船體結(jié)構(gòu)基本知識講座

船體結(jié)構(gòu)和基本知識講座

課程主要內(nèi)容

第一章船舶分類 第二章主要技術(shù)特征第三章船體結(jié)構(gòu)第四章船體節(jié)點圖冊第五章船體建造工藝流程第六章基本規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第七章船體生產(chǎn)設(shè)計圖紙設(shè)繪與識讀船體結(jié)構(gòu)和基本知識第一章第一章船舶分類 1按用途分類2按航行狀態(tài)分類3按船體數(shù)目分類4按推進動力分類5按推進器分類6按推進器數(shù)目分類7按機艙部位分類8按主體連續(xù)甲板的層數(shù)分類9按船體結(jié)構(gòu)材料分類第一章船舶分類

船舶分類方法很多,可按用途,航行狀態(tài),船體數(shù)目,推進動力,推進器等分類.

1、按用途分類這種分類方法最常用,可分為軍用和民用船舶兩大類.

軍用船舶通常稱為艦艇或軍艦.其中,有直接作戰(zhàn)能力或海域防護能力者稱為戰(zhàn)斗艦艇,如航空母艦,驅(qū)逐艦,護衛(wèi)艦,導(dǎo)彈艇和潛艇,以及布雷,掃雷艦艇等,擔(dān)負后勤保障者稱為軍用輔助艦艇.

民用船舶指各種非軍用船舶.某些小船習(xí)慣上也稱為艇.民用船舶一般又分為運輸船,工程船,漁船,港務(wù)船等.

①運輸船:用于港口之間的運輸,如客船,貨船,客貨船.貨船又按貨物種類,運輸方式和裝卸方法分為:散件雜貨船(統(tǒng)貨或雜貨船),集裝箱船,

滾裝船(包括車輛渡船),散貨船(多指谷物,煤,礦砂運輸船),運木船,油船,液化天然氣(和石油氣)船,駁船,拖駁船隊,頂推駁船隊(分節(jié)駁)等.

有的船舶能運載集裝箱,礦砂,木材,谷物等多種貨物,稱為多用途船;

有的專業(yè)船舶兼能運載石油,礦砂和其他粒狀散貨,稱為兼用船.

第一章船舶分類②工程船:如挖泥船,打樁船,起重船,打撈船,布纜船,疏浚船和炸礁船.

③漁業(yè)船:如各類捕撈船水產(chǎn)品加工船,水鮮冷藏運輸船,漁政船等.

④港務(wù)船:如港作拖船,引水船,航標(biāo)船,港監(jiān)船,供油船,供水船,消防船和交通船.

⑤海難救助船.

⑥海洋開發(fā)船:如海洋調(diào)查船,鉆井船,多用途拖船和潛水器.

第一章船舶分類2、按航行狀態(tài)分類

通常分為排水型船舶,滑行艇,水翼艇和氣墊船.

①排水型船舶:水面船舶航行時,重力全靠水的浮力來支承,絕大多數(shù)船舶屬于此類.

②滑行艇:高速航行時,僅部分艇底接觸水面,重力大部分靠作用于艇底的動壓力支承.

③水翼艇:船體下裝有水翼,高速航行時靠水翼的升力使船體部分或全部離開水面.

④氣墊船:靠向艇底不斷輸送高于大氣壓力的空氣把艇體全部或部分升起,以降低水阻力而高速航行.氣墊船又分全墊式和側(cè)壁式兩種.

第一章船舶分類3、按船體數(shù)目分類

分為單體船(絕大多數(shù)船舶屬此類)和多體船.在多體船型中雙體船較為多見.雙體船具有二個相同的片體(成一定距離并列),在距水面一定高度處用連接橋連接成一體,多用作客船和車輛渡船,具有甲板面積大,裝載地位多和穩(wěn)性好的優(yōu)點.為改善雙體船的耐波性和快速性,

又有一種小水線面船,片體自水面下一定高度起縮小為流線型,狹窄柱體伸出水面與連接橋相接.4、按推進動力分類

可分為機動船和非機動船.

5、按推進器分類

有螺旋槳船(主要型式),噴水推進船,噴氣推進船,明輪船,平旋輪船等.

第一章船舶分類6、按推進器數(shù)目分類還可分為單槳船,雙槳船,三槳船等.7、按機艙部位分類有尾機型船(機艙在船的尾部),中機型船和中尾機型船.

8、按主體連續(xù)甲板的層數(shù)分類有單甲板船,雙甲板船,三甲板船等.

9、按船體結(jié)構(gòu)材料分類

有鋼船,鋁合金船,木船,鋼絲網(wǎng)水泥船,玻璃鋼艇,橡皮艇,混合結(jié)構(gòu)船等.

第一章船舶分類第二章第二章主要技術(shù)特征1船舶排水量2船舶主尺度3船體系數(shù)4艙容和登記噸位５船體型線圖6船舶總布置圖7船體結(jié)構(gòu)圖第二章主要技術(shù)特征

船舶的主要技術(shù)特征有船舶排水量,船舶主尺度,船體系數(shù),艙容和登記噸位,船體型線圖,船舶總布置圖,船體結(jié)構(gòu)圖,主要技術(shù)裝備的規(guī)格等.

1、船舶排水量根據(jù)阿基米德原理,船體水線以下體積所排開水的重量,即為船舶的浮力,并應(yīng)等于船舶總重量.船的自重(固定于船上的不變重量)等于空船排水量.船的自重加上裝到船上的各種載荷的重量的總和(載重量)是變化的,即等于船的總重量.

民船的空船排水量包括船體結(jié)構(gòu),木作舾裝和船舶設(shè)備與裝置,船舶機電設(shè)備等部分的重量.船舶載重量包括貨物,燃油和潤滑油,淡水,食物,人員和行李,備品及供應(yīng)品等的重量.

通常預(yù)定的設(shè)計載貨量與按預(yù)定最大航程計算的油,水,食物等的重量之和,稱為設(shè)計載重量(即通常所標(biāo)稱的載重量).設(shè)計載重量時的排水量稱為設(shè)計排水量或滿載排水量.還有對應(yīng)其他裝截情況的排水量.

第二章主要技術(shù)特征2、船舶主尺度船舶主尺度包括總長,設(shè)計水線長度,垂線間長,最大船寬,型寬(一般指船體型線設(shè)計排水量水線處最大寬度),型深(船體型線從船底到最上層連續(xù)甲板處,分艙甲板或干舷甲板的舷邊最低處的垂直距離),滿載(設(shè)計)吃水,干舷(一般指干舷甲板處型深減設(shè)計吃水)等.

鋼船主尺度的度量指量到船殼板內(nèi)表面的尺寸,稱為型寬和型深,水泥船,木船等則指量到船體外表面的尺寸.

3、船體系數(shù)一般指船體型線設(shè)計吃水處的各種系數(shù).方形系數(shù)為排水體積與長＝垂線間長、寬＝型寬、高＝設(shè)計吃水的長方體的體積之比,即它表征船體下水部分的肥瘦程度;中剖面(垂線間長中點處或最大剖面處)系數(shù);棱形系數(shù)表征排水體積沿船長方向的分布程度;

第二章主要技術(shù)特征4、艙容和登記噸位艙容指貨艙,燃油艙,水艙等的體積,從容納能力方面表征船舶的裝載能力,續(xù)航能力,它影響船舶的營運能力.登記噸位是歷史上遺留下的用以衡量船舶裝載能力的度量指標(biāo),作為買賣船舶,納稅,服務(wù)收費的依據(jù)之一.登記噸位是按《船舶噸位丈量規(guī)范》所核定的合法噸位,是總噸位和凈噸位的統(tǒng)稱.

總噸位指民用船舶按《船舶噸位丈量規(guī)范》所測定的內(nèi)部總?cè)莘e,凈噸位是從總噸位中減除按《船舶噸位丈量規(guī)范》規(guī)定為非營運處所的容積而得出的噸位.噸位的單位為登記噸,1登記噸等于2.832米3.國際上有《1969年船舶噸位丈量公約》,其計算方法較為簡便.

噸位與艙容關(guān)系密切,兩者都與船的長×寬×深密切相關(guān).登記噸位和載重量分別反映船艙的容納能力和船的承重能力.它們雖互有聯(lián)系,但屬不同的概念.

第二章主要技術(shù)特征

5、船體型線圖

表征船舶主體(包括舷墻和首樓,尾樓)的型表面的形狀和尺寸,是設(shè)計和建造舶的主要圖紙之一.它由三組線圖構(gòu)成:橫剖線圖,半寬水線圖和縱剖線圖.三者分別由橫剖面,水線面和縱剖面與船體型表面切割而成.

