120客位高速客船结构设计研究

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本舟了型上速船结设研。出立刚加板向加结；文绍一海高客的构计究提了体架薄 _密筋构 双 .行强 .动特计，效控 r体构量进了度振等性算有地制船结重。

10客位高速客船 2

船舶的高速化、舒适化是当今水上客运发展的必然趋势，高速客船的研制开发在国内外方兴未艾。造船工作者力图将相关的高新科技集中应用于各种高性能船的开发，已成功地开发出航速达 3 k 0 n以上的多种高速船。在船

速船成为当务之急。钢质消渡型高速客船其造价适中、工艺性好、综合性能优良、维修菅理方便应运而生，在国内市场独树一帜。 从统计资料分析，质高速船结构重量约钢占满载排水量的 4 O%.此结构重量的有效因

型方面有单体船、体船、双多体船、气垫船、水翼船、浪船、海地效翼船等。在造船材料穿掠方面有钢、、璃钢等。铝玻

控制成为设计成败的关键之一。鉴于我国高速船的发展现状 .应的建造规范尚不完善，相故完全依据规范设计则难以达到合理控制船

众所周知：一艘现代化的高速船、其造价相当昂贵，研制开发能为国内市场所接受的高作者舟绍：王发祥 1 6 9 9年毕业于武汉交通科技大学 .该棱系

体结构重量的目的。本文乃一艘 10客位海 2上高速客船结构设计的总结。该设计采用新型结构型式。对船体的强度、度、动及噪刚振声进行了综合设计 .应用强度理论及 S pr并 ue S AP程序进行了计算论证。与型船相比，轻减重量 l%,船运行效果良好。 4实一

尉教授.曾获国家科技进步三等羹。在武汉南华高速船舶现工程有限公司从事商速船的研制开发工作；陈宗良系武汉交通科技大学副教授，曾获国隶发明三等羹 .目索科技进步三 等奖 .现任武投南华高速船舶工程有限公司总经理；平系杨

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结构布

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武汉交通科技大学副教授；祷、凯幕武汉南华高速船舶彭王工程有限公司工程师

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图 1总布置图

10客位高速客船为钢质、体、波型 2单消客船，总布置图见图 1主要量度见表 1其，。

( )少 3道横舱壁及取消 6道高肋板 2减(当于半舱壁 )相。

表 1 1.客位高速客船主要量度 2 0总长 x( ) JⅡ垂线阃长 L=m】 a( 型竟 B m)‘ 型探 D( m)吃冰 d( m)

( )船纵、骨材均采用较厚的扁钢， 3型横其与毗连板材厚度搭配失调，料利用率低 .材且半成品预制中辅助材料消耗量大，以薄型不故

3 0 80 3 2 3 l 42 .0 17 .013 .0

等边角钢取代。 ( )尾尖舱外，有壳板板均减薄 4除所l mo m

捧水量 d() t 结构重量Ⅳ{) t主机型号

9 0 45 3踟 8I R NsA N x】MA E K[G8

( )船舷伸甲板宽 7 0 m,使用角度 5型 6r从 a看是为船员提供通道，可减至 4 0故 0 mm。 ( )合型材的面板与腹板尺寸搭配不合 6组理，进行优化设计。应( )底纵骨间距、板纵骨间距、篷纵 7船甲顶骨闻距均不相等，布置纵向框架不利，问对其

主机功率( W) k 主机转速 (, i) rr n a没计航速州 k ) n旅客定员 ( )^ 船员( )^ 续航力(】 b航区船级

7 5 2台 0× l0 802 8 10 2 6 l 2中国沿海 Cc S

距应据板格强度计算决定。( )振动、声角度考虑 .室布置作适 8从噪舱

由表 1可知， D为 1。实际上困甲 L/ 44

当调整，部、舱结构作局部加强尾机 2结构总体布局本船结构设计控制结构重量为宗旨，综合考虑总纵强度、刚度、振动、部振动、总总局 局部强度及工艺性、济性等多种矛盾，经采用强度理论计算设计，应用某七五攻关科并研成果“进行结构总体布局。主要有： ( )纵向布置三道框架、横向每 4档 1沿沿肋

