一种超大型油轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于船舶技术领域，涉及一种油轮，尤其涉及一种单纵舱壁的超大型油轮。
【背景技术】
[0002]超大型油轮(VLCC)自诞生之日起，不管是否具有双底双壳，在货舱区域一直保持着两道纵舱壁的分舱形式。如图9至图11所示，传统的VLCC的货舱区主要支撑构件采用的是单跨梁、高腹板桁材的结构形式。其结构较为复杂，工艺繁复。
【发明内容】
[0003]针对上述技术方案存在的缺陷，为了解决上述问题，本发明提供一种超大型油轮。
[0004]一种超大型油轮，包括货舱区，还包括一道纵舱壁、若干道横舱壁和主要支撑构件，所述一道纵舱壁与所述若干道横舱壁垂直连接，所述一道纵舱壁与所述若干道横舱壁设于所述货舱区中，并将所述货舱区分隔成若干的货舱，所述主要支撑构件设于所述若干的货舱中，并支撑所述货舱。
[0005]优选的，所述一道纵舱壁与所述若干道横舱壁的宽度的中部垂直连接。
[0006]优选的，所述主要支撑构件具有类桁架结构，所述主要支撑构件上的较低应力区域设置开孔。
[0007]优选的，所述主要支撑构件与舷侧相邻的腹板上的较低应力区域具有一排减轻孔。
[0008]优选的，所述减轻孔的角隅导圆。
[0009]优选的，所述横舱壁数量至少6道，且所述超大型油轮不设置制荡舱壁。
[0010]优选的，还包括半强框构件，所述半强框构件平行于所述主要支撑构件布置，并布置在主要支撑构件跨距中点附近，与其他纵向强力构件相连，共同支撑相邻的次要构件。[0011 ] 优选的，还包括内壳纵舱壁和内底板，所述内壳纵舱壁和所述内底板在所述超大型油轮的舭部区域以I?3个纵骨间距为半径的四分之一圆弧连接。
[0012]优选的，在舭部区域设置底边舱斜板连接到最下面一层舷侧开孔平台及底纵桁。
[0013]由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果是:不仅仅可以使得结构重量更轻、工艺更省，还可以使其结构疲劳寿命比传统VLCC设计寿命长30%以上。
【附图说明】
[0014]图1为单纵舱壁VLCC的总布置平面图；
[0015]图2为单纵舱壁VLCC的中横剖面示意图(无底边舱斜板方案);
[0016]图3为单纵舱壁VLCC的中横剖面示意图(有底边舱斜板方案);
[0017]图4为单纵舱壁VLCC的横向主要支撑构件的结构示意图(临近横舱壁);
[0018]图5为单纵舱壁VLCC的横向主要支撑构件的结构示意图(货舱中间区域);
[0019]图6为单纵舱壁VLCC的横舱壁水平桁结构示意图；
[0020]图7为单纵舱壁VLCC中底纵桁附近半强框构件的结构示意图；
[0021]图8为单纵舱壁VLCC舭部区域半强框构件的结构示意图；
[0022]图9为传统舱壁VLCC货舱区的总布置平面图；
[0023]图10为传统舱壁VLCC的主要支撑构件的结构示意图；
[0024]图11为传统舱壁VLCC的由横舱壁水平桁结构示意图；
[0025]图12为VLCC结构设计思路的流程图；
[0026]图13为新式单纵舱壁VLCC主要支撑构件拓扑优化的过程分解的流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0028]如图1至图8所示，本发明提供一种超大型油轮，包括超大型油轮货舱区，其中，还包括:
[0029]一道纵舱壁1，超大型油轮货舱区域内设置了仅有一道的纵舱壁1，并优选其设于油轮的中轴线上；
[0030]主要支撑构件2，主要支撑构件具有明显的类桁架特征21，包括:增加纵舱壁垂直桁、甲板强横梁以及横舱壁水平桁的端部连接面积及剖面模数的同时，在所有主要支撑构件的较低应力区域设置大、小开孔22，此外，舷侧的主要支撑构件的腹板的较低应力区域分别具有一排尽可能大的、角隅导圆的减轻孔23 ;
[0031]横舱壁4，超大型油轮货舱区的横舱壁4数量为至少6道，其宽度中间由纵舱壁贯穿连接，且不设置制荡舱壁。
[0032]优选的，内壳纵舱壁和内底板(未在附图中示出)之间在超大型油轮的舭部区域以约I?3个纵骨间距为半径的四分之一圆弧24连接；另外一种可能的特征是:在舭部区域设置底边舱斜板连接到最下面一层舷侧开孔平台及底纵桁，但由此损失的货舱舱容可以通过在货舱区域的一定范围内增加型深来补偿。