6、船舶總布置圖設(shè)計和建造船舶的主要圖紙之一,它反映船的建筑特征,外形和尺寸,各種艙室的位置和內(nèi)部布置,內(nèi)部梯道的布置,甲板設(shè)備的布局.總布置圖由側(cè)視圖,各層甲板平面圖和雙層底艙劃分圖組成

7、船體結(jié)構(gòu)圖反映船體各部分的結(jié)構(gòu)情況.船體各相關(guān)部分的結(jié)構(gòu)既獨立又相互聯(lián)系.船舶主體結(jié)構(gòu)是保證船舶縱向和橫向強度的關(guān)鍵,通常把它看成為一個空心梁進行設(shè)計,并用船中橫剖面結(jié)構(gòu)圖來反映它的部件尺寸和規(guī)格.

第二章主要技術(shù)特征第三章第三章船體結(jié)構(gòu)第三章船體結(jié)構(gòu)1外板結(jié)構(gòu)2甲板板3底部結(jié)構(gòu)4舷側(cè)結(jié)構(gòu)5艙壁結(jié)構(gòu)6艏艉部結(jié)構(gòu)7上層建筑

船體是船舶的基本部分,可分為主體部分和上層建筑部分.主體部分有船首、船中、船尾;上層建筑部分有首樓、橋樓、尾樓及甲板室.

主體部分一般指上甲板以下的部分,它是由船殼(船底及船側(cè))和上甲板圍成的具有特定形狀的空心體,是保證船舶具有所需浮力,航海性能和船體強度的關(guān)鍵部分,一般用于布置動力裝置,裝載貨物,儲存燃油和淡水,以及布置其他各種艙室.為保障船體強度,提高船舶的抗沉性和布置各種艙室,通常設(shè)置若干強固的水密橫艙壁(或同時包括縱艙壁)和內(nèi)底,在主體內(nèi)形成一定數(shù)量的水密艙,并根據(jù)需要加設(shè)中間甲板(一層或數(shù)層)或平臺,將主體水平分隔成若干層.

上層建筑位于上甲板以上,由左,右側(cè)壁,前,后端壁和各層甲板圍成,其內(nèi)部主要用于布置各種用途的艙室,如工作艙室,生活艙室,貯藏艙室,儀器設(shè)備艙室等.上層建筑的大小,層樓和型式因船舶用途和尺度而異,一般都設(shè)首樓,而上層建筑的主要部分則位于機(爐)艙區(qū)域之上.運輸貨物船舶的上層建筑長度較短,而客船和科學(xué)考察船的上層建筑則是很講究的.

船體結(jié)構(gòu)大都用鋼材,由板材和型材組合成板架結(jié)構(gòu).

第三章船體結(jié)構(gòu)

1、外板結(jié)構(gòu)（一）概述外板是構(gòu)成船體底部、舭部及舷側(cè)的外殼板，由一塊塊鋼板焊接成。(1)接縫與列板外板的鋼板的長邊通常沿船長方向布置。長邊與長邊相接的縱向接縫叫邊接縫，短邊與短邊相接的橫向接縫叫端接縫。鋼板逐塊端接而成的連續(xù)長板條稱為列板，若干個列板組成船體外板。（2）列板名稱組成船體外板的各列板名稱如圖所示。位于船底的各列板統(tǒng)稱為船底板，其中位于船體中線的一列板稱為平板龍骨。由船底過渡到舷側(cè)的轉(zhuǎn)圓部分稱為舭部，該處的列板稱為舭列板。舭列板以上的外板稱為舷側(cè)外板，其中與上甲板連接的舷側(cè)外板稱為舷頂列板。生產(chǎn)圖紙中，一般稱平板龍骨為K列板，相鄰列板為A列板，接下來是B列板，以此類推，直至舷頂列板為S列板。第三章船體結(jié)構(gòu)

第三章船體結(jié)構(gòu)（二）外板的厚度分布外板上的各塊鋼板因其所在位置的不同，受力也就不同。為了在保證強度的前提下減輕結(jié)構(gòu)重量，外板厚度根據(jù)受力大小，沿船長和肋骨圍長方向是變化的，即在受力大的部位取厚些，在受力小的部位取薄些。(1)外板厚度沿船長方向的變化當(dāng)船舶總縱彎曲時，彎曲力矩的最大值通常在船中0.4L（L為船長）的區(qū)域內(nèi)，向首尾兩端的彎矩逐漸減小而趨于零。因此，一般在船中0.4L區(qū)域內(nèi)的外板厚度較大，離首尾端0.075L區(qū)域內(nèi)的外板較薄，兩者之間的過渡區(qū)域，其板厚可逐漸減薄。因考慮銹蝕、磨損等因素，平板龍骨的寬度和厚度從首至尾保持不變。此外，在船首底部波浪拍擊區(qū)，底板要適當(dāng)加厚。第三章船體結(jié)構(gòu)(2)外板厚度沿肋骨圍長方向的變化平板龍骨和舷頂列板的位置在船梁的最下端和最上端，受到較大的總縱彎曲應(yīng)力，平板龍骨還承受船舶建造時龍骨墩或塢墩的反力和磨損，舷頂列板與上甲板相連接，又起著舷側(cè)與甲板之間力的傳遞作用，因此平板龍骨和舷頂列板要比其他外板厚些。其余從船底列板向上的各個列板，隨著水壓力減小而逐漸減薄。

(3)局部加強對于有些局部受力較大區(qū)域的外板，應(yīng)采用加厚板或加裝骨架等局部加強措施。這些區(qū)域主要有：首部錨孔區(qū)域、尾端螺旋槳區(qū)域、外板開口區(qū)域及機艙底部區(qū)域等。此外，對于航行冰區(qū)的船舶，其外板厚度在冰帶區(qū)部分也需作必要的加強。第三章船體結(jié)構(gòu)2、甲板結(jié)構(gòu)（一）概述（1）甲板板的概念船舶的主體部分設(shè)有一層或幾層全通甲板，小型艦船僅有一層甲板，而大型船舶根據(jù)使用要求往往設(shè)置二層或多層貫通全船的連續(xù)甲板。按自上而下的順序分別稱為上甲板、第二甲板、第三甲板等。根據(jù)需要，有時在部分艙室中設(shè)置局部間斷的平臺甲板。甲板板由許多鋼板并合焊接而成，鋼板的長邊通常沿船長方向布置。沿甲板邊緣與舷側(cè)鄰接的一列甲板板稱為甲板邊板。（2）甲板的形狀為了減少上浪及迅速排除積水，船舶上甲板通常為曲面形狀，且首尾窄中部寬，船長方向中部低于首尾端，船寬方向中間高于兩舷，如圖所示。上甲板邊線沿縱向向首尾端升高的曲線稱為舷弧，上甲板沿橫向的拱形稱為梁拱。非露天的甲板和平臺，則可做成平真的結(jié)構(gòu)。第三章船體結(jié)構(gòu)第三章船體結(jié)構(gòu)（3）甲板板的受力總縱彎曲：上甲板是船梁的上翼板，承受總縱彎曲應(yīng)力。橫向載荷：上甲板承受上浪水壓力或甲板貨物等的載荷；下甲板和平臺等非露天甲板的載荷則視甲板的使用情況而定。（4）甲板板的作用甲板板與外板和艙壁板共同組成供各種用途的艙室。上甲板作為船體的水密頂板，遮蔽艙室空間，有些船舶的上甲板上也載貨。下甲板和平臺甲板分層安置設(shè)備及各種裝載物。在長江客貨船上，通常設(shè)有舷伸甲板，以擴大甲板的使用面積。上甲板通常是強力甲板，參與船體的總縱強度。同時，甲板板與甲板骨架一起承受并傳遞各種橫向載荷。下甲板和平臺板則主要保證局部強度。（二）甲板板的厚度在各層甲板中，上甲板在保證船體總縱強度中的作用最大，故較下層甲板為厚。沿船長方向，上甲板參與船舶總縱彎曲時，中部受力最大，故在船中0．4L區(qū)域內(nèi)的甲板板應(yīng)厚些，且保持厚度相同，向首尾兩端則逐漸減薄。沿船寬方向，甲板邊板首尾連續(xù)，參與總縱彎曲，且經(jīng)常積水易受腐蝕，是上甲板中最厚的一列板。在艙口之間的甲板板，由于被艙口切斷，不參與總縱彎曲，其厚度較薄些。（三）甲板板的布置甲板板的長邊沿船長方向布置，且平行于甲板中線。甲板邊板因需保持一定的寬度，故沿舷邊呈折線形狀。在首尾端，由于甲板寬度減小，甲板列板的數(shù)目也要相應(yīng)地減少，也可以將鋼板沿橫向布置。此外，在大開口之間也可將鋼板沿橫向布置，如圖所示。第三章船體結(jié)構(gòu)第三章船體結(jié)構(gòu)甲板布置時，應(yīng)注意甲板板的端接縫不宜設(shè)于大開口的四角，因為該處是應(yīng)力集中區(qū)域，板縫與艙口橫端至少應(yīng)相距500mm。此外，甲板板排列時也應(yīng)注意甲板上下構(gòu)件的位置，避免使甲板板縫與這些構(gòu)件的焊縫相重合或太接近，一般要求兩者的間距大于50mm。（四）甲板開口處的加強及甲板間斷處的結(jié)構(gòu)(1)甲板開口處的加強為了讓人員、機器、及裝載物等出入船艙，在甲板上通常設(shè)有各種大小不同的開口，如機艙口、貨艙口、人孔和梯口等。船舶總縱彎曲時，在開口角隅處將產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，因此，在船中0.5L區(qū)域內(nèi)應(yīng)予加強或補償。甲板上的人孔開口，應(yīng)做成圓形或長軸沿船長方向布置的橢圓形，以緩和應(yīng)力集中的程度。矩形大開口的長邊通常沿船長方向布置，大開口的角隅應(yīng)做成圓形、橢圓形或拋物線形。圓形角隅處的甲板板要用加厚4mm的板或復(fù)板給予加強，常用的加厚板形式如圖(9a、9b)所示。橢圓形或拋物線形角隅可不必采用加厚板，但須符合如圖（9c）所示規(guī)定的要求。為了對甲板大開口的削弱進行補償，有的船沿艙口兩側(cè)設(shè)置長條形的加厚板，如圖(9e)所示。對強力甲板艙口線以外的圓形開口，可采用如圖（9e）所示的套環(huán)形式加強開口邊緣。第三章船體結(jié)構(gòu)（（2）甲板間斷處的結(jié)構(gòu)

