风帆基座加强结构制造技术

本发明专利技术公开了一种风帆基座加强结构，包括位于甲板上方的圆筒状的基座、设置于基座和甲板所形成直角处的肘板，以及位于甲板下方用于支撑甲板的多条平行的纵桁，在多条纵桁之间连接有多段弧面加强板，弧面加强板形成一个与基座在竖直方向上对位的圆筒状加强体；在纵桁之间以及纵桁和圆筒状加强体之间还设置有多块平面加强板；本发明专利技术通过圆筒状加强体的对位设置，可以对基座进行更好的支持；通过在纵桁之间以及纵桁和弧面加强板之间设置平面加强板，使得纵桁之间和纵桁与圆筒状加强体之间的连接更加牢固。

Structural reinforcement of sail base

The invention discloses a sail base strengthening structure, which comprises a cylindrical base above the deck, an elbow plate arranged at the right angle formed by the base and deck, and a plurality of parallel longitudinal trusses under the deck for supporting the deck. A plurality of arc-shaped reinforcement plates are connected among the longitudinal trusses, and the arc-shaped reinforcement plates form a cylindrical shape opposite to the base in the vertical direction. The reinforcing body is also provided with several plane reinforcing plates between the longitudinal truss and between the longitudinal truss and the cylindrical reinforcing body; the base can be better supported by the alignment setting of the cylindrical reinforcing body; the plane reinforcing plate is arranged between the longitudinal truss and between the longitudinal truss and the arc reinforcing plate to make the connection between the longitudinal truss and the longitudinal truss and the cylindrical reinforcing body more firm. \u3002