位布置一道强框架 (括横舱壁 )并于纵、包，

板落舱， D几近 1, L/ 9严重超出规范免于总纵强度校核的下限值 1。总纵强度、 0故总刚度问 题相当突出；由于高速机的采用，体振动问船题亦不容忽视；而结构重量又是高速船甚为敏感的问题；因此综合协调重量、度、动之间强振的矛盾，寻求合理的结构型式较大幅度地减轻结构重量是设计所要解决的首要问题。为此，我们在消化型船资料及研究的基础上.对其结构布局作了如下重大修改： ( )消纵中舱壁。此举无论从重量还是 1取工艺角度都意义重大。‘苏船舶)十三卷第 5期江第

横强力构件的节点处设置支柱，造全船立体构刚架结构。 ( )用薄板、横密加筋结构构造平面 2采纵

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板架，满足局部强度及局部振动性态的前提在

( )旋桨上力设一道强框架；大尾尖 5螺增舱底板厚度及实肋板尺寸

下 .量减少结构重量：这种结构型式已超出尽规范范畴，鉴于飞机结构借 ()总布置、机反复协调，可能使结 3与轮尽构布局均匀、理。如横舱壁、机辅机座的合主布置等。

二、度计算强1总纵强度

3舯剖面设计舯剖面设计所做的工作主要是调整等值粱上、下翼板的面积，使中性轴位于等值粱 12高度附近，/以使材料充分利用。同时调整板与骨材的分配比例，以满足稳定性及板格强

按中国船级社<上高速船人级与建造规海范 )。规定的强度标准进行了多种工况总纵强 度及构件稳定性计算，主要计算结果见表 2。表 2总纵强度应力

构名构至等距应件刊件轴离曲弯拱中力强力甲 1 3 1 9 l7 l一2 9 2 2 2j 6 6

度及局部振动的要求 4上层建筑结构设计 .基于客舱内不设支柱的总布置需要 .层上建筑为无支柱甲板板架，种结构无规范可此循。设计中以适当间距布置的横向强框架支持甲板纵桁，用 S prS P程序进行空问刚应 u e A

船赢板 l

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—l96 2 l,- 2 2 6 11 1 3 M~:4[ O N 7

】 k H. v~=5 4 N 7 1 k= 1 61 1 m≈ l 5 5 J O D 吼| 6 cl t _3 9 7 n n

中拱最大计算弯矩最凡计算剪甲性轴距基线甲板剖面模数

船底制面摸敷

=32 7 m - 6 c m

架计算及顶篷甲板、纵横筋强度分析确定构件尺寸。

由表 2可见，性轴基本位于等值腹板高中度的中点，计相当理想：总纵强度、定性设稳均满足要求。

5减振降噪设计振动及噪声是衡量高速船设计优劣的一项重要指标。一方面要求为旅客提供舒适的旅途环境另一方面由于大功率高速机的采用上船小、构尺寸的控制，易引起振动加结极噪声问题。若处理不当、往会造成顾此失往

2局部强度本船舷侧结构、底结构、层建筑结构船上

等均采用计算设计。现以上层建筑为例说明如下：

彼。本船设计采取了如下措施，并进行了理论计算。 ()油舱布置在机舱前端， 1将与上部卫生间构成立体隔离区。

上层建筑为轻型结构，于舷侧 f窗的设由 J置，口尺寸达 8%,不参加总纵弯曲。仅开 0故按局部强度采用 S p rS u e A程序计算设计。 P 上层建筑采用空问粱元进行离散 .划分共

( )体立体刚架的设置增加船体总刚 2主度，总振动有利。对

9 2个单元；边界条件按实际情况予以简化 .其 计算载荷按规范取为 4 N m计算模型见图 k/,

() 3机舱前壁敷设隔声材料。

2计算结果见表 3,从表 3列值可见：横粱和竖桁作为甲板强纵桁的支持构件 .料利用相当充分。最大应材

() 4对机舱骨 …… 此处隐藏：3913字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……