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船舶结构设计

船体结构设计简介

设计⼆所顾建平

⼀、结构设计的主要内容

1）安全性

2）适⽤性3）整体性4）⼯艺性5）经济性⼆、船舶形式的分类1.按航⾏区域分类

1）⽆限航区的海洋船舶2）限定航区的沿海船舶a.近海航区b.沿海航区c.遮蔽航区3）特殊航区的船舶2.按船舶⽤途分类

除特种⽤途的船舶，如破冰船、起重船、挖泥船、拖船、调查测量船、实习船、车客渡船等外，⼀边按船舶⽤途可分为客船和

货船，货船⼜以运输货物的品种，分为装⼲货和装液货两⼤类，装⼲货的⼜可分为装散货与装包装货两种，如运煤船、运粮船

、矿砂船等的散装货船及集装箱船，装液货的⼜按液货品种的不同可分为装⽔、

装油

及装⽓等数种，如运⽔船、油船、化学品船、液化⽓船等。

由于载运货物不同，对其结构强度、结构形式、构件的腐蚀余量及其船⽤钢材等⽅⾯有不同的要求。

3.按船体的材料分类

1）⾦属材料的船舶

2）⾮⾦属材料的船舶

a.⽊船

b.⽔泥船

c.玻璃钢船

4.按船体结构形式分类

1）横⾻架式：此种结构形式的构件沿船长⽅向布置得密，⽽沿船宽⽅向布置得稀，通常中⼩型船舶的结构和船体⾸尾部采⽤

此式结构。

2）纵⾻架式：此种结构形式的构件沿船长⽅向布置得稀，⽽沿船宽⽅向布置得密，⼀般⼤型船舶货舱部分采⽤此式结构。

3）混合⾻架式：船体构件的布置既有横结构，也有纵结构。较典型的是底部和强⼒甲板采⽤纵⾻架式，⽽舷侧和⾸尾部采⽤

横⾻架式。

三、结构设计⽅法

船体结构设计就是对船体结构的构件尺⼨，根据所承受的载荷与能⼒进⾏计算和校核。

主要⽅法有两⼤类：确定性设计法和结构可靠性分析法

1）确定性设计法基本上⼜可分为两种，即：

（1）规范设计法

（2）直接计算法

2）结构可靠性分析法

四、船舶主要量度

※总长(Loa)：船体型表⾯最前端⾄最后端(包括两端上层建筑)

之间的⽔平距离。

※最⼤长度(Lmax)：船舶最前端⾄最后端之间包括两端永久性

固定突出物在内的⽔平距离。

※设计⽔线长(Lwl)：设计⽔线⾯与船体型表⾯⾸、尾端交点之

间的⽔平距离。

※垂线间长(Lpp)：⾸垂线与尾垂线间的⽔平距离。规范“”中的

计算船长L，即指垂线间长。其不得⼩于夏季载重⽔线总长的96％，且不必⼤于97％。

※型宽(B)：在船体舯剖⾯处，由⼀舷的肋⾻外缘⾄另⼀舷肋⾻

外缘间的⽔平距离。

※型深(D)：在船体舯剖⾯处，沿舷侧由平板龙⾻上缘⾄上甲板

横梁上缘间的垂直距离。对甲板转⾓为圆弧形的船舶则由平板龙⾻上缘量⾄上甲板横梁上缘延伸线与肋⾻外缘延伸线的交点。

※吃⽔(T)：在船体舯剖⾯处，由平板龙⾻上缘⾄夏季载重⽔线的垂直距离。

※⾸吃⽔(Tf)：⾃⾸垂线与平板龙⾻顶线延伸线的交点⾄夏季载

重⽔线的垂直距离。

※尾吃⽔(Ta)：⾃尾垂线与平板龙⾻顶线延伸线的交点⾄夏季载重⽔线的垂直距离。

■以上各项量度的位置，如下图⽰意：

※排⽔量(△)：船舶浮于⽔中时船体所排开的⽔的重量，即等

于船的总重量。

※满载排⽔量：船舶满载货物、燃料、粮⾷、⽔、旅客和⾏李

时的排⽔量，此时的吃⽔线即为夏季载重⽔线。

※空载排⽔量：船舶完⼯时的排⽔量，包括船体、轮机、电⽓、

武备等重量。民⽤船舶管系内的油⽔重量也在内。

※标准排⽔量：⼈员配备齐全，必需的供应品备⾜，不包括燃

料滑油和锅炉⽤⽔，作好出海作战准备时的军舰的排⽔量。

※正常排⽔量：正式试航时的军舰的排⽔量。相当于标准排⽔

量加上保证50％的航程所需的燃料润滑材料和锅炉⽤⽔的重量。※载重量(DW)：船舶满载时的排⽔量减去该船在空载时的排

⽔量。

五、主要载荷的类型

六、计算机辅助船体设计

1）上世纪90年代，随着我国造船业的迅速发展，计算机的应⽤也进⼊了快速成长期。为解决设计瓶颈，加速提升产能，我公

司引进了世界著名的TRIBON造船设计软件，应⽤三维建模技术，实现在计算机中建⽴产品电⼦信息模型的先进产品设计⽅

式，⼤⼤提⾼了设计效率和设计质量。

2）进⼊新世纪，特别是沪东中华重组以后，我公司在造船业率先提出了数字造船、绿⾊造船“”，把计算机应⽤提⾼到战略发

展⾼度考虑。在船舶辅助设计⽅⾯，为提⾼企业创新能⼒，瞄准国际先进⽔平，我公司⾃主开发了SPD船舶三维设计系统。

SPD作为具有⾃主知识产权的计算机软件，⽬前除已在公司设计应⽤外，还在其他80多家船舶企业和院校数百艘船舶产品的

设计上获得成功运⽤，已成为国内船舶设计的主流设计软件之⼀。通过将SPD在⼤型民⽤船舶的设计中推⼴应⽤，为SPD逐

步替代Tribon系统、扩⼤SPD软