船舶纵向凳状部件和横向凳状部件之间的连接结构的制作方法

本实用新型涉及船舶技术领域，特别涉及一种船舶纵向凳状部件和横向凳状部件之间的连接结构。

背景技术：

为了保证结构安全性，大型船舶横向槽型舱壁和纵向槽型舱壁的顶部及底部通常设置顶凳、底凳。间隔装载时，横向顶凳和纵向顶凳面板相交角点以及横向底凳和纵向底凳面板相交角点容易发生应力集中，产生较大的应力，从而影响结构的安全性。为了减小上述角点的应力集中，横向顶凳和纵向顶凳面板相交角点需要平缓连接，同理，横向底凳和纵向底凳面板相交角点需要平缓连接。现有的连接方式采用两直线加圆弧的方式，即在圆弧的两端各设置一直线，该直线和面板相交的角度为10°至15°之间。

现有的连接型式虽然在一定程度上降低了横向顶凳和纵向顶凳面板相交角点的应力集中，降低横向底凳和纵向底凳面板相交角点的应力集中，但是上述角点应力仍然较大。

散货船、油船协调共同结构规范(hcsr)规定该位置处细网格应力不得超过554mpa。在某个船型中，有限元计算结果表明，采用传统“直线+圆弧+直线”连接型式，最大应力为591mpa，不满足hcsr规范的要求，为了保证结构安全性，板厚需要额外增加4mm左右。板厚的增加，增加了船舶的建造成本。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种船舶纵向凳状部件和横向凳状部件之间的连接结构。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种船舶纵向凳状部件和横向凳状部件之间的连接结构，其包括设于横向槽型舱壁的端部的横向凳状部件和设于纵向槽型舱壁的端部的纵向凳状部件；在横向槽型舱壁和纵向槽型舱壁相交接处的端部，横向凳状部件和纵向凳状部件相交接；横向凳状部件的面板和纵向凳状部件的面板相交接的直角区域内设有过渡板；过渡板由两个直角边和一个自由边围设而成，过渡板的两个直角边分别重合于该直角区域内的横向凳状部件的面板的边和纵向凳状部件的面板的边；过渡板的自由边为圆弧，该圆弧为四分之一圆形状；该圆弧的半径为r，r的取值范围为0.5d≤r≤1.5d，其中，d为横向凳状部件的面板宽度；纵向凳状部件的面板宽度和横向凳状部件的面板宽度相同；横向凳状部件的面板、纵向凳状部件的面板和过渡板为一体成型。

较佳地，过渡板的自由边的两端分别连接于该直角区域内的横向凳状部件的面板的边和纵向凳状部件的面板的边；过渡板的自由边与该横向凳状部件的面板的边相切，过渡板的自由边与该纵向凳状部件的面板的边相切。

较佳地，横向凳状部件为设于横向槽型舱壁的顶部的横向顶凳，纵向凳状部件为设于纵向槽型舱壁的顶部的纵向顶凳；横向顶凳的面板和纵向顶凳的面板相交接的直角区域内设有过渡板。

较佳地，横向顶凳的面板和纵向顶凳的面板相交接的直角区域为四个，该四个直角区域内各设有一个过渡板。

较佳地，横向顶凳的面板的宽度大于横向槽型舱壁的宽度；横向顶凳的面板的两端分别延伸于横向槽型舱壁的两侧。

较佳地，纵向顶凳的面板的宽度大于纵向槽型舱壁的宽度，纵向顶凳的面板的两端分别延伸于纵向槽型舱壁的两侧。

较佳地，横向凳状部件为设于横向槽型舱壁的底部的横向底凳，纵向凳状部件为设于纵向槽型舱壁的底部的纵向底凳；横向底凳的面板和纵向底凳的面板相交接的直角区域内设有过渡板。

较佳地，横向底凳的面板和纵向底凳的面板相交接的直角区域为四个，该四个直角区域内各设有一个过渡板。

较佳地，横向底凳的面板的宽度大于横向槽型舱壁的宽度；横向底凳的面板的两端分别延伸于横向槽型舱壁的两侧。

较佳地，纵向底凳的面板的宽度大于纵向槽型舱壁的宽度，纵向底凳的面板的两端分别延伸于纵向槽型舱壁的两侧。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的连接结构，可以进一步改善横向顶凳的面板和纵向顶凳的面板相交角点的应力分布，减小应力集中；也可以进一步改善横向底凳的面板和纵向底凳的面板相交角点的应力分布，减小应力集中。本实用新型的连接结构，相对于现有方案而言，更易施工，并且可以降低板厚，提高材料利用率，减小建造成本，优化结构设计。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的纵向槽型舱壁的结构示意图。

图2为图1中a-a剖视示意图。

图3为图2中b-b剖视示意图。

图4为图3中c部分放大示意图。

图5为本实用新型较佳的实施例1的有限元计算结果分布图。

图6为本实用新型的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示，一种船舶纵向凳状部件和横向凳状部件之间的连接结构，其包括设于横向槽型舱壁100的端部的横向凳状部件和设于纵向槽型舱壁200的端部的纵向凳状部件；在横向槽型舱壁和纵向槽型舱壁相交接处的端部，横向凳状部件和纵向凳状部件相交接。

