一種超大型油輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于船舶技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種油輪，尤其涉及一種單縱艙壁的超大型油輪。
【背景技術(shù)】
[0002]超大型油輪(VLCC)自誕生之日起，不管是否具有雙底雙殼，在貨艙區(qū)域一直保持著兩道縱艙壁的分艙形式。如圖9至圖11所示，傳統(tǒng)的VLCC的貨艙區(qū)主要支撐構(gòu)件采用的是單跨梁、高腹板桁材的結(jié)構(gòu)形式。其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，工藝繁復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述技術(shù)方案存在的缺陷，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種超大型油輪。
[0004]一種超大型油輪，包括貨艙區(qū)，還包括一道縱艙壁、若干道橫艙壁和主要支撐構(gòu)件，所述一道縱艙壁與所述若干道橫艙壁垂直連接，所述一道縱艙壁與所述若干道橫艙壁設(shè)于所述貨艙區(qū)中，并將所述貨艙區(qū)分隔成若干的貨艙，所述主要支撐構(gòu)件設(shè)于所述若干的貨艙中，并支撐所述貨艙。
[0005]優(yōu)選的，所述一道縱艙壁與所述若干道橫艙壁的寬度的中部垂直連接。
[0006]優(yōu)選的，所述主要支撐構(gòu)件具有類(lèi)桁架結(jié)構(gòu)，所述主要支撐構(gòu)件上的較低應(yīng)力區(qū)域設(shè)置開(kāi)孔。
[0007]優(yōu)選的，所述主要支撐構(gòu)件與舷側(cè)相鄰的腹板上的較低應(yīng)力區(qū)域具有一排減輕孔。
[0008]優(yōu)選的，所述減輕孔的角隅導(dǎo)圓。
[0009]優(yōu)選的，所述橫艙壁數(shù)量至少6道，且所述超大型油輪不設(shè)置制蕩艙壁。
[0010]優(yōu)選的，還包括半強(qiáng)框構(gòu)件，所述半強(qiáng)框構(gòu)件平行于所述主要支撐構(gòu)件布置，并布置在主要支撐構(gòu)件跨距中點(diǎn)附近，與其他縱向強(qiáng)力構(gòu)件相連，共同支撐相鄰的次要構(gòu)件。[0011 ] 優(yōu)選的，還包括內(nèi)殼縱艙壁和內(nèi)底板，所述內(nèi)殼縱艙壁和所述內(nèi)底板在所述超大型油輪的舭部區(qū)域以I?3個(gè)縱骨間距為半徑的四分之一圓弧連接。
[0012]優(yōu)選的，在舭部區(qū)域設(shè)置底邊艙斜板連接到最下面一層舷側(cè)開(kāi)孔平臺(tái)及底縱桁。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:不僅僅可以使得結(jié)構(gòu)重量更輕、工藝更省，還可以使其結(jié)構(gòu)疲勞壽命比傳統(tǒng)VLCC設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)30%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為單縱艙壁VLCC的總布置平面圖；
[0015]圖2為單縱艙壁VLCC的中橫剖面示意圖(無(wú)底邊艙斜板方案);
[0016]圖3為單縱艙壁VLCC的中橫剖面示意圖(有底邊艙斜板方案);
[0017]圖4為單縱艙壁VLCC的橫向主要支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖(臨近橫艙壁);
[0018]圖5為單縱艙壁VLCC的橫向主要支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖(貨艙中間區(qū)域);
[0019]圖6為單縱艙壁VLCC的橫艙壁水平桁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7為單縱艙壁VLCC中底縱桁附近半強(qiáng)框構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8為單縱艙壁VLCC舭部區(qū)域半強(qiáng)框構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖9為傳統(tǒng)艙壁VLCC貨艙區(qū)的總布置平面圖；
[0023]圖10為傳統(tǒng)艙壁VLCC的主要支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖11為傳統(tǒng)艙壁VLCC的由橫艙壁水平桁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖12為VLCC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路的流程圖；
