一种船舶艏部强框设计方法和船舶与流程

本发明涉及船舶结构设计，尤其涉及一种船舶艏部强框设计方法和船舶。

背景技术：

1、对于船舶而言，在船舶横摇时，船舶受到的横向力主要由横向的强框结构承担。船舶货舱的艏部和艉部分别设有横舱壁，两个横舱壁之间会设有若干个横向的强框结构。

2、如图1所示，在现有船舶结构设计中，船舶艏部的艏部外板5线型逐渐收缩,强框结构4呈直板型，直接沿船宽方向与船长垂直布置。由于艏部外板5相对船中部分曲率较大，而且越靠近艏端，曲率越大，当强框结构4直接沿垂直船体中心线布置时，强框结构4与艏部外板5的交角可能很小，如图2所示，强框结构4与艏部外板5的交角越小，结构剖面模数的损失越大，为保证结构具有足够的强度，就需要增加强框结构4的尺寸，由此会造成大量的材料浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种船舶艏部强框设计方法和船舶，以解决强框结构与艏部外板交角小，导致结构用料多且造船成本高的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，提供了一种船舶艏部强框设计方法，包括：

4、步骤s1、经艏部内板与第一道横舱壁的第一交点a作与艏部外板垂直的定位线a，所述定位线a与第二道横舱壁的延长线交于第二交点b；

5、步骤s2、测量获取所述定位线a与所述第二道横舱壁间的夹角α，以及所述定位线a与所述第二道横舱壁间的弧长l；

6、步骤s3、根据所述第一道横舱壁和所述第二道横舱壁间设定的强框结构数量等分所述夹角α和所述弧长l，过所述第二交点b形成若干条侧强框定位线b；

7、步骤s4、所述艏部内板和所述艏部外板间的侧强框结构沿所述侧强框定位线b方向设置。

8、可选地，在所述步骤s4中，所述艏部内板和所述艏部外板间的所述侧强框结构沿船舶中心线d镜像对称设置。

9、可选地，在所述步骤s4中，所述侧强框定位线b与所述艏部内板交于第三交点c，相对两个所述艏部内板间的中强框结构过所述第三交点c与船舶中心线d垂直设置。

10、可选地，在步骤s3中，所述第一道横舱壁和所述第二道横舱壁间的强框结构设置有三组。

11、可选地，在所述步骤s4中，过所述第二交点b，朝位于靠近船艏处的艏部外板间隔角度γ均匀引出若干条侧强框定位线c，所述第一道横舱壁与靠近船艏处的艏部外板间的侧强框结构沿所述侧强框定位线c方向设置。

12、可选地，若干条所述侧强框定位线c的间隔角度γ与若干条所述侧强框定位线b的间隔角度β相等。

13、第二方面，提供了一种船舶，包括船身主体和强框结构，所述船身主体包括间隔设置的艏部内板和艏部外板，以及与所述艏部内板连接且平行间隔设置的第一道横舱壁和第二道横舱壁，所述强框结构使用上述船舶艏部强框设计方法设置于所述船身主体上。

14、本发明的有益效果：

15、本发明的船舶艏部强框设计方法中，侧强框结构之间等角度分布，各侧强框结构之间艏部外板弧线长度均匀分布，侧强框结构与艏部外板的交角度数大，其交角范围在在75°～90°之间，从而在设计时不需要进行模数折减，达到节省钢材，降低造船成本、提高经济效益的目的。

16、发明的船舶包括船身主体和强框结构，船身主体包括间隔设置的艏部内板和艏部外板，以及与艏部内板1连接且平行间隔设置的第一道横舱壁和第二道横舱壁，强框结构使用上述艏部强框设计方法设置于船身主体上，该船舶横摆承受强度高，船体结构强且成本低。

技术特征：

1.一种船舶艏部强框设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的船舶艏部强框设计方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述艏部内板(1)和所述艏部外板(5)间的所述侧强框结构(41)沿船舶中心线d镜像对称设置。

3.根据权利要求2所述的船舶艏部强框设计方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述侧强框定位线b与所述艏部内板(1)交于第三交点c，相对两个所述艏部内板(1)间的中强框结构(42)过所述第三交点c与船舶中心线d垂直设置。

4.根据权利要求1所述的船舶艏部强框设计方法，其特征在于，在步骤s3中，所述第一道横舱壁(2)和所述第二道横舱壁(3)间的强框结构(4)设置有三组。

5.根据权利要求1所述的船舶艏部强框设计方法，其特征在于，在所述步骤s4中，过所述第二交点b，朝位于靠近船艏处的艏部外板(5)间隔角度γ均匀引出若干条侧强框定位线c，所述第一道横舱壁(2)与靠近船艏处的艏部外板(5)间的侧强框结构(41)沿所述侧强框定位线c方向设置。

6.根据权利要求5所述的船舶艏部强框设计方法，其特征在于，若干条所述侧强框定位线c的间隔角度γ与若干条所述侧强框定位线b的间隔角度β相等。

7.一种船舶，其特征在于，包括船身主体和强框结构(4)，所述船身主体包括间隔设置的艏部内板(1)和艏部外板(5)，以及与所述艏部内板(1)连接且平行间隔设置的第一道横舱壁(2)和第二道横舱壁(3)，所述强框结构(4)使用权利要求1-6任一项所述船舶艏部强框设计方法设置于所述船身主体上。

技术总结
本发明属于船舶结构设计技术领域，公开一种船舶艏部强框设计方法和船舶。船舶艏部强框设计方法包括：步骤S1、经艏部内板与第一道横舱壁的第一交点a作与艏部外板垂直的定位线A，定位线A与第二道横舱壁的延长线交于第二交点b；步骤S2、测量获取定位线A与第二道横舱壁间的夹角α，以及定位线A与第二道横舱壁间的弧长L；步骤S3、根据第一道横舱壁和第二道横舱壁间设定的强框结构数量等分夹角α和弧长L，过第二交点b形成若干条侧强框定位线B；步骤S4、艏部内板和艏部外板间的侧强框结构沿侧强框定位线B方向设置。侧强框结构与艏部外板的交角度数大，从而在设计时不需要进行模数折减，达到节省钢材，降低造船成本、提高经济效益的目的。

技术研发人员：朱成平,陈洁礼,梁妍燕,肖立军
受保护的技术使用者：广船国际有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15