吉玉龍（江南造船（集團）有限責任公司,上海201913）

船體設計之經(jīng)驗

吉玉龍
（江南造船（集團）有限責任公司,上海201913）

摘要：文章是由經(jīng)過長達30年之久的船體結(jié)構(gòu)研究及對船體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題的實際經(jīng)驗總結(jié)，對船舶設計的專業(yè)性及大型化做了概括性的研究。在對于以后的船舶設計方面提供了經(jīng)驗，具有一定的實際意義。

關(guān)鍵詞：船體設計；經(jīng)驗；結(jié)構(gòu)

0引言

隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，各個行業(yè)間都發(fā)生了很大的變化。在海運方面，也有很大的改革，輪船方面的改進引起人們的廣泛關(guān)注。尤其是對于船體結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性和實用性方面最為關(guān)注，本文通過對船體設計和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究和分析，提出一些和設計有關(guān)的建議。

1在設計時需要注意的事項

1.1船體設計的重要性

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和海上運輸業(yè)的迅猛增長，對于船舶的要求也是越來越高。其中船舶船體的設計和船舶的大型化專業(yè)化尤其明顯。在船體的設計方面，設計者起著重要的最用，他們逐漸的把船舶設計的越來越大，以方便船舶運送的東西越來越多。設計者不但把船舶的體積設計的越來越大，在提高運輸速度方面也進行了很多的研究，比如增大發(fā)動機的輸出功率和減輕船體本身的重量。對于船體的專業(yè)化方面，把船舶分為分別裝不同貨物的船舶，比如有專門的客輪、專門裝散貨的船、專門裝集裝箱的船等等。這樣大大的提高了船舶的運輸效率，也避免了一些貨物一起運輸產(chǎn)生的一些麻煩。

對于設計者來說，還需要考慮的一個重要因素就是對于環(huán)境的保護和能源的節(jié)約。對于船舶的能源節(jié)約體現(xiàn)最重要的就是要節(jié)約燃料的消耗量。所以，對于船舶的外形設計上爭取減少水帶來的阻力來減少燃料的浪費，在發(fā)動機方面，通過改進發(fā)動機來提高其工作效率。

1.2船舶由大型設計到合理設計的發(fā)展

從上世紀50年代起，船舶進入了大型化設計的年代。從最開使的1.8萬噸載重到后來的10萬噸載重只用了幾年的時間。到了上世紀六十年代時期設計師才開始有了對船體合理化設計的概念。根據(jù)魚的基本構(gòu)造改變船的形態(tài)，尤其是加大了油艙的長度，這對船舶的大型性發(fā)展有著很好的促進作用。這種設計一直延續(xù)到了上世紀七十年代，知道“防止船舶造成污染的公約”實行以后，才對油艙的設計提出了限制。在這以后有的船上面開始鋼材來增加艙室的隔離，和減輕船身重量的設計是相互排斥的，減少了運輸所帶來的效益，這樣做本身增加了船舶自身的重量，但是卻很好的起到了保護環(huán)境的目的，是值得學習和鼓勵的。

1.3對于專業(yè)化的設計

為了提高船舶運輸所帶來的效益，促進了船舶專業(yè)化的設計，有專門的客船、貨船、集裝箱船和需要運送特定貨物的船。在這些船設計的時候出現(xiàn)了各種各樣的問題，設計者對問題進行仔細研究并找到解決的辦法。對于每一類船舶的設計還要考慮到它自身的特殊要求。

2在船體的設計方面的思考辦法

在上面講到了船體各個方面的特殊要求，現(xiàn)在就對這些特殊的要求提出設計者的一些思考辦法。

2.1對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的要求

一般的船體都是分為橫骨架和縱骨架的方法，在船體開始大型化之前一般采用的都是橫骨架的分布方式。隨著船舶大型化發(fā)展的趨勢，受到縱向彎曲力的影響，有的船舶開始使用縱骨架的排列方式。在船舶開始進入專業(yè)化設計后，根據(jù)船舶不同的作用，采取不一樣的分布方法。

2.2對于構(gòu)件的要求

在構(gòu)件方面，都是采用直線性的構(gòu)件。所謂的構(gòu)件的直線性顧名思義就是讓構(gòu)件保持一條直線，這樣能夠很好的進行力的傳遞，但是對于專業(yè)化船舶的設計，有很多時候不能夠把構(gòu)件設計在一條直線上面。對于橫向構(gòu)件的連續(xù)，縱向構(gòu)件會斷裂，所以還要注意焊接的部位，要定期檢查。

2.3對于材料的要求

在設計中，選材也是非常重要的，如果選材不成功的話，那么設計也可以說是不成功的。一般的船體結(jié)構(gòu)都是采用低碳鋼的材料，但是在最近幾年對于高碳鋼的使用也開始增多了，因為這兩種材料的性能對于使用在船體上來說，都是不錯的選擇。即便如此，在鋼材的選擇上面也要用心的去選擇，因為即便是同一種鋼材，也可能具有不同的性能，對于不同專業(yè)化的船舶選擇的也是不同的鋼材。

3對于船體結(jié)構(gòu)的設計方法

對于船體的結(jié)構(gòu)設計方法要從安全、適用、經(jīng)濟等很多方面來進行綜合考量。在安全性方面，應該保證船體能夠經(jīng)受住各種外力的作用，要有足夠的強度，在選材方面要選在國家標準規(guī)定范圍內(nèi)的材料，不然會因為構(gòu)件出現(xiàn)質(zhì)量問題而引起內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞，同時船體的結(jié)構(gòu)還要有一定的防振的功能，不會因為海水的震蕩而引起船體的振動。在實用性方面，要考慮各個不同專業(yè)化的船舶要求，要方便貨物的裝卸貨物，在貨輪上面還要設計出人員進出的通道。對于經(jīng)濟方面來說對于設計者是設計工作中最重要的部分，因為很可能因為一個好的技術(shù)措施能夠為船舶節(jié)省很大的資金，同時資金也是新技術(shù)研發(fā)最重要的保證，所以兩者是相互促進的。在哪一方面都要很認真的去對待，只有這樣才能對保證設計出的船舶既安全可靠有經(jīng)濟適用。

總之，在船舶的結(jié)構(gòu)設計方面，必須要遵守相關(guān)的法律法規(guī)，不能為了節(jié)省開支而是用不合格的材料或者對一些相關(guān)的規(guī)定無動于衷。只有滿足船舶規(guī)范的要求，才是船舶設計最基本的措施。

在船體結(jié)構(gòu)施工的過程中，安全防護也占據(jù)著很重要的位置，作為監(jiān)督人員，要明白在作業(yè)中存在的危害都有哪一些。尤其是在作業(yè)的時候，要采取有效地安全防護措施，才能保證施工的順利進行。

4結(jié)論

總之對于船舶的設計是一項既復雜涉及面又廣的工作。設計者要不斷的學習有關(guān)方面的知識，不斷的充實自己，提高自身的藝術(shù)修養(yǎng)。同時還要有敢于創(chuàng)新的精神，不斷的將一些新的技術(shù)和研發(fā)成果在船舶上面試用，為提船舶的發(fā)展做出貢獻。

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作者簡介：吉玉龍，男，上海人。