[0026]圖13為新式單縱艙壁VLCC主要支撐構(gòu)件拓?fù)鋬?yōu)化的過(guò)程分解的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0028]如圖1至圖8所示，本發(fā)明提供一種超大型油輪，包括超大型油輪貨艙區(qū)，其中，還包括:
[0029]一道縱艙壁1，超大型油輪貨艙區(qū)域內(nèi)設(shè)置了僅有一道的縱艙壁1，并優(yōu)選其設(shè)于油輪的中軸線(xiàn)上；
[0030]主要支撐構(gòu)件2，主要支撐構(gòu)件具有明顯的類(lèi)桁架特征21，包括:增加縱艙壁垂直桁、甲板強(qiáng)橫梁以及橫艙壁水平桁的端部連接面積及剖面模數(shù)的同時(shí)，在所有主要支撐構(gòu)件的較低應(yīng)力區(qū)域設(shè)置大、小開(kāi)孔22，此外，舷側(cè)的主要支撐構(gòu)件的腹板的較低應(yīng)力區(qū)域分別具有一排盡可能大的、角隅導(dǎo)圓的減輕孔23 ;
[0031]橫艙壁4，超大型油輪貨艙區(qū)的橫艙壁4數(shù)量為至少6道，其寬度中間由縱艙壁貫穿連接，且不設(shè)置制蕩艙壁。
[0032]優(yōu)選的，內(nèi)殼縱艙壁和內(nèi)底板(未在附圖中示出)之間在超大型油輪的舭部區(qū)域以約I?3個(gè)縱骨間距為半徑的四分之一圓弧24連接；另外一種可能的特征是:在舭部區(qū)域設(shè)置底邊艙斜板連接到最下面一層舷側(cè)開(kāi)孔平臺(tái)及底縱桁，但由此損失的貨艙艙容可以通過(guò)在貨艙區(qū)域的一定范圍內(nèi)增加型深來(lái)補(bǔ)償。
[0033]優(yōu)選地，還包括半強(qiáng)框構(gòu)件3，半強(qiáng)框構(gòu)件3位于兩強(qiáng)框中間的橫向剖面上，與其他縱向強(qiáng)力構(gòu)件相連，共同支撐相鄰的次要構(gòu)件。
[0034]如圖12-圖13所示，本發(fā)明的船型采用雙底、雙殼、僅一道縱艙壁的布置方式，這與以往的VLCC布置方式將有很大的不同。
[0035]目前，隨著結(jié)構(gòu)分析技術(shù)和船廠建造工藝能力的日益增強(qiáng)，使得單縱艙壁VLCC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為可能。而在新開(kāi)發(fā)的VLCC主要支撐構(gòu)件的構(gòu)型設(shè)計(jì)中采用更符合Michell準(zhǔn)則(最小重量桁架)的類(lèi)桁架結(jié)構(gòu)形式。拓?fù)鋬?yōu)化理論在本發(fā)明的船型的設(shè)計(jì)中得到充分的體現(xiàn)。
[0036]近年來(lái)，連續(xù)體結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化理論已經(jīng)在航空航天、汽車(chē)制造、復(fù)合材料領(lǐng)域得到了極大的推廣應(yīng)用，優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)很成熟。但尚未應(yīng)用于整體船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中。在本發(fā)明的船型開(kāi)發(fā)中應(yīng)用的分析技術(shù)包括:滿(mǎn)足油船共同規(guī)范的艙段有限元分析技術(shù)、連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)、主要支撐構(gòu)件的參數(shù)化建模工作和形狀優(yōu)化工作、精細(xì)網(wǎng)格有限元法疲勞分析技術(shù)等。
[0037]綜上，本發(fā)明的船型是采用雙底、雙殼、僅一道縱艙壁的新型VLCC，包括一型完整的單縱艙壁VLCC的中貨艙結(jié)構(gòu)，其中包括很大一部分有別于傳統(tǒng)VLCC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)型和節(jié)點(diǎn)，包括僅有一道縱艙壁、主要支撐構(gòu)件腹板大開(kāi)孔、呈現(xiàn)類(lèi)桁架特征等。傳統(tǒng)VLCC —直沒(méi)有采用一道中縱艙壁的主要原因是厚板焊接工藝水平不能達(dá)標(biāo)，及不能保證中縱艙壁及主要支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否安全。