【技术实现步骤摘要】
风帆基座加强结构
本专利技术涉及风帆船舶建造
，更具体的说，更具体地说，涉及一种风帆基座加强结构。
技术介绍
风能资源在船舶上的应用愈发受到重视，随着风帆助推船舶的发展，其相关的结构设计变得越发重要。常用的甲板设备载荷相对较小，其对应的船体结构加强形式相对简单，一般仅采用几块简单的肘板连接于基座和甲板之间，以及几块简单的矩形平铁连接于纵桁之间进行结构加强。而对于设备重量较大且有其他外载荷作用时，这种方式将无法满足结构强度要求。而为获得更大的风能推进效果，风帆结构的重量及其承受的风载荷将会不断增加，对于基座结构强度的要求也有所增加。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种风帆基座加强结构，针对风帆基座与船体连接处的船体结构加强结构进行设计，以解决承担大吨位风帆载荷的船体结构产生的高水平应力问题。为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种风帆基座加强结构，包括位于甲板上方的圆筒状的基座、设置于基座和甲板所形成直角处的肘板，以及位于甲板下方用于支撑甲板的多条平行的纵桁，纵桁的底部连接于垂直于纵桁的纵桁面板，垂直于纵桁设置有多条平行的横向强框架；其中一条横向强框架经过圆筒状加强体的中心；任意两条相邻的横向强框架的间距均相同且大于索虎基座的半径；横向强框架底部连接有垂直于横向强框架的横向强框架面板；在纵桁之间以及纵桁和横向强框架之间连接有多段弧面加强板，弧面加强板形成一个与基座在竖直方向上对位的圆筒状加强体；在纵桁之间以及纵桁和圆筒状加强体之间还设置有多块平面加强板；每个平面加强板与一个肘板在竖直方向上对位；相邻两个纵桁之间的间距设置为基座内径的0.15～0.25倍；纵桁的高度W1设置为基座内径的0.2～0.3倍；横向强框架的高度W2设置为纵桁高度的1～3倍；平面加强板的最大高度等于纵桁高度；弧面加强板的最大高度等于横向强框架的高度；连接于纵桁之间的弧面加强板的底部开设有开口从而形成拱桥构型，开口的边界包括以纵桁面板为起点朝弧面加强板中部斜向延伸的两个第一斜边，以及位于两条第一斜边之间且平行于纵桁面板的短直边；短直边距离纵桁面板的高度大于第一斜边顶点距离纵桁面板的高度，且第一斜边顶点与短直边的端点之间过渡连接有第一圆弧；开口相对于短直边的垂直平分线轴对称；纵桁的高度W1、弧面加强板的展长L以及弧面加强板的顶端到短直边的高度H满足下式：W1/3≤H＜W；第一斜边与纵桁面板的夹角在如下范围：90°～150°；第一圆弧的半径在如下范围：50mm～7×(W1-H)；连接于纵桁和横向强框架之间的弧面加强板的底边包括：以横向强框架面板为起点向纵桁方向斜向延伸的第二斜边、通过第二圆弧连接于第二斜边的第三斜边，以及通过第三圆弧连接于第三斜边的第一水平边，第一水平边连接于纵桁面板；第二斜边与横向强框架的夹角在如下范围：30°～80°；第二圆弧在如下范围：50mm～5×(W2-W1)；第三圆弧在如下范围：50mm～7×(W2-W1)；连接于纵桁之间的平面加强板为矩形板；连接于弧面加强板和纵桁之间的平面加强板的底边包括以纵桁面板为起点向平面加强板斜向延伸的第三斜边，以及通过第三圆弧过渡连接于第三斜边的第二水平边；第三斜边与纵桁面板的夹角为90°～150°。作为一个实施例，基座内径设置为4000mm，相邻两个纵桁之间的间距设置为800mm，纵桁的高度设置为1000mm，横向强框架的高度设置为1500mm。作为一个实施例，基座内径设置为4200mm，相邻两个纵桁之间的间距设置为810mm，纵桁的高度设置为950mm，横向强框架的高度设置为1300mm。作为一个实施例，基座内径设置为3800mm，相邻两个纵桁之间的间距设置为760mm，纵桁的高度设置为850mm，横向强框架的高度设置为1200mm。本专利技术的优点在于，通过圆筒状加强体的对位设置，可以对基座进行更好的支持；通过横向强框架的设置，使得纵桁更加稳定；通过在纵桁之间以及纵桁和弧面加强板之间设置平面加强板，使得纵桁之间和纵桁与圆筒状加强体之间的连接更加牢固；而对于弧面加强板的拱桥型设计对于纵桁的支持更加稳固且节约用料；通过有限元分析，得到了最佳的尺寸关系，以最少的用料对基座给予最为牢固的支持。附图说明图1是基座的俯视图(带有肘板)；图2是基座的侧面剖视图(带有肘板以及纵桁)图3是本专利技术加强结构掀去甲板后的俯视图；图4是本专利技术加强结构的圆筒状加强体的半圆展开图。图5是本专利技术加强结构沿图3中A1-A1的剖面图(包含甲板和基座)；图6是本专利技术加强结构沿图3中A2-A2的剖面图(包含甲板和基座)；图7是对应于图1的第一个实施例；图8是对应于图5的第一个实施例；图9是对应于图6的第一个实施例；图10是对应于图3的第一个实施例；图11是对应于图4的第一个实施例；图12是对应于图1的第二个实施例；图13是对应于图5的第二个实施例；图14是对应于图6的第二个实施例；图15是对应于图3的第二个实施例；图16是对应于图4的第二个实施例；图17是对应于图1的第三个实施例；图18是对应于图5的第三个实施例；图19是对应于图6的第三个实施例；图20是对应于图3的第三个实施例；图21是对应于图4的第三个实施例。图中，1、基座，11、基座侧壁，2、肘板，3、纵桁，31、纵桁面板，32、纵桁腹板，4、横向强框架，41、横向强框架面板，42、横向强框架腹板，5、弧面加强板，6、平面加强板，7、圆筒状加强体，8、甲板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作描述。如图1所示为基座1的俯视图，图2为基座1的侧面剖视图。可以看到，在基座侧壁11的内外都设置有肘板2，肘板2是直角三角形构型，一条直角边紧靠基座侧壁11，另一条直角边紧靠甲板8，从而可以起到增加稳定性的作用。图2还展示了位于甲板8下方的纵桁3；甲板8支撑基座1，纵桁3支撑甲板8；纵桁3之间相互平行；纵桁3的侧视图呈现一个倒T形，其中位于底部的一横实际上是一个面，我们称之为纵桁面板31；其中倒T形的一竖被称为纵桁腹板32；说到纵桁3的高度，其实等价于纵桁腹板32的高度，因为纵桁面板31的厚度可以忽略不计。图2中并未表示出对于纵桁3的加强，这是本专利的重点，也是后面阐述的内容。图3是掀去甲板8后的纵桁3的加强结构示意图，这是一张俯视图。在图中可以看到横向的平行线，这实际上是纵桁3，这里的“纵”实际上指的是沿船长的方向，而图中的船长方向被画为了横向。图中有5段纵桁3被画为了粗线，这表示的是加强后的纵桁3，加强的方式可以是增高，也可以是增厚，都可以增加其支持的稳定性。除了纵桁3，图中还绘制出三条纵向(从而是船长的横向)的粗线，这是另外增设的横向强框架4；横向强框架4不同于后面将要说到的加强板，它类似于纵桁3，也有腹板和面板，但它的高度会比纵桁3高度更高，这点会在图4的解释中说到。横向强框架4理应理解为是一个框架，即由多块板组成(图中示出三块)，但是为了阐述的方便，对于单块板也称其为横向强框架4。如此一来从图3中可以看到，其中一条横向强框架4经过基座1的中心(其实是后面说到的圆筒状加强体7的中心，因为基座1位于上方)，如此一来可以更好地支撑基座1。至于横向强框架4如何和纵桁3相互安装，可以有很多种方式，比如在纵桁3上设置嵌入口将连续的横向强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风帆基座加强结构，包括位于甲板上方的圆筒状的基座、设置于所述基座和所述甲板所形成直角处的肘板，以及位于所述甲板下方用于支撑所述甲板的多条平行的纵桁，所述纵桁的底部连接于垂直于所述纵桁的纵桁面板，其特征在于，垂直于所述纵桁设置有多条平行的横向强框架；其中一条所述横向强框架经过所述圆筒状加强体的中心；任意两条相邻的所述横向强框架的间距均相同且大于索虎基座的半径；所述横向强框架底部连接有垂直于所述横向强框架的横向强框架面板；在所述纵桁之间以及所述纵桁和所述横向强框架之间连接有多段弧面加强板，所述弧面加强板形成一个与所述基座在竖直方向上对位的圆筒状加强体；在所述纵桁之间以及所述纵桁和所述圆筒状加强体之间还设置有多块平面加强板；每个所述平面加强板与一个所述肘板在竖直方向上对位；相邻两个所述纵桁之间的间距设置为所述基座内径的0.15～0.25倍；所述纵桁的高度W1设置为所述基座内径的0.2～0.3倍；所述横向强框架的高度W2设置为所述纵桁高度的1～3倍；所述平面加强板的最大高度等于所述纵桁高度；所述弧面加强板的最大高度等于所述横向强框架的高度；连接于所述纵桁之间的所述弧面加强板的底部开设有开口从而形成拱桥构型，所述开口的边界包括以所述纵桁面板为起点朝所述弧面加强板中部斜向延伸的两个第一斜边，以及位于两条所述第一斜边之间且平行于所述纵桁面板的短直边；所述短直边距离所述纵桁面板的高度大于所述第一斜边顶点距离所述纵桁面板的高度，且所述第一斜边顶点与所述短直边的端点之间过渡连接有第一圆弧；所述开口相对于所述短直边的垂直平分线轴对称；所述纵桁的高度W1、所述弧面加强板的展长L以及所述弧面加强板的顶端到所述短直边的高度H满足下式：W1/3≤H＜W；所述第一斜边与所述纵桁面板的夹角在如下范围：90°～150°；所述第一圆弧的半径在如下范围：50mm～7×(W1‑H)；连接于所述纵桁和所述横向强框架之间的所述弧面加强板的底边包括：以所述横向强框架面板为起点向所述纵桁方向斜向延伸的第二斜边、通过第二圆弧连接于所述第二斜边的第三斜边，以及通过第三圆弧连接于所述第三斜边的第一水平边，所述第一水平边连接于所述纵桁面板；所述第二斜边与所述横向强框架的夹角在如下范围：30°～80°；所述第二圆弧在如下范围：50mm～5×(W2‑W1)；所述第三圆弧在如下范围：50mm～7×(W2‑W1)；连接于所述纵桁之间的所述平面加强板为矩形板；连接于所述弧面加强板和所述纵桁之间的所述平面加强板的底边包括以所述纵桁面板为起点向所述平面加强板斜向延伸的第三斜边，以及通过第三圆弧过渡连接于所述第三斜边的第二水平边；所述第三斜边与所述纵桁面板的夹角为90°～150°。...

