一种船舶舱壁趾端结构及其设计方法技术

本发明专利技术涉及一种船舶舱壁趾端结构及其设计方法,包括弧度板、第一面板扁钢和第二面板扁钢,弧度板包括圆弧边和圆弧连接板，圆弧连接板包括第一水平边、第一竖直边、第二竖直边和第二水平边；第二竖直边与第一水平边和第二水平边分别垂直连接，圆弧边连接第一竖直边和第二水平边，并向圆弧连接板方向凹陷；第一面板扁钢紧贴圆弧边焊接固定，且第一面板扁钢设在圆弧边在竖直方向投影靠上的一段圆弧上；第一面板扁钢一端为削尖的第一削斜结构，第一削斜结构端部夹角为锐角。本发明专利技术在弧度板上设两段面板扁钢，底部的面板扁钢端部削斜，而且底部面板扁钢厚度比顶部面板扁钢小，这样的结构使得弧度板趾端应力集中现象消除，延长了弧度板趾端的使用寿命。

A kind of ship bulkhead toe structure and its design method

【技术实现步骤摘要】
一种船舶舱壁趾端结构及其设计方法
本专利技术涉及船舶设计和建造
，特别涉及一种船舶舱壁趾端结构及其设计方法。
技术介绍
目前由于船舶在航行过程中受自身重力、波浪载荷以及各种动加速度的联合作用，其结构承受着较大的受力作用。船舶结构设计建造时，由于布置需要，时常不可避免地会产生诸如舱壁或平台板终止在高应力区域的现象，由此带来结构趾端的应力集中现象，导致趾端节点设计疲劳寿命低，运营过程中容易产生裂纹。为减小船舶结构趾端应力集中，通常的做法是在结构端部设置插入板，插入板的板厚通常比周围主体结构更厚，可带有圆弧且弧边可焊以扁钢。这种常规趾端节点设计型式可以一定程度上减少应力集中，但其弧度自由边以及插入板趾端仍然有应力集中现象。当节点处于诸如船体舯部距离中和轴较远位置等受力较大位置时，依然容易产生裂纹。尤其是插入板趾端以及扁钢停止处包角焊接的设计疲劳寿命不易满足要求。
技术实现思路
为了解决现有的插入弧度板趾端应力集中的问题，本专利技术的目的是提供一种船舶舱壁趾端结构及其设计方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶舱壁趾端结构，其特征在于，包括弧度板（10）、第一面板扁钢（20）和第二面板扁钢（30）,/n所述弧度板（10）包括圆弧边（11）和所述圆弧边一体化连接的圆弧连接板，所述圆弧连接板包括第一水平边（12）、第一竖直边（13）、第二竖直边（14）和第二水平边（15）；/n所述第一水平边（12）在所述第二水平边（15）上方，所述第一水平边（12）的长度小于所述第二水平边（15）的长度；/n所述第一竖直边（13）与所述第一水平边（12）垂直，所述第二竖直边（14）与所述第一水平边（12）和所述第二水平边（15）分别垂直连接，所述第一竖直边（13）的长度小于所述第二竖直边（14）的长度；/n...

