所述圆孔的理论半径和理论圆心，在所述步骤S20中，根据所述圆孔的所述理论半径和所述理论圆心在所述内壳斜板组件与所述圆弧板件之间的位置开设所述圆孔。

作为所述的船舶舭部结构的布置方法的一种优选的技术方案，在所述步骤S20中，检验所述圆孔的半径与所述理论半径的误差值是否在设定的误差值范围内，若所述圆孔的半径与所述理论半径的误差值大于所述设定的误差值，则对所述圆孔进行修补，以调整所述圆孔的半径大小。

另一方面，还提供一种船舶舭部结构，采用上述的船舶舭部结构的布置方法布置。

再一方面，再提供一种船舶，包括上述的船舶舭部的结构。

本发明的有益效果为：在内壳板组件与圆弧板件之间开设圆孔，圆孔的结构不同于类似三角形的开孔，圆孔由于没有任何的角，且圆孔的圆心与外板的平边线之间的间距等于圆孔的圆心与船底基线之间的间距，当圆弧板件受到海水外力挤压下，舭部所承受到外部的力可通过位于圆孔内侧壁的圆形结构的面板均匀地向四周传递应力，使面板四周对应部分的结构受力均匀，加强了舭部的结构强度，有利于增强舭部对外力的承受能力，充分发挥了圆环结构较强承载力的特性。此种方法布置形成的舭部结构不需要在外板组件、舱底板组件以及内壳斜板组件上增设较多的腹板和补强板也能够保证舭部结构的结构强度符合船舶的使用要求，此种方法有利于简化舭部结构，降低舭部结构的建造难度，提高建造效率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术的船舶舭部结构的结构图。

图2为实施例所述船舶舭部结构的结构图。

图1中：

1＇、壳内斜板；2＇、外板；3＇、舱底板；4＇、弧形结构；5＇、减重孔；

图2中：

1、内壳斜板组件；11、内壳斜板；2、外板组件；21、外板；3、舱底板组件；31、舱底板；4、圆弧板件；5、圆孔；6、面板；7、加强筋板；8、外板的平边线；9、船底基线。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图2所示，本发明提供一种船舶舭部结构的布置方法，包括以下步骤：

步骤S10、控制船舶的底边舱的高度小于6m,底边舱的舭部包括外板21、舱底板31和内壳斜板11，内壳斜板11的两端分别与外板21与舱底板31连接，内壳斜板11位于靠近底边舱的内侧，在外板21、舱底板31以及内壳斜板11的一侧均设置多个加强筋板7，分别得到外板组件2、舱底板组件3以及内壳斜板组件1，调整内壳斜板11上和舱底板31上的加强筋板7，使内壳斜板11上相邻的两个加强筋板7之间的间距等于舱底板31上相邻的两个加强筋板7之间的间距；

步骤S20、在外板组件2远离内壳斜板组件1的一端以及舱底板组件3远内壳斜板组件1的一端连接圆弧板件4，圆弧板件4位于底边舱的外侧，在内壳斜板组件1与圆弧板件4之间的位置开设圆孔5，并使圆孔5的圆心与外板的平边线8之间的间距等于圆孔5的圆心与船底基线9之间的间距,以及在圆孔5的内侧壁焊装圆形的面板6。

