生产导向的船体结构设计相关思考

董耀翔

摘  要：目前在进行船体结构设计时，要以强化船体自身强度为主，实现多种构建的有机组合，将船体形成一个整体结构。在进行船体结构优化设计时，要考虑到船厂自身的生产方式，严格的把控现场施工程序，这样在提高船体结构强度的同时，满足基础的生产需求。文章通过对以生产导向为主的船体结构设计进行优化，提出了生产导向的船体结构设计要点，给相关工作人员提供一定的参考。

关键词：生产导向;船体;结构设计;思考

中图分类号：U671          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）11-0104-02

Abstract： At present， in the design of hull structure， it is necessary to strengthen the strength of the hull itself， realize the organic combination of various constructions， and form a whole structure of the hull. In the optimum design of the hull structure， we should take into account the shipyard's own production mode and strictly control the construction procedure on the spot， so as to improve the strength of the hull structure and meet the production demand of the foundation at the same time. By optimizing the design of the production-oriented hull structure， this paper puts forward the key points of the production-oriented hull structure design to provide some reference for the relevant staff.

Keywords： production orientation; hull; structural design; thinking

1 概述

现阶段，在船体结构设计生产过程中，要实现基础工艺、设计理念等各类元素的有机结合，才能有效提高船体的设计效率。目前，在生产导向理念的指导之下，需要以推广节约型、集成化设计为主，全面降低施工成本，有效地提高船体的生产效率，以标准化科学化为主。在具体作业时，需要以生产导向作为基础的理念，指导做好船体结构设计分析探讨工作。这时，需要站在专业角度，做好船体结构的三维设计模型，全面提高船舶的结构完整性和准确性。在制造领域加大船体结构设计的管控工作，这对提升整个船舶制造质量有着积极的引导作用，进而提升生产效率，推动船舶制造行业稳健发展和运营[1]。

2 生产导向的船体结构设计优化

2.1 理论层面

当下，在进行生产导向为主的船体结构，设计师需要站在理论层面进行分析。一般情况下，在具体的船体结構节点设计优化时，需要按照设计方案对船体节点进行分析。如果传节点的某一侧有结构，主板不发生偏移，在进行焊接时，需要开坡口，如果在传节点的另一侧并没有结构，这时主板可能会出现一定的偏移现象，这时要结合具体的施工环境和现场装备情况，做好问题的探究工作。第一，节点图册中如果并没有表示主板偏移，这就表明其他情况下的偏移或者是主板偏移并没有明确规定。第二，设计人员在具体建模操作时，应该以可靠性科学性为主，可以提出不同的解决方式。在进行具体的焊接作业时，操作员工需要参照偏移量进行处置，保证肘板焊接操作时，纵骨和衬板之间有一定的距离。第三，需要按照目前的具体状况，在进行肘板下料时，找到全焊透和深熔焊的具体位置进行开坡口，在具体操作时要考虑到出现的扭转力矩情况。第四，一般情况下，船舶骨料厚度应该小于一厘米，如果只是简单的进行偏移操作，很容易出现扭转力矩会对局部受力产生消极影响，最后会影响局部的结构强度。

针对以上问题，在进行分析时，要考虑到偏移量的大小和结构相比，结构强度偏移不合理也会出现剪力，进而影响到结构强度，无法满足焊接的基本需求。除此之外，需要考虑到船舶骨材面板的宽度，如果它的宽度较小，骨材的规格也就相应较小，在具体作业时，这样扭转力矩不会产生影响，需要它的偏移量进行控制，针对上述偏移的情况，可以使用无肘板主板辅材进行操作。同时，还需要严格的参照轴板偏移的原则。如果球扁钢顶死，这时会和主板进行连接。

2.2 现场工艺层面

在具体设计工作落实过程中，还需要做好散装部件的配装焊接工作，在进行建造过程中，需要对补板进行装配，然后进行焊接报验，对补板等散装配件进行操作。一般情况下，在具体作业时，需要对焊接人员进行管控。由于人员的操作较为繁琐，在每次配装组建完成之后，都需要进行检验。只有检验合格的，才能够进行后续焊接工艺的施工。通常情况下，在进行检验过程中，所需要的时间过长，然而还有其他工艺需要进行二次检验工作。在无形之中会影响生产作业效率，因此，在施工现场作业时可以在背壁板面上开坡口，然后进行装配。只需要进行一次报验审核，就可以开展后续的焊接工作，根据现场实际反馈情况，对工艺现场的做法和工艺问题进行分别的调查。第一，在进行现场装备时，要以减少报验次数、装备次数，全面提高作业的生产效率，这样才能在根本上对工艺流程进行优化，其次，在进行工艺操作时，要考虑到平台板和壁板之间的质量，全面提高散装配件的焊接质量，达到施工规定的要求。最后，在焊接过程中还需要做好后续的审视工作，要分析焊缝大小和坡口角度。采用完整工艺进行焊接。除此之外，需要做好现场施工的管控工作，只需要一次焊接就可以完成全部壁板和布板的焊接工作，还能够保证平台和壁板的强度达到规定的要求[2]。

