本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶补强结构。
背景技术
现有的船舶上大量的使用船舶补强结构结构。船舶补强结构的作用主要是有效的连接船舶的横向强结构和纵向的骨材结构。由于船舶补强结构的存在，外板上的纵向骨材上的载荷才能有效的传递到强结构上，强结构才能给与纵向骨材足够的支撑。
现有技术中通常包括全船舶补强结构的补强方式以及非全船舶补强结构的补强方式，而上述两种补强方式分别存在以下缺陷：
1、如果采用全船舶补强结构的方式，可消除应力集中点，但是全船舶补强结构形式焊接工作量大，船舶补强结构的形状复杂，且形状必须和骨材贯穿孔形状有效对应，船舶补强结构的切割制作和焊接施工复杂；
2、如果采用非全船舶补强结构形式，单边加船舶补强结构，由于船舶补强结构和强结构的腹板连接错开了一个板厚的距离，产生了高应力集中点，使此处的焊接容易被破坏。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于：提供一种船舶补强结构，其能够有效的实现船舶结构的补强，并且可以消除应力集中点，结构简单，焊接施工方便。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种船舶补强结构，包括用于补强甲板的腹板以及与所述腹板连接的骨材结构，所述腹板上设置有能够使所述骨材结构穿过的纵骨贯穿孔，所述纵骨贯穿孔处设置有连接所述腹板与所述骨材结构的补板，所述补板具有与所述腹板连接的第一连接部以及与所述骨材结构连接的第二连接部，所述第一连接部与所述腹板相贴合，所述第二连接部延伸至所述纵骨贯穿孔中。
作为所述的船舶补强结构的一种优选技术方案，所述第一连接部与所述第二连接部之间设置有过渡部，所述过渡部呈向远离所述腹板的方向凸起的弯折结构，所述过渡部的两端分别与所述第一连接部和所述第二连接部连接。
作为所述的船舶补强结构的一种优选技术方案，所述第一连接部、所述过渡部以及所述第二连接部为一体结构，通过弯折加工成型。
作为所述的船舶补强结构的一种优选技术方案，所述过渡部为一段弯折的圆弧板，或，所述过渡部为一段多折的曲板。
作为所述的船舶补强结构的一种优选技术方案，所述第一连接部具有与所述腹板平行的第一连接面，所述第一连接部通过所述第一连接面与所述腹板贴合并与所述腹板焊接连接。
作为所述的船舶补强结构的一种优选技术方案，所述第二连接部具有垂直于所述第一连接面并朝向所述甲板的第二连接面，以及垂直于所述第一连接面和所述第二连接面的第三连接面，所述第二连接面与所述甲板焊接连接，所述第三连接面与所述骨材结构焊接连接。
作为所述的船舶补强结构的一种优选技术方案，所述第一连接部与所述第二连接部相互平行设置，所述第二连接部具有朝向所述第一连接部一侧的第四连接面，所述第四连接面与所述第一连接面位于同一平面上。
作为所述的船舶补强结构的一种优选技术方案，所述第二连接部的厚度与所述腹板的厚度相同，所述第一连接部的厚度大于或等于所述第二连接部的厚度。
作为所述的船舶补强结构的一种优选技术方案，所述骨材结构包括与所述甲板垂直连接的第一骨材，以及设置在所述第一骨材远离所述甲板的端部的第二骨材，所述第二骨材垂直于所述第一骨材设置，所述第二骨材与所述第一骨材连接的位置为所述第二骨材的中部。
作为所述的船舶补强结构的一种优选技术方案，所述纵骨贯穿孔包括与所述第一骨材相对应的第一孔以及与所述第二骨材相对应的第二孔，所述第一骨材位于所述第一孔中，所述第一骨材的一侧与所述第一孔的侧边相抵接，另一侧设置所述补板。
本发明的有益效果为：本方案结构简单，补板的切割、制造和焊接加工均不复杂，生产成本低，相对于全补板焊接，补板结构简单易于加工，焊接工作量少，焊缝结构简单，焊接施工方便，相对于半补板焊接，其具有更好的结构强度，避免了应力集中的现象。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例所述船舶补强结构(未安装补板状态)局部示意图。
图2为本发明实施例所述船舶补强结构立体状态局部示意图。
图3为本发明实施例所述船舶补强结构平面状态局部示意图。
图4为本发明实施例所述补板立体结构示意图。
图中：
1、腹板；11、纵骨贯穿孔；2、骨材结构；3、补板；31、第一连接部；32、第二连接部；33、过渡部；4、甲板。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-4所示，于本实施例中，本发明所述的一种船舶补强结构，包括用于补强甲板4的腹板1以及与所述腹板1连接的骨材结构2，所述腹板1上设置有能够使所述骨材结构2穿过的纵骨贯穿孔11，所述纵骨贯穿孔11处设置有连接所述腹板1与所述骨材结构2的补板3，所述补板3具有与所述腹板1连接的第一连接部31以及与所述骨材结构2连接的第二连接部32，所述第一连接部31与所述腹板1相贴合，所述第二连接部32延伸至所述纵骨贯穿孔11中。
