试论船体详细设计对于船舶建造的影响

杨阳 ,汪伦

摘要：船体详细设计时船舶设计工作中非常重要的一个环节，在船体的设计工作中，不但需要关注船体的质量以及结构强度，同时也要关注船舶建造的成本以及工艺合理性。本文阐明了详细设计对于船舶建造的重要性，分析了相似设计对船舶建造的影响，并对船体详细设计中的一些注意事项进行了论述，旨在提升船体结构设计的质量和效率。

关键词：船体详细设计；船舶建造；影响 ；

引言

随着全球经济衰退、造船产能严重过剩，世界造船也在经历着前所未有的挑战。从2008年持续到今，一大批中小造船企业及设计公司相继破产，基于当前严重的造船形势，国务院及交通部陆续颁布了一系列政策及方针，针对船舶工业目前面临的形势和存在的矛盾，要抓住调整结构、转型升级的关键及核心问题，指出消化产能严重过剩是当前及今后一个时期推进产业结构调整的工作重点。而在当前造船成本不断攀升、利润下降的大环境下，如何降低造船成本，就是提升企业核心竞争力。详细设计作为船舶设计中重要的一环，详细设计的好坏，对船舶的建造质量，船厂生产成本，工艺的可操作性，起着非常关键的作用。

1.船体结构设计过程

第一，要采取分阶段的设计方式加强对船体设计的合理性。由于船体中的构件众多，因此，只有分段设计方可提高设计质量。第二，船体设计十分复杂，要设定整体设计计划，再开展分段设计，避免产生设计缺陷。分段设计最好可以按照结构和部件先进行设计区分，明确设计范围，将重点部位突出，以局部设计的方式将重点和难点一一搞定，方便检验。在分段设计中，会将船体结构分解成几个部分，这几个部分彼此有密切的逻辑关系，在拆分时遵守结构的规律和要点，便于后期组合可以更加顺利。进行分段设计之前，要进行统筹规划，使拆分遵守船体结构的实际情况。要提高船体质量，确保船体的构造合理，材料合适，重量适度，能够抵抗恶劣的气候条件影响。因此，要加强船体结构彼此的有效衔接，保障每部分的质量符合要求。同时，还要对船的载荷进行严格的计算，这样才能确保计算结果准确，实现最终的承重估计。计算时可采取先进的信息化手段，结合航行条件，从而得出最终结果。

2.工艺性设计对详细设计的重要性

2.1分段划分图

在进行船体的详细设计时工作人员需要把分段划分线画入到详细结构图中，在此过程中，不但需要充分考虑分段合拢口结构对分段合拢造成的影响，会不会产生一些不利于合拢工作开展的因素; 还必须要对分段划分线是都会对板缝的设计存在不利影响，设计时应该尽可能的减少板缝，以便于提升板材的利用率。

2.2分段建造法

所谓分段建造法指的是在船体建造过程中，在对造船厂已有设备的建设性能、建设技术以及结构布置等方面情况进行综合考量的基础上，采用分段建造的方式来对建造船体。在船体的详细设计工作中，如果能够和造船厂的实际情况进行有效结合，那么就可以有效提升船体建造的速度、效率以及安全性。比如，在对船体进行详细设计时，应该尽可能的避免在开孔内做 T 型结构的形式，因为这种形式除了提升面板的加工难度之外，还不利于现场面板的安装，不容易控制装配精度。

3.船体设计中主要构件的布置及连接形式

3.1主要构件的布置

主要构件如中内龙骨、旁内龙骨、甲板纵桁和强横等在布置时应注意其合理性，在满足规范要求的同时尽量均衡布置且主要构件应在同一平面内形成强框架，有利于在计算主要构件尺寸时的均衡性，不会产生构件尺寸的冗余。对于有较大开口（如：甲板机舱开孔和客船侧壁大开口）处，主要构件在布置时应尽量避开这些区域，在前期设计时应全局考虑开口大小和主要构件间距的协调以避免使主要构件在这些位置突然断开不利于力传递。