在进行上述问题探究之后，要采取有效的方式，全面提高作业效率，实现一次装配、一次焊接。要重点解决壁板焊缝质量问题，如果直接进行开坡口，这时无法直接焊接。不仅如此在进行补板设计时，可以使用隔空0.3厘米的方式，满足平台板和壁板之间的焊缝需求，可以开45度坡口，完成一次焊接。经过具体的调查研究发现，现场焊接施工作业使用的补板需要进行一次装备。在报验过关之后，可以使用二氧化碳手工焊，做好重叠位置的焊接，这样能够全面提高施工生产效率。在进行船体结构设计时，应该参照具体的标准技术进行分析。在设计前期，需要做好一系列的准备工作，建造符合系统的设计方案。细致的勾勒结构的设计框架，做好细节的处理，这时还需要确认数据、材料型号是否符合规范。除此之外，在施工阶段，相关的管理人员要做好人员以及生产设计的管理工作，在具体设计时要强化人员的责任心，明确任务，做好船体结构基础知识新工艺技术的培训工作，提高建设质量[3]。

3 生产导向的船体结构设计要点

近年来，随着我国经济的发展，各类科学技术得到显著提升，尤其是在进行工业生产过程中，需要对船体结构进行优化设计，融入生产导向理念，全面提高船舶的建造质量，使用传统的方式无法满足当前的质量要求。这时需要按照相关的技术标准，做好设计节点的改造工作，方便后续到现场作业。除此之外，还需要考虑到船体在生产设计和建造过程中的复杂性，由于在船体设计过程中涉及到的内容较为广泛，包含的作业内容也较多，再加上船体工作量较大、周期过长，应该采取有效的方式提高生产建设质量，做好船体结构设计以及建造细节的分析工作，保證船舶能够在航行中稳定运作，这也是船体设计人员最需要关注的问题，还需要做好密闭性和稳定性的检查工作。针对不同的材料，功能和特点进行分析，优化船体结构的建造周期，强化产品品质。对于传统的肘板节点进行折边制成的，对目前的质量要求较高，传统的包角焊接工艺无法提高船舶的建造质量。这时为了保证施工顺利进行，需要按照原有的实验进行对比，可以将轴板端顺着倾斜面进行延伸，延伸距离是一厘米，解决焊接空间被遮挡的问题。主板指端需要向垂直的方向进行延伸，使用此种方式能有效地挡住焊接空间。除此之外，在进行垂直延伸时，要考虑到圆弧过渡不平顺的问题，全面提升整体的建造质量。与此同时，可以使用和斜边平行的方式进行延伸，进而使得圆弧平滑过渡，全面提高施工建设效果，做好最后的比对分析工作，提升焊接品质[4]。

4 结束语

综上所述，在具体的以生产导向船体结构设计过程中，要做好理论层面和现场工艺层面的管控工作。在船体结构设计过程中，相关的设计人员应该改变传统的设计理念，积极的做好船体结构以及节点的优化工作，在提高人员主动性的同时，能够积极地寻求问题，全面提高施工建设质量。

参考文献：

[1]邱轶军.浅述基于生产导向的船体结构设计及运用[J].科学与信息化，2019（1）：64，67.

[2]郑文涛.浅谈生产导向的船体结构设计研究及应用分析[J].农家科技（下旬刊），2018（8）：269.

[3]程孟，蒋明洋.三维模式在船舶舾装设计中的应用[J].建材发展导向（下），2019，17（11）：170.

[4]谢启栋.定制型游艇建造的运作模式研究——以厦门瀚盛游艇公司为例[D].福建：厦门大学，2018.

[5]张如成.生产导向的船体结构设计研究及应用[J].现代制造，2017（33）：109-110.

[6]杨丽荣，顾庆，王莹.试论船体结构设计中生产工艺性问题及应对研究[J].山东工业技术，2018，271（17）：71.

[7]夏小浩.船体结构详细设计的生产工艺性问题探讨[J].中国水运月刊，2014，14（1）：8-9.

[8]肖辉，郭振邦，李达，等.进化算法在船体结构优化设计中的应用[J].天津理工大学学报，2006，22（2）：74-76.