[0033]优选地，还包括半强框构件3，半强框构件3位于两强框中间的横向剖面上，与其他纵向强力构件相连，共同支撑相邻的次要构件。
[0034]如图12-图13所示，本发明的船型采用双底、双壳、仅一道纵舱壁的布置方式，这与以往的VLCC布置方式将有很大的不同。
[0035]目前，随着结构分析技术和船厂建造工艺能力的日益增强，使得单纵舱壁VLCC的结构设计成为可能。而在新开发的VLCC主要支撑构件的构型设计中采用更符合Michell准则(最小重量桁架)的类桁架结构形式。拓扑优化理论在本发明的船型的设计中得到充分的体现。
[0036]近年来，连续体结构的拓扑优化理论已经在航空航天、汽车制造、复合材料领域得到了极大的推广应用，优化设计技术已经很成熟。但尚未应用于整体船舶结构设计领域中。在本发明的船型开发中应用的分析技术包括:满足油船共同规范的舱段有限元分析技术、连续体结构拓扑优化技术、主要支撑构件的参数化建模工作和形状优化工作、精细网格有限元法疲劳分析技术等。
[0037]综上，本发明的船型是采用双底、双壳、仅一道纵舱壁的新型VLCC，包括一型完整的单纵舱壁VLCC的中货舱结构，其中包括很大一部分有别于传统VLCC的结构设计的构型和节点，包括仅有一道纵舱壁、主要支撑构件腹板大开孔、呈现类桁架特征等。传统VLCC —直没有采用一道中纵舱壁的主要原因是厚板焊接工艺水平不能达标，及不能保证中纵舱壁及主要支撑构件的结构强度是否安全。而在本发明的船型开发过程中，不仅仅完成了大量的、全面的计算分析工作来分析新型结构的安全性，而且应用最新型的连续体结构拓扑优化技术来辅助结构优化设计。
[0038]以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种超大型油轮，包括货舱区，其特征在于，还包括一道纵舱壁、若干道横舱壁和主要支撑构件，所述一道纵舱壁与所述若干道横舱壁垂直连接，所述一道纵舱壁与所述若干道横舱壁设于所述货舱区中，并将所述货舱区分隔成若干的货舱，所述主要支撑构件设于所述若干的货舱中，并支撑所述货舱。2.根据权利要求1所述超大型油轮，其特征在于，所述一道纵舱壁与所述若干道横舱壁的宽度的中部垂直连接。3.根据权利要求1所述超大型油轮，其特征在于，所述主要支撑构件具有类桁架结构，所述主要支撑构件上的较低应力区域设置开孔。4.根据权利要求1所述超大型油轮，其特征在于，所述主要支撑构件与舷侧相邻的腹板上的较低应力区域具有一排减轻孔。5.根据权利要求4所述超大型油轮，其特征在于，所述减轻孔的角隅导圆。6.根据权利要求1所述超大型油轮，其特征在于，所述横舱壁数量至少6道，且所述超大型油轮不设置制荡舱壁。7.根据权利要求1所述超大型油轮，其特征在于，还包括半强框构件，所述半强框构件平行于所述主要支撑构件布置，并布置在主要支撑构件跨距中点附近，与其他纵向强力构件相连，共同支撑相邻的次要构件。8.根据权利要求1所述超大型油轮，其特征在于，还包括内壳纵舱壁和内底板，所述内壳纵舱壁和所述内底板在所述超大型油轮的舭部区域以I?3个纵骨间距为半径的四分之一圆弧连接。9.根据权利要求8所述超大型油轮，其特征在于，在舭部区域设置底边舱斜板连接到最下面一层舷侧开孔平台及底纵桁。
【专利摘要】本发明提供一种单纵舱壁型超大型油轮，包括货舱区，其中，还包括一道纵舱壁、若干道横舱壁和主要支撑构件，所述一道纵舱壁与所述若干道横舱壁垂直连接，所述一道纵舱壁与所述若干道横舱壁设于所述货舱区中，并将所述货舱区分隔成若干的货舱，所述主要支撑构件设于所述若干的货舱中，并支撑所述货舱。本发明的技术方案可以使油轮的结构重量更轻、工艺更省，且结构疲劳寿命比传统VLCC设计寿命长30％以上。
【IPC分类】B63B3/14, B63B3/56
【公开号】CN105059470
【申请号】CN201510456618
【发明人】邱伟强, 李从波, 朱建璋, 杨德庆, 孙利, 高处, 宋扬, 王伟飞
【申请人】中国船舶工业集团公司第七〇八研究所
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月29日