船体结构设计中生产工艺性问题及应对策略研究

1、广船国际有限公司 511458摘要:在进行船舶设计的过程中,设计师首先要对船舶建设的安全性给予高度的重视。在开展船舶生产工艺流程中，优化船体结构的设计属于关键性设计。作为工程人员，需要加大对新技术和新工艺的应用力度，保证质量检查活动能够与“一把关、二检验”的现代化流程验收制度相符合1。在下水之间，务必要检查好船舱主要吃水区域的密闭性，对于制作的船舶结构模块，施工人员需要以板材结构特点为依据，装配操作内部构件和组合件的区域装配。对此，笔者在本文中通过结合自身的实践经验，针对船舶结构设计的生产工艺性进行了分析和探讨，旨在为我国船体建造业的发展奉献一份绵薄之力。在我国经济快速发展的同时，船体建造业也

2、有了很大的提升，不过，依然有一些问题存在与船体结构设计的过程中。现阶段我国有一部分设计院在设计船体结构的时候讲更多的关注点放在了船体结构的强度上，很少会关注和研究结构对施工工艺性设计是否有利，建造成本方面是否会得到切实有效的减少等等问题2。所以，在施工的过程中使用这些单位设计出来的图纸会存在着很多的困惑性，在很大的程分段划分图是以建造厂设备、对建设工艺的要求以及船体自身结构特点为依据，单元划分船体结构的图纸。对于船体结构设计中分段划分图的重要性我们可以从以下两个方面展开分析：首先，是船体设计中分段合拢口的影响。我们在对分段合拢进行研究的过程中，需要对两分段合拢口的结构做重点考虑，避免有不利于合

3、拢的因素产生，如果合拢口的结构需要处理，我们则需要将这些不利因素去除。通常情况下，我们在建造分段以后进行合拢时会有分段无法合拢的问题出现，主要是因为外板和内底版及肋板的合拢出现了间隙3。与此同时，在这样的情形下，焊接问题也很容易出现，主要是焊接外底板和内底板的时候需要在肋板上开焊接孔。通过对上述中情况的考虑，在设计阶段我们就应该对焊接可能受到哪些因素的影响做重点考虑，如此一来，也就不会有无法合拢现象出现在分段合拢的过程和中。其次，是板缝布置受到分段划分的影响。在结构图中，分段划分占有重要的地位，设计人员是以分段划分为依据，进而判断板缝布置是否会受到其不利影响，对板材的利用率要有明确的考虑，尽量

4、将板缝减少。为了起到优化的作用，我们在设计的过程中应该进行一些小的改动。分段建造法指的就是以造船厂的现有设别、结构和工艺习惯为依据，对选用建造分段方式进行考虑和选择。在设计的过程中，我们可以在具体设计中对分段建造法加以考虑，可以促进现场建造准确度、安全性和速度的提升。在船体结构设计的过程中，分段建造法的重要如图1所示，据我们所知，在传统的设计中，是从平台顶到纵壁，然后纵壁连续，如果我们设计的时候依然使用传统方式，在进行建造的过程中，纵壁及其壁上的加强材和平台则需要经过仰焊，在焊接和装配的过程中如果遇到该情况，则会增加原有的困难性，所以，我们在设计的过程中，需要使用平台伸出纵壁代替传统的纵壁连续

5、，如此一来，纵壁就变为了断开，而不再是连续的。这样在焊接的过程中使用的就可以是平焊了。使用这种方式，不仅可以将焊接和建造过程中可能发生的危险减少，而且还可以促进相关工作人员工作效率的提其次，是建造方法受到结构加强形势的影响。在详细设计船体结构的过程中，需要在开孔内尽量的减少T型加强形势的制作，因为我们的面案不仅需要加工，而且在现场装备上存在着比较大的难度，因此，我们很难控制好其精度，不过，万一精度和要求不相符，则需要重新开始做一切相关的工作，所花费的人力物力非常大。因此，在详细设计的过程中，需要全面考虑好所有的因素，我们可以使用L型结构代替T型结构5，如图2所示，如此一来，为工作人员的相关工作

