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摘要：随着航运事业的不断发展，作为重要交通工具的船舶越来越受到人们的重视，船舶的设计与建造更是得到重点关注。目前，各造船强国的设计水平和技术能力日趋成熟，然而在设计过程中的一些细节问题往往有所忽略，导致建造过程和交船运营后暴露出许多问题。船体结构设计关系船舶强度和安全，结构的细节设计和处理更为重要。本文从结构设计的不同阶段以及对建造施工的影响，对其中一些细节要点进行总结和探讨并提出改进措施，经验证取得了良好的效果。
关键词：船体结构；设计细节；控制要点
1导言
随着我国船舶事业不断发展，当今船舶不断朝向节能化、自动化、大型化方面发展，提升了船舶生产设计难度。近些年，造船厂所提出的船舶类型不断增多，船舶系统设计在经过送审或委托设计，由船厂工艺设计人员结合图纸信息进行再设计，提出施工方案和生产设计。船舶制造中，图纸可以直接衡量船舶的运行功能和节能效果，正确、快速的完成船舶系统结构的设计工作，并提出合理的意见，可以更好的满足船舶生产要求和使用要求。基于此，要求结构设计人员要不断掌握船舶系统的结构设计要点，抓住细节性问题，保证每个环节都能够符合生产和使用标准。
2船体结构设计要求
对船体结构进行设计时，必须要做到以人为本，将预算控制在合理范围内，出具实用性较强的设计方案。结构设计的目的是为了正常、安全使用船舶，因此，要在满足目的的前提下，保证船体美观大方。加强船体的稳固性，从结构设计处入手，使其可以满足船舶航行的一切条件，能够有效应对不良因素的影响。从承重能力到动力均要符合设计要求，通过缜密的计算与合理的设计，打造优秀质量的船舶。为了确保船体结构稳定，要使用与之相适应的技术，选择合适、质量合格的材料。船舶的最终目的是要起航，在设计中需要考虑到实用性，比如，要根据船舶的实际装载要求进行设计。在确保实用的同时，还要加强船的舒适度。进行船体设计时，还要将预算维持在合理范围内，尤其要结合实际成本要判断预算是否合理，必要时可进行调整，使船体设计更加经济实用，减少不必要的浪费，提高船舶的安全性和经济性。
3船体结构设计的细节控制要点
3.1采用新设计理念，提高船体远航能力
运用高科技和全新的理念来研究船体，提高船体的稳定性以及远航能力，建造多功能船舶是当前发展的趋势。传统的船舶航行动力主要采用的是柴油，这样增加了船体的载荷量，而且也会使船体发动机的寿命受到影响。现在船体的动力系统大多数采用的是新能源以及汽电混合的系统，而船舶内各个场所都采用的是太阳能电池板供电，这样能够提高船体的工作效率，而且节能环保。对于船体供电系统，可以配备一定数量的蓄电池，能够时刻给太阳能电池板充电，从而保证电池处于100%的状态，防止由于缺电而影响船体远航。目前为止，我国船舶动力设备的性能还不够好，大多是从国外购买具有先进技术的发动机，从而提供船体的航行能力。但应当积极参考其他国家的发动机，研究其技术，对船体进行改良，降低船体在航行中受到的阻力。除此之外，还在船底涂布防腐材料能够增加船体的防腐性能，而且也能够降低船体的摩擦力。
3.2船体结构设计中型材和肘板的细节处理
船体纵骨、普通肋骨以及横梁等一般采用角钢和球扁钢等型材，在设计这些型材的连接形式和端部形状时需特别注意。如普通肋骨与舭部的连接在采用搭接形式时应尽可能减少型材端部的二次加工，因为型材二次加工中的弯曲及切割较为复杂且难以达到理想效果，而舭部肋板端部或者舭肘板为平面板材可采用机器切割较为方便。图1表示肋骨与肋板搭接形式的优化。另外肋骨与甲板横梁连接处，与甲板或者外板接触时应留有一定的间隙方便安装以避免因施工因素导致型材尺寸稍长而产生的端部二次人工切。
图1肋骨与肋板连接形式
对于肘板的细节设计在整个船体结构设计中有着极为重要的意义。在设计肘板的位置时应尽可能使其背面有构件支撑，否则应在肘板端部设置加强构件减小或者消除其端部的应力集中。肘板的端部应避开甲板或者舱壁的板缝处从而避免船舶在行使过程中可能出现的开裂现象。对于折边肘板的设计应遵循施工方便的原则，在施工技术难以达到的条件下应减少肘板面板的折弯，可以改换为焊接形式以方便施工。图2表示L型肘板剖面形式的优化。但同时需注意：在进行肘板的细节设计时，也需要严格执行规范和标准中有关船体结构设计要求，这是确保构件细节处理完美、船舶设计合理的基本条件。
图2L型肘板剖面形式
3.3生产设计中结构的细节设计
在船舶的整个设计周期当中，生产设计是最后也是最为重要的环节。生产设计当中需要注意和改进的细节问题多而繁杂，限于篇幅，本文仅对典型细节问题进行探讨：首先，对于分段划分的设计必须与施工单位紧密沟通和合作，依据具体情况进行设计，如施工单位起重设备的吊装能力、施工场地布置情况等。其次，生产设计过程中因轮机、电气等专业需要预开的贯穿孔应在板件套料前开出，这样可以减少分段人工开孔，有利于开孔质量和缩短工期。对于船体构件上设置的通焊孔应根据船型和区域功能进行设计，非特殊区域在施焊可行时通焊孔尽量减小以避免开孔过大焊后增设不必要的补板。部分舱室舱壁扶强材上端的肘板因装修效果受到限制时，可将肘板设计成与扶强材一体化，既满足强度要求又减小了肘板尺寸从而满足舱室装修效果。
3.4船舶电气环节的生产细节设计
3.4.1导航系统与无线通信系统
导航系统能够保证船舶运行安全，精准的到达预定航线，提高航运效率，船舶导航系统涉及到了磁罗经、测深仪、计程仪、自动操舵仪、雷达、风速风向仪器、无线导航等。在船舶电气设计当中，需要根据不同船舶规格、特性、用途选择不同的导航电气设备。无线通信系统可以和指挥部实时保持联系，并对导航系统进行调整，二者相辅相成。在电气系统设计当中，需要根据设计规格书绘制无线通信系统系统图、布置图、天线布置图、无线通讯设备布置图以及设备明细清单。
3.4.2照明系统与线缆设计
照明系统设计需要重点考虑照明网络的控制和供电。通常需要通过电源，由配电盘分别为每个灯具提供电能，实现灯具的电力供给。照明系统在设计中要保证电箱分电、供电电路的合理性，科学分配分电箱的数量和位置。之后还需要做好灯具的选型工作，计算灯具照明度，如果无法满足实际标准需要实时调整数量和位置，直到满足照明要求为止。最终再绘制照明系统单线图、布置图。照明线缆数量较多，在设计当中需要注意不同规格灯具名称、位置、走线图是否标准，随机电缆一定要标注清楚。如果某根电缆同时在2份或多份图纸中出现，需要采用虚线、实线区分，如果某个电气设备A连接到电气设备B，则用实线表示；另一个图纸当中则用虚线代表此电缆，并且在两个图纸中标注是同一根电缆，避免电缆重复统计。
4结束语
综上所述，船体结构设计中细节问题的探讨与处理意义重大，尤其是对建造施工和运营使用阶段的影响。因此，必须在设计阶段对此类细节加以总结和研究，采取有效措施进行细节优化和改进，避免因此产生的加工困难和设计缺陷，从而提升船体结构设计的技术水平。
参考文献
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