一种船舶防横摇结构及车辆运输船的制作方法

1.本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种船舶防横摇结构及车辆运输船。


背景技术：

2.车辆运输船是一种运输陆地车辆的跨海运输工具，尤其是火车运输船，作为一种主要的水上火车运输工具，具有快速装卸节省时间、车厢直接上船节省设备投入、提高作业效率等优点。目前随着市场对装载量、转运效率的要求不断提高，一次运输周期尽可能多的装车厢是节约成本的最优途径。
3.为了达到这一要求，目前部分火车运输船将上层建筑最下层甲板与主甲板之间空间开放，作为火车停放区域。这种设计增加了火车运输船的经济性，但火车运输船的结构抗横摇性能是判定该种船型船体强度是否合格的重要指标，由于上层建筑与主甲板之间的空间用于停放火车，取消了一档横舱壁，从而使上层建筑抗横摇性能减弱；上层建筑抗横摇性能减弱容易引起纵壁、上甲板和横舱壁十字焊交叉节点疲劳；现有的解决方式一般有两种，其中一种为增加水平应力较高处增加局部板厚，单纯增加应力增高部分板厚不但使得船舶整体重量大幅增加，且对施工造成困难，另一种方式为在货舱内增加多根立柱，此种方式会影响载货量及车辆的装卸也，两种方式均不能取得较为理想的效果。


