船舶設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)泛談(編輯修改稿)
2025-07-27 15:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的設(shè)計(jì)部門不重視此項(xiàng)工作，不知道為什么要進(jìn)行重量計(jì)算，技術(shù)圖紙上往往沒有重量，因而無法進(jìn)行重量計(jì)算，只好照抄基本設(shè)計(jì)的估算數(shù)據(jù)。技術(shù)設(shè)計(jì)的空船重量要及早地較精確地計(jì)算出來是為了及早精確核查縱傾、穩(wěn)性和總縱強(qiáng)度，以便及早采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。否則會(huì)嚴(yán)重拖延設(shè)計(jì)進(jìn)度，造成大量設(shè)計(jì)返工。幸好近年來這種情況還沒有出現(xiàn)，但外單位是有過這樣的教訓(xùn)由于穩(wěn)性不足，臨施工時(shí)，還要把雙層底降低，造成返工和拖延進(jìn)度的惡果。技術(shù)設(shè)計(jì)空船重量比基本設(shè)計(jì)的精度還不如的原因，是技術(shù)設(shè)計(jì)的重量是一張張圖紙加起來的結(jié)果，由于工作不認(rèn)真往往會(huì)遺漏計(jì)算，因而得出的結(jié)果往往是只少不多，重心只高不低，只后不前生產(chǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行的空船重量計(jì)算也是這樣情況。為安全起見往往在重量上增加一些，在重心高度上也增加一些，以適當(dāng)?shù)脑６葋肀ＷC。這也是近年來未出大問題的原因所在。但會(huì)不會(huì)出現(xiàn)計(jì)算很馬虎，裕度加得不夠的極端情況恐怕誰也說不準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在這一階段重點(diǎn)要抓強(qiáng)度和振動(dòng)這兩大主要因素。強(qiáng)度包括總強(qiáng)度和局部強(qiáng)度，還要適當(dāng)注意應(yīng)力集中和疲勞強(qiáng)度。按船級(jí)規(guī)范和有限元計(jì)算程序來設(shè)計(jì)，一般不會(huì)有什么大問題?？偟脑瓌t是強(qiáng)度、剛度足夠，重量盡量輕。前面已敘述過，在總布置上把油、水、貨艙布置得各種裝載情況下彎矩剪力最小，從而可以減少船體結(jié)構(gòu)重量。中剖面模數(shù)力求達(dá)到規(guī)范最小剖面模數(shù)要求，過大的剖面模數(shù)說明布置不甚合理。局部強(qiáng)度則應(yīng)注意拍擊強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、液艙強(qiáng)度、艙壁強(qiáng)度、支持機(jī)電設(shè)備的局部強(qiáng)度等等，特別注意結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，避免應(yīng)力集中，提高疲勞強(qiáng)度。振動(dòng)包括總振動(dòng)和局部振動(dòng)。總振動(dòng)在基本設(shè)計(jì)階段就要有所考慮。一般用經(jīng)驗(yàn)公式得出總振動(dòng)的頻率和階次。在選擇主機(jī)缸數(shù)和轉(zhuǎn)數(shù)以及車葉葉片數(shù)時(shí)就要考慮避開共振區(qū)。機(jī)艙布置也要考慮主機(jī)布置在適當(dāng)位置，減少振動(dòng)。在某些情況下要考慮采取減振措施在尾部設(shè)減振裝置，主機(jī)配減振裝置等等。如不事先考慮好，有時(shí)難以解決，或解決起來花費(fèi)很大。技術(shù)設(shè)計(jì)階段可以精確計(jì)算，復(fù)核基本設(shè)計(jì)考慮是否正確。以彌補(bǔ)其不足之處。上層建筑的總體振動(dòng)也是基本設(shè)計(jì)要考慮的問題之一，如發(fā)現(xiàn)有可能共振則改變層數(shù)或采取增加剛度的措施。事先考慮則問題容易解決，到交船試航才發(fā)現(xiàn)就難以解決，設(shè)計(jì)時(shí)要切實(shí)注意這個(gè)問題。局部振動(dòng)也需要復(fù)核，共振之處要作適當(dāng)加強(qiáng)。