摘要：近些年来，中国的船舶行业得到了高速的发展。为了使得今后中国水路运输业具有较强的交通能力支持，船体结构的建设作为制造船舶的一个核心步骤，它既决定着船舶总体的质量，更对于船舶业的发展以及水路运输业的进步都具有巨大的促进作用。船舶船体结构的设计也像其它的工程设计一样，要明白运用什么样的方法展开设计。本文根据现实情况就船舶主船体结构设计的方式以及今后的优化层面提出分析。
关键词：船体结构；设计方式；优化
前言：近几年，随着我国市场经济的迅速发展，船舶行业也得到了较好的发展，在科技时代背景下，船舶建造行业也面临着较大的挑战，对船舶的制造速度和制造质量提出了更高的要求。本文关于船体结构设计方式及优化进行了探讨，希望能为业内人士提供一些参考意见。
1船体结构设计条件
在设计船体结构的过程中，应当认真考虑其实用性能，在使船体结构安全性得到保证的前提下使船体外观变得更加美观。在船体的设计理念中，稳定性处于基础地位，船只结构设计应当与相关力学条件符合。运用实际的航海定律，充分考虑水位与天气因素所造成的影响，使船体结构的承重性能得到充分保障，在设计船体外部形态的过程中，应当满足航行动力的相关要求。为了保证设计工作的科学性与合理性，应当做好相关经验的积累与总结工作，运用科学的方式方法进行构思与计算。
关于船体结构稳定性能的要求方面，指的是建造技术水平应当与设计条件相适应，在建造的过程中，应当对设计参考材料的具体功能进行认真考虑。
在设计船体时，预估因素与使用因素占据非常重要的位置。从安全性这一角度出发，船体设计的根本要求就是其实用性。从之后所投入使用结算成本的角度出发，作为设计师应当根据实际的预算情况，开展相关使用技术的改进工作，确保实现安全与利益的最优结合，认真贯彻并落实经济设计的原则，最大限度地减少材料浪费状况的发生，在选择所运用的材料时，应当优先考虑并最大程度地运用环保安全科学的材料。
2 船体结构设计主要内容
（1）前期设计。
在前期规划工作开展的过程中，主要根据相关的设计准则与有关设计要求条件制定框架性的设计任务。对基本的图纸预想稿件进行设计，根据有关预计方案与相关设计技术要求，制定材料与零件规格和用度预算计划，并作出相关的预算总结，深入开展船体尺寸大小与结构方式的设计工作。
（2）详细设计。
船体结构设计的初始阶段，就是大致的设想阶段，具有一定的框架性，根据实际的设计要求与规定，根据相关的审批意见与建议，注重开展相关设计的修改工作，对制造建设进程中的详尽细节最大程度地予以考量，对所有构造器件的型号与材料质量，注重开展多次的确定工作，确保与有关设计的要求与规定相符合。关于船体结构设计方案方面，应当注重将设计方案的全面性与整体性予以突出，当绘图工作结束之后，应当与相关设计方案联系起来，并将相关内容向有关审核部门进行汇报。
（3）生产设计。
在生产设计船体结构的过程中，应当重视起生产条件、生产材料以及运用过程等问题，关于实际的施工说明图方面，应当与船体结构设计方案相符合，满足船体结构设计方案的相关要求与规定。
3 船体结构设计的具体过程
在开展分结构设计工作时，应当对组合与链接问题予以认真考虑，由于设计与建构工作开展起来十分方便快捷，加之自身规模比较小，设计、生产以及检验工作开展起来十分便捷。在对船体结构进行分段设计时，可以将船体结构分成几个部分，结合各个部分之间所具有的紧密联系进行设计。拆分工作中应当根据实际的首位，亦或是上下结构来进行，在开展分组设计的过程中，应当最大程度地对组合之后的情况进行考虑，同时还要注重开展相关统筹工作，确保组装工作的所有细节落实到位。
船体构造与材料重量内部性能影响着船体组合性能，由于海上恶劣条件的影响作用，船体自身质量居于核心地位。在设计规划船体结构的过程中，应当注重强化船体结构的链接与加工工作，在动态改变进程中，将质量与结构包括进来，在过程性计算中，则包含着载荷能力预算，应当运用相关的系统信息开展整合工作，确保最终承重预计的实现，与此同时，对航行条件方面的约束作用，也应当进行整体系统的考虑。
4 船体结构型式
船体结构中一个基本结构的分析，主要是针对其中的板以及型材加以组合的分析，这又被称为板架结构，而根据船体结构的位置以及做用，可以进行人为分成一个若干的板架，例如船底的板架、甲板的板架以及舷侧板架等，经过船体梁的分析得到，甲板与船底板架之间就相当于船体梁中的上、下冀板，而其中的舷侧板架则相当于船体梁中的腹板，它们具有不同的作用，而在骨架排列中，其方式也具有不同，通常情况下，可以将其分成两个部分，一部分是纵骨架式，另一部分是横骨架结构，在大型船舶的设计中，需要根据船体的实际结构中所承重的要求而调整相关船体的架构方式，在甲板以及底部设计中，主要采用的纵向架式，它能够更好的承重骨架，其所具有的支撑力也能够更好地增加船体中安全的性能，而板材的要求也满足船体基本受力的要求，同时，在极端情况下，需要进一步的考虑其中承重的上限以及船舷的问题，因此在这个过程中，需要根据实际的设计进行横向结构方式的采用，从而保证其受力的均匀以及载重性，在横向设计中，还可以体现出优点，即占用的空间较小，从而能够使得船体结构中获得更大舱容，而对于其中的工程船，在上甲板中比较宜于使用的是横骨架式的结构，其中需要主要的情况如下表1所示：
表1
5 船舶结构设计今后的优化措施
5.1缩短坞期是进行船舶制造最为根本的条件。
要更好的对船舶的建造过程进行具体、详细的策划，并且依靠计算机进行模拟，并且对于船舶各个部分的制造进行分段划分，在进行有效地分析基础上，完成对于船舶整体的焊接设计。优化坞内的总体吊装，以此提高吊装的效率。
5.2对船舶进行分段的预舾装以及预涂装。
大中型船舶的压载舱的可用空间十分窄小，由首到尾的过渡区间仅仅只有一米，在进行分段设计时很难更好的展开施工建设，并且在进行建设时，不安全因素也逐步增加，因此，要高度重视对于壳舾涂一体化的建设。
5.3大型船舶合理规划船坞的快速搭载工作。
船舶当中的槽形舱壁作为一个独立的部分，它不受到船舶的船体形状的影响，因此，能够把双层底以及舱壁当中单独的的总段最先进行建筑，最后把舷侧进行分段向后进行整组。
5.4重视关键疲劳节点部位的施工质量的提高。
这里的关键疲劳节点主要包括舱口围板的前端终止点以及纵向舱口围板开孔等，它们这些部位最容易产生疲劳，因此，要提高这些节点的材料质量。
6结语
船体结构设计主要是在满足船舶总体性和船舶本身的功能性的前提下，通过结构设计使得船舶在试用期间满足稳定性和刚度、强度的要求，船舶设计的内容决定了其设计任务的繁重程度。目前各国的船舶业之间的竞争十分激烈，世界各国船舶业的生产技术正朝着机械化、自动化和集成化的方向发展。提高船舶结构设计的要求已经成为船舶业十分重要的问题，以下主要对船体结构设计方式与今后的优化措施进行分析。
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论文作者:姚天传
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
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