【技术特征摘要】
1.一种船舶舱壁趾端结构，其特征在于，包括弧度板（10）、第一面板扁钢（20）和第二面板扁钢（30）,
所述弧度板（10）包括圆弧边（11）和所述圆弧边一体化连接的圆弧连接板，所述圆弧连接板包括第一水平边（12）、第一竖直边（13）、第二竖直边（14）和第二水平边（15）；
所述第一水平边（12）在所述第二水平边（15）上方，所述第一水平边（12）的长度小于所述第二水平边（15）的长度；
所述第一竖直边（13）与所述第一水平边（12）垂直，所述第二竖直边（14）与所述第一水平边（12）和所述第二水平边（15）分别垂直连接，所述第一竖直边（13）的长度小于所述第二竖直边（14）的长度；
所述圆弧边（11）连接所述第一竖直边（13）和所述第二水平边（15），并向所述圆弧连接板方向凹陷；
所述第一面板扁钢（20）紧贴所述圆弧边（11）焊接固定，且所述第一面板扁钢（20）设置在所述圆弧边（11）在竖直方向投影靠上的一段圆弧上；
所述第一面板扁钢（20）的一端为削尖的第一削斜结构（21），所述第一削斜结构（21）端部夹角为锐角，所述第一削斜结构（21）的边缘靠近所述圆弧边（11）与所述第一竖直边（13）相交的位置，所述第一面板扁钢（20）的另一端部不进行削斜处理；
所述第二面板扁钢（30）焊接固定在所述圆弧边（11）在竖直方向投影靠下的一端圆弧上；所述第二面板扁钢（30）在竖直方向与所述第二水平边（15）的夹角为θ1；
所述第二面板扁钢（30）一端靠近所述第一面板扁钢（20）未被削斜的一端，所述第二面板扁钢（30）另一端进行削斜处理为第二削斜结构（31），所述第二削斜结构（31）端部夹角为锐角θ2，所述第二削斜结构（31）端部距离所述第二水平边（15）水平方向上的的距离为c，所述第二削斜结构（31）端部距离所述第二水平边（15）竖直方向上的的距离为d；
所述第二面板扁钢（30）与所述第一面板扁钢（20）在所述圆弧边（11）上的连接处预留有板缝（40），所述板缝（40）在所述圆弧边（11）竖直方向高度二分之一的下方；
所述第二面板扁钢（30）的厚度小于所述第一面板扁钢（20）的厚度，所述第一面板扁钢（20）和所述第二面板扁钢（30）的宽度相同。


2.如权利要求1所述的一种船舶舱壁趾端结构，其特征在于，
所述第二水平边（15）的长度为a,第二竖直边（14）的高度为b，而且b>a，所述a值数值范围为310mm-1030mm,所述b值数值范围为370mm-1340mm；
所述第一面板扁钢（20）的半径为R1,所述第二面板扁钢（30）的半径为R2,且所述R1小于R2，所述R1数值范围为300mm-1000mm,所述R2数值范围为301mm-1500mm；
所述板缝（40）在水平方向上的投影与所述第二削斜结构（31）端部的距离为L；所述L数值范围为200mm-1000mm；
所述c值为10mm-40mm,所述d值为10mm-30mm；
所述θ2数值范围在5°-30°；
所述θ1的数值范围在5°-25°。


3.一种船舶舱壁趾端结构的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
首先，将弧度板（10）的圆弧连接板焊接固定在船舶高应力区域后，通过软件对第一面板扁钢（20）和第二面板扁钢（30）的结构强度进行应力分析，得出第二面板扁钢（30）趾部应力值为S1；
其次，增加所述第二面板扁钢（30）的厚度，每次增加所述第二面板扁钢（30）厚度的20%-30%，通过软件进行分析所述第二面板扁钢（30）的应力值为S2；
最后，对比所述S2和所述S1，
如果所述S2为所述S1的30%-60%，则终止增加第二面板扁钢（30）厚度，完成设计；
如果所述S2未在所述S1的30%-60%的范围内，则继续增加第二面板扁钢（30）厚度，继续通过软件进行应力测试分析，直至所述S2为所述S1的30%-60%。


4.一种船舶舱壁趾端结构的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
首先，将弧度板（10）的圆弧连接板焊接固定在船舶高应力区域后，通过软件对第一面板扁钢（20）和第二面板扁钢（30）的结构强度进行应力分析，得出第二面板扁钢（30）趾部应力值为S3；
其次，增加所述第二面板扁钢（30）的半径R2的大小，每次增加所述第二面板扁钢（30）半径R2的5%-10%，通过软件进行分析所述第二面板扁钢（30）的应力值为S4；
最后，对比所述S4和所述S3，
如果所述S4为所述S3的30%-60%，则终止增加第二面板扁钢（30）的半径，完成设计；
如果所述S4未在所述S3的30%-60%的范围内，则继续增加第二面板扁钢（30）的半径，继续通过软件进行应力测试分析，直至所述S4为所述S3的30%-60%。


5.一种船舶舱壁趾端结构的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳颖，刘金峰，杨仁记，
申请(专利权)人：沪东中华造船集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31