船舶结构设计中生产工艺性问题分析

张园园

南京普宁船舶设计有限公司  210000     江苏省

摘要：近年来，随着我国船舶生产建造技术不断创新进步，船舶制造产业迅速发展，为中国海洋运输事业提供了有力支撑。船体结构设计在船舶生产设计中起关键作用，其质量水平直接影响船舶产品质量和船舶航行安全，对船舶工业和水路运输行业的发展至关重要。

关键词：船舶结构设计；生产工艺性；问题； 

引言

船舶构造的每个阶段和环节间的相互依赖性不容忽视，任何微小的误差都可能对船只的整体品质和效能产生深远影响。当前，鉴于船舶结构设计与制造工艺的复杂特性，工艺相关的问题在设计过程中时常浮现。在进行船舶设计和生产时，不仅需确保其能满足实际施工规范，而且性能的卓越性也是关键考量因素。因此，强化对两者间关系的重视至关重要，设计阶段既要精心策划结构方案，又需谨慎挑选制造技术，全面深入的研究并不断优化设计成果，以期通过这种方式提升船舶的构建标准和整体效能表现。

1.船体结构设计的性能要求

1.1安全性

随着时代的发展，船舶产品必须具备安全性这一重要属性。船舶设计生产环境发生了较大的变化，给船舶安全性带来了重大影响。在实际设计和生产过程中，许多不同因素会对船舶的安全航行产生不同程度的影响。因此，在开展船体设计时，工程师必须特别关注船体结构的安全性，并最大限度地选择绿色环保材料，以确保船体具备充足的安全性能，从而有效保证船舶在后期航行过程中的持久安全性。

1.2适用性

在船舶构建蓝图中，关键的是兼顾其功能性与美学，既要保证结构坚固安全，又要赋予船只独特的视觉魅力。船舶结构设计的精细度超乎想象，设计师在实践操作中需精确考量其广泛的适应性。换句话说，设计过程中的每个步骤都应基于具体情境，让创新理念与现实需求紧密结合，以确保最终成果能满足实际规定。为了确保船体结构的广泛适用性，设计师必须采取精准的方法和策略，以确保其在各种环境和任务中的高效运作。

1.3完整性

鉴于舰船服役环境的复杂多变，整体加固对舰船是必不可少的。为了更好地发挥舰船的各种功能，我们需要强化各种船型之间的功能协同，并确保其与机械工况的匹配，以满足现代发展要求。为了保证舰船的总体载荷性能，在保持总体载荷的同时，我们也必须尽可能满足最大的动力需求。通过研究，设计者可以获得更多的船舶结构设计经验，并采用高效的方法来实现船舶的功能概念与计算，使船舶的设计更加科学合理。

2.船舶结构设计中生产工艺性问题

2.1设计理念太过于陈旧

为了革新船舶设计的视角，至关重要的是要与时代的进步和市场需求保持同步。然而，一些设计师依然固守旧有的思维方式，对船舶的实际运营需求和船体构造工艺的改进缺乏深度考量。过于保守的船舶设计思路往往导致船只的使用寿命短暂，并制约了造船业的前行步伐。在当前阶段，如果继续沿用传统设计原则，显然无法满足行业日新月异的需求。特别是在船舶设计过程中，应当秉持科学的导向，将创新设计理念融入到船舶结构设计的各个环节，这将在无形中提升设计师的基础素养，进而逐步改善船舶设计的合理性，促进整个船舶设计领域的持久进步。

2.2管理精细化没有落实

为了高效利用资金，落实精细化管理是关键。利用信息化技术对造船成本进行数据分析，可以避免资金的滥用，并促进管理部门与监理部门的协作，从而提出改进造船工程的建议。然而，由于对新理念的缺乏接受，精细化管理方面出现问题。为了控制成本和资金，船舶企业购买的材料质量未达到标准，这可能给船舶结构和制造工艺带来麻烦。检查时，整个工程质量和水平都无法达到要求，对建筑工程造成巨大损失，导致资金亏损不可挽回。此外，对物资采购市场信息的了解不全面，不仅会增加材料成本，还无法保证施工质量和水平，最终造成无法挽回的损失。为了解决这些问题，需要采取措施，如加强对新理念的培训和推广，提高精细化管理水平，加强对物资采购市场的信息收集等。

