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前言
我国的工业生产设计随着社会经济的飞速发展以及科学技术的不断优化提升而随之改善攀升，在我国的船舶生产中，船体结构设计是船舶整体质量水平的重要保证以及重要组成部分，还有船体结构设计质量也是整个船舶设计中的重要保障。在进行船体结构设计的时候，不仅要保证船舶整体设计的美观性和实用性，更重要的是保障船体整体结构的质量，所以在进行船体结构设计之前必须要从设计理念，设计需求，还有船体结构设计的合理性、标准性还有科学性等方面出发，才能确保船体结构的生产设计质量以及生产设计水平。
1.进行船体结构设计的具备要求
在进行船体结构设计的前期，船体结构设计师要进行船体结构设计的整体调研工作，从相关的船体结构设计需求、设计要求、设计理念出发，去了解船体结构中所需使用的船体材料，因为不同环境还有不同用途的船体，使用的船体材料也会有所差异，必须要根据实际的情况来切实选择，当了解了材料之后，才好进行下一步的设计方案制定[1]。并且在进行船体结构设计的时候，还要结合船体结构设计的专家经验，还有相关的成功船体结构设计案例等方面，来进行全面细致的船体结构设计，保障船体结构设计的质量要求水平。
在进行船体结构设计的时候，船体结构设计师确保船体结构设计的质量水平的同时，还要保障船体结构设计的整体安全性，在安全有保障和保证的情况下再考量船体结构的使用性能以及实际操控性，要是性能得不到良好发挥作用，以及实际操控性得不到把控，船体结构设计的整体质量水平达不到标准，不仅会造成资源浪费，拖延船体结构生产制定的生产周期，提高生产投入成本，还会造成相关船体结构生产制造企业的经济效益受到影响。另外，船体结构设计师在进行船体结构设计的时候，还需要考虑到船体结构的稳定性、稳固性、合理性、科学性、承载性等多方面的因素，才可以设计出标准的船体结构设计生产制造方案，并且投入到船体结构的生产设计中参考指导和使用[2]。
除此之外，船体结构设计还需要有专业细致的成本核算工作。在船体结构设计的同时，也需要对即将进行的船体结构的生产制造的投入成本开展预估核算工作[3]。成本核算工作是整个船体结构生产设计中的重要组成部分，也是船体结构生产设计正常开展工作的前提基础，还是实现船体结构能够顺利生产制造的有效支持，经济投入的支持、支持，是船体结构生产制造的承载体，在合理控制和规划成本的同时，才能有效确保相关船体结构生产设计制造企业的经济效益。
2.进行船体结构设计前期工作环节
⑴船体结构设计前期
在开展船体结构设计的前期，相关船体结构设计师首先需要对船体结构的生产制造经济投入多少，还要船体结构设计所需使用的生产制造工艺技术进行调研分析，在得知了船体结构生产设计制造的经济投入知识以及船体结构相关的生产制造工艺技术后，再根据实际的设计理念和设计需求，在进行船体结构规模设计，还有船体结构中船舱的规划设计，并且针对前期调研获取的船体结构生产制造工艺技术，在设计方案中，标记出相关船体使用材料的的类型还有船体使用材料的规格参数等，然后进行船体结构生产制造设计的成本预算[4]。从这几个方面入手设计出一个船体结构设计初始方案，接着将初始方案递交给船体结构生产制造的相关部门以及工作人员，让他们进行检查审核。
⑵船体结构设计细节
将初始方案递交给船体结构生产制造的相关部门以及工作人员，让他们进行检查审核后，船体结构设计师接着按照船体结构生产制造的相关部门以及工作人员的审核意见，再在船体结构设计方案上进行优化改善。接着，在进行二次优化改善之后，仍然需要递交给船体结构生产制造的相关部门以及工作人员，让他们进行二次检查审核，确保船体结构设计的可行性和设计全面性。
⑶船体结构生产制造
除了船体结构设计的前期准备工作，以及当船体结构的初始方案制定出来递交给船体结构生产制造的相关部门以及工作人员，让他们进行检查审核，以及在二次修改后，再递交给船体结构生产制造的相关部门以及工作人员，让他们进行二次检查审核之外，船体结构设计师还有船体结构生产制造设计所相关的工作人员，要对船体结构在进行生产制造工作过程中的相关注意事项以及生产制造操作规范制度进行讨论和制定，并且还要根据在实际的船体结构生产制造过程中，由不可控因素产生影响时候，分析制定出有效快速的应对方法[5]。
3.开展船体结构设计工作的具体操作
在工业生产设计制造行业中，我国目前船体结构设计的设计水平还没有达到可以实现船体结构一体式设计的设计方法，由于船体结构设计技术水平存在一定的限制以及局限性，所以在实际的船体结构设计中，相关的船体结构设计师需要采用船体结构分段式设计方法[6]。
船体结构分段式设计方法，将多个船体结构中的构件进行分开设计之后，在把不同的船体结构构件进行组合，从而组成完整的船体结构。在进行船体结构分段式设计的过程中，船体结构设计师需要仔细考量到船体结构构件的组合以及衔接的工作板块，不仅在分段式设计中，要保证各部分构件的设计标准还有各构件的质量水平，以及在船体结构中各构件设计完成后，在进行船体整体组合时候对于整体船体构造还有质量的影响，并且必须要注意在进行船体结构组合时候的工作细节[7]。
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4.船体结构设计