步骤S30、在外板组件2中最靠近圆孔5的加强筋板7上焊装补强板(图中未示出)。

根据船舶行业的要求，如果船舶的底边舱的高度超过6m，则必须在舭部上开设人行检验通道，在本发明中，根据船舶的底部舱的舱容、外板21、甲板和纵壁等布置要求，将船舶的底边舱的高度调整至6m内，适当降低了底边舱整体的高度以及内壳斜板11的倾斜角度，在不影响底边舱正常使用的情况下不需要在底边舱的人行检验通道，此种设计不仅节约开设人行检验通道的材料，而且也简化了舭部结构的布置步骤。可以理解的是，多个加强筋板7沿着其对应的板件的延伸方向间隔分布，调整内壳斜板11相邻的两个加强筋板7之间的间距等于舱底板31上相邻的两个加强筋板7之间的间距，有利于使内壳斜板组件1和舱底板组件3的结构强度相当，可将舭部受到的应力均匀地散发到内壳斜板组件1和舱底板组件3上。在内壳板组件与圆弧板件4之间开设圆孔5，圆孔5的结构不同于类似三角形的开孔，圆孔5由于没有任何的角，且圆孔5的圆心与外板的平边线8之间的间距等于圆孔5的圆心与船底基线9之间的间距，使得外板的平边线8与船底基线9的交点和圆孔5的圆心所在的连线在水平面呈45°夹角分布，当圆弧板件4受到海水外力挤压下，舭部所承受到外部的力可通过位于圆孔5内侧壁的圆形结构的面板6均匀地向四周传递应力，使面板6四周对应部分的结构受力均匀，加强了舭部的结构强度，有利于增强舭部对外力的承受能力，充分发挥了圆环结构较强承载力的特性。此种方法布置形成的舭部结构不需要在外板组件2、舱底板组件3以及内壳斜板组件1上增设较多的腹板和补强板也能够保证舭部结构的结构强度符合船舶的使用要求，此种方法有利于简化舭部结构，降低舭部结构的建造难度，提高建造效率。

本实施例中，圆孔5的半径为1.5m，圆孔5的圆心与外板的平边线8之间的间距以及圆孔5的圆心与船底基线9之间的间距均2.3m。

在实际施工的过程中，圆弧板件4的板宽在采购、加工以及必要的加工余量允许的前提下，适当加大圆弧板件4的半径，使得外板组件2上的加强筋板7的布置距离尽可能规整或统一，以减少加强筋板7的规格，便于加强筋板7的加工和安装。

为了保证舶舭部结构的结构强度，本实施例中，在步骤S20中，控制面板6靠近圆孔5的圆心的一侧与圆弧板件4背离圆孔5的一侧之间的距离大于或等于0.8m，加强面板6靠近圆孔5的圆心的一侧与圆弧板件4背离圆孔5的一侧的结构强度，避免在此位置出现断裂的现象。

步骤S20中，提供有两个面板分体，两个面板分体分别为第一面板分体和第二面板分体，第一面板分体和第二面板分体均呈弧形结构，将第一面板分体的相对两端与第二面板分体的相对两端相互对接并围设形成面板6。由于面板6具有一定重量，通过设置第一面板分体和第二面板分体，便于搬运，此外，在焊装的过程中，可以将第一面板分体和第二面板分体分开焊装在圆孔5的内侧壁上，降低焊装的难度。

一实施例中的船舶舭部结构的布置方法，先将第一面板分体与圆孔5的内侧壁焊接固定，然后将第二面板分体的相对两端分别与第一面板分体的相对两端焊接，再将第二面板分体与圆孔5的内侧壁焊接固定。

另一实施例中的船舶舭部结构的布置方法，先将第二面板分体与圆孔5的内侧壁焊接固定，然后将第一面板分体的相对两端分别与第二面板分体的相对两端焊接，再将第一面板分体与圆孔5的内侧壁焊接固定。

先对其中一个面板分体与圆孔5的内侧壁焊接固定，再将另一个面板分体的相对两端与固定的面板分体的相对两端焊接，可以保证成型后的面板6为圆形结构，减少后续的修补工作。

优选地，第一面板分体和第二面板分体均为半圆形结构。将两个第一面板分体和第二面板分体均设置为半圆形结构，两个面板分体之间的焊接位置在面板6上对称分布，有利于保持面板6各个位置的受力均匀，提高船舶舭部结构对外力的承受能力。

在步骤S10之前，先在计算机上建立底边舱的模型，得到底边舱模型图，在底边舱模型图上确定圆孔5的理论半径和理论圆心，在步骤S20中，根据圆孔5的理论半径和理论圆心在内壳斜板组件1与圆弧板件4之间的位置开设圆孔5。通过建立底边舱的模型，为实际的施工提供参考作用，快速得出圆孔5的实际位置和尺寸大小，加快船舶舭部结构布置的速度。

为了使船舶舭部结构符合要求，在步骤S20中，检验圆孔5的半径与理论半径的误差值是否在设定的误差值范围内，若圆孔5的半径与理论半径的误差值大于设定的误差值，则对圆孔5进行修补，以调整圆孔5的半径大小。