上甲板以下的各層甲板若在機艙、貨艙等處被切斷，由于結(jié)構(gòu)連續(xù)性被破壞，在甲板突變的地方可能產(chǎn)生應(yīng)力集中。為了防止結(jié)構(gòu)破壞，在甲板間斷處應(yīng)增設(shè)舷側(cè)縱桁，且在過渡處用尺寸較大的延伸肘板連接，如圖2-2-10所示。第三章船體結(jié)構(gòu)3、底部結(jié)構(gòu)（雙底）（一）縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)除了有一層船底板以外，還有一層以內(nèi)底板和內(nèi)底邊板組成的水密內(nèi)底。雙層底的骨架就裝設(shè)在這兩層內(nèi)外底板之間的空間里?？v骨架式雙層底結(jié)構(gòu)具有較多的縱向連續(xù)構(gòu)件，縱向強度較好。雙層底內(nèi)可作為壓載艙或各種液艙，裝載壓載水、淡水或燃油。裝載壓載水不但可以降低船舶重心，還可以調(diào)節(jié)船舶的縱傾和橫傾，改善船舶的航海性能。此外，雙層底還能提高船舶的抗沉性，因為當(dāng)船底板破損時，水密的內(nèi)底板可防止船艙內(nèi)進水。因此縱骨架式雙層底廣泛地應(yīng)用在各種大、中型干貨船、散裝貨船、客船和其它船舶上。第三章船體結(jié)構(gòu)第三章船體結(jié)構(gòu)縱骨架式雙層底的結(jié)構(gòu)形式如圖2-2-16所示。下面分別介紹其骨架各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、布置和作用。（1）中桁材船底中桁材是位于船體底部中心線上的縱向連續(xù)構(gòu)件。它由一系列垂直布置的鋼板組成，其高度就是雙層底高度；其長度貫通全船，并盡量延伸到首柱、尾柱，且與之牢固連接。為了保證中桁材的強度，在船中部0.75L范圍內(nèi)中桁材是連續(xù)不間斷的，而且上面不開減輕孔或人孔。為了滿足雙層底內(nèi)分艙的需要，中桁材在這個區(qū)域內(nèi)往往被做成水密的。

（2）箱形中桁材有一些貨船上為了避免管系從貨艙內(nèi)通過而占去一部分艙容，采用了箱形中桁材結(jié)構(gòu)，特別是萬噸級以上的貨船一般都采用。箱形中桁材由兩列互相平行的，與普通中桁材相似的側(cè)板組成，兩列側(cè)板與內(nèi)底板、船底板圍成的空間供管系通過，故箱形中桁材又稱為管隧或管弄。側(cè)板有兩種布置形式：a.一列側(cè)板位于船底中心線上，另一列側(cè)板代替旁桁材。b兩列側(cè)板對稱分布在船底中心線兩側(cè)。箱形中桁材兩列側(cè)板的結(jié)構(gòu)與普通中桁材相似，即上面不能開任何孔，是水密的，而且是連續(xù)不間斷的。但箱形中桁材上沒有水密的人孔和通向露天甲板的應(yīng)急出口。（3）旁桁材旁桁材位于中桁材的兩側(cè)，并與中桁材平行。它的數(shù)量視船寬大小而定，一般每舷設(shè)一、二道。每道旁桁材也是由一列從船尾延伸到船首的鋼板組成的。根據(jù)布置和施工的要求，旁桁材與肋板相交處一般是間斷的，也有的是連續(xù)的。在旁桁材上一般開有人孔或減輕孔，孔的高度不超過旁桁材高度的50%，為了便于雙層底內(nèi)壓載水、燃油和空氣的流通，在旁桁材的上緣開有空氣孔，下緣開有流水孔或流油孔。為了便于裝配和焊接，在每塊旁桁材的四個角都割去一個圓角。在有的船上將這四個圓角割得大些，以伐替空氣孔、流水孔和流油孔。旁桁材結(jié)構(gòu)如圖2-2-20所示。第三章船體結(jié)構(gòu)第三章船體結(jié)構(gòu)旁桁材的主要作用為支持和加強船底板、內(nèi)底板和肋板，提高船底承受外力的能力，同時承受產(chǎn)生總縱彎曲的作用力。但它開有減輕孔，在肋板處間斷，所以在提高船體強度方面的作用不如中桁材。（4）內(nèi)底縱骨和船底縱骨雙層底內(nèi)的縱骨是不等邊角鋼或球扁鋼制成的。裝在內(nèi)底板下的稱為內(nèi)底縱骨，裝在船底板上的稱為船底縱骨。它們平行于船底中心線均勻布置，靠近船首尾區(qū)域，隨著船寬減小，有的船改為折線形布置。內(nèi)底縱骨的間距與船底縱骨的間距相等，上下對齊?？v骨的斷面的長邊平行于縱中剖面，這樣對縱骨的加工、安裝和提高船底縱向強度都有好處。船底縱骨比內(nèi)底縱骨離船體中性面遠，總縱彎曲時受力較大，因此船底縱骨的尺寸比內(nèi)底縱骨大。（2）箱形中桁材有一些貨船上為了避免管系從貨艙內(nèi)通過而占去一部分艙容，采用了箱形中桁材結(jié)構(gòu)，特別是萬噸級以上的貨船一般都采用。箱形中桁材由兩列互相平行的，與普通中桁材相似的側(cè)板組成，兩列側(cè)板與內(nèi)底板、船底板圍成的空間供管系通過，故箱形中桁材又稱為管隧或管弄。側(cè)板有兩種布置形式：a.一列側(cè)板位于船底中心線上，另一列側(cè)板代替旁桁材。b兩列側(cè)板對稱分布在船底中心線兩側(cè)。箱形中桁材兩列側(cè)板的結(jié)構(gòu)與普通中桁材相似，即上面不能開任何孔，是水密的，而且是連續(xù)不間斷的。但箱形中桁材上沒有水密的人孔和通向露天甲板的應(yīng)急出口。（3）旁桁材旁桁材位于中桁材的兩側(cè)，并與中桁材平行。它的數(shù)量視船寬大小而定，一般每舷設(shè)一、二道。每道旁桁材也是由一列從船尾延伸到船首的鋼板組成的。根據(jù)布置和施工的要求，旁桁材與肋板相交處一般是間斷的，也有的是連續(xù)的。在旁桁材上一般開有人孔或減輕孔，孔的高度不超過旁桁材高度的50%，為了便于雙層底內(nèi)壓載水、燃油和空氣的流通，在旁桁材的上緣開有空氣孔，下緣開有流水孔或流油孔。為了便于裝配和焊接，在每塊旁桁材的四個角都割去一個圓角。在有的船上將這四個圓角割得大些，以伐替空氣孔、流水孔和流油孔。旁桁材結(jié)構(gòu)如圖2-2-20所示。第三章船體結(jié)構(gòu)（（5）肋板肋板是雙層底內(nèi)主要的橫向構(gòu)件。在縱骨架式雙層底里，肋板之間的距離比縱骨之間的距離大得多，海船上一般每二、三個肋距設(shè)置一塊肋板，機艙區(qū)域由于機器運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生巨大的振動力作用在船底上，因此機艙區(qū)域肋板設(shè)置得密一些。由于用途和結(jié)構(gòu)的不同，肋板分為實肋板和水密（油密）肋板兩種形式。實肋板是肋板的主要形式，其結(jié)構(gòu)如圖2-2-24所示。在實肋板上開有人孔或減輕孔。人孔的位置在前后方向按直線排列，以便利人員出入。當(dāng)人孔高度超過肋板高度的50%時，人孔兩側(cè)加裝垂直加強筋，以保證實肋板強度。第三章船體結(jié)構(gòu)

