第七章 首尾结构

第七章首尾端结构§7.1

概述§7.2

首端结构§7.3

尾端结构§7.1概述

1.船首形状直立型首（verticalbow）：驳船和特种船舶前倾型首（rakedbow）：军舰飞剪型首（clipperbow）:远洋大型客船和货船破冰型首（icebreakerbow）:破冰船球鼻型首（bulbbow）：大型远洋货船一、首尾端形状2.船尾形状椭圆形尾（ellipticalstern）：驳船巡洋舰型尾（cruiserstean）：有利于减小船的阻力，并有利于保护舵和螺旋桨

方型尾（transomstern）：航速较高的舰艇二、首尾端的受力特点

1、与中部相比较，所受总纵弯矩较小，局部外力是主要的。

2、船在波浪中航行，发生纵荡和垂荡，首部甲板上浪、舷侧和船底受到波浪的冲击、波浪产生的动载荷比静水压力大得多，作用的部位在首部约1/4船长范围内。

3、波浪冲上甲板和对船底的砰击作用常造成严重损害结构上须采取加强措施。

4、在冰区航行的船舶，首部还受到浮冰的撞击和冰层的挤压。

5、船的尾部，除静水压力外，还承受舵和螺旋桨运转时的水动压力—尾部结构上应有较好的防震措施。三.首端的加强1.首尖舱（forepeak）区域的加强

从首柱到防撞舱壁（collisionbulkhead），首尖舱内的肋骨要求延伸至上甲板，间距不超过600mm，每隔一档肋位设置强胸横梁（pantingbeam）以及底部采用升高肋板（raisedfloor）（如图）。横骨架式首端结构首尖舱内防撞舱壁前设置锚链舱（chainlocker）。中线面上有纵向制荡舱壁（washbulkhead）、舱壁板上升有圆形的减轻孔。沿着舷侧设置三道舷侧纵桁和强胸横梁。中内龙骨（intercostalcenterkeelson)首尖舱后的舷侧加强

横骨架式的舷侧，当肋骨跨距小于9m时，在防撞舱壁后至首垂线0.15L区域舷侧可不设间断的舷侧纵桁，但外板需加厚5%~15%。当肋骨跨距大于9m时，必须设置延伸的间断舷侧纵桁。（如图）船首底部的加强由于波浪的冲击，防撞舱壁后至首柱0.2L区域内的船底部应加强。当为横骨架式双层底时，应在每个肋位处设置主肋板，并设间距不大于3个肋距的旁底桁，在旁底桁之间要另加带面板的半高旁底桁。当为纵骨架式双层底时，要在每隔一个肋位处设置主肋板，并间距不大于3个肋距的旁底桁，且尽量向首尾端延伸。2.尾端的加强尾尖舱（afterpeak）区域的加强尾部悬伸部的结构特点：采用扇形的斜肋骨（cantframe）和斜横梁（cantbeam），有利于与尾部的结构牢固连接。尾轴管（shafttube）§7.2首端结构一、横骨架式首端结构以24000t油船的首部结构为例

该船的首尖舱内设有六道舷侧纵桁，舷侧纵桁上每隔一档肋骨设置强胸横梁，中线面上设有开孔的制荡舱壁，从船底中内龙骨面板上伸至上甲板。防撞舱壁前面有锚链舱，中央舱壁上开有半圆的踏步孔供船员进入舱底清理锚链。强胸结构（pantingarrangement):（包括强胸横梁和舷侧纵桁）二、纵骨架式首端结构