【技术特征摘要】
1.一种风帆基座加强结构，包括位于甲板上方的圆筒状的基座、设置于所述基座和所述甲板所形成直角处的肘板，以及位于所述甲板下方用于支撑所述甲板的多条平行的纵桁，所述纵桁的底部连接于垂直于所述纵桁的纵桁面板，其特征在于，垂直于所述纵桁设置有多条平行的横向强框架；其中一条所述横向强框架经过所述圆筒状加强体的中心；任意两条相邻的所述横向强框架的间距均相同且大于索虎基座的半径；所述横向强框架底部连接有垂直于所述横向强框架的横向强框架面板；在所述纵桁之间以及所述纵桁和所述横向强框架之间连接有多段弧面加强板，所述弧面加强板形成一个与所述基座在竖直方向上对位的圆筒状加强体；在所述纵桁之间以及所述纵桁和所述圆筒状加强体之间还设置有多块平面加强板；每个所述平面加强板与一个所述肘板在竖直方向上对位；相邻两个所述纵桁之间的间距设置为所述基座内径的0.15～0.25倍；所述纵桁的高度W1设置为所述基座内径的0.2～0.3倍；所述横向强框架的高度W2设置为所述纵桁高度的1～3倍；所述平面加强板的最大高度等于所述纵桁高度；所述弧面加强板的最大高度等于所述横向强框架的高度；连接于所述纵桁之间的所述弧面加强板的底部开设有开口从而形成拱桥构型，所述开口的边界包括以所述纵桁面板为起点朝所述弧面加强板中部斜向延伸的两个第一斜边，以及位于两条所述第一斜边之间且平行于所述纵桁面板的短直边；所述短直边距离所述纵桁面板的高度大于所述第一斜边顶点距离所述纵桁面板的高度，且所述第一斜边顶点与所述短直边的端点之间过渡连接有第一圆弧；所述开口相对于所述短直边的垂直平分线轴对称；所述纵桁的高度W1、所述弧面加强板的展长L以及所述弧面加强板的顶端到所述短直边的高度H...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓玲，彭贵胜，陈立，侯玉品，王景洋，崔树岩，艾厚帅，沙明文，刘宁，于世旭，
申请(专利权)人：大连船舶重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21