空船重量優化及跟蹤控制方法

智廣信，安 毅，袁 博

（1.海南浙江大學研究院，海南三亞 572000；2.北京中船咨詢有限公司，北京 100000；3.上海蹊加船舶技術服務有限公司，上海 200000）

0 引言

一直以來，鋼材成本都是影響船舶制造成本一項重要因素。近年來，船用鋼材價格的飛速上漲導致船舶制造成本迅速增加。對船舶進行空船重量優化可有效降低資源消耗、減少建造成本。空船重量優化包括結構輕量化、結構簡化和結構標準化，在進行空船重量優化時需綜合考慮基本性能、結構可靠性、設計便利性、設計錯誤率、安全生產、營運便利性等因素。本文對空船重量優化和設計建造過程跟蹤控制的方法進行介紹，并通過實船案例對方法的可行性和有效性進行驗證。

1 空船重量優化方法

如圖1所示，船舶空船重量優化主要分4個階段進行：1）總布置階段。該階段需要完成初期總布置、艙室布置和機艙布置等工作，這部分工作決定空船重量優化效果的50%以上。2）結構布置階段。該階段需要完成主要肋位、主要甲板、主要縱向強力構建等主要結構的布置，這部分工作決定空船重量優化效果的 30%以上。3）詳細設計階段。該階段的主要工作在于優化局部結構，工作量大但優化空間不足 10%。4）生產設計階段。該階段主要是面向生產的制造工藝優化，幾乎沒有優化空間。

圖1 船舶空船重量優化技術路線

從概念設計到詳細設計階段均有很多船舶結構優化的經驗方法，不同經驗方法各不相同，但整體上的思路保持一致，均包括總布置優化、船體梁荷載最小化、舯部縱向部件優化、艏部和艉部貨艙內殼形狀優化、艏部和艉部船殼加強筋布局優化、主結構件布局和形狀優化等組成部分。……