船體結構生產設計理念相關分析

王成偉

摘? 要：結構設計和生產作為造船中重要組成部分，其設計科學性和生產規范性直接影響到船體結構性能發揮和造船行業穩定發展。文章聯系船體結構生產設計理念，對生產設計主要要求、基本內容和實施過程進行詳細闡述，并著重對船體結構加以分析，希望所闡述內容能夠為船體結構設計、生產提供參考。

關鍵詞：船體結構;生產設計;理念;相關分析

中圖分類號：U671 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）18-0099-02

Abstract： As an important part of shipbuilding， structural design and production have a direct impact on the performance of hull structure and the steady development of shipbuilding industry. In this paper， the main requirements， basic contents and implementation process of the production design are described in detail， and the hull structure is analyzed emphatically， so thatthe elaborated content can provide reference for the design and production of the hull structure.

Keywords： hull structure; production design; concept; correlation analysis

船體結構生產設計包含初步設計、詳細設計和生產設計3部分內容，并且3個環節之間存在十分緊密的聯系，任意環節出現差錯都會對最終船體生產質量造成嚴重影響。再加上船體生產設計本身就具有復雜程度高、工作量大、種類繁多等特征，為保證船體結構生產設計高效安全，使用性能能夠滿足實際市場需要，就要對船體結構生產設計高度重視，并在實際操作中嚴格遵循生產設計要求和把控好各環節細節，使設計水平和生產質量得到進一步提高[1]。基于此，文章對船體結構生產設計理念相關內容展開分析和探討。

1 船體結構生產設計理念

1.1 圖紙設計

在船體結構圖紙設計中涉及到的模塊有：（1）套料圖，套料圖需要與結構圖相關信息進行對應，以發揮科學指導船體結構施工的積極作用，涉及內容有零件變化、尺寸標注、組立流向等等;（2）結構圖，在結構圖中包含平面圖、局部圖、詳解圖等，執行中要對每個部分進行詳細了解，并對其進行良好銜接，針對圖紙存在問題也能及時發現，并采取有效措施進行優化，所制定的結構實施方案也會更加科學合理，針對船體結構中的透氣孔、各切角、通焊孔也要引起注意，需要保證其一一對應，而涉及到的船體焊接方法、厚度、坡口等內容需要提前進行詳細標注;（3）加工圖，針對船體設計加工圖主要包含板材和型材兩方面內容，也要在實際開展工作之前對生產制造所需板材加以明確，以防止錯誤使用情況發生[2]。

1.2 輔助設計

受造船工藝復雜性影響，為使該項工作順利、高效和高質量開展，就需要輔助設計在其中發揮指導作用，涉及到的內容包括：（1）腳手架安裝，船體結構建造需要運用腳手架的地方比較多，但是在對腳手架進行安裝時比較復雜，這時候就要求在生產設計環節，結合船體實際狀況及特點，確保其作用在船體結構最佳位置;（2）永久性吊環，在較為狹窄位置需要對永久性吊環進行設計，如：在船體甲板下表面和雙層底中設置吊環，并將其安裝在不顯眼的位置上，可以提升美觀性和實用性，同時考慮吊環安裝是否會對其他系統造成不良影響，在實際設計時也要采取分段處理方法，不僅可以避免開展二次作業，還能夠方便施工完畢后進行拆除[2-3]。

1.3 準備工作

在準備工作階段，需要將船體結構劃分為若干個環節進行準備，并對各環節具體準備情況進行管理，如：從工廠出發包含起重能力、運輸條件、預裝要求等階段，在做好相關準備工作的同時，對吊環程序加以設計，以便于能夠在船體結構分段中找尋到較佳接頭位置，而在分段制造環節中需要對各項工作要點加以明確，尤其是在進行船臺制造中，要對各自吊裝順序進行確定，以保證船體能夠得到較好銜接。

1.4 管理施工

在管理工作中主要是對圖表實施科學管理，涉及到的項目包含工藝項目、密性試驗、拍片數量等等，在船體結構生產設計時對這些內容管理加以重視，可以使施工設計與工藝聯系更加緊密，并在相輔相成中確保船體結構施工工藝設計科學合理，針對實際操作中可能存在的技術問題也能得到很好解決，船體結構生產設計水平也會大大提高。