實肋板在與中桁材相交處間斷，使得實肋板分為左右兩塊。但在旁桁材處一般是連續(xù)的，這樣在建筑施工時比較方便，且能保證底部線型。水密肋板設(shè)置在水密橫艙壁下面和雙層底內(nèi)需要分艙的地方。為了保證水密肋板的水密性或油密性，在水密肋板上不開任何孔。因此水密肋板要承受雙層底內(nèi)水或油的壓力，它比實肋板稍厚一些，并在它上面裝有垂直加強筋。如果內(nèi)外底縱骨在水密肋板處間斷，則用肘板與水密肋板連接，此肘板一般是上下連成一塊，用以代替加強筋。肋板的主要作用是支撐縱骨，支持船底板和內(nèi)底板，同時，肋板與舷側(cè)強肋骨、甲板強橫梁組成堅固的橫向框架，是保證船體橫向強度的重要構(gòu)件。（6）內(nèi)底板和內(nèi)底邊板內(nèi)底板和內(nèi)底邊板構(gòu)成了雙層底的內(nèi)底，內(nèi)底的長度也就是雙層底的長度，雙層底的設(shè)置根據(jù)需要而定，一般是從尾尖艙壁鋪到防撞艙壁。內(nèi)底板一般水平設(shè)置，與基線平行，有的船因底部尖瘦而傾斜設(shè)置，而舷高中間低。內(nèi)底板由多張鋼板拼接而成，每張板的長邊沿船縱向布置，除了邊緣一列板外，其余各列板都平行于船底中心線，這樣便于加工、裝配和焊接。內(nèi)底板的厚度分布情況與船底板相似，即船中部較厚，兩端稍薄。此外，內(nèi)底板的中央一列板與中桁材相接，受力較大，其厚度稍厚一些。第三章船體結(jié)構(gòu)（二）橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)橫骨架式雙層結(jié)構(gòu)的一般形式如圖2-2-30所示。其橫向構(gòu)件有實肋板（或組合肋板）和水密肋板；縱向構(gòu)件有中桁材和旁桁材，此外還有內(nèi)底板和內(nèi)底邊板。與橫骨架式單底相比，它主要是多了一層內(nèi)底板；與縱骨架式雙層底相比，是多設(shè)置了幾塊實肋板，但不裝船底縱骨和內(nèi)底縱骨。因此它建造施工方便，但縱向強度不如縱骨架式雙層底。它主要適用于速度較慢、線型較肥的中型船舶（如客船、干貨船）和油船機艙區(qū)域的船底。第三章船體結(jié)構(gòu)下面分別介紹各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和布置情況：（1）實肋板橫骨架式雙層底內(nèi)的實肋板每個肋位都設(shè)置（除已設(shè)置水密肋板外）。有的貨船為了減輕船底結(jié)構(gòu)重量，用組合肋板代替貨艙下部分實肋板。（2）水密肋板水密肋板根據(jù)雙層底內(nèi)分艙的需要而設(shè)置，通常在水密艙壁下均設(shè)。其結(jié)構(gòu)與縱骨架式雙層底內(nèi)水密肋板相同，但無縱骨與之相交，當(dāng)它高度較大時，裝有垂直加強筋。（3）組合肋板組合肋板由船底骨材、內(nèi)底骨材和肘板焊接而成。它設(shè)置在未裝設(shè)實肋板和水密肋板的肋位上，在機艙區(qū)和水密艙壁下等受力大的區(qū)域不設(shè)置，因組合肋板的承載能力比實肋板差。船底骨材和內(nèi)底骨材用角鋼或球扁鋼制成。（4）中桁材、旁桁材中桁材、旁桁材的結(jié)構(gòu)與縱骨架式雙層底的中桁材、旁桁材的結(jié)構(gòu)相似。旁桁材的數(shù)量也是每舷設(shè)置一至二道。橫骨架式雙層底也有采用箱形中桁材結(jié)構(gòu)的，但在箱形中桁材內(nèi)每個肋位上都裝有環(huán)形框架或船底骨材與內(nèi)底骨材。第三章船體結(jié)構(gòu)4、舷側(cè)結(jié)構(gòu)（縱骨架式）舷側(cè)分單層舷側(cè)、雙層殼舷側(cè)和多層殼舷側(cè)，按骨架形式舷側(cè)結(jié)構(gòu)可分為縱骨架式和橫骨架式。民用船大多采用橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)，但雙殼油船舷側(cè)基本上均為縱骨架式。單層舷側(cè)只有一層舷側(cè)外板，一般船舶都采用此種形式；雙層殼舷側(cè)除了舷側(cè)外板，還有一層內(nèi)殼板，這種形式用于甲板大開口的船（如集裝箱船和分節(jié)駁）及現(xiàn)代大型油船上；此外，大型軍艦的機爐艙等重要艙位也有做成雙層殼或多層殼的舷側(cè)結(jié)構(gòu)。作用在舷側(cè)結(jié)構(gòu)上的外力有：舷外水壓力、艙內(nèi)貨物的橫向壓力或液體壓力、總縱彎曲時的作用力以及波浪沖擊、碰撞、冰塊撞擊或擠壓等力。舷側(cè)必須與船底及甲板牢固地連接，以便相互支持，相互傳遞作用力，共同保證結(jié)構(gòu)的強度和剛性。A、油船、散貨船和集裝箱船舷側(cè)結(jié)構(gòu)特點（一）油船舷側(cè)結(jié)構(gòu)特點油船舷縱骨單層殼和雙層殼之分。過去油船都采用單層殼結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代的新型油船采用雙層殼結(jié)構(gòu)。第三章船體結(jié)構(gòu)1、油船雙層殼舷側(cè)結(jié)構(gòu)雙層殼油船不僅能增加船舶的安全性，減小海洋污染，光滑的油艙內(nèi)表面更便于清艙。其雙殼內(nèi)一般采用縱骨架式結(jié)構(gòu)。雙層殼舷側(cè)結(jié)構(gòu)中除了內(nèi)外殼板外，其骨架組成有舷側(cè)縱骨、內(nèi)殼板縱骨、平臺及其縱骨、橫隔板等。圖2-2-47為雙層殼油船舷側(cè)結(jié)構(gòu)。第三章船體結(jié)構(gòu)（1）舷側(cè)縱骨舷側(cè)縱骨一般采用球扁鋼、不等邊角鋼或“型材，沿船深方向等間距均勻布置。舷側(cè)縱骨遇水密橫隔板時，如在水密橫隔板處切斷，應(yīng)用肘板與橫隔板連接。船長超過150m或縱骨采用高強度鋼時，離船底和強力甲板0.1D范圍內(nèi)的舷側(cè)縱骨應(yīng)連續(xù)穿過水密橫隔板。舷側(cè)縱骨遇非水密橫隔板，在非水密橫隔板上開切口讓其穿過，并用補板相連。（2）內(nèi)殼板及其縱骨。殼板應(yīng)伸展到舷側(cè)全深或從雙層底頂端到最上層甲板，內(nèi)殼板的布置應(yīng)使得全部貨油艙皆位于邊壓載艙的內(nèi)側(cè)，同時應(yīng)盡量向首尾方向延伸并與該處結(jié)構(gòu)有效連接和過渡。內(nèi)殼板的縱骨間距與舷側(cè)縱骨間距相同，遇橫隔板的連接方式同舷側(cè)縱骨。（3）平臺及其縱骨。雙殼內(nèi)與貨油艙橫艙壁的水平桁同一高度處應(yīng)設(shè)置縱向連續(xù)的平臺。在底邊艙頂部高度處必須設(shè)平臺，該平臺根據(jù)穩(wěn)性要求也可不開人孔。在平臺下設(shè)置有2-3道縱骨。第三章船體結(jié)構(gòu)（二）散貨船舷側(cè)結(jié)構(gòu)特點散貨船在舷側(cè)頂部和舭部設(shè)有頂邊艙和底邊艙，用于裝壓載水。舷側(cè)采用單一的主肋骨。主肋骨的上下端用肘板與頂部及底部邊水艙連接，見圖2-2-49。肋骨與肘板的連接可用對接或搭接的形式，搭接的長度大于等于肋骨腹板高度的1．25倍。第三章船體結(jié)構(gòu)（三）集裝箱船舷側(cè)結(jié)構(gòu)特點集裝箱船貨艙載貨的有效寬度差不多與貨艙口寬度相等，為了補償甲板大開口對總縱強度造成的削弱，集裝箱船貨艙的舷側(cè)都采用雙層殼板結(jié)構(gòu)，形成舷邊艙，其見圖2-2-50。舷邊艙還能提高船舶的抗沉性能和用作壓載水艙。舷邊艙內(nèi)一般應(yīng)裝設(shè)兩層平臺甲板，可增加橫向強度和剛性，在風(fēng)暴天氣上層平臺甲板還可作為人員的通道。上層平臺與上甲板間的箱形結(jié)構(gòu)叫抗扭箱，抗扭箱內(nèi)必須采用縱骨架式，且設(shè)有橫隔板或強肋骨，其他部位可采用縱骨架式或橫骨架式。舷邊艙內(nèi)殼縱壁上的構(gòu)件應(yīng)與舷側(cè)外板上的構(gòu)件對應(yīng)設(shè)置?？古は渖系募装?、外板和縱艙壁板都須加厚，以提高船舶的抗扭強度和總縱強度。圖2-2-51為多用途貨船的舷側(cè)結(jié)構(gòu)。它可用于載運集裝箱，但無舷邊艙。其中，圖2-2-51a為主肋骨的結(jié)構(gòu)形式，圖2-2-51b為桁板肋骨的結(jié)構(gòu)形式。第三章船體結(jié)構(gòu)B、舷墻和護舷材結(jié)構(gòu)（一）舷墻結(jié)構(gòu)舷墻是安裝在露天甲板舷邊的縱向垂直板材。其作用是保障人員安，減少甲板上浪，防止甲板物品滾落海中。露天甲板、上層建筑及甲板室甲板的露天部分均應(yīng)裝設(shè)舷墻和欄桿。海船的舷墻高度不小于1.0m。舷墻結(jié)構(gòu)主要由垂直的舷墻板、舷墻板上緣的水平特制型鋼和扶強肘板組成，見圖2-2-52。（二）護舷材結(jié)構(gòu)內(nèi)河船和一些工作船(浮船塢)，經(jīng)常?？看a頭或船靠船，為了保護舷側(cè)外板，在船舶中段舷側(cè)頂部靠近甲板處，需要裝置護舷材。護舷材有木質(zhì)和鋼質(zhì)二種，現(xiàn)在多數(shù)船舶采用鋼質(zhì)護舷材。第三章船體結(jié)構(gòu)5、艙壁結(jié)構(gòu)