2.3船舶结构蚀耗比较严重

此外，舰船的腐蚀问题一直是舰船结构制造过程中的一个挑战。腐蚀现象主要体现在船体上，特别是焊缝和应力集中区域出现腐蚀，船舶结构的变形如扭转和拱起，船舶主要部件遭受开裂和断裂，舰船整体或部分强度下降会严重影响其安全性和稳定性能。这些现象可能对舰船的安全性和使用性能造成严重危害，因此在舰船结构设计中必须高度重视，并提出有效的预防或延缓侵蚀损害的方法。

3.解决船舶结构设计中生产工艺性问题的对策

3.1加快设计理念的创新

为了有效解决船体结构设计中与生产工艺相关的问题，我们需要推动设计理念的创新。随着船舶应用和全球化步伐的加快，我们可以利用更多新能源，如海上风能和太阳能等，扩大船舶的动力来源，提升航行能力。过去，柴油内燃机是船舶的主要动力来源，但其对生态环境造成严重污染，同时也限制了船舶使用年限。因此，优化船舶核心部位的电力驱动系统是一个可行的方案。具体而言，通过配置适当的电池系统并实现持续使用，船舶可以保持航行速度，而借助风力发电和太阳能发电等形式补充电源，船舶的远程续航能力将得到加强。船体结构设计也要注重创新思维，尤其在优化船舶外观形状方面。这样不仅能提高整体性能，还能增加美观度，这是船体设计者必须长期思考的问题。为了减少船舶在航行过程中所受到的阻力，提高耐腐蚀性能，我们可以考虑在船底涂装纳米级耐腐蚀涂层板，这种创新的设计理念将有助于推进船体结构设计的发展，提升船舶的航行能力。

3.2加强船舶结构质量，确保船舶结构设计合理化

首要任务在于实施全面的结构设计，关注点包括结构的耐用性、稳定性、耐腐蚀性和隔音效果，同时选择适宜的材料。为了验证设计方法的科学性和有效性，会运用尖端的数值模拟技术对船舶模型进行仿真分析。其次，船舶钢材的质量直接影响船舶的整体性能。因此，挑选材料时需高度重视材料的强度、防腐特性和防火能力，确保其符合设计要求。采购阶段，需严格审查原材料，确保其来源的真实可信。在建造船舶的过程中，必须遵守标准的生产工艺和操作流程，以保障产品质量。同时，加强质量检验和验收环节，对发现的问题即时排查解决，确保船舶结构符合设计规范。在组装过程中，精确度是关键，以保证组装质量。

3.3建立数字化信息库

随着现代船舶行业的蓬勃发展，传统的生产模式面临着革新需求，对于船舶制造商来说，快速适应并制定创新标准是一项挑战。在这个背景下，企业应积极拥抱信息技术的力量，构建一个全面的船体结构设计数字资源库。这个库将精细划分不同船型和关键参数，形成有序的管理体系，不仅能够实时支持现场的建造流程，而且还能为后续型号的设计提供宝贵的参考。从微观的船体部件信息统计，到宏观的钢板剩余材料和工艺装备管理，整个过程都可以通过数字化平台实现高效便捷的查询和管理，从而有效减轻设计、生产和建造过程中数据处理的繁重任务，间接提升船舶制造的整体效率。

4.结束语

在船舶制造过程中，船体结构设计与生产工艺密切相关并且是一个重要的环节。要实现高效、低成本、高质量的生产结果，充分考虑生产工艺的可行性、材料选择、工装设计以及自动化技术的应用至关重要。

参考文献

[1]赵芬,顾秋云,徐雪阳,等.基于船体详细设计的船舶建造研究[J].中国科技投资,2022(1):270.

[2]夏小浩.船体结构详细设计的生产工艺性问题探讨[J].中国水运（下半月）,2021,14(1):8-9.

[3]张靖.船体结构详细设计的生产工艺性问题探讨[J].科研,2022(53):42.