摘要：本文通过对大型集装箱船体的设计特点进行研究，发现大型的集装箱具有货舱开口大，速度由快到适中，稳定性要求高，船体刚性弱等特点。再对大型集装箱船体的设计结构进行分析，对集装箱船体的构造进行进一步的了解，为其他研究者提供研究思路。最后对我国大型集装箱船的制造进行初步的展望，鼓励后来的技术研究人员继续去进行这方面的技术提升。
关键词：大型集装箱船体；结构设计；特点
在洲与洲之间进行大量的商品交易，往往需要用到海洋上的运输工具——大型的船舶，只有用这种运载方式，才能最大限度的保证实现重量大，数量多的商品远渡重洋，来到其他地区。用于海上交通运输的船舶有很多种类，甲板上有大型集装箱的船舶，一般是人们在海上运输笨重货物的首要选择，这种船舶被人们称为布置性船舶，船上的集装箱数量多，整个船体能容纳众多的货物和相应的商品，经济效益比较好。我国的集装箱船舶的研制技术正在缓慢发展，并且已经制作出了能容纳18000标准箱的郑和号，但是，我国的大型集装箱船舶的发展质量和速度都远远落后与其他国家，全球排名前几的大型集装箱船舶并没有出现中国制造的身影。因此，对这种布置性船舶的结构进行了解，初步掌握大型集装箱船舶的制作技术，显得很有必要。
一、大型集装箱船的设计特点
第一，货舱的开口比较大。为了提高集装箱船的容量，往往在设计货舱开口时，将货舱的开口设计的比较大。有关数据统计，大部分的货舱都占船体本身宽度的80%以上，甚至有些货舱的开口与船体的宽度比达到了93％。因此，在这种情况下，船体的纵向甲板条就显得十分狭窄，船体总强度的问题值得有关工作人员去进行认真的考虑，找出合理的方式，提高船舶运行过程中的稳定性。
第二，航速由快到适中。原来集装箱船的装卸速度快，停港时间较短，船体的航速大约在24km以上，保持稳而快的船速可以让水动力对船体的作用加大。但是，近年来出于经济性的考虑，节省能源，大型集装箱船的航速稳定在了18海里左右。
第三，稳性的要求比较高。和一般的货船不同，大型集装箱船出于稳定性的考虑，往往会装载大量的压载水，让船舶在航行的过程中保持安全，减少可能发生的货物和财产损失。
第四，船体刚性弱。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于货舱的开口较大，甲板的纵向条相对来说十分狭窄，船体的刚性就不能得到保证，因此，在设计之时，设计者就要把船体的结构，舱口盖等其他构建发生变形的可能性考虑在内。
二、大型集装箱船的结构分析
（一）整体的结构分析
大型的集装箱船提高总纵强度的方法主要是在舰侧设立抗扭箱，双壳舰侧结构，在舱口设计持续有效的舰口纵向围板。为了保证双壳舰侧结构的稳定性，还在双壳舰侧结构内使用了纵骨架。从船内各个分部的相对位置来看，机舱和上层建筑主要分布在船中部稍微靠后的位置，机舱内主要采用的是横向的骨架。从舱壁的构成组成要素来看，大型的集装箱的舱壁主要由水密舱壁和结构舱壁构成，结构舱壁能起到很强的支撑作用，提高船体本身的稳定性，承担起做好导轨的作用。同时，工作人员为了提高大型集装箱的防波浪的能力，还在甲板的两侧设有挡住波浪的挡浪板，让船体在航行的过程中更加安全。
（二）箱形梁的设计
上部箱形梁的设计在船体的结构中显的比较重要，它可以使舱内或者甲板上的集装箱在船体航行过程中对甲板产生的应力得到很好的控制，减少舱口变形的可能性，提高船舰运行的安全性。与此同时，横向箱形梁又能给舱壁提供有效的支撑力，降低横舱壁变形的可能性。下部的纵向箱形梁能够有效的实现双层底和双层壳结构的了解刚性，进一步的提高船体的防变形能力，减少大型的集装箱船出现安全事件的可能性。总体而言，如果在大型集装箱的箱形梁的设计过程中认真考虑它与其他部位的关系，能提高整个船体的防变压能力，减少船体的结构性损失，提高运行过程的安全性。
（三）总纵强度问题
由于舱口的开口设计比较大，大型集装箱的总纵强度的安全问题就成了工作者需要去认真考虑的问题。大型集装箱船的抗扭箱的上部的甲板比较厚，材质较好，并且一般的厚度是50～60mm。船的其他部位的厚度大体上具有一致性，比如，船的甲板板，纵舱壁上列板等等，这些部件的钢板厚度具有一致性。如果要提高船舶整体的总纵强度，就需要工作者提高船体结构抵抗纵向弯曲的能力，让船舶整体在受到船体的重力，浮力以及其他力影响时，也让船体自身形成一个抵抗外在作用力，减少外在的因素对其他因素的影响。
（四）扭转强度的计算
有关学者表明，大型集装箱船的扭转强度的计算，是结构分析的重点。在计算扭转强度时，船体的整体结构也被考虑在内。因此，如果对扭转强度进行了详细的考虑，相应的工作人员可以在后期运算船体的整体结构时，减少相应的工作难度。
船舶扭转强度的刚性，主要和船体的纵向抵抗箱和横向抵抗箱有很大的关系，同时，它也会受到翘曲刚性的影响，船体两端的约束对它也有较强的约束能力。要想对船舶的扭转强度进行考察，也可以通过分析其他环节的工作情况，来对这一工作环节进行考察。
（五）疲劳强度的分析
疲劳强度是船舶结构设计中需要仔细考虑的一项。当船舶本体上出现裂纹时，很可能就是疲劳强度的原因，让船舶在运行的过程中出现问题。并且，出现这种问题的船舶应该立刻停止运行，进行维修，让工作人员对船舶的问题进行处理。如果能长久的降低船舶的疲劳强度，只有在大型集装箱船舶的制作阶段对船舶的疲劳强度进行考察，才能更好的减少后期船舶运行过程中出现的问题，提高船舶的使用年限。
通过分析发现，由于大型集装箱船舶在运行过程中受到不同方向上的作用力不同，工作人员需要综合各个情况，来对船舶整体的疲劳强度进行考察。结合船舶其他部位的受弯曲的情况，工作人员也可以发展这个部位的疲劳强度如何。在一般的情况下，受弯曲较明显的部位，这个部位的疲劳强度也就越大。
小结：了解大型集装箱船舶结构，才能更好的了解大型集装箱船舶的制作技术。虽然我国的大型集装箱船舶技术与发达国家存在一定的差距，但是，我们相信，通过了解船舶结构的基本知识，对大型集装箱船舶中可能存在的问题进行分析，同时跟进相应人才的培养，我国的大型集装箱船舶技术一定会有所进步，显示我国的综合技术创新能力。
参考文献
[1]卢华，陶颖，郑君镐.大型集装箱船船体结构设计制造探讨[J].上海造船，2007（04）：32-33+43.
论文作者:陈钧,谢政
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
标签：船体论文; 船舶论文; 集装箱论文; 强度论文; 结构论文; 货舱论文; 甲板论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;