為了提高船舶的抗沉性和滿足使用上的要求，船體內(nèi)部用艙壁分隔成一個個獨立的艙室。其中沿船寬方向布置的稱為橫艙壁；沿船長方向布置的稱為縱艙壁。橫艙壁位于肋骨平面內(nèi)，四周與甲板、舷側(cè)、船底連接；縱艙壁平行于縱中剖面，四周與甲板、船底、橫艙壁連接?？v艙壁一般在油船設(shè)置縱通的一至三道，縱艙壁結(jié)構(gòu)與橫艙壁相似，因此本章主要介紹橫艙壁結(jié)構(gòu)。（一）艙壁的作用1、滿足使用要求。將船體內(nèi)部分隔成若干艙室，供居住、工作、裝載貨物和燃料、淡水、備品、壓載水等用。2、提高抗沉性。船體內(nèi)部被艙壁分隔成若干個密閉的艙室，提高船舶的生命力。3、增加船體的強度和剛度。橫艙壁對保證船體橫向強度和剛度有非常重大的作用，特別是在縱骨架式的船上更為顯著；較長的縱艙壁對提高船體的總縱強度也有一定作用。艙壁上連甲板下接船底，使船體各構(gòu)件的受力能通過艙壁相互傳遞。4、保證防火安全。在客船上某些艙壁經(jīng)防火處理后，萬一艙內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，艙壁可起到隔離作用，不讓火災(zāi)蔓延全船。5、提高船舶穩(wěn)性。油艙或液艙用縱艙壁分隔后，船舶橫傾時不易因液體自由流通失去穩(wěn)性而翻沉。第三章船體結(jié)構(gòu)（二）水密橫艙壁的布置特點艙壁的種類較多，按用途和密閉性的要求分有：1、水密艙壁。2、油密艙壁。3、輕型艙壁。4、防火艙壁。（三）水密橫艙壁的布置特點水密橫艙壁的數(shù)目依船舶的種類和大小而不同，主要根據(jù)抗沉性和船體內(nèi)部空間的布置來決定。船體首端第一個水密橫艙壁稱為防撞艙壁或首尖艙艙壁。因為船首最容易發(fā)生碰撞損壞，設(shè)置防撞艙壁即可避免首尖艙破損后水流入其它船艙而使船沉沒。船尾部最后一個水密艙壁稱為尾尖艙艙壁，其作用與防撞艙壁相似。機爐艙兩端都設(shè)置密艙壁，機爐艙在尾部時其后端即為尾尖艙艙壁。根據(jù)抗沉性要求，船艙進水后的新水線應(yīng)位于上甲板以下，因此水密橫艙壁（防撞艙壁除外）一般從船底延伸到上甲板。圖2-2-56是3000噸貨船水密橫艙壁的布置情況。第三章船體結(jié)構(gòu)6、艏、艉部結(jié)構(gòu)（一）船首結(jié)構(gòu)概述船首結(jié)構(gòu)與船中部結(jié)構(gòu)相似，包括船底、舷側(cè)、甲板等部分。船體兩舷結(jié)構(gòu)在船首最首端相會合，在會合處的結(jié)構(gòu)稱為首柱。從首柱到防撞艙壁之間的艙室稱為首尖艙。由于船體線型在船首比較瘦削，首尖艙內(nèi)不宜裝載貨物，一般作為壓載水艙，調(diào)節(jié)船體縱傾。首尖艙內(nèi)設(shè)有錨鏈艙，用來貯放錨鏈。在首尖艙的上面，即首尖艙與上甲板之間的艙室，一般作為貯藏工具和某些設(shè)備的貯藏室。各種船舶對其航行性能和總布置的要求是不同的，船首的形狀也因此不一樣，常見的有以下幾種：（1）直線傾斜式，如圖2-2-65（a）所示。其首端為一傾斜直線，其傾斜度一般與垂線成20度到25度，這種船首外形較為美觀，有快速感，船首甲板面積較大，便于布置起錨機等系泊設(shè)備，并能減少波浪沖上甲板。當(dāng)船首發(fā)生碰撞時，水線以下部分不易破損。（2）上部傾斜式，如圖2-2-65（b）所示。其特點是首柱在水線以下部分較直，在水線以上部分向前傾斜。因此它具有直線傾斜式的優(yōu)點，同時增加了船體水下部分的長度和排水量，能改善船舶的航海性能，提高航速。但在施工上較直線傾斜式復(fù)雜。第三章船體結(jié)構(gòu)（3）球鼻首式，如圖2-2-65（c）所示。球鼻首式目前在大型船舶上采用較普遍，它的特點是首端在水線以下部分做成向前凸出的球形。它的作用是能減少航行時興起的波浪，提高航速。球鼻首在船舶縱搖時能產(chǎn)生一定的阻力，減輕船舶縱搖的程度。但是它有時會妨礙拋錨和起描，在靠、離碼頭時不太方便。（4）破冰船式，如圖2-2-65（d）所示。其首端為折角形，在水線以下部分較傾斜，與水平面成20度到25度夾角。破冰船和經(jīng)常在冰區(qū)航行的船舶采用這種形式，它有助于船體較容易地沖上冰層，壓碎冰塊，破冰前進。（5）垂直線式，如圖2-2-65（e）所示。這是比較老的形式，但是它不增加船的長度，便于在狹窄航道航行、作業(yè)，建造工藝較簡單，因此駁船和一些內(nèi)河船舶有的仍采用。第三章船體結(jié)構(gòu)（二）、船尾結(jié)構(gòu)概述船尾結(jié)構(gòu)指的是從尾尖艙壁到尾端的船體結(jié)構(gòu)，它包括船尾的甲板、舷側(cè)結(jié)構(gòu)和尾柱，有的船還有舵支架、尾軸架。在船尾上甲板下面的艙室內(nèi)裝有舵機設(shè)備，稱為舵機艙。舵機艙下而的艙室稱為尾尖艙。船舶的尾部形狀一般有橢圓形尾、巡洋艦尾和方尾三種。橢圓形尾，見圖2-2-72（a)，現(xiàn)已不采用。目前采用較多的巡洋艦尾，見圖2-2-72(b)，它的特點是水線比較長，有利于減小船的阻力，因而對快速性有好處，對螺旋槳和舵也能起到保護作用。巡洋艦尾制造工藝比較復(fù)雜，因此目前在有的船上采用一種變形的方尾，見圖2-2-72(c)，即在船的尾部用一斜平板封牢，其它仍保留巡洋艦尾的特點。高速船一般都采用方尾，見圖2-2-72(d)，其特點是尾部為一垂直平面或斜平面所截切。它可以減小船在高速航行時尾部下沉的程度，同時可以增大尾部的甲板面積，有利于舵機和尾部設(shè)備的布置。第三章船體結(jié)構(gòu)7、上層建筑（一）上層建筑的類型上層建筑原是上層連續(xù)甲板以上圍蔽建筑物統(tǒng)稱，它分為兩種類型：一種是左右兩個側(cè)壁與船舷外板相連接，其寬度等于該處船寬；另一種是寬度比該處船寬小，左右兩側(cè)壁不與舷側(cè)外板相連接，而與上層連續(xù)甲板相接。有時僅把前者稱為上層建筑，如圖2-2-78(a)，而后者稱為甲板室，如圖2-2-78(b)。第三章船體結(jié)構(gòu)