4.1船体结构中的纵向构件与横向构件
在进行船体结构设计的工作过程中，为了优化改善以及提升船体结构中的纵向构件强度，在船体结构中的顶边舱以及底边舱都具有三角状稳固结构，可以有效的加以使用和利用，然后还有双层式的底部结构还有强硬度高的船甲板结构，都是可以有效进行使用利用的。另外，单壳体式的散货货船中，货舱位置区域中的双层底的层高度，不仅要符合船体结构中的设计标准，必须要符合整体船体结构的合理规划位置，还要符合相关制度中针对干货船的规范。在散货船的船体结构中，双层底的结构构成普遍采用纵骨架式，在船体的机舱位置中，每隔一段距离就要安装一个实肋板，除此之外，在船体结构中的主机座的下方、锅炉座的下方、横舱壁的下方、横舱壁的支柱的下方以及推力轴承座的下方的各自肋位中，都应该安装上实肋板[8]。
4.2船体结构中底边舱的结构
在进行船体结构中的双层底中的内底板，还有底边舱中的斜向顶板之间的衔接焊接工作的时候，有两种焊接方式可以选择，直接焊接方式还有圆弧形焊接方式。在采用直接焊接方式对于船体结构中的双层底中的内底板，还有底边舱中的斜向顶板之间的衔接焊接工作的时候，旁桁材要和斜顶板呈平行状态保持对齐，然后双层底中的内底板与旁桁材保持的伸出距离不能超过50毫米,才能够正常的开展焊接工作。要是伸出距离过于大，会直接影响到底边舱的横向框架中的扇形补板与底边舱的横向框架的衔接流程与焊接工作的顺利进行。内底板所延伸出来的端部需要改化成圆形的形状，并且船体结构中构件与构件之间的衔接处务必要焊接得具有牢靠性。当采用圆弧形焊接方式进行焊接工作的时候，旁桁材需要和内底板还要斜顶板保持一定的交点距离，和内底板还要斜顶板保持交点的距离大概在50毫米到70毫米之间[9]。
船体结构中的货舱位置中，底边舱中的斜顶板一般为纵骨架式，以及底板舱的底部还有底边舱的舷侧，普遍情况下也是纵骨架式。并且，底边舱中的斜顶板要和内底板之间保持一定的倾斜角，所保持的倾斜角度为45度到50度之间。底边舱内部中的肋板处，要安装设置横向框架，用以支撑纵骨架，然后在所安装设置的横向强框架上进行开孔，开出通道孔之后再使用扁钢将通道孔的边缘处固定牢固。除此之外，要在横向强框架的边缘地方，还有加强扁钢和纵骨架的地方安装加强精，确保横向框架的腹板具有一定的稳定性，并且稳定性有所提升。当纵骨经穿过横向框架开孔通道的时候，要在该出添加相应的补板，补板要和内底板、外底板以及外板都有所衔接，而且补板的规格尺寸都必须要具有科学性和有效性和标准性。
4.3船体结构中的顶边舱的结构
船体结构中的顶边舱结构主要是由船体结构中的甲板板、船体斜底板、船体舱口中的纵桁以及船体中分舷的侧外板中的部分而构成。船体结构中的顶边舱内，通常情况下都是选用纵骨架结构，横向位置使用了环形强框架用以支撑纵骨架，开孔板也可以代替横向框架的使用，以保持稳定性和稳固性。并且，横向的强框架需要保持一定的间隔距离，间隔距离一般都不要超出6个实肋板的距离，横向框架中腹板的高度位置需要超出纵骨架高度，顶边舱的结构搭建方式与底边舱的结构搭建方式差异化不大。
5.保持船体结构构件中的连续性和连接性
在船体的整体结构中的高应力位置区域，船体结构中的构件在衔接时候所产生的集中应力是是造成船体结构受影响而发生损坏现象的主要因素。所以，船体结构设计师在进行船体结构设计的时候，必须要注意船体结构中的构件在进行衔接时候的设计工作，并且要检测船体结构构件的衔接承载力，以优化船体结构构件的设计，才能确保船体结构构件在进行衔接时候的承载力，并且，在一定程度上还可以保证船体结构的整体质量水平。当船体结构构件与船体舱壁对接的时候，以及船体结构和其他板块构件进行衔接工作的时候，务必要确保构件之间的位置保持在同一水平方向。在进行线侧纵桁和船体结构中的横舱壁衔接工作的时候，应该安装用于提升稳定性的连接肘板，才能有效确保构件衔接工作中具备稳固性，以提升船体结构的整体质量水平。
结束语
通过上述具体的分析探究以及讨论，我们知道了船体结构的设计有一定的难度，并且还必须具备专业性，不仅船体结构设计的相关设计人员需要具备专业知识还要船体结构的设计经验，在船体结构的生产制造过程中，相关负责生产制造的工作人员也需要了解船体结构的知识以及相关的操作规范，才能在船体结构设计完之后进入船体结构的生产制造工作的 时候，确保船体结构的生产制造工作可以顺利进行，并且能够有效保障船体结构的质量水平。在我国的工业生产设计中，船体结构设计的方式以及工艺技术，还是需要在实践当中不断完善优化以及提升，才能确保我国的船舶生产在未来的发展道路中走得更远，为我国的社会经济增长做出实时性贡献。
参考文献
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[9]金锋.船体曲面参数化设计方式分析[J].科技传播,2015,v.7;No.146(17):97-98.
论文作者:彭汉雄
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
标签：船体论文; 结构论文; 结构设计论文; 构件论文; 生产制造论文; 底边论文; 底板论文; 《中国西部科技》2019年第10期论文;