而在本發(fā)明的船型開(kāi)發(fā)過(guò)程中，不僅僅完成了大量的、全面的計(jì)算分析工作來(lái)分析新型結(jié)構(gòu)的安全性，而且應(yīng)用最新型的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)來(lái)輔助結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0038]以上僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所做出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超大型油輪，包括貨艙區(qū)，其特征在于，還包括一道縱艙壁、若干道橫艙壁和主要支撐構(gòu)件，所述一道縱艙壁與所述若干道橫艙壁垂直連接，所述一道縱艙壁與所述若干道橫艙壁設(shè)于所述貨艙區(qū)中，并將所述貨艙區(qū)分隔成若干的貨艙，所述主要支撐構(gòu)件設(shè)于所述若干的貨艙中，并支撐所述貨艙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超大型油輪，其特征在于，所述一道縱艙壁與所述若干道橫艙壁的寬度的中部垂直連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述超大型油輪，其特征在于，所述主要支撐構(gòu)件具有類(lèi)桁架結(jié)構(gòu)，所述主要支撐構(gòu)件上的較低應(yīng)力區(qū)域設(shè)置開(kāi)孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述超大型油輪，其特征在于，所述主要支撐構(gòu)件與舷側(cè)相鄰的腹板上的較低應(yīng)力區(qū)域具有一排減輕孔。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述超大型油輪，其特征在于，所述減輕孔的角隅導(dǎo)圓。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述超大型油輪，其特征在于，所述橫艙壁數(shù)量至少6道，且所述超大型油輪不設(shè)置制蕩艙壁。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述超大型油輪，其特征在于，還包括半強(qiáng)框構(gòu)件，所述半強(qiáng)框構(gòu)件平行于所述主要支撐構(gòu)件布置，并布置在主要支撐構(gòu)件跨距中點(diǎn)附近，與其他縱向強(qiáng)力構(gòu)件相連，共同支撐相鄰的次要構(gòu)件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述超大型油輪，其特征在于，還包括內(nèi)殼縱艙壁和內(nèi)底板，所述內(nèi)殼縱艙壁和所述內(nèi)底板在所述超大型油輪的舭部區(qū)域以I?3個(gè)縱骨間距為半徑的四分之一圓弧連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述超大型油輪，其特征在于，在舭部區(qū)域設(shè)置底邊艙斜板連接到最下面一層舷側(cè)開(kāi)孔平臺(tái)及底縱桁。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種單縱艙壁型超大型油輪，包括貨艙區(qū)，其中，還包括一道縱艙壁、若干道橫艙壁和主要支撐構(gòu)件，所述一道縱艙壁與所述若干道橫艙壁垂直連接，所述一道縱艙壁與所述若干道橫艙壁設(shè)于所述貨艙區(qū)中，并將所述貨艙區(qū)分隔成若干的貨艙，所述主要支撐構(gòu)件設(shè)于所述若干的貨艙中，并支撐所述貨艙。本發(fā)明的技術(shù)方案可以使油輪的結(jié)構(gòu)重量更輕、工藝更省，且結(jié)構(gòu)疲勞壽命比傳統(tǒng)VLCC設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)30％以上。
【IPC分類(lèi)】B63B3/14, B63B3/56
【公開(kāi)號(hào)】CN105059470
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510456618
【發(fā)明人】邱偉強(qiáng), 李從波, 朱建璋, 楊德慶, 孫利, 高處, 宋揚(yáng), 王偉飛
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七〇八研究所
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月29日