上層建筑根據(jù)其所吞位置的不同，有不同的名稱，位于船首的稱為首樓，位于船中部的稱為橋樓，位于船尾的稱為尾樓，習(xí)慣上統(tǒng)稱它們?yōu)榇瑯?。甲板室一般只有船中甲板室和尾甲板室兩種。設(shè)置上層建筑與船舶的航海性能及居住條件密切有關(guān)。在上層建筑內(nèi)可設(shè)客艙及船員的生活艙室，有的地方如首樓的甲板間艙還可作為貨艙使用，或存放纜繩、燈具、油漆等。駕駛室設(shè)在船中部或尾部上層建筑的上方，有利于擴大駕駛?cè)藛T的視野。設(shè)置上層建筑還能增加船舶的儲備浮力。此外，首樓還可以減少甲板上浪；設(shè)于機艙上方的上層建筑可遮蔽機艙的開口。當(dāng)上層建筑具有足夠長度時，還可以全部或部分地承受船主體的總縱彎曲，這樣也就提高了船體的總縱強度。老式貨船普遍采用首樓、橋樓、尾樓的“三島式”布置形式，而現(xiàn)代的大中型、中機型貨船多采用首樓、船中甲板室，尾甲板室的布置形式，而尾機型貨船多采用首樓、尾樓（或尾甲板室）的布置形式。中機型干貨船的船中部上層建筑一般采用多層甲板室，層數(shù)越多，駕駛室位置越高，視野越廣，對駕駛越有利，但同時也提高了船舶重心，增大了受風(fēng)面積，對船舶穩(wěn)性不利，所以船中甲板室一般不超過四層。油船、散裝貨船和現(xiàn)代的集裝箱船、滾裝船等都是尾機型，因此它們都有一個較大的尾樓，同時在首部有一短首樓。大型油船常在船中部設(shè)一短甲板室，其頂層作駕駛室，這樣可改善駕駛和居住條件，又不影響貨物裝卸。第三章船體結(jié)構(gòu)（二）上層建筑的結(jié)構(gòu)上層建筑由側(cè)壁、前端壁、后端壁、內(nèi)部圍壁和甲板組成。它們的結(jié)構(gòu)與主船體的相應(yīng)結(jié)構(gòu)很相似，也是由圍壁板、甲板板及肋骨（僅裝在船樓的側(cè)壁）、橫梁或甲板縱骨、甲板縱桁和圍壁扶強材等構(gòu)件組成，不過除強力上層建筑外一般板厚和骨架尺寸都比較小。圖2-2-79為某船舶中甲板室橫剖面結(jié)構(gòu)圖，圖2-2-80為某船船中甲板室第一層圍壁布置圖。上層建筑大多采用橫骨架式結(jié)構(gòu)，只有一些長橋樓和長甲板室的甲板采用縱骨架式結(jié)構(gòu)。船樓的舷側(cè)和甲板骨架一般與主船體骨架的間距一致；其端壁的骨架間距刺根據(jù)門窗開口位置和寬度來決定。甲板室的側(cè)壁扶強材和橫梁間距也大多與主船體一致。有時為配合門窗開口的布置而作適當(dāng)調(diào)整。有的甲板上裝有重量或作用力較大的設(shè)備（如救生艇架和錨機等），該處甲板骨架需作適當(dāng)?shù)募訌姟５谌麓w結(jié)構(gòu)第三章船體結(jié)構(gòu)第四章第四章船體節(jié)點圖冊第四章船體節(jié)點圖冊

-----授課內(nèi)容參見附件《船體節(jié)點圖冊》第五章第五章船體建造工藝流程第五章船體建造工藝流程1鋼材預(yù)處理2放樣和號料3船體零件加工4船體裝配和焊接5船舶下水6系泊試驗和航行試驗第五章船體建造工藝流程1、鋼材預(yù)處理

在號料前對鋼材進行的矯正,除銹和涂底漆工作.船用鋼材常因軋制時壓延不均,軋制后冷卻收縮不勻或運輸,儲存過程中其他因素的影響而存在各種變形.為此,板材和型材從鋼料堆場取出后,先分別用多輥鋼板矯平機和型鋼矯直機矯正,以保證號料,邊緣和成型加工的正常進行.矯正后的鋼材一般先經(jīng)拋光除銹,最后噴涂底漆和烘干.這樣處理完畢后的鋼材即可送去號料.這些工序常組成預(yù)處理自動流水線,利用傳送滾道與鋼料堆場的鋼料吊運,號料,邊緣加工等后續(xù)工序的運輸線相銜接,以實現(xiàn)船體零件備料和加工的綜合機械化和自動化.

第五章船體建造工藝流程2、放樣和號料船體外形通常是光順的空間曲面.由設(shè)計部門提供的用三向投影線表示的船體外形圖,稱為型線圖,一般按1:50或1:100的比例繪制.由于縮尺比大,型線的三向光順性存在一定的誤差,故不能按型線圖直接進行船體施工,而需要在造船廠的放樣臺進行1:1的實尺放樣或者是1:5,1:10的比例放樣,以光順型線,取得正確的型值和施工中所需的每個零件的實際形狀尺寸與位置,為后續(xù)工序提供必要的施工信息.船體放樣是船體建造的基礎(chǔ)性工序.

隨著電子計算機在造船中的應(yīng)用,又出現(xiàn)數(shù)學(xué)放樣方法.即用數(shù)學(xué)方程式表示船體型線或船體表面,以設(shè)計型值表和必需的邊界條件數(shù)值作為原始數(shù)據(jù),利用計算機進行反復(fù)校驗和計算,實現(xiàn)型線修改和光順,以獲得精確光順和對應(yīng)投影點完全一致的船體型線.船體的每條型線都由一個特點的數(shù)學(xué)樣條曲線方程表示,并可通過數(shù)控繪圖機繪出圖形.數(shù)學(xué)放樣可取消傳統(tǒng)的實尺放樣工作,還可為切割和成形加工等后續(xù)工序提供控制信息,對船體建造過程的自動化具有關(guān)鍵的作用,是造船工藝的一項重要發(fā)展.

第五章船體建造工藝流程3、船體零件加工

包括邊緣加工和成形加工.邊緣加工就是按照號料后在鋼材上劃出的船體零件實際形狀,利用剪床或氧乙炔氣割,等離子切割進行剪割.部分零件的邊緣還需要用氣割機或刨邊機進行焊縫坡口的加工.氣割設(shè)備中的光電跟蹤氣割機能自動跟蹤比例圖上的線條,通過同步伺服系統(tǒng)在鋼板上進行切割,它可與手工號料,投影號料配合使用.采用數(shù)控氣割機不但切割精度高,而且根據(jù)數(shù)學(xué)放樣資料直接進行切割,可省略號料工序,實現(xiàn)放樣,切割過程自動化.

對于具有曲度,折角或折邊等空間形狀的船體板材,在鋼板剪割后還需要成形加工,主要是應(yīng)用輥式彎板機和滾壓機進行冷彎;或采用水火成形的加工方法,即在板材上按預(yù)定的加熱線用氧-乙炔烘炬進行局部加熱,并用水跟蹤冷卻,使板材產(chǎn)生局部變形,彎成所要求的曲面形狀.對于用作肋骨等的型材,則多應(yīng)用肋骨冷彎機彎制成形.隨著數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展,已使用數(shù)字控制肋骨冷彎機,并進而研制數(shù)字控制彎板機.船體零件加工已從機械化向自動化進展.

第五章船體建造工藝流程4、船體裝配和焊接

將船體結(jié)構(gòu)的零部件組裝成整個船體的過程.普遍采用分段建造方式,分為部件裝配焊接,分段裝配焊接和船臺裝配焊接3個階段進行.

①部件裝配焊接:又稱小組立.將加工后的鋼板或型鋼組合成板列,T型材,肋骨框架或船首尾柱等部件的過程,均在車間內(nèi)裝焊平臺上進行.

②分(總)段裝配焊接:又稱中組（大組）.將零部件組合成平面分段,曲面分段或立體分段,如艙壁,船底,舷側(cè)和上層建筑等分段;或組合成在船長方向橫截主船體而成的環(huán)形立體分段,稱為總段,如船首總段,船尾總段等.分段的裝配和焊接均在裝焊平臺或胎架上進行.分段的劃分主要取決于船體結(jié)構(gòu)的特點和船廠的起重運輸條件.③船臺(塢)裝配焊接:即船體總裝,又稱大合攏.將船體零部件,分段,總段在船臺(或船塢)上最后裝焊成船體.排水量10萬噸以上的大型船舶,為保證下水安全,多在造船塢內(nèi)總裝.

第五章船體建造工藝流程常用的總裝方法有:

以總段為總裝單元,自船中向船首,船尾吊裝的稱總段建造法,一般適用于建造中小型船舶;

先吊裝船中偏尾處的一個底部分段,以此作為建造基準(zhǔn)向船首,船尾和上層吊裝相鄰分段,其吊裝范圍呈寶塔狀的稱塔式建造法;設(shè)有2～3個建造基準(zhǔn),分別以塔式建造法建造,最后連接成船體的稱島式建造法;

在船臺(或船塢)的末端建造第一艘船舶時,在船臺的前端同時建造第二艘船舶的尾部,待第一艘船下水后,將第二艘船的尾部移至船臺末端,繼續(xù)吊裝其他分段,其至總裝成整個船體,同時又在船臺前端建造第三艘船舶的尾部,依此類推,這種方法稱為串聯(lián)建造法;

將船體劃分為首,尾兩段,分別在船臺上建成后下水,再在水上進行大合攏的稱兩段建造法.