本实施例中，横向凳状部件为设于横向槽型舱壁100的顶部的横向顶凳300，纵向凳状部件为设于纵向槽型舱壁200的顶部的纵向顶凳400。

横向顶凳300的面板301和纵向顶凳400的面板401相交接的直角区域内设有过渡板500。

过渡板500由两个直角边和一个自由边围设而成。过渡板的两个直角边，即直角边502和直角边503，分别重合于该直角区域内的横向顶凳的面板301的边302和纵向顶凳的面板401的边402。

过渡板500的自由边501为圆弧，该圆弧为四分之一圆形状；该圆弧的半径为r，r的取值范围为0.5d≤r≤1.5d，其中，d为横向顶凳的面板301宽度；纵向顶凳的面板401宽度和横向顶凳的面板301宽度相同。

横向顶凳的面板301、纵向顶凳的面板401和过渡板500为一体成型。由于一体成型结构，因此，在图4中，用虚线表示的过渡板500的直角边502和直角边503，仅为描述使用，直角边502和直角边503在实际结构中是不存在的。

如图3和图4所示，在横向顶凳的面板301和纵向顶凳的面板401相交接的直角区域内，具体而言，横向顶凳的面板301的边302和纵向顶凳的面板401的边402相交接的直角区域内，过渡板500的自由边501的两端分别连接于横向顶凳的面板301的边302和纵向顶凳的面板401的边402。

过渡板500的自由边501与该横向顶凳的面板301的边302相切，过渡板500的自由边501与该纵向顶凳的面板401的边402相切。

本实施例中，横向顶凳300的面板301和纵向顶凳400的面板401相交接的直角区域为四个，该四个直角区域内各设有一个过渡板。其余三个直角区域内过渡板的结构和图所示的也相同，在此就不再赘述。

本实施例中，横向顶凳的面板301的宽度大于横向槽型舱壁100的宽度；横向顶凳的面板301的两端分别延伸于横向槽型舱壁100的两侧。

本实施例中，纵向顶凳的面板401的宽度大于纵向槽型舱壁200的宽度，纵向顶凳的面板401的两端分别延伸于纵向槽型舱壁200的两侧。

经有限元计算，采用本实施例的连接结构，过渡板的最大应力为552mpa。该有限元计算后过渡板各部位的应力值，如图5所示。《散货船、油船协调共同结构规范》(hcsr)规定该位置处细网格应力不得超过554mpa。因此，本实用新型的连接型式完全满足hcsr规范的要求。

本实用新型的连接结构，可以进一步改善横向顶凳的面板和纵向顶凳的面板相交角点的应力分布，减小应力集中。

本实用新型的连接结构，相对于现有方案而言，更易施工，并且可以降低板厚，提高材料利用率，减小建造成本，优化结构设计。

实施例2

如图6所示，一种船舶纵向凳状部件和横向凳状部件之间的连接结构，其包括设于横向槽型舱壁100的端部的横向凳状部件和设于纵向槽型舱壁200的端部的纵向凳状部件；在横向槽型舱壁和纵向槽型舱壁相交接处的端部，横向凳状部件和纵向凳状部件相交接。

本实施例中，横向凳状部件为设于横向槽型舱壁100的底部的横向底凳600，纵向凳状部件为设于纵向槽型舱壁的底部的纵向底凳700。

横向底凳600的面板601和纵向底凳700的面板701相交接的直角区域内设有过渡板800。

横向底凳的面板601和纵向底凳的面板701相交接的直角区域为四个，该四个直角区域内各设有一个过渡板。

横向底凳的面板601的宽度大于横向槽型舱壁100的宽度；横向底凳的面板的两端分别延伸于横向槽型舱壁的两侧。

纵向底凳的面板701的宽度大于纵向槽型舱壁200的宽度，纵向底凳的面板的两端分别延伸于纵向槽型舱壁的两侧。

本实施例与实施例1相比，区别仅在于横向凳状部件和纵向凳状部件的所在位置不同。本实施例中，横向凳状部件为设于横向槽型舱壁的底部的横向底凳，纵向凳状部件为设于纵向槽型舱壁的底部的纵向底凳。本实施例中过渡板的结构以及其他部件的结构与实施例1均相同，将本实施例的横向底凳代替实施例1中的横向顶凳，将本实施例的纵向底凳代替实施例1中的纵向顶凳，就可以得到本实施例的具体结构，在此就不再赘述。

经有限元计算，采用本实施例的连接结构，过渡板的最大应力未超过554mpa，完全满足hcsr规范的要求。

本实用新型的连接结构，可以进一步改善横向底凳的面板和纵向底凳的面板相交角点的应力分布，减小应力集中。

本实用新型的连接结构，相对于现有方案而言，更易施工，并且可以降低板厚，提高材料利用率，减小建造成本，优化结构设计。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。