技术实现要素：

4.(一)本实用新型所要解决的技术问题是：由于增加船舶的载货空间需要减少一个底部横舱壁，导致上层建筑及各甲板在船舶横摇工况下的变形和局部水平应力过高的问题。
5.(二)技术方案
6.为了解决上述技术问题，本实用新型一方面实施例提供了一种船舶防横摇结构，设置于上甲板与上层建筑甲板之间，包括肘板，所述肘板由底边、直角边和斜边围接而成，其中，所述底边横向固定于所述上甲板之上，所述直角边竖直且固定接于船舶上层建筑纵舱壁的舷侧。
7.根据本实用新型的一个实施例，所述上层建筑甲板舷侧还设有外延设置的外延部，所述肘板的围边还包括与所述底边对向设置的顶边，所述顶边横向固定接于所述上层建筑甲板外延部的下方，且所述顶边的长度小于所述底边的长度；通过增加顶边及合理的设置位置，使得肘板整体连接上层建筑甲板与上甲板，从而进一步增加船舶抗衡要的能力。
8.根据本实用新型的一个实施例，所述斜边内凹设置，包括中部的直线段、接于所述直线段一端的第一弧形段和接于所述直线段另一端的第二弧形段；两端的弧状设计能够有效的延长肘板的疲劳寿命，减小应力集中。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述第一弧形段为半径400mm的圆弧，所述第二弧形段为半径275mm的圆弧；该半径下在保证肘板整体强度的同时能够更加节省材料。
10.根据本实用新型的一个实施例，所述直线段与所述底边间的角度为40 至60
°
，优
选为53
°
。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述船舶防横摇结构还包括用于加固所述肘板的扁钢，所述扁钢固定且垂直设置于所述肘板的斜边处；扁钢用于提升肘板的强度，防止肘板压溃屈曲。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述肘板的所述斜边与所述底边连接处还设有软趾，软趾的设置更有利于船舶横摇时释放应力,防止应力集中。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述肘板不少于两个，对称设置于船舶上层建筑物两侧，对称设置于所述上层建筑物能够使得船舶的抗衡横摇能力更好。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述肘板厚度为10mm，该厚度能够有效的保证肘板的强度。
15.本实用新型另一实施例还提供了一种车辆运输船，包括上述任一项实施例提供的船舶防横摇结构。
16.本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种船舶防横摇结构及车辆运输船，通过合理设置肘板的位置与形状，在减少一个底部横舱壁情况下，降低了上层建筑在船舶横摇工况下的变形和水平应力；增加了纵壁、甲板和横舱壁十字焊交叉节点的抗疲劳性能和使用寿命；不需要增强局部板厚，减小了船舶总量，且为施工提供便利。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1为本实用新型一个实施例提供的车辆运输船整体结构示意图；
19.图2为本实用新型一个实施例提供的图1中a部分结构放大示意图；
20.图3为本实用新型一个实施例提供的肘板处结构示意图；
21.图4为本实用新型一个实施例提供的船舶整体应力分布示意图；
22.图5为本实用新型一个实施例提供的局部应力分布示意图。
23.图标：1、上甲板；2、上层建筑物；3、上层建筑甲板；301、外延部；4、上层建筑纵舱壁；5、肘板；51、底边；52、直角边；53、斜边；531、直线段；532、第一弧形段；533、第二弧形段；54、顶边；55、软趾；6、扁钢；7、货舱；8、型材。
具体实施方式
24.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.如图1至图3所示，本实用新型提供了一种船舶防横摇结构，包括肘板5，所述肘板5由底边51、直角边52和斜边53围接而成，其中，所述底边51横向固定于所述上甲板1之上，所
述直角边52竖直且固定接于船舶上层建筑纵舱壁4的舷侧。
26.如图2及图3所示，所述上层建筑甲板3舷侧还设有外延设置的外延部301，所述肘板5的围边还可以增设与所述底边51对向设置的顶边 54，所述顶边54横向固定接于所述上层建筑甲板3外延部301的下方，且所述顶边54的长度小于所述底边51的长度；通过增加顶边54及合理的设置位置，使得肘板5整体连接上层建筑甲板3与上甲板1，从而进一步增加船舶抗横摇的能力。
27.当不增设顶边54时所述肘板5主体呈直角三角形状，增设顶边54后所述肘板5呈直角梯形状。
28.进一步的，所述斜边53内凹设置，包括中部的直线段531、接于所述直线段531一端的第一弧形段532和接于所述直线段531另一端的第二弧形段533；两端的弧状设计能够有效的延长肘板5的疲劳寿命，减小应力集中。
29.进一步的，所述第一弧形段532为半径400mm的圆弧，所述第二弧形段533为半径275mm的圆弧；该半径下在保证肘板5整体强度的同时能够更加节省材料。
30.进一步的，所述直线段531与所述底边51间的角度为40至60
°
，优选为53
°
是根据实际具体船型，通过布置与计算综合考虑取的角度。
31.如图3所示，所述船舶防横摇结构还包括用于加固所述肘板5的扁钢 6，所述扁钢6固定且垂直设置于所述肘板5的斜边53处，所述扁钢6的宽度为150mm，厚度10mm；所述肘板5板面上还加油型材8，所述型材 8与斜边53的倾斜角度相同，扁钢6及型材均用于提升肘板5的强度，防止肘板5压溃屈曲。
32.进一步的，所述肘板5的所述斜边53与所述底边51连接处还设有软趾55，所述软趾55趾端高度为15mm，长度为150mm。软趾55的设置更有利于船舶横摇时释放应力,防止应力集中。
33.如图1所示，所述肘板5设有两个，分别对称设置于船舶上层建筑物 2两侧的上甲板1与上层建筑甲板3间船舶上层建筑纵舱壁4的舷侧，对称设置于所述上层建筑物2能够使得船舶的抗衡横摇能力更好。
34.所述肘板5厚度为10mm，该厚度能够有效的保证肘板5的强度。
35.本实用新型另一实施例还提供了一种车辆运输船，具体为火车运输船，包括货舱7，出于对装在空间及装卸便捷的考虑，所述货舱7内取消横舱壁的设置，不需要在货舱7内增设立柱，只需在船舶两舷侧设置上述任一项实施例提供的船舶防横摇结构。
36.如图4及图5所示，经过验证，当火车运输船产生横摇现象是，增加本实用新型实施例提供的船舶防横摇结构可以使得船舶局部应力由 232mpa减小为157mpa，变形量由60.4mm减小为43mm，在减少一个底部横舱壁情况下，有效降低了上层建筑在船舶横摇工况下的变形和水平应力；增加了纵壁、甲板和横舱壁十字焊交叉节点的抗疲劳性能和使用寿命；且不需要增强局部板厚，减小了船舶总量，为施工提供便利。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。