各種總裝方法的選擇根據(jù)船體結(jié)構(gòu)特點和船廠的具體條件而定.

第五章船體建造工藝流程

船體裝配和焊接的工作量,占船體建造總工作量的75%以上,其中焊接又占一半以上.故焊接是造船的關(guān)鍵性工作,它不但直接關(guān)系船舶的建造質(zhì)量,而且關(guān)系造船效率.

自20世紀50年代起,焊接方法從全手工焊接發(fā)展為埋弧自動焊,半自動焊,電渣焊,氣體保護電弧焊.自60年代中期起,又有單面焊雙面成形,重力焊,自動角焊以及垂直焊和橫向自動焊等新技術(shù).焊接設(shè)備和焊接材料也有相應(yīng)發(fā)展.由于船體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,在難以施行自動焊和半自動焊的位置仍需要采用手工焊.

結(jié)合焊接技術(shù)的發(fā)展,自60年代起,在船體部件和分段裝配中開始分別采用T型材裝焊流水線和平面分段裝焊流水線.T型材是構(gòu)成平面分段骨架的基本構(gòu)件.平面分段在船體結(jié)構(gòu)中占有相當(dāng)?shù)谋戎?例如在大型散裝貨船和油船上,平面分段可占船體總重的50%以上.

平面分段裝焊流水線包括各種專用裝配焊接設(shè)備,它利用輸送裝置連續(xù)進行進料,拼板焊接以及裝焊骨架等作業(yè),能顯著地提高分段裝配的機械化程度,成為現(xiàn)代造船廠技術(shù)改造的主要內(nèi)容之一.世界上有些船廠對批量生產(chǎn)的大型油船的立體分段也采用流水線生產(chǎn)方式進行裝焊和船塢總裝.

船體總裝完成后必須對船體進行密閉性試驗,然后在尾部進行軸系和舵系對中,安裝軸系,螺旋槳和舵等.在完成各項水下工程后準(zhǔn)備下水.

第五章船體建造工藝流程

5、船舶下水

將在船臺(塢)總裝完畢的船舶從陸地移入水域的過程.船舶下水時的移行方向或與船長平行,或與船長垂直,分別稱為縱向下水和橫向下水.下水滑道主要為木枋滑道和機械化滑道.前者依靠船舶自重滑行下水,使用較普遍;后者利用小車承載船體在軌道上牽引下水,多用在內(nèi)河中小型船廠.

縱向下水之前先將擱置在墩木上的船體轉(zhuǎn)移到滑板和滑道上,滑道向船舶入水方向有一定傾斜.當(dāng)松開設(shè)置于滑板與滑道間的制動裝置后,船舶由于自重連同滑板和支架一起滑入水中,然后靠自身的浮力飄浮于水面.為減少下滑時的摩擦阻力,在滑板與滑道之間常涂上一定厚度的下水油脂;也可用鋼珠代替下水油脂,將滑動摩擦改為滾動摩擦,進一步減少摩擦力.

在船塢內(nèi)總裝的船,只要灌水入塢即能浮起,其下水操作比在船臺下利用滑道下水簡單和安全得多.

下水意味著船舶建造已完成了關(guān)鍵性的,主要的工作.

第五章船體建造工藝流程

5、船舶下水

將在船臺(塢)總裝完畢的船舶從陸地移入水域的過程.船舶下水時的移行方向或與船長平行,或與船長垂直,分別稱為縱向下水和橫向下水.下水滑道主要為木枋滑道和機械化滑道.前者依靠船舶自重滑行下水,使用較普遍;后者利用小車承載船體在軌道上牽引下水,多用在內(nèi)河中小型船廠.

縱向下水之前先將擱置在墩木上的船體轉(zhuǎn)移到滑板和滑道上,滑道向船舶入水方向有一定傾斜.當(dāng)松開設(shè)置于滑板與滑道間的制動裝置后,船舶由于自重連同滑板和支架一起滑入水中,然后靠自身的浮力飄浮于水面.為減少下滑時的摩擦阻力,在滑板與滑道之間常涂上一定厚度的下水油脂;也可用鋼珠代替下水油脂,將滑動摩擦改為滾動摩擦,進一步減少摩擦力.

在船塢內(nèi)總裝的船,只要灌水入塢即能浮起,其下水操作比在船臺下利用滑道下水簡單和安全得多.

下水意味著船舶建造已完成了關(guān)鍵性的,主要的工作.

第五章船體建造工藝流程

6、系泊試驗和航行試驗

在船體建造和安裝工作結(jié)束后,為保證建造的完善性和各種設(shè)備工作的可靠性,必須進行全面而嚴格的試驗,通常分為兩個階段,即系泊試驗和航行試驗.

系泊試驗俗稱碼頭試車,是在系泊狀態(tài)下對船舶的主機,輔機和其他機電設(shè)備進行的一系列實效試驗,用以檢驗安裝質(zhì)量和運轉(zhuǎn)情況.系泊試驗以主機試驗為核心,檢查發(fā)電機組和配電設(shè)備的工作情況,以便為主機和其他設(shè)備的試驗創(chuàng)造條件.對各有關(guān)系統(tǒng)的協(xié)調(diào),應(yīng)急,遙測遙控和自動控制等還需要進行可靠性和安全性試驗.系泊試驗時船舶基本上處于靜止?fàn)顟B(tài),主機,軸系和有關(guān)設(shè)備系統(tǒng)不能顯示全負荷運轉(zhuǎn)的性能,所以還需要進行航行試驗.

航行試驗是全面地檢查船舶在航行狀態(tài)下主機,輔機以及各種機電設(shè)備和系統(tǒng)的使用性能.通常有輕載試航和重載試航.在航行試驗中測定船舶的航速,主機功率以及操縱性,回轉(zhuǎn)性,航向穩(wěn)定性,慣性和指定航區(qū)的適航性等.試驗結(jié)果經(jīng)驗船機構(gòu)和用戶驗收合格后,由船廠正式交付訂貨方使用.

第五章船體建造工藝流程第六章第六章基本規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第六章基本規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

-----授課內(nèi)容參見附件《IACS-船舶建造及修理質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》第七章第七章第七章船體生產(chǎn)設(shè)計圖紙設(shè)繪與識讀一船體生產(chǎn)設(shè)計前的準(zhǔn)備1分段劃分2余量圖冊二船體生產(chǎn)設(shè)計1分段(總段)組立圖2組裝要領(lǐng)圖3分段組立圖設(shè)繪的基本依據(jù)4設(shè)繪的一般要求5分段組立圖的設(shè)繪內(nèi)容6結(jié)構(gòu)視圖繪制7分段組立圖中的標(biāo)注信息8分段組立圖自檢、自查要點一、船體生產(chǎn)設(shè)計前的準(zhǔn)備1、分段劃分1.1設(shè)計依據(jù)分段劃分的基礎(chǔ)：以船體初步設(shè)計階段的初定船體分段的劃分為基礎(chǔ)，在詳細設(shè)計以前完成和確定。1.2設(shè)計準(zhǔn)則1.2.1結(jié)構(gòu)特點與強度(1)環(huán)形接縫應(yīng)盡可能避免布置在船體總強度或局部強度的受力位置,如船舯、船梁剖面突變處，以及每一肋骨間距的中點。(2)結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中的區(qū)域,如甲板大開口(貨艙口)的角隅、上層建筑的末端、主機基座縱桁末端、雙層底向單底結(jié)構(gòu)過渡的部位(與分段接縫距離應(yīng)超過一檔肋距或縱桁間距)、機艙海水箱,應(yīng)避免布置分段接縫。(3)對縱骨架式的船體，應(yīng)盡可能減少橫向分段接縫的數(shù)目；為保持一定的長度，必要時可將分段作縱向劃分。對橫骨架式的船體，一般盡可能減少縱向劃分，以保持結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。(4)對同類型結(jié)構(gòu)，如橫向封閉型結(jié)構(gòu)（如邊水艙、雙層底）、甲板或舷側(cè)的平面板架結(jié)構(gòu)等，應(yīng)盡可能采用同一的劃分方法。

