关键词：结构设计；细节优化；要点
引言
在新时代的背景下，我们对于船体的结构设计和建造工作慢慢变得个性化，我们的设计构思出发点是根据客户的需求，这就需要我们对客户的需求进行一个深度的解读，这样才能够更好的贴合客户的想法，才能够针对每个细节进行优化处理，才能够完成好这份工作。
1船体结构设计条件
基于实用性作为船体结构设计的要求，在安全性能得以满足之下再考虑外表。只有实现了安全航行，才能体现其利益。船体的稳定性偏向于基础设计理念，结构设计还需要考虑力学条件。基于航海规律，最大限度的分析水文因素和天气因素带来的实际影响，以此来应对出航的恶劣天气，同时，当本身的承重性得到保障，其外部的形态设计可以满足航行动力需求，在实际设计中，就需要对其计算与构思加以分析，进而达到设计要求。结构本身的稳定要求，实际上就是需要建造技术水平能够达到设计条件，并且在具体的过程中还应该对材料的实际性能加以分析。实用性本身就是需要从设计的角度来分析体系的问题，对于船体、甲板等设计，也需要有对应的装载条件，并且要满足设计的合理性要求，其不仅仅需要囊括对应的货物与人员，同时还需要确保本身的安全性。
2船体结构设计过程
第一，要采取分阶段的设计方式加强对船体设计的合理性。由于船体中的构件众多，因此，只有分段设计方可提高设计质量。第二，船体设计十分复杂，要设定整体设计计划，再开展分段设计，避免产生设计缺陷。分段设计最好可以按照结构和部件先进行设计区分，明确设计范围，将重点部位突出，以局部设计的方式将重点和难点一一搞定，方便检验。在分段设计中，会将船体结构分解成几个部分，这几个部分彼此有密切的逻辑关系，在拆分时遵守结构的规律和要点，便于后期组合可以更加顺利。进行分段设计之前，要进行统筹规划，使拆分遵守船体结构的实际情况。要提高船体质量，确保船体的构造合理，材料合适，重量适度，能够抵抗恶劣的气候条件影响。因此，要加强船体结构彼此的有效衔接，保障每部分的质量符合要求。同时，还要对船的载荷进行严格的计算，这样才能确保计算结果准确，实现最终的承重估计。计算时可采取先进的信息化手段，结合航行条件，从而得出最终结果。
3船体设计中主要构件的布置及连接形式
3.1主要构件的布置
主要构件如中内龙骨、旁内龙骨、甲板纵桁和强横等在布置时应注意其合理性，在满足规范要求的同时尽量均衡布置且主要构件应在同一平面内形成强框架，有利于在计算主要构件尺寸时的均衡性，不会产生构件尺寸的冗余。对于有较大开口（如：甲板机舱开孔和客船侧壁大开口）处，主要构件在布置时应尽量避开这些区域，在前期设计时应全局考虑开口大小和主要构件间距的协调以避免使主要构件在这些位置突然断开不利于力传递。
3.2主要构件的连接形式
船体结构设计时主要构件的连接形式至关重要，对于全船结构强度和普通构件都起到主要支撑作用。主要构件的一般连接形式主要有加T型肘板、端部放大或者腹板倒圆连接。经实船验证和有限元计算分析可知腹板倒圆连接的受力效果优于直接加肘板和端部放大连接形式。因此在设计条件允许的区域应多采用腹板倒圆连接有利于主要构件的受力效果。在设计条件不允许的区域加T型肘板和端部放大肘板时需在肘板趾端增设加强筋消减其应力集中。
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4船体结构设计中的细节处理
4.1断梁问题处理的优化
针对船体结构监造细节处理，主要是针对断梁问题。在断梁问题优化处理中，设计人员首先需要考虑到分段定位，将断梁部位处理点接上。这一过程中，设计人员为了避免船台装配之中截梁接梁，从而增加工作量，设计人员就可以考虑到将扶强材与梁上下两端的肘板的连接直接从原本的对接转变成为搭接的方式，这样就可以满足基础条件下节省船台装配时间。并且在断梁问题处理的优化中，在不影响结构强度的同时，也不会改变结构的理论线，从而消除客户对于截梁再接梁产生的疑虑。
4.2测探管的底部冲击板细节的处理
通常来讲，依照传统方式安装测探管的底部舱的底板上的测深垫板，必须在仓底板安装完成以后，这种情况下，用舱底板来充当外底板，需要等测探管实现位置的固定之后，才具备了定位所需的条件。这样以来，施工的难度度大大增加，使施工时间延长，工程的效率被降低，使得整个船舱结构设计的合理性出现问题。所以，一定要处理好测探管的底部冲击板细节问题。可以对测深垫板的位置进行改变来解决这一细节问题。如果在安装之前就将测深垫板定位到测深管底部位置，这样仅仅在测深管的底部打通一个长孔便可以轻松实现测深的作业需求了。在对船体进行施工时，可以现在地面上完成测深垫板的安装，不需要专门到船舱当中去完成测深垫板的安装，这样能够使工作量大大减少，有助于提升船体的施工效率，缩短施工周期。
4.3艏尖舱区域的结构设计
艏尖舱及球鼻艏区域常因型线问题空间狭小而导致施工困难，可采取的措施主要有改变构件的连接形式、扩大板的减轻孔、部分区域塞焊和铸钢。但应注意，在扩大的减轻孔周界需增设面板进行构件加强；艏部区域易受撞击，因此施工时塞焊区域的焊接质量必须保证足够的强度和水密性。
4.4通焊孔细节处理
为了提高通焊孔的质量，就需要从孔中入手，不断改进。不同的孔有不同的样式，目的就是让焊缝顺利通过构件。为了设置有效的通焊孔，就需要根据船舶的使用目的来设置。传统的设计方式是将孔焊接到肋板上，其弊端就在于通焊孔很容易因不稳定的肋板出现问题，因此就需要不断加固肋板。在加固的同时，工作量也在不断增加，给工程带来了一定的难度。因此，在加固的时候，不要一味使用补板，减少材料浪费。设计通焊孔时，要遵守相应的要求，使设计更加合理，注重细节，严格控制材料使用量。
4.5加固防堆积板的优化处理
对于防堆积板的优化处理工作是整个船体建造方面进行细节处理的核心工作。为了防止过多的散货堆积而造成不必要的堵塞，可以设置一些散货落货板来防止这个情况的出现。我们在对防堆积板进行优化处理的时候，对于选择的地点空间要有规定，要避开货舱舱口角隅这种高危险区域，如果要在这个地方设置防堆积板，那么就要对这个地方进行清理维护工作处理，要保证它的光滑性。我们不要忽略了在防堆积板和主要甲板之间是存在一定的空隙，利用好这个空隙可以更好的对细节进行优化。
结语
总之，船体结构设计中细节问题的探讨与处理意义重大，尤其是对建造施工和运营使用阶段的影响。因此，必须在设计阶段对此类细节加以总结和研究，采取有效措施进行细节优化和改进，避免因此产生的加工困难和设计缺陷，从而提升船体结构设计的技术水平。
参考文献：
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论文作者:李峥
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
标签：船体论文; 构件论文; 细节论文; 结构设计论文; 结构论文; 垫板论文; 区域论文; 《科学与技术》2019年第17期论文;