船体设计之经验

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　　摘 要：文章是由经过长达30年之久的船体结构研究及对船体结构出现的问题的实际经验总结，对船舶设计的专业性及大型化做了概括性的研究。在对于以后的船舶设计方面提供了经验，具有一定的实际意义。
　　关键词：船体设计；经验；结构
　　0 引言
　　随着经济的迅速发展，各个行业间都发生了很大的变化。在海运方面，也有很大的改革，轮船方面的改进引起人们的广泛关注。尤其是对于船体结构的经济性和实用性方面最为关注，本文通过对船体设计和内部结构的研究和分析，提出一些和设计有关的建议。
　　1 在设计时需要注意的事项
　　1.1 船体设计的重要性
　　随着社会经济的快速发展和海上运输业的迅猛增长，对于船舶的要求也是越来越高。其中船舶船体的设计和船舶的大型化专业化尤其明显。在船体的设计方面，设计者起着重要的最用，他们逐渐的把船舶设计的越来越大，以方便船舶运送的东西越来越多。设计者不但把船舶的体积设计的越来越大，在提高运输速度方面也进行了很多的研究，比如增大发动机的输出功率和减轻船体本身的重量。对于船体的专业化方面，把船舶分为分别装不同货物的船舶，比如有专门的客轮、专门装散货的船、专门装集装箱的船等等。这样大大的提高了船舶的运输效率，也避免了一些货物一起运输产生的一些麻烦。
　　对于设计者来说，还需要考虑的一个重要因素就是对于环境的保护和能源的节约。对于船舶的能源节约体现最重要的就是要节约燃料的消耗量。所以，对于船舶的外形设计上争取减少水带来的阻力来减少燃料的浪费，在发动机方面，通过改进发动机来提高其工作效率。
　　1.2 船舶由大型设计到合理设计的发展
　　从上世纪50年代起，船舶进入了大型化设计的年代。从最开使的1.8万吨载重到后来的10万吨载重只用了几年的时间。到了上世纪六十年代时期设计师才开始有了对船体合理化设计的概念。根据鱼的基本构造改变船的形态，尤其是加大了油舱的长度，这对船舶的大型性发展有着很好的促进作用。这种设计一直延续到了上世纪七十年代，知道“防止船舶造成污染的公约”实行以后，才对油舱的设计提出了限制。在这以后有的船上面开始钢材来增加舱室的隔离，和减轻船身重量的设计是相互排斥的，减少了运输所带来的效益，这样做本身增加了船舶自身的重量，但是却很好的起到了保护环境的目的，是值得学习和鼓励的。
　　1.3 对于专业化的设计
　　为了提高船舶运输所带来的效益，促进了船舶专业化的设计，有专门的客船、货船、集装箱船和需要运送特定货物的船。在这些船设计的时候出现了各种各样的问题，设计者对问题进行仔细研究并找到解决的办法。对于每一类船舶的设计还要考虑到它自身的特殊要求。
　　2 在船体的设计方面的思考办法
　　在上面讲到了船体各个方面的特殊要求，现在就对这些特殊的要求提出设计者的一些思考办法。
　　2.1 对于内部结构的要求
　　一般的船体都是分为横骨架和纵骨架的方法，在船体开始大型化之前一般采用的都是横骨架的分布方式。随着船舶大型化发展的趋势，受到纵向弯曲力的影响，有的船舶开始使用纵骨架的排列方式。在船舶开始进入专业化设计后，根据船舶不同的作用，采取不一样的分布方法。
　　2.2 对于构件的要求
　　在构件方面，都是 采用直线性的构件。所谓的构件的直线性顾名思义就是让构件保持一条直线，这样能够很好的进行力的传递，但是对于专业化船舶的设计，有很多时候不能够把构件设计在一条直线上面。对于横向构件的连续，纵向构件会断裂，所以还要注意焊接的部位，要定期检查。
　　2.3 对于材料的要求
　　在设计中，选材也是非常重要的，如果选材不成功的话，那么设计也可以说是不成功的。一般的船体结构都是采用低碳钢的材料，但是在最近几年对于高碳钢的使用也开始增多了，因为这两种材料的性能对于使用在船体上来说，都是不错的选择。即便如此，在钢材的选择上面也要用心的去选择，因为即便是同一种钢材，也可能具有不同的性能，对于不同专业化的船舶选择的也是不同的钢材。
　　3 对于船体结构的设计方法
　　对于船体的结构设计方法要从安全、适用、经济等很多方面来进行综合考量。在安全性方面，应该保证船体能够经受住各种外力的作用，要有足够的强度，在选材方面要选在国家标准规定范围内的材料，不然会因为构件出现质量问题而引起内部结构的损坏，同时船体的结构还要有一定的防振的功能，不会因为海水的震荡而引起船体的振动。在实用性方面，要考虑各个不同专业化的船舶要求，要方便货物的装卸货物，在货轮上面还要设计出人员进出的通道。对于经济方面来说对于设计者是设计工作中最重要的部分，因为很可能因为一个好的技术措施能够为船舶节省很大的资金，同时资金也是新技术研发最重要的保证，所以两者是相互促进的。在哪一方面都要很认真的去对待，只有这样才能对保证设计出的船舶既安全可靠有经济适用。
　　总之，在船舶的结构设计方面，必须要遵守相关的法律法规，不能为了节省开支而是用不合格的材料或者对一些相关的规定无动于衷。只有满足船舶规范的要求，才是船舶设计最基本的措施。
　　在船体结构施工的过程中，安全防护也占据着很重要的位置，作为监督人员，要明白在作业中存在的危害都有哪一些。尤其是在作业的时候，要采取有效地安全防护措施，才能保证施工的顺利进行。
　　4 结论
　　总之对于船舶的设计是一项既复杂涉及面又广的工作。设计者要不断的学习有关方面的知识，不断的充实自己，提高自身的艺术修养。同时还要有敢于创新的精神，不断的将一些新的技术和研发成果在船舶上面试用，为提船舶的发展做出贡献。
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　　作者简介：吉玉龙，男，上海人。
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