[发明专利]一种船舶双层底开孔抗疲劳布置结构及布置方法

说明书

本发明涉及一种船舶双层底开孔抗疲劳布置结构及布置方法，属于船舶立柱布置结构技术领域。一种船舶双层底开孔抗疲劳布置结构，其特征在于：船舶双层底的内底上位于支柱的左右两侧分别开设方孔，所述方孔内设置矩形金属盒体，所述矩形盒体的侧面与船舶双层底之间的水密肋板以及立柱的侧面焊接固定。本发明船舶支柱与双层底之间实现了柔性连接，盒体产生轻微变形时避免了局部应力过大的现象；大大提升了支柱与双层底连接部位的抗疲劳强度，提升了可靠性。

技术领域

本发明涉及一种船舶双层底开孔抗疲劳布置结构及布置方法，属于船舶立柱布置结构技术领域。

背景技术

汽车滚装船车辆甲板层数多，且大部分的连续甲板位于干舷甲板上，当船舶受到波浪的作用而产生横摇时，左右舷水压不对称产生较大的横向弯矩，所装载的车辆的重量和因横摇面产生的作用在汽车上的惯性力反过来作用在甲板上，产生非对称载荷在剪切效应的作用下，汽车运输船的横向强框架会发生倾斜，使得干舷甲板上的船体相对下面船体发生偏转，导致结构发生挠曲变形，如图1所示。

为减小甲板横梁和纵桁的跨距，汽车运输船多在货舱内设置单排或双排支柱。支柱底端厚度可达50-60mm。船舶横摇时，支柱也发生相应变形，支柱可简化为在双层底处固定的一端固定一端自由梁，支柱不同位置的受力大小如图2所示。

由支柱的受力特点可知，支柱在与双层底相交处受力大。在船舶发生横摇运动时，支柱端部将承受巨大的交变载荷，极易产生疲劳裂纹。传统的支柱和双层底连接结构如图3、4所示：

为满足支柱与双层底相连端部区域的疲劳强度，常用的方法有：1.增加支柱端部厚度；2，增加横向肘板(如图4)。对于第一种加强方法，由于支柱端部厚度已经很大，继续增加支柱厚度增加建造难度及成本，而且当船体上部柔性程度较高时，仍然不可避免的具有隐患；第二种加强方案会影响车辆通行，占用车道面积，降低了船舶的经济效益。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：船舶发生横摇挠曲变形时，支柱也发生相应变形，并在与双层底相交区域承受较大载荷，此区域的疲劳强度无法得到保证，为满足支柱与双层底相连端部区域的疲劳强度，常用的方法有为满足船舶支柱与双层底相连端部区域的疲劳强度，现有的办法会或增加建造难度和成本，而且当船体上部柔性程度较高时，仍然存在安全隐患，或占用车道面积，影响车辆通行，降低了船舶的经济效益。

本发明采用以下技术方案：

一种船舶双层底开孔抗疲劳布置结构，船舶双层底的内底上位于支柱的左右两侧分别开设方孔，所述方孔内设置矩形金属盒体，所述矩形盒体的侧面与船舶双层底之间的水密肋板以及立柱的侧面焊接固定。

进一步的，所述矩形金属盒体与所述内底、立柱之间形成水密结构。

进一步的，所述支柱呈矩形体结构。

进一步的，所述方孔在船体轴向上的宽度大于支柱的宽度。

更进一步的，矩形盒体在船体轴向方向上的一侧与支柱平齐，另一侧超出支柱。

更进一步的，所述矩形盒体是六面密封封闭的盒体。

一种船舶双层底开孔抗疲劳布置方法，在船舶双层底的内底上位于支柱的两舷侧方向上的左右两侧分别开设方孔，所述方孔内设置矩形金属盒体，将所述矩形盒体的侧面与船舶双层底之间的水密肋板以及立柱的侧面焊接固定，并实现水密封结构。

本发明的有益效果在于：

1)船舶支柱与双层底之间实现了柔性连接，盒体产生轻微变形时避免了局部应力过大的现象。

2)大大提升了支柱与双层底连接部位的抗疲劳强度，提升了可靠性。

3)无需过度增加支柱与双层底连接部位的厚度，降低了建造成本；