本實用新型涉及大開口船舶機艙前端壁艙開口角隅處的結(jié)構(gòu)設計，具體是指，一種大開口船舶機艙前端壁艙口負角隅結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著大開口船舶(集裝箱船，多用途船等)主尺度以及載重量的逐步大型化，貨艙開口寬度占到船舶寬度的比值接近或超過0.9，在機艙前端壁開口角隅處，主甲板的扭轉(zhuǎn)強度和疲勞強度越來越需要引起重視。如果機艙前端壁沒有作任何的過渡處理，其結(jié)構(gòu)型式就如同圖1所示，為一個直角，存在一個尖角點M,黑色箭頭為船體應力分布方向。當船體中有應力存在時，尖角點處因為有應力集中的存在，其內(nèi)部應力水平遠比周圍結(jié)構(gòu)要高出許多，過不了多久就會出現(xiàn)疲勞損傷，導致裂紋出現(xiàn)，造成船體結(jié)構(gòu)的疲勞破壞。

為了降低或避免角隅處的應力集中，傳統(tǒng)的設計中，在機艙前端壁都會設計一個正角隅，用于結(jié)構(gòu)的光滑過渡，這樣就可以明顯的降低角隅處的應力水平，保證船體的安全。但是隨著船舶大型化的出現(xiàn)，正角隅采用圖2中的圓弧型或者圖3所示橢圓弧過渡的型式由于受到布置、使用上的約束，已經(jīng)不能很好的解決因扭轉(zhuǎn)翹曲強度和應力集中引起的該區(qū)域板厚急劇增加的問題。為改善這種問題，目前大多采用一種負角隅(又稱切入式角隅)的型式來處理，如圖4所示的圓弧型式和圖5所示的橢圓弧型式，負角隅比正角隅好的原因如下，1.由于受到貨艙內(nèi)空間利用的限制，圓弧和橢圓弧都不能做的太大，如果做成負角隅型式，就可以進一步做大其外型，就可以降低此處應力水平。2.由于負角隅躲在橫艙壁的后面，使得一部分應力力量被分攤到了橫艙壁上，從而能有效降低角隅處的應力水平。但是隨著多用途船以及集裝箱船等大開口船舶的進一步大型化，如果要使機艙前端壁的角隅在仍然使用傳統(tǒng)負角隅設計來滿足結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)強度和疲勞強度的要求，負角隅的圓弧或者橢圓弧會做得非常大。這樣會帶來一個不良的后果就是，機艙區(qū)域的甲板面積會大大的縮小，影響設備布置和人員通行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種大開口船舶機艙前端壁艙口負角隅結(jié)構(gòu)，在保證結(jié)構(gòu)強度和疲勞強度的同時，把甲板的橫向開口壓縮到了最小范圍。

為了解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種大開口船舶機艙前端壁艙口負角隅結(jié)構(gòu)，包括橫艙壁、縱艙壁和位于機艙前端壁艙口的負角隅，其特征在于：

所述負角隅由位于頂部的橢圓弧段、直線段和位于底部的圓弧段依次連接而成。

所述橢圓弧段設置在靠近縱艙壁的一側(cè)。

進一步，所述負角隅的開口寬度范圍為800mm～1600mm。

所述圓弧段的半徑大小范圍為200mm～600mm，所述直線段的長度范圍為100～200mm之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：

1、有效改善機艙前端壁開口角隅處的扭轉(zhuǎn)強度和應力集中系數(shù)，很大程度上減小因為應力集中而導致的板厚增加，同時在橫向上把甲板開孔的寬度空間壓縮到了最小，減少對設備布置和人員通行的影響。

2、實船設計中，通過計算了現(xiàn)有的橢圓型負角隅與本實用新型負角隅的兩種設計方案，經(jīng)計算結(jié)果比較表明，傳統(tǒng)橢圓型角隅疲勞不滿足要求，而新型角隅疲勞滿足要求。

附圖說明

圖1為機艙前端壁沒有作任何的過渡處理的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為機艙前端壁采用圓弧型式過渡的正角隅的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為機艙前端壁采用橢圓弧型式過渡的正角隅的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為機艙前端壁采用圓弧型式過渡的負角隅的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為機艙前端壁采用橢圓弧型式過渡的負角隅的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、橫艙壁；2、縱艙壁；3、負角隅；A為機艙區(qū)域；B為貨艙區(qū)域；M為尖角點。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，所述實施例并非對實用新型保護范圍的限定，顯然，本領域普通技術(shù)人員在不需付出創(chuàng)造性勞動的前提下獲得其他實施例，這些都屬于本實用新型的保護范圍。

結(jié)合圖6所示，一種大開口船舶機艙前端壁艙口負角隅結(jié)構(gòu)，包括橫艙壁1和縱艙壁2和位于機艙前端壁艙口的負角隅3，所述負角隅由位于靠近縱艙壁的橢圓弧段3a、直線段3b和圓弧段3c依次連接而成。

所述橢圓弧段設置優(yōu)選設置在靠近縱艙壁的一側(cè)。

作為優(yōu)選，所述負角隅的開口寬度范圍為800mm～1600mm。

所述圓弧段的半徑大小范圍為200mm～500mm，所述直線段的長度范圍為100～200之間。

本實用新型有效改善機艙前端壁開口角隅處的扭轉(zhuǎn)強度和應力集中系數(shù)，很大程度上減小了因為應力集中而導致的板厚增加，同時在橫向上把甲板開孔的寬度空間壓縮到了最小，減少對設備布置和人員通行的影響。

在實船設計中，通過計算現(xiàn)有的橢圓型負角隅與本實用新型負角隅的兩種設計方案，經(jīng)計算結(jié)果比較表明，傳統(tǒng)橢圓型角隅疲勞不滿足要求，而新型角隅疲勞滿足要求。