第七章

(5)分段接縫應(yīng)盡可能選擇在結(jié)構(gòu)原有板縫或節(jié)點零件(如肘板)的連接部位。盡量采用優(yōu)化設(shè)計使分段的長度與結(jié)構(gòu)強度要求的分布區(qū)域相匹配，達到減少鋼板拼縫的目的。(6)分段應(yīng)具有足夠的剛性,使不致因焊接、火工校正及翻身吊運而引起較大的變形。1.2.2工藝和施工條件(1)貨艙區(qū)平行舯體部分，要充分利用平直分段流水線，滿足平直分段流水線的生產(chǎn)工藝要求，并保證平直分段的重量和尺寸在平直分段流水線的生產(chǎn)能力范圍之內(nèi)(根據(jù)公司的實際生產(chǎn)情況決定)；上下邊水艙分段主要考慮尺寸和形狀，同時也要考慮加強和翻身吊運的方便性，要滿足曲面生產(chǎn)中心的生產(chǎn)能力；艏、艉分段以結(jié)構(gòu)合理性劃分。(2)分段應(yīng)盡可能根據(jù)鋼板的尺度劃分,以減少對接縫,提高鋼材利用率。(3)分段的劃分應(yīng)考慮裝配和焊接的方便性。盡量在大接縫處創(chuàng)造比較良好的操作空間，同時考慮舾裝、涂裝的方便性。分段盡量形成開敞式，以便出砂、搭腳手架，檢查和涂裝作業(yè)等。

第七章

(4)分段的劃分應(yīng)有利于最大限度地采用自動和半自動焊接。為此，船體平行舯體以及平直部分的分段尺寸，可劃得大些，艏、艉部位曲型較大的分段則可劃得小些。同時，曲度較大不能采用自動焊的部分，應(yīng)盡可能不要與平直部分劃在同一分段內(nèi)。(5)單一產(chǎn)品的分段，應(yīng)盡可能利用結(jié)構(gòu)上的特點，減少或簡化制造分段所需的工藝裝備（如胎架、加強材等）。(6)分段接縫的位置，應(yīng)為船舶預(yù)舾裝和涂裝作業(yè)創(chuàng)造有利條件。如充分考慮相鄰分段安裝件的布置，分段內(nèi)的舾裝單元與結(jié)構(gòu)的配合，盡量減少接縫處的管子接頭，使分段具有單獨進行密性試驗的條件。盡量保證封閉型艙室涂裝的完整性，減少焊縫對艙室涂裝的破壞等。(7)分段接縫處結(jié)構(gòu)的參差(即板與骨架的相對位置),應(yīng)考慮船塢裝配的程序及操作的方便性。目前采用的接縫處參差的形式有兩種：“階梯形”和“平斷面形”（即“一刀齊”）。階梯形結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)在同一肋骨間距內(nèi)，以利操作和控制焊接變形。第七章

1.3生產(chǎn)計劃和勞動量分段劃分的分段數(shù)量應(yīng)考慮工廠的勞動組織及場地面積。盡量使裝配工序作業(yè)量的變動要少。若平直中心生產(chǎn)能力較大，而曲面中心、船塢較緊張時，則可劃分較多的平面分段（如散貨船頂邊水艙，可劃分為甲板、舷側(cè)及內(nèi)斜側(cè)三個平面分段），減少密閉區(qū)域內(nèi)和高空腳手架上作業(yè)，將平面分段合成立體、半立體分段或總段，然后吊上船塢安裝，以利勞動力的展開和船塢周期的縮短。1.4起重運輸能力公司的起重運輸能力是決定分段尺寸和重量的主要因素。所謂起重能力，是指小組、中組、分段裝配焊接區(qū)域的起重能力、制作完畢分段運輸時的輸送條件和方法、起重能力，以及分段大合攏時翻身的條件和能力等。比較理想的分段重量，應(yīng)接制作、合攏區(qū)域的最大起重量；分段尺寸則應(yīng)在起重運輸條件允許范圍之內(nèi)。在決定分段的重量時，還應(yīng)考慮到分段的臨時加強材料和預(yù)舾裝的重量。第七章1.5設(shè)計內(nèi)容1.5.1分段要素表：總段名及組成總段的有關(guān)分段名、以及各分段的重量、尺寸。1.5.2分段劃分圖中縱剖面視圖：標(biāo)明分段橫接縫肋位、分段長度、外板縱接縫高度、分段名。主甲板、艙底、平臺等剖面視圖：標(biāo)明分段橫接縫位置、分段縱接縫距舯尺寸、分段名。典型橫剖面視圖：標(biāo)明分段縱接縫距舯尺寸、外板及艙壁縱接縫高度、分段名。1.5.3總組分段分段劃分圖完成后，要參考單個分段的形狀和重量來決定總組分段，以縮短船塢/船臺周期，使在船塢/船臺合攏的分段盡可能的少。在分段劃分圖上，由幾個分段組成的總段應(yīng)用點劃線交叉表示出總段,也就是通常所說的預(yù)合攏。第七章2、余量圖冊造船精度管理就是用數(shù)理統(tǒng)計的方法，通過對造船生產(chǎn)過程中的加工精度管理和焊接熱變形的誤差控制，用補償量代替余量的方法，減少造船加工、裝配和焊接當(dāng)中的無效勞動。余量設(shè)置是船舶建造精度控制中的核心內(nèi)容。余量是一個整休概念，其中包括：分段的合攏余量、結(jié)構(gòu)的補償量、焊接收縮補償量。余量的加放恰當(dāng)與否，將直接關(guān)系到船體精度控制的成敗。2.1船舶余量設(shè)置原則船舶余量及補償量的設(shè)置依據(jù)，根據(jù)分段劃分圖制定精度布置圖（也就是余量圖冊）。余量、補償量是根據(jù)分段劃分圖來確定的，目前分段劃分圖主要考慮的是排板布置，切割套料，一旦確定了板材的規(guī)格尺寸，若要改動余量、補償量的設(shè)置比較困難，甚至無法改變。因此，全船余量及補償量的研究，就應(yīng)在分段劃分圖完成之后立即做好，便于排板布置和板材請購時考慮這方面的因素。如在結(jié)構(gòu)制作過程中，因焊接、熱加工、矯正等造成的鋼結(jié)構(gòu)零、部件的收縮要進行補償，在生產(chǎn)設(shè)計階段要將各個過程中可能產(chǎn)生的收縮量加到設(shè)計尺寸上。第七章2.2余量和補償量的表達符號及意義在生產(chǎn)設(shè)計之前，結(jié)合公司的實際生產(chǎn)情況，通過對以往建造過程中數(shù)據(jù)的積累情況進行歸納整理，制訂一套完整余量和補償量表達符號參見下表。第七章2.3平均收縮補償量要求的設(shè)置平均收縮補償量值是在大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支持下才確定的。對于不同厚度、材質(zhì)的結(jié)構(gòu)件，在設(shè)計當(dāng)中根據(jù)構(gòu)件的焊腳高度來確定補償量值，在生產(chǎn)設(shè)計當(dāng)中中利用三維軟件直接進行加放。同時通過對施工現(xiàn)場裝焊后的結(jié)構(gòu)件進行了實際測量，對收集的數(shù)據(jù)進行分析研究，來修正生產(chǎn)設(shè)計過程中所設(shè)置的收縮補償量值的大小，然后最終敲定橫、縱向板架結(jié)構(gòu)的收縮補償量值。此部分余量用于結(jié)構(gòu)件在焊接裝配過程中收縮補償，故不需要進行任何處理。第七章二、船體生產(chǎn)設(shè)計船體生產(chǎn)設(shè)計是船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的最后一道工序，其優(yōu)劣直接影響項目的技術(shù)準(zhǔn)備、生產(chǎn)施工的正常進行，也是船舶建造質(zhì)量的關(guān)鍵。1、分段（總段）組立圖分段是船舶在船臺或船塢合攏建造的基本單元，分段組立圖則是依據(jù)分段劃分圖對船體結(jié)構(gòu)詳細設(shè)計圖紙進行拆分細化，對零件進行編碼，并增加相關(guān)的加工、裝配、工藝、管理等信息的設(shè)計圖，分段組立圖是船體結(jié)構(gòu)下料、裝配和分段施工的主要依據(jù)。2、組裝要領(lǐng)圖即分段結(jié)構(gòu)裝配順序圖，由工藝部門根據(jù)專船的建造方針書、公司的場地布置、設(shè)備能力等因素制訂，是設(shè)計分段組立圖時進行（模型）裝配設(shè)計的主要依據(jù)。第七章3、分段組立圖設(shè)繪的基本依據(jù)3.1專船設(shè)計資料3.1.1專船設(shè)計要求；3.1.2建造方針書；3.1.3船體結(jié)構(gòu)理論線圖；3.1.4船體結(jié)構(gòu)節(jié)點圖冊；3.1.5外板展開圖（涉及外板的分段）；3.1.6相關(guān)部位的詳細設(shè)計結(jié)構(gòu)圖；3.1.7生產(chǎn)設(shè)計圖紙目錄；3.1.8鋼材訂貨清單。3.2工藝文件3.2.1分段劃分圖；3.2.2裝配要領(lǐng)圖（FSD）；3.2.3胎架形式一覽表；3.2.4吊裝合攏順序；3.2.5精度作業(yè)指導(dǎo)書；3.2.6臨時開孔圖；3.2.7專船WPS（焊接工藝）。3.3相關(guān)專業(yè)圖紙資料（根據(jù)設(shè)計部位及設(shè)計需要由主管提供）3.3.1總布置圖；3.3.2機泵艙布置圖；