由于设置有纵骨贯穿孔11腹板1在此处的结构会变弱，通过设置腹板1可以该出结构进行补强。
而通过将第二连接部32延伸至所述纵骨贯穿孔11中，使得第二连接部32与腹板1位于同一个面内，能够消除类似普通补板3与腹板1错开一个板厚而在连接处产生应力集中的问题，有效的减少结构的破坏可能性。
本方案结构简单，补板3的切割、制造和焊接加工均不复杂，生产成本低。
具体的，于本实施例中所述第一连接部31与所述第二连接部32之间设置有过渡部33，所述过渡部33呈向远离所述腹板1的方向凸起的弯折结构，所述过渡部33的两端分别与所述第一连接部31和所述第二连接部32连接。
通过设置过渡部33一方面可以为第二连接部32延伸至纵骨贯穿孔11中所发生的变形提供基础，另一方面，过渡部33可以起到一定的缓冲效果，由于弯折机构的弹性作用，能够通过弹性变形来减小应力。
本方案相对于全补板3焊接，补板3结构简单易于加工，焊接工作量少，焊缝结构简单，焊接施工方便，相对于半补板3焊接，其具有更好的结构强度，避免了应力集中的现象。
作为一种优选的技术方案，本实施例中所述第一连接部31、所述过渡部33以及所述第二连接部32为一体结构，通过弯折加工成型。补板3采用一体结构能够最大限度的保证结构强度，并且避免拼接结构带来的加工步骤，使得加工更加方便，无需进行焊接操作，加工效率高。
具体的，本方案中在弯折加工成型的过程中对弯折位置进行热处理操作，具体的：首先进行退火处理，将钢材缓慢加热到900-1000℃，在退火后进行弯折处理，在弯曲后再采用淬火+中温回火的热处理工艺，即淬火后将工件在250～500℃之间进行的回火。
具体的，所述过渡部33为一段弯折的圆弧板，或，所述过渡部33为一段多折的曲板。
本实施例中所述过渡段采用一段弯折的圆弧板，所述圆弧板的曲率半径为板厚的4-8倍，优选的，本实施例中圆弧板的曲率半径为板厚的6倍。
在其他实施例中所述过渡段还可以采用一段多折的曲板，例如可以采用三折的曲板，每折曲板的曲率半径为板厚的3-5倍。
本实施例中所述补板3与所述腹板1的连接通过其至少一个表面焊接在腹板1上来实现，具体的，本实施例中所述第一连接部31具有与所述腹板1平行的第一连接面，所述第一连接部31通过所述第一连接面与所述腹板1贴合并与所述腹板1焊接连接。
为了保证补板3与腹板1连接的可靠性，本实施例中所述补板3与所述腹板1向贴合并通过焊接连接的位置的面积为所述补板3总面积的1/2-2/3，补板3与腹板1相贴合并焊接的面积越大，两者之间的连接则越加稳固，从而可以更好的实现对船舶的结构的补强，可以将骨材结构2上的载荷有效的传递到腹板1上。
同时，作为一种优选的技术方案，本实施例中所述第二连接部32具有垂直于所述第一连接面并朝向所述甲板4的第二连接面，以及垂直于所述第一连接面和所述第二连接面的第三连接面，所述第二连接面与所述甲板4焊接连接，所述第三连接面与所述骨材结构2焊接连接。
优选的，所述第二连接部32还具有与所述第二连接面相平行的第五连接面，所述第五连接面与所述骨材结构2朝向所述甲板4的面向贴合，并通过焊接实现固定连接。
所述第一连接部31与所述第二连接部32相互平行设置，所述第二连接部32具有朝向所述第一连接部31一侧的第四连接面，所述第四连接面与所述第一连接面位于同一平面上。所述第二连接部32的厚度与所述腹板1的厚度相同，所述第一连接部31的厚度大于或等于所述第二连接部32的厚度。
本实施例中所述第一连接部31的厚度与所述第二连接部32的厚度相同。
本实施例中还提供一种具体的骨材的结构，所述骨材结构2包括与所述甲板4垂直连接的第一骨材，以及设置在所述第一骨材远离所述甲板4的端部的第二骨材，所述第二骨材垂直于所述第一骨材设置，所述第二骨材与所述第一骨材连接的位置为所述第二骨材的中部。
通过设置相互垂直的第一骨材与第二骨材，可以在使用最少的材料的情况下保证骨材结构2的结构强度，并且增加骨材结构2与腹板1以及补板3之间的接触面积，便于将骨材上的载荷有效的传递到腹板1上。
所述纵骨贯穿孔11包括与所述第一骨材相对应的第一孔以及与所述第二骨材相对应的第二孔，所述第一骨材位于所述第一孔中，所述第一骨材的一侧与所述第一孔的侧边相抵接，另一侧设置所述补板3。
优选的，所述第一骨材设置所述补板3的一侧与所述补板3抵接并焊接固定。
需要指出的是，本实施例中以甲板4为例对船舶补强结构进行说明，但是其并不局限于安装在甲板4上对船舶结构进行补强，还可以安装在任意需要进行补强的位置。
本方案所述的船舶补强结构的组装过程为：
首先在船舶的甲板4上焊接连接骨材结构2，之后在沿所述骨材结构2的长度方向上间隔适当的距离设置若干个腹板1，骨材结构2对应于腹板1上的纵骨贯穿孔11设置，将腹板1与甲板4进行焊接后再腹板1上的纵骨贯穿孔11处焊接如上所述的补板3，使得补板3与腹板1、甲板4以及骨材结构2均焊接连接。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。