采用本发明中的船舶舭部结构的布置方法布置得到的船舶舭加强结构，通过有限元计算验证，圆孔5的设置以及圆弧板件4在圆环性受力分布特性的作用下，可减少不必要的腹板布置，且该船舶舭加强框的结构强度满足要求。

另一实施例中，还提供一种船舶舭部结构，采用上述任一种船舶舭部结构的布置方法布置。

再一实施例中，再提供一种船舶，包括上述任一种的船舶舭部结构。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶舭部结构的布置方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤S10、控制船舶的底边舱的高度小于6m,所述底边舱的舭部包括外板、舱底板和内壳斜板，所述内壳斜板的两端分别与所述外板与所述舱底板连接，所述内壳斜板位于靠近所述底边舱的内侧，在所述外板、所述舱底板以及所述内壳斜板的一侧均设置多个加强筋板，分别得到外板组件、舱底板组件以及内壳斜板组件，调整所述内壳斜板上和所述舱底板上的加强筋板，使所述内壳斜板上相邻的两个所述加强筋板之间的间距等于所述舱底板上的相邻的两个所述加强筋板之间的间距；

步骤S20、在所述外板组件远离所述内壳斜板组件的一端以及所述舱底板组件远所述内壳斜板组件的一端连接圆弧板件，所述圆弧板件位于所述底边舱的外侧，在所述内壳斜板组件与所述圆弧板件之间的位置开设圆孔，并使所述圆孔的圆心与所述外板的平边线之间的间距等于所述圆孔的圆心与船底基线之间的间距,以及在所述圆孔的内侧壁焊装圆形的面板；

步骤S30、在所述外板组件中最靠近所述圆孔的所述加强筋板上焊装补强板。

2.根据权利要求1所述的船舶舭部结构的布置方法，其特征在于，在所述步骤S20中，控制所述面板靠近所述圆孔的圆心的一侧与所述圆弧板件背离所述圆孔的一侧之间的距离大于或等于0.8m。

3.根据权利要求2所述的船舶舭部结构的布置方法，其特征在于，所述步骤S20中，提供有两个面板分体，所述两个面板分体分别为第一面板分体和第二面板分体，所述第一面板分体和所述第二面板分体均呈弧形结构，将所述第一面板分体的相对两端与所述第二面板分体的相对两端相互对接并围设形成所述面板。

4.根据权利要求3所述的船舶舭部结构的布置方法，其特征在于，先将所述第一面板分体与所述圆孔的内侧壁焊接固定，然后将所述第二面板分体的相对两端分别与所述第一面板分体的相对两端焊接，再将所述第二面板分体与所述圆孔的内侧壁焊接固定。

5.根据权利要求3所述的船舶舭部结构的布置方法，其特征在于，先将所述第二面板分体与所述圆孔的内侧壁焊接固定，然后将所述第一面板分体的相对两端分别与所述第二面板分体的相对两端焊接，再将所述第一面板分体与所述圆孔的内侧壁焊接固定。

6.根据权利要求3所述的船舶舭部结构的布置方法，其特征在于，所述第一面板分体和所述第二面板分体均为半圆形结构。

7.根据权利要求1所述的船舶舭部结构的布置方法，其特征在于，在步骤S10之前，先在计算机上建立所述底边舱的模型，得到底边舱模型图，在所述底边舱模型图上确定所述圆孔的理论半径和理论圆心，在所述步骤S20中，根据所述圆孔的所述理论半径和所述理论圆心在所述内壳斜板组件与所述圆弧板件之间的位置开设所述圆孔。

8.根据权利要求7所述的船舶舭部结构的布置方法，其特征在于，在所述步骤S20中，检验所述圆孔的半径与所述理论半径的误差值是否在设定的误差值范围内，若所述圆孔的半径与所述理论半径的误差值大于所述设定的误差值，则对所述圆孔进行修补，以调整所述圆孔的半径大小。

9.一种船舶舭部结构，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述船舶舭部结构的布置方法布置。

10.一种船舶，其特征在于，包括权利要求9所述的船舶舭部的结构。

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