现代舰艇的首尾端采用与中部同样的纵骨架形式，保持结构的连续性，防止突变和复杂化。

首肘板（breasthook)三、球鼻结构大型货船和油船采用一定条件下可降阻力球鼻是首尖舱向首部水线以下的延伸部分突出体受力较大，每当肋位要求设置肋板球鼻内要用纵横交叉的桁板加强外壳板的厚度要加厚25000t散货船的球鼻结构一中制荡舱壁四横制荡舱壁二道开孔平台四、首端侧推器管隧改善船舶的操纵性用于拖船、渡船、客船、科学调查船，集装箱船。侧推器（thruster）：在首部横向贯通的管隧内装有电动机驱动的侧向推进器。如图管隧（tunnel）直接焊在肋板上，边缘四周用圆钢围绕，螺旋桨装在中线面处。§7.3尾端结构一.巡洋舰型尾端结构

舵机舱平台以下的尾尖舱内设有一道中纵制荡舱壁和一道强胸横梁。巡洋舰型尾的尾伸端具有弧形的外壳板，为了使结构有效地连接，常采用伞形的斜肋骨和斜横梁。尾伸端尾尖舱内的强胸横梁和舷侧纵桁结构二、方形尾段结构

尾封板（transomplate）像一道平面舱壁，上面装有扶强材。§7.4首尾柱及尾轴架一.首柱（stem）首柱是船首部最前端的构件，受偶然性的外力；首端的外板、甲板、平台和舷侧都结束于首柱，要求首柱有足够的刚性和强度。首柱的截面形状随首部的线形而变，从水线向上逐渐变宽，水线以下至平板龙骨处也要加宽，使截面形状多变，加工复杂。首柱可用钢板焊接，用钢锭造或锻造，也可用分段组合。1.钢板焊接首柱（steelplatestem）具有弧形变化的截面，比铸钢的“软”。碰撞时，只是局部变形和损坏。水线附近及以下厚度应增加，首柱内侧用间距不大于1m的水平首肘板（breasthook）加强。优点：制造方便，重量轻，修理方便。铸造和钢板混合首柱

（combinationcastandrolledstem）

刚性好但重量大，适用于截面形状复杂，刚性要求较大的地方，如破冰船的首柱。水线以下部分用铸钢件，以上用钢板焊接。

铸钢首柱（caststeelstem）3.锻钢首柱（forgedsteelstem）强度和冲击韧性都较好适用于截面形状简单，容易加工的构件二、尾柱（sternframe）

设在尾部下端，船首舵和螺旋桨的重量以及螺旋桨工作时产生的振动和转舵时的力矩，要求有足够的强度和刚性保证舵和螺旋桨能正常可靠地工作。

形式如下；a、框架结构；B、无舵柱（rudderpost）；C、双浆与中间舵螺旋桨柱（propellerpost）轴毂(boss)底骨（shoepiece）万吨货船的铸钢尾柱结构分四段焊接而成钢板焊接的大型尾柱

重量比铸钢尾柱轻，不需要大型浇铸设备就可以制造。舵轴架（rudderbearer)无舵柱底骨的铸钢尾柱用于单螺旋桨悬挂舵船分两段铸造三、尾轴架和轴包套尾轴架（propellershaftstrut）常用于中小型的船舶和舰艇上。优点：是结构重量轻，造价不高；缺点：是暴露在外面的尾轴易受碰撞，腐蚀也大。人字架（A-bracket）轴包套（shellbossing）常用在线形较肥的大型船舶上；优点是尾轴和轴承保养和检修方便，能提高螺旋桨的推进效率，对船舶的摇摆具有一定的阻尼和稳定作用；缺点是操纵和回转性差，结构和施工麻烦。1.尾轴架a有单臂和双臂[人字架]之分。b为减少水的阻力，支臂的截面应做成流线形。c支臂伸入外板的地方应局部加厚或加焊复板。

为简化水阻力和简化结构，多螺旋桨的小型舰艇常采用单臂的尾轴架。

只有一个支臂支撑，刚性较差。

优点：重量轻，容易修理更换支臂直接焊在加强的复板上。2.轴包套

使尾轴伸出部分的外包板向外凸出，肋骨鼓出成眼镜形骨架（spectacleframe），结构和工