提高船舶货舱舭部屈服强度与疲劳强度的结构及工艺的制作方法

本发明属于船舶设计技术领域，具体涉及一种提高船舶货舱舭部屈服强度与疲劳强度的结构及工艺。

背景技术：

船舶为了方便散货的卸载，船舶货舱内舭部一般作成斜板结构，这样虽然能方便货物的卸载，但是舭部与内底板相连处会产生严重的应力集中现象，底边舱斜板与内底板连接处容易产生屈服强度不足、疲劳强度不足，最终造成船体货舱结构损伤、总纵构件撕裂，酿成灾难性的后果。因此，有必要针对这一问题提出一种能有提高船舶货舱舭部屈服强度与疲劳强度的结构形式。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提出一种设计合理、并能有效地防止船舶舭部结构屈服破坏与疲劳损坏的结构及工艺方法。

技术方案：本发明所述的一种提高船舶货舱舭部屈服强度与疲劳强度的结构，包括舭部结构，所述舭部结构位于货舱双层底与底边舱之间相连部位，所述舭部结构的横向形状沿船长方向保持不变；所述舭部结构包括底边舱斜板、内底板、舭部纵桁、双层底实肋板、底边舱隔板，所述底边舱斜板的底部为圆弧段，所述双层底实肋板设在内底板侧下方，所述底边舱隔板设在底边舱斜板侧下方，所述双层底实肋板与底边舱隔板之间通过舭部纵桁分隔，所述圆弧段与内底板焊接固定。

进一步的，所述底边舱斜板与其底部的圆弧段采用一体成型结构。

进一步的，所述圆弧段的半径r为底边舱斜板厚度的4.5-50倍。

进一步的，所述圆弧段与底边舱斜板、内底板相切，且底边舱斜板与内底板延伸线的交点位于舭部纵桁的一侧。

进一步的，所述延伸线的交点与舭部纵桁的垂直距离在正负50mm之内。

进一步的，所述圆弧段与内底板通过对接焊连接，对接焊焊缝位于内底板的范围内。

进一步的，所述圆弧段区域下方的焊接区域进行熔透焊，范围约400mm。

进一步的，所述舭部纵桁、双层底实肋板、底边舱隔板与圆弧段之间采用双面连续对焊接连接。

本发明还公开了上述一种提高船舶货舱舭部屈服强度与疲劳强度的结构的工艺，包括如下步骤：

（1）对底边舱斜板底部板进行圆弧弯板并装配；

（2）以舭部纵桁为基准，将双层底肋板与之焊接相连，形成t型截面结构；

（3）以底边舱斜板为基准，将底边舱隔板、包含双层底肋板的舭部纵桁与之定位配置，并对整体进行焊接合拢。

有益效果：与现有设计相比，本发明通过合理的结构设计，对船舶货舱舭部结构进行优化，使得船体结构在受力时能有效吸收船体的局部变形，缓解内底板、底边舱斜板以及舭部纵桁连接处的应力集中现象，提高结构局部强度与疲劳强度，保证船体结构的安全性。

附图说明

图1为本发明的舭部结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

如图1和图2所示的一种提高船舶货舱舭部屈服强度与疲劳强度的结构，包括舭部结构，所述舭部结构位于货舱双层底与底边舱之间相连部位，所述舭部结构的横向形状沿船长方向保持不变；所述舭部结构包括底边舱斜板1、内底板2、舭部纵桁3、双层底实肋板4、底边舱隔板5，所述底边舱斜板1为直线段，底边舱斜板1的底部为圆弧段6，所述双层底实肋板4设在内底板2侧下方，所述底边舱隔板5设在底边舱斜板1侧下方，所述双层底实肋板4与底边舱隔板5之间通过舭部纵桁3分隔，所述圆弧段6与内底板2焊接固定。

作为上述实施例的进一步优化：

优选地，所述底边舱斜板1与其底部的圆弧段6采用一体成型结构；所述圆弧段6的半径r为底边舱斜板1厚度的4.5-50倍。

优选地，所述圆弧段6与底边舱斜板1、内底板2相切，且底边舱斜板1与内底板2延伸线的交点位于舭部纵桁3的一侧；所述延伸线的交点与舭部纵桁3的垂直距离在正负50mm之内（以舭部纵桁3为基准）。

优选地，所述圆弧段6与内底板2通过对接焊连接，对接焊焊缝位于内底板2的范围内。

优选地，所述圆弧段6区域下方的焊接区域进行熔透焊，范围约400mm。

优选地，所述舭部纵桁3、双层底实肋板4、底边舱隔板5与圆弧段6之间采用双面连续对焊接连接。

上述一种提高船舶货舱舭部屈服强度与疲劳强度的结构的工艺，包括如下步骤：

（1）对底边舱斜板底部板进行圆弧弯板并装配；

（2）以舭部纵桁为基准，将双层底肋板与之焊接相连，形成t型截面结构；

（3）以底边舱斜板为基准，将底边舱隔板、包含双层底肋板的舭部纵桁与之定位配置，并对整体进行焊接合拢。

船舶货舱舭部结构为连接双层底与底边舱（压载舱）的关键部位，受到总纵应力与局部载荷的影响，船舶舭部圆弧区域应力集中现象十分严重，同时受波浪载荷的交变作用，底边舱斜板与双层底连接部位很容易产生疲劳裂纹，而上述的结构形式，有效吸收船体局部变形，缓解内底板、底边舱斜板以及舭部纵桁连接处的应力集中现象，提高结构局部强度与疲劳强度，保证船体结构的安全性。

与现有设计相比，本发明通过合理的结构设计，对船舶货舱舭部结构进行优化，使得船体结构在受力时能有效吸收船体的局部变形，缓解内底板、底边舱斜板以及舭部纵桁连接处的应力集中现象，提高结构局部屈服强度与疲劳强度，保证船体结构的安全性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种提高船舶货舱舭部屈服强度与疲劳强度的结构及工艺，括舭部结构，所述舭部结构位于货舱双层底与底边舱之间相连部位，舭部结构的横向形状沿船长方向保持不变；所述舭部结构包括底边舱斜板、内底板、舭部纵桁、双层底实肋板、底边舱隔板，底边舱斜板的底部为圆弧段，双层底实肋板设在内底板侧下方，底边舱隔板设在底边舱斜板侧下方，双层底实肋板与底边舱隔板之间通过舭部纵桁分隔，圆弧段与内底板焊接固定。本发明能有效吸收船体局部变形，缓解内底板、底边舱斜板以及舭部纵桁连接处的应力集中现象，提高结构局部屈服强度与疲劳强度，保证船体结构的安全性。

技术研发人员：莫中华;俞吉本;文元均;江斌;居桦桦
受保护的技术使用者：南通中远海运川崎船舶工程有限公司
技术研发日：2018.11.06
技术公布日：2019.01.25