我們?cè)谶@方面有不少經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不少船在試航時(shí)都發(fā)現(xiàn)振動(dòng)強(qiáng)烈，超過標(biāo)準(zhǔn)。六十年代甚至有船底板都振裂的事例，機(jī)電設(shè)備座架剛度不足，發(fā)生振動(dòng)的事例尤其多。錨泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)著重注意系纜機(jī)、導(dǎo)纜滾輪和帶纜樁之間的關(guān)系。巴拿馬、蘇伊士運(yùn)河和對(duì)錨泊系統(tǒng)有專門要求，應(yīng)注意滿足有關(guān)規(guī)定。錨系統(tǒng)則要注意錨機(jī)鏈輪、止鏈器、錨鏈筒、錨鏈管之間的相對(duì)位置，錨鏈筒的角度對(duì)錨鏈拋落順暢和錨爪貼緊船殼板有很大關(guān)系。錨鏈筒出口的位置還要注意錨爪不會(huì)與船殼板相碰。有關(guān)設(shè)計(jì)資料都有介紹，一般不會(huì)有什么大的問題。時(shí)有錨爪與船殼板不貼的問題發(fā)生，有時(shí)到交船還在修改。所以設(shè)計(jì)時(shí)要下點(diǎn)功夫。木模也是需要做的，如果能用計(jì)算機(jī)來模擬就更好了。操舵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要注意舵葉厚度有適當(dāng)大小。因現(xiàn)在大多采用掛舵臂，太薄的掛舵臂強(qiáng)度不易保證?；蛘呤前搴裉蟛牧想y以解決，焊接也不易施工。設(shè)計(jì)時(shí)我們常常遇到舵機(jī)功率的選擇問題，舵機(jī)扭矩一般按經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算，然后放一定的裕量。裕量可大可小，相應(yīng)地功率也有大有小。由于舵機(jī)是有關(guān)船舶安全很重要的設(shè)備，我們的意見是寧可選大些、保守一些為好。但也不要過大，過大也會(huì)造成船價(jià)上升。桅墻的設(shè)計(jì)要滿足設(shè)在其上的航行信號(hào)燈的要求，這些在國(guó)際避碰規(guī)則上都有明確要求，按其要求設(shè)計(jì)即可。重點(diǎn)要注意桅桿不要發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，對(duì)其底部結(jié)構(gòu)要注意作適當(dāng)加強(qiáng)。對(duì)流線型單桿桅要適當(dāng)?shù)闹餮郯?，萬一出現(xiàn)激烈振動(dòng)可用支索來解決，最好用有限元法計(jì)算一下桅桿的自由振動(dòng)頻率以及振動(dòng)響應(yīng)，以避免不必要的麻煩。貨艙區(qū)的通風(fēng)在總布置的時(shí)候就要考慮好，如不在一開始就通盤考慮，有時(shí)到技術(shù)設(shè)計(jì)階段就很難辦，特別是裝危險(xiǎn)貨物時(shí)，要求出風(fēng)口的位置在甲板上一定距離，有時(shí)就很難找到適當(dāng)位置去布置，但越早考慮就越容易找到辦法解決。如15000t千貨船就利用字桅桿作通風(fēng)，出風(fēng)口設(shè)在桅桿上部，結(jié)構(gòu)與桅桿配合很容易就解決了。貨艙通道的設(shè)計(jì)注意要滿足澳大利亞碼頭工人協(xié)會(huì)對(duì)貨艙梯、梯口等的要求。油船的貨艙口、梯道，有關(guān)國(guó)際公約也有專門規(guī)定，必須注意滿足要求。舷梯、引水梯，SOLAS有要求，巴拿馬運(yùn)河規(guī)則也有特殊要求注意滿足。甲板上的交通安全，國(guó)際載重線公約有專門要求，各國(guó)政府也有專門規(guī)定需注意滿足。窗的大小，布置，形式，有關(guān)國(guó)際規(guī)則均有要求，需注意滿足。門、人孔蓋的大小、規(guī)格、布置應(yīng)按規(guī)格書要求進(jìn)行，要注意結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和避免應(yīng)力集中。貨艙蓋的大小和形式應(yīng)根據(jù)裝運(yùn)的貨物種類來決定，裝運(yùn)集裝箱、散貨、木材、車輛均有特殊要求，上甲板的貨艙蓋應(yīng)注意開啟后與吊機(jī)的協(xié)調(diào)，開啟狀態(tài)的開口大小滿足規(guī)格書的要求。下層艙蓋則要注意開啟后的艙蓋不
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