胡建勋 刘栋 袁翔
江苏扬子江船业集团公司 江苏泰州 225300
摘要：研究发现，船体结构断裂、失效等多从通孔、节点处开始，因此，保证船体结构通孔设计质量，是船舶设计工作的重点。本文简单阐述船体结构中的通孔类型，探讨船体结构通孔设计策略，以供参考。
关键词：船体结构 通孔 设计 分析
做好船体结构通孔设计，保证船体功能正常发挥的同时，防止局部应力集中，避免船体结构损坏，延长船体使用寿命。船体结构通孔设计需从船体整体结构入手进行分析，保证设计的科学性与合理性。
一、船体结构中的通孔
船体结构中的通孔类型较多，包括通气孔、焊路孔、结构穿过孔，这些通孔在保证船体功能正常发挥上发挥关键作用。
通气孔顾名思义，是为方便船舱内气体流动而设置的孔洞。为获得最佳的通气效果，通气孔位置一般设置在纵、横构件的复板上，与液舱、甲板顶板较为接近的位置处。另外，为防止开孔影响复板结构强度，常将通气孔设计成圆孔、长扁形。
当结构件跨过板材端或对接缝时，为保证焊缝在结构件中连续通过，需在结构件复板上开设通孔，即，焊路孔。一般情况下，开设焊路孔应注意：在结构件复板上开设半圆孔；为保证结构设计强度，常将结构开孔和焊路孔合并在一起，开设长扁形焊路孔；针对强度要求不高的结构，在一定情况下可以不用开设焊路孔。
船体板架结构的构件纵横交错时，可采用切口穿过方式相连，此时开设的孔洞即为结构穿过孔。结构穿过孔一般设置在肋板、纵桁、横梁等大尺寸结构的腹板上。如切口不大时，可不加焊补强板。
二、船体结构通孔设计策略
船体结构通孔设计是一项专业性较强的工作，需综合考虑给船体结构可能造成的不良影响，因此，设计船体结构通孔时，既要注重遵守一定的原则，又要采取相关设计策略。
1.船体结构通孔设计原则
船体结构通孔设计是否合理，不仅影响船体使用功能，而且影响船体结构的安全性，因此通孔的设计不能盲目，应注重遵守以下原则：
首先，安全性原则。船舶长时间处于水中，设计结构通孔时，保证安全性原则尤为重要，即，做好不同通孔类型研究工作，明确通孔发挥的作用，以及给其他结构可能造成的不良影响，在位置的选择上做好充分的论证，避免通孔影响所处结构强度。其次，可行性原则。所谓可行性原则指，在保证船体结构安全的基础上，设计的通孔方案切实可行，不会给施工带来难度。最后，实用性原则。设计船体结构通孔时，应注重实用性，即，明确设计通孔的作用，保证通孔功能的正常发挥。
2.船体结构通孔设计策略
为保证船体通孔设计质量，设计人员应提高认识，充分认识到通孔在船舶上的重要作用，积极采取相关的设计策略，保证通孔设计质量。
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（1）做好设计工作总结
船体结构通孔设计工作中，设计者应注重做好设计工作总结，反思设计工作中的经验与不足，及时加以改进，不断提高设计质量与水平。具体应认真落实以下工作：
一方面，针对不同的船体结构，分析通孔设计规律与技巧，正确处理通孔与其他结构的位置关系，保证通孔设计位置的科学性与合理性，促进通孔作用的正常发挥，而又不会给船体结构强度造成不良影响。另一方面，分析以往船体结构通孔设计存在的问题，找到问题出现原因，吸取以往通孔设计工作教训，不断优化通孔设计流程、方法，保证设计工作质量的同时，提高设计工作效率。另外，设计人员应建立专门的数据库，记录通孔设计工作中容易发生的不良问题，以及解决问题的有效措施，为以后解决通孔工作中的问题提供指导。
（2）不断优化设计方案
通孔在船体结构中发挥的作用不容小觑，设计人员应提高认识，保证设计工作质量。船体结构通孔设计时，设计人员应抱着精益求精的态度开展设计工作，不断优化设计方案，一方面，与业主方进行充分的沟通，了解船舶建设规模，详细掌握建设需求，明确船舶各项功能，以及各部分结构特点，根据业主方要求，进行通孔的初步设计。同时，通孔的外形、长度等均应进行综合的考虑与计算，保证通孔经过区域安全、可靠。另一方面，设计工作完成后，为及时发现设计工作中的不足，设计人员应构建相关的三维模型，对设计的方案进行模拟，分析通孔设计中的不当之处，及时进行改进，确保通孔设计参数及质量符合规范要求。
（3）提高通孔设计水平
船体结构通孔设计质量与设计人员的专业水平不无关系，因此，为保证通孔设计质量，设计单位应提高认识，要求设计人员结合自身实际，不断采取有效措施，提高通孔设计水平。一方面，要求设计人员应加强自主学习，通过网络查询相关资料，订阅相关书籍，学习船体结构通孔设计新技术、新知识，不断更新设计理念，改进以往设计工作中的不足。同时，制定有效的激励措施，例如，给与表现突出的设计人员以物质、精神奖励，鼓励其再接再厉。另一方面，鼓励设计人员多与其他设计人员沟通、交流，借鉴其他设计人员的设计技巧，不断提高自身设计水平。另外，设计单位应定期组织设计人员开展通孔设计工作培训活动，邀请经验丰富的设计人员，为设计人员讲解通孔设计工作的技巧与方法，以及应注意的问题，及时指出设计工作中设计人员容易出现的错误等，要求设计人员在设计工作中多加注意，及时改正。
三、结论
船体结构中通孔的设计尤为重要，为保证通孔设计的合理性，做好通孔设计研究工作尤为重要，因此，设计人员应结合自身工作经验，不断总结与反思，积极采取有效策略，提高船体结构通孔设计质量与专业水平。
（1）船体结构中通孔类型较多，有：通气孔、焊路孔、结构穿过孔等，不同的通孔有着不同的作用，因此，设计人员应明确船体结构中常见通孔类型，分析与总结不同通孔所处位置，通孔外形等内容，为设计工作的顺利开展提供指导。
（2）船体结构通孔设计时，为保证设计质量，设计人员应遵守安全性原则、可行性原则、实用性原则，避免设计的盲目性。同时，要求设计人员掌握一定的设计策略，即，做好设计工作总结，精益求精，不断优化设计方案。另外，要求设计人员，加强通孔设计专业知识学习，提高设计专业水平。
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论文作者:胡建勋,刘栋,袁翔
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/29
标签：船体论文; 结构论文; 设计人员论文; 工作论文; 通气孔论文; 原则论文; 质量论文; 《防护工程》2018年第8期论文;