6、提供了很多的便利，进而促进其工作效率的上升。在连接船体结构之间的各个构件时，主要使用的是焊接工序，所以，在详细设计船体结构的过程中，焊接这一环节尤为重要。在生产工艺中焊接结构主要是生产准备，生产工艺流程主要有金属材料的预处理、准备材料、装配、检验、验收成品、刷油漆和标志包装的制作等，所以，在开展有关工作的过程中，焊接人员需要对该程序严格遵守。不过，在实际设计船体的时候，一部分设计人员只对规范中的一些特殊要求加以关注，比如全熔焊接、深熔焊接等，却很少会考虑整体的焊接空间和焊接方式以及减少焊接量的方法。所以，关于船体结构设计中焊接因素的重要性我们可以从以下两点进行分析：首先，需要考虑焊接方式和焊接

7、空间。焊接空间指的是焊接时工作人员的操作空间，在设计船体结构式如果对焊接操作空间考虑的不够充分，在进行作业时，工作人员就无法焊接结构，对此，造船厂在施工过程中不仅会增加很大的难度，而且还会花费更多的建造成本。而焊接方式，应该以材料的焊接性和焊接结构的特点为依据，选择正确的方法，除此之外，还需要考虑焊接的经济性和生产批量等。我们在选择焊接方式时为了保证合理性，需要对焊接结果进行优化或保证，对使用比较广泛的焊接方式优先选用，不过，如果生产的数量比较多，还需要对低成本和高效这两点加以考虑。其次，还需要考虑焊接量的减少。在进行建造时，如果可以使焊接量在一定程度上减少，那么对建造的安全性、快速性和质量都

8、提高都有着很大帮助，所以我们需要对焊接量的减少加以考虑。图3为散货船的顶边舱斜板和侧板的连接，有助于折弯形式的优化，这样做可以省略焊接，只需要进行加工，利用这种方式可以使焊接工作量大幅度的减少，除此之外，还可以促进船体结构强度的提升，能够将焊接密性试验省略。我们在详细设计船体结构的过程中，必须要对设计细节问题作出充分考虑，通常时候细节对结果的成败有着决定性作用，在船体结构设计中生产工艺性问题同样不例外，我们一旦将细节问题忽略，很容易出现“牵一发而动全身” 现象6，使船体的整体结构受到影响，所第一点，减少现场装配时结构的加工的现象。在详细设计船体结构的过程中，通常情况下会需要加工一些结构，不过在

9、进行加工的过程中，给出这些结构的具体数据实为不易，因此，大多数的时候在现场装配时还需要借助其它压制手段或者火工加以校准，船厂在进行建造的过程中，通常会因为这些因素都存在而面对很多困难。再详细说句实话，通常会针对农业方面进行考虑，而使其他方面的要求遭到忽视，例如，在一些详细设计的部分中，只会对面板的强度进行考虑，而忽视了强肋骨面和面板端之间的连接，为现场施工增加了很大的难度，主要是由于在这样的情形下，很难处理好外板线型变化比较大的区域，对此，现场装配时则需要借助火工进行校准7。不过，校准的时候使用火工会严重的损害到面板，面板的结构强度会遭到破坏。所以，我们在实际设计的过程中，可以考虑削斜面版，如

10、此一来，可以使施工难度减少，并促进施工效率的提升。第二点，需要考虑理论线的设置。在详细设计船体结构的过程中，需要对结构扶强材的朝向和理论线方向的问题加以考虑，正确的选择理论线方向有助于施工的顺利开展，通常情况下，我们在设计施工的过程中，可以将理论线板厚方向作为依据，对扶墙材的朝向加以确定，大多数的时候，理论线板厚和扶墙材朝向有着相反的方向最为合理，对焊接和装配有着非常有利的帮助。结束语：这些问题进行考虑，例如，船舶的功能是否能够达到、船舶是否具备应有的强度等等，还需要对其他方面做出充分的考虑，例如成本的控制、建造效率的提升、安全等。因此，在设计和生产船只的过程中，技术人员需要全面管控船体工程，

11、对船舶的施工设计和建造流程有一个完整的制定。以整体的角度来看，船舶设计人员在对船体估价的前期结构生产设计计划进行制定的过程中8，需要对选用的材料、加工零件、装配部件、分段制作以及船台合并等各个流程做出充分的考虑，选用的材料最好具有阻力性能。从各个方面加强控制的力度，才能够为船只的安全性和实用性提供重要的保障，进而促进我国航海事业的发展，为我国社会主义经济的进步贡献一份力量。参考文献：4 夏小浩. 船体结构详细设计的生产工艺性问题探讨J. 中国水运月刊, 2014, 14(1):8-9.5 束方银, 李龙. 船体结构设计中生产工艺性问题及应对策略探讨J. 建筑工程技术与设计, 2015(36):705.6 范循鸣, 刘洋