浅议铝合金船体结构应用带筋板问题论文_邵奎健,洪杰

浅议铝合金船体结构应用带筋板问题论文_邵奎健,洪杰

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摘要:随着现代社会经济水平和技术水平的不断提高,船舶建造也有了更进一步的发展,在船舶建造中开始使用到更多的材料,就目前的情况来看,使用的铝合金船体结构较多,铝合金船体结构因具有的优势较多在船舶建造行业获得了广泛认可。而铝合金船体结构得到广泛认可最重要的原因在于其应用了带筋板,带筋板的优点使得铝合金船体结构整体性能都得到了提升,并且使铝合金船体结构建造过程中产生的污染得到了有效控制,符合当前国内外提倡的绿色发展的要求,在具备经济效益的同时更具环保性。但是当前带筋板的应用过程中还需要对一些问题进行改进,以此来进一步提升带筋板的应用效果。由此,本文将从铝合金船体结构中应用带筋板的优势着手,并对一些需要注意的问题进行研究分析,期望以此来提高带筋板在铝合金船体结构中的应用效果。

关键词:铝合金船体结构;应用;带筋板

一、在铝合金船体结构中应用带筋板的优势

带筋板是指的使用挤压工艺制成的型板,相较于传统型板,带筋板具有的优势更加明显,并且应用在铝合金船体结构中能取得效果更佳。带筋板的优势主要为以下几点:一是提高铝合金船体结构的性能。在铝合金船体结构中应用带筋板,能使铝合金船体结构的整体性得到有效提升,铝合金船体结构性能的提升主要得益于带筋板具有的这两点优势,首先是带筋板具有较强的稳定性,带筋板的内部结构是由多根相互平行的型材构成,具有较强的几何平面性质,这就使得带筋板具有远超传统型板的稳定性。而且制作带筋板使用的是挤压工艺,挤压工艺制作出来的成品不仅更稳定且表面更加光滑,整体上更加美观,而传统型板使用的是焊接工艺,焊接裂缝和焊接痕迹是很难避免的。其次是带筋板具有更小的残余应力。从国内外相关研究成果中我们可知,通常使用挤压工艺制成的型材成品带有的应力都较少,对船舶载重的影响基本上可以忽略不计,而且与传统工艺制作的型板相比,残余应力少了将近一半。应力也是影响到铝合金船体结构的稳定性的因素,因此,带筋板具备的残余应力较小的优点也在提高铝合金船体结构的稳定性方面产生了积极影响。二是缩短铝合金船体结构的制造周期。缩短船舶制造周期是在铝合金船体结构中应用带筋板的另一突出优势,这一优势带来的就是提高了船舶制造业的整体经济效益。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这一优势具体表现在带筋板应用过程中减少了焊接的工作量,需要使用到焊接工艺的地方变少了,并且船体结构中的焊缝和焊接痕迹也减少了,不再需要花费大量时间和人力去清理和修补,使得铝合金船体结构的制作周期明显缩短,所需的费用明显降低,并且铝合金船体中应用带筋板之后,在降低船体结构重量的同时提高了船舶的承载能力,能带来更多的利润。三是带筋板应用在铝合金船体结构中符合绿色环保的要求,应用带筋板减少了铝合金船体结构制造过程中污染物的产生,这种污染物主要来自焊接过程,焊接工作的减少,就使得焊接污染得到有效控制,使铝合金船体结构的制作更符合当前国内外倡导的绿色环保的要求。

二、带筋板应用在铝合金船体结构需注意的问题

带筋板具备的较多优势使其运用在铝合金船体结构中的取得了较为理想的效果,而在应用过程中注意以下几点问题能使效果更为理想。

(一)、选择正确尺寸的带筋板

现阶段,市场上的带筋板类型和尺寸都较为丰富,以断面类型作为划分依据,带筋板的类型有六种,不同类型的带筋板还具有不同的线尺寸和定位尺寸,这在丰富铝合金船体制造选择的同时也带来了不小挑战。因此,在铝合金船体结构中应用带筋板时应对带筋板的尺寸进行严格把控,使其能在实现船体结构重量减轻的同时达到性能提升的目的。从目前供应商提供的带筋板断面尺寸数据来看,带筋板类型还有强弱之分,并且对带筋板的强弱进行了多层细化,将强弱分为多个级别,因此,在铝合金船体结构应用带筋板时对其尺寸的选择需合理规范。一般来说,铝合金船体结构中不同部位对带筋板的要求存在差异,就全铝合金船体结构中应用带筋板的情况来看,主船体结构使用的是强度较高的带筋板,主船体结构需要承受的外界冲击比其他部位更多,所以,需要使用强度高的带筋板来抵抗外部影响,保障船舶行驶的安全和快速。而船体结构的上层建筑不需要抵抗主船体结构那么多的外力,因此,可以选用强度较弱的带筋板。

(二)、合理布置带筋板方向

在铝合金船体结构中应用带筋板时要合理放置带筋板,在放置方向和位置的选择上要足够重视,这也是影响应用效果的一大关键。铝合金船体结构中应用带筋板的长度方向应与驾驶舱中船长所处的方向保持平行,也就是我们所说的纵向布置,在整个船体结构中都需要采用这种布置方向。带筋板的纵向布置是综合了带筋板的特点和船体结构的实际情况之后总结出来的最为合理的一种,首先,带筋板的内部构成都是属于纵向排布的,因此,选择纵向布置才能使带筋板的特性为铝合金船体结构带来更大提升;其次,船体结构中的一些部位是使用的横向布置,若带筋板也使用横向布置,会出现较多的缝隙,就会扩大焊接工作的范围,带来较多的负面影响。

(三)、严格控制使用的工艺

在铝合金船体结构中应用带筋板时使用的施工工艺也要严加控制,尤其是当甲板上有拱梁存在时,需要对带筋板进行弯曲加工,并在弯曲加工中,带筋板的腹板要与板面始终保持垂直状态,以保障弯曲加工的效果。在铝合金船体结构中应用带筋板的加工过程中虽然焊接工作量不大,但是对焊接工艺选择也需要重视,选用最为合适的焊接方法,目前,较为理想的焊接方法为搅拌摩擦焊接法,这是一种从国外引进的焊接方法,并且还需要对焊接用料的质量进行控制,以达到最佳的焊接效果,减少焊接后的修补清理工作。

总结:从上文的描述可以发现,铝合金船体结构获得广泛认可的主要原因是相较于其他材料的船体结构具有的优势更多,不仅船体质量更轻、性能更稳定、使用寿命更长,并且能实现更大的经济效益,而铝合金船体结构具备的这些优点与应用了带筋板这种型板的关系较大,带筋板的应用使得铝合金船体结构更符合现代社会生产活动的需要,在应用过程中对需要注意的问题严加管理,能使带筋板的应用效果更突出,因此,在铝合金船体结构未来的发展中,应对带筋板这种型板进行更深入的研究,为铝合金船体结构的整体性能提升做出更大贡献。

参考文献

[1].王承权,戴海波,杜述勇. 铝合金船体结构应用带筋板的几个问题[J]. 船海工程,2003(4):10-14.

[2].伍盛杰. 铝合金带筋板船体结构的生产设计要求[J]. 科学家,2017,5(10):80-81.

论文作者:邵奎健,洪杰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期

论文发表时间:2018/9/12

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