2 船體結構生產設計主要要求和基本內容

2.1 主要要求

開展船體結構生產設計工作最為主要的目的是保障船體使用性能得到充分發揮，因此在進行船體結構設計時，首先就需要確保船體具備較強的安全性能，并在此基礎上對船體外觀進行美化，同時保證船體結構穩固性，在設計建造時要使船體結構各方面均達到力學要求，并對實際使用情況加以考慮，防止航海條件、自然氣候等因素對船體穩固性造成不良影響[3]。另外，對船體實用性也要加強關注，在設計時需要將各項參數納入到甲板、船艙等參考體系中，并結合實際裝載選擇適合船體設計方案，在保障船體承載力的同時，創造更加安全舒適使用環境。

2.2 基本內容

進行船體結構設計，基本內容有：

（1）初步設計，在該環節中需要對船體結構規劃方案加以細化，在做好設計框架構建的同時，對涉及到的相關技術標準進行分析，并使用基本圖紙將其展現出來，然后結合預案對材料、部件等預算進行制定，最后以報告形式體現。

（2）詳細設計，在前期設計階段，主要是對船體結構設計框架進行預設，并對需要注意的細節問題進行規劃設計，使其符合相關標準要求，所得設計方案也會更加貼合實際，實際操作也更高效。

（3）生產設計，作為將設計方案付諸于實踐的重要環節，簡單來說就是船體結構生產要求，并對具體實踐中需要使用的材料和注意事項加以明確，確保整個建造施工與設計圖紙方案相契合[4]。

3 船體結構生產設計具體實施和細節處理

3.1 具體實施

依靠當前設計水平實現船體結構設計一體化目標還存在困難，因此在實際操作中多會采用分段的方式進行處理，在充分考慮各要素組合和連接相關問題以后，船體中小規模設計和生產較容易實現，而針對結合中分段設計，需要對首尾、上下結構進行拆分和組建，并對涉及到的工藝技術進行完善和優化，以達到船體總體結構統籌協調目的。同時，對船體結構負荷性能與船體之間重量、構造等性能關系也要加強考慮，并通過做好船體結構銜接和加工工作，確保船體結構荷載能力和整體質量。此外，在船體結構型式方面，需要根據船體結構位置及作用進行科學設計，尤其是針對大型船舶設計，需要結合結構承重要求對船體架構方式進行有效調整，如：進行甲板及底部設計時，可以采用縱向架式，以起到提高船體安全性能的作用，若是工程船上甲板更加適合橫骨架式結構。

3.2 細節處理

在對船體結構設計細節進行處理之前，需要嚴格按照設計要求和準則對相關任務進行確定，這些內容主要有：

（1）分段接口合理化，采用以往分段設計方式主要是將艙體劃分為獨立段落，而P型分段會導致船體中心不夠均勻，在對分段接口進行改進時，可以采取面板加設至船體斷開節點處措施，使之成為R型分段，既能夠保證船體安全性，又能夠使焊接效率提升。

（2）改善通焊孔，通焊孔設計需要符合船舶使用要求，在設計之初就要嚴格按照設計要求確定其半徑和切角，促使其達到應力要求，在對通焊孔進行改善時可以采取增加墊板措施，整個操作中也要防止出現補板過多情況。

（3）底部沖擊板設置，在艙底板安裝完畢以后，對測深墊板進行安裝，考慮到艙底板為外底板，為降低整體施工難度，可以對測深墊板進行提前安裝，并在其底部開設長孔以更好滿足測深要求[5]。

4 結束語

船體結構生產設計具有工作量大、涉及內容多、復雜程度高等特點，因此需要在實際生產建造之前，對船體結構生產設計要點和細節工作加以把握，并對各環節工作進行科學合理安排，不僅可以確保船體結構達到相關標準要求，還能夠使船舶生產質量得到提升。

參考文獻：

[1]孫志軍.論船體結構生產設計理念[J].科學與財富，2019（25）：298.

[2]余娟.探究船體結構生產設計理念構建[J].珠江水運，2016（17）：88-90.

[3]蘇燕.船體結構生產設計理念構建探討[J].中國科技投資，2019（9）：198.

[4]吳曉峰，張程偉.探討構建船體結構生產設計理念的主要策略[J].建筑工程技術與設計，2015（36）：3021.

[5]楊麗榮，顧慶，王瑩.試論船體結構設計中生產工藝性問題及應對研究[J].山東工業技術，2018（17）：71.