3.2主要构件的连接形式

船体结构设计时主要构件的连接形式至关重要，对于全船结构强度和普通构件都起到主要支撑作用。主要构件的一般连接形式主要有加T型肘板、端部放大或者腹板倒圆连接。经实船验证和有限元计算分析可知腹板倒圆连接的受力效果优于直接加肘板和端部放大连接形式。因此在设计条件允许的区域应多采用腹板倒圆连接有利于主要构件的受力效果。在设计条件不允许的区域加T型肘板和端部放大肘板时需在肘板趾端增设加强筋消减其应力集中。

4.详细设计对初步设计的影响

详细设计实在初步设计基础上进行开展的，使得初步设计的一些方案更加清晰和具象化。在对船体进行初步设计时，通常可以将其划分成方案设计、报价设计以及合同设计。所谓方案设计指的是依据船只拥有方的相关要求通过设计来转变成船体的各项参数，从而确定出船舶的性能、航速、拍数量以及用途等报价设计则通常是根据船东的意向和要求，参照已有的母型船舶来估算新建造船舶的建造成本，并提供初步的技术规格书、总布置图以及主要设备厂商清单。合同设计则通常是与船东签订的正式新造船舶建造合同，包括对新建船舶的具体性能指标、服务航区、主要设备及责任划分等。初步设计的主要成果有为签订新建船舶建造合同谈判提供技术文件; 提供了主要设备及设备厂商清单; 为详细设计提供必要的技术文件和图纸。另外，依据详细设计的结果，造船厂能够又准备、有目标的开展材料以及相关设备的购置活动，同时还能够在此基础上进行之后的生产设计。

5.详细设计与生产设计要相互协调

详细设计关乎着船体建造的每一项工作，在船主和造船厂签订合同之后，船舶交付的日期就已经进行了明确的规定，同时对于船舶建造厂来讲，也就确立了开工时间，船舶建造的各个工序紧密相连，急需要严格进行执行，一旦某一个程序与其他脱节，那么可能会造成严重影响。所以，详细设计工作作为一道重要的生产工序，应该尽可能的提早和总机、电灯方面进行有效协调，按照既定的期限做好各项工作，确保船体设计质量。另外，鉴于船舶本身的结构非常复杂，建设工作周期比较长，因此在其建造过程中会受到主观、客观非常多的因素的影响，所以，在实际建设环节还应该根据实际情况进行局部细化和调整。因此，这就要求详细设计人员和生产设计人员加强沟通和交流，同心协力的提升船舶设计水平。

6.船体详细设计对于船舶建造的影响

详细设计实在初步设计基础上进行开展的，使得初步设计的一些方案更加清晰和具象化。在对船体进行初步设计时，通常可以将其划分成方案设计、报价设计以及合同设计。所谓方案设计指的是依据船只拥有方的相关要求通过设计来转变成船体的各项参数，从而确定出船舶的性能、航速、拍数量以及用途等报价设计则通常是根据船东的意向和要求，参照已有的母型船舶来估算新建造船舶的建造成本，并提供初步的技术规格书、总布置图以及主要设备厂商清单。合同设计则通常是与船东签订的正式新造船舶建造合同，包括对新建船舶的具体性能指标、服务航区、主要设备及责任划分等。初步设计的主要成果有为签订新建船舶建造合同谈判提供技术文件；提供了主要设备及设备厂商清单；为详细设计提供必要的技术文件和图纸。另外，依据详细设计的结果，造船厂能够又准备、有目标的开展材料以及相关设备的购置活动，同时还能够在此基础上进行之后的生产设计。

7.结束语

综上所述，船舶详细设计在船舶建造中起着至关重要的影响，它除了满足功能性、安全性、舒适性、工艺性的要求外，也不断满足经济性的要求，是降低造船成本，提升企业核心竞争力的有效手段。

参考文献

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