一種單縱艙壁型超大型油輪的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種單縱艙壁型超大型油輪，包括超大型油輪貨艙區(qū)，其中，還包括：一道中縱艙壁，所述超大型油輪貨艙區(qū)域內(nèi)設置了僅有一道的中縱艙壁；主要支撐構(gòu)件，所述主要支撐構(gòu)件呈現(xiàn)類桁架特征，在腹板的較低應力水平區(qū)域設置數(shù)量不等的大、小開孔。本實用新型的結(jié)構(gòu)可以不僅僅使得該新式超大型油輪（VLCC）不僅僅結(jié)構(gòu)重量更輕，工藝更省，且結(jié)構(gòu)疲勞壽命達到傳統(tǒng)超大型油輪（VLCC）設計使用壽命的1.3倍以上。
【專利說明】一種單縱艙壁型超大型油輪
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種超大型油輪，尤其涉及一種單縱艙壁型超大型油輪。
【背景技術】
[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6至圖8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)較為復雜，工藝繁復。而且，傳統(tǒng)VLCC—直沒有采用一道中縱艙壁，其主要原因是不能保證中縱艙壁及主要支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)強度是否安全。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對上述技術方案存在的缺陷，為了解決上述問題，本實用新型提供一種單縱艙壁型超大型油輪，包括超大型油輪貨艙區(qū)，其中，還包括:一道中縱艙壁，所述超大型油輪貨艙區(qū)域內(nèi)設置了僅有一道中縱艙壁；主要支撐構(gòu)件，所述主要支撐構(gòu)件具有明顯的類桁架特征，所述類桁架特為具有增加的縱艙壁垂直桁、甲板強橫梁以及橫艙壁水平桁的端部連接面積，以及在所述主要支撐構(gòu)件的較低應力區(qū)域設置有開孔。
[0004]上述單縱艙壁型超大型油輪，其中，所述舷側(cè)主要支撐構(gòu)件的腹板具有一排角隅導圓孔。
[0005]上述單縱艙壁型超大型油輪，其中，還包括橫艙壁，所述超大型油輪貨艙區(qū)的橫艙壁數(shù)量為至少6對。
[0006]上述單縱艙壁型超大型油輪，其中，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)底板之間在所述單縱艙壁型超大型油輪的舭部區(qū)域以一圓弧連接。
[0007]上述單縱艙壁型超大型油輪，其中，所述圓弧為以I至3個縱骨間距為半徑，圓心角為90°的圓弧。
[0008]上述單縱艙壁型超大型油輪，其中，還包括縱向強力構(gòu)件，次要構(gòu)件，半強框構(gòu)件，所述半強框構(gòu)件平行于所述主要支撐構(gòu)件所述主要支撐構(gòu)件布置在所述主要支撐構(gòu)件的跨距中點附近，并且與所述縱向強力構(gòu)件相連，共同支撐相鄰的次要構(gòu)件。
[0009]由于采用了上述技術方案，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型的結(jié)構(gòu)可以不僅僅使得該新式超大型油輪(VLCC)不僅僅結(jié)構(gòu)重量更輕，工藝更省，且結(jié)構(gòu)疲勞壽命達到傳統(tǒng)超大型油輪(VLCC)設計使用壽命的1.3倍以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型單縱艙壁VLCC的中橫剖面示意圖；
[0011]圖2為本實用新型單縱艙壁VLCC的主要支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本實用新型單縱艙壁VLCC的由橫艙壁水平桁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為本實用新型中平行于主要支撐構(gòu)件布置的中底縱桁附近半強框構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5為本實用新型中平行于主要支撐構(gòu)件布置的舭部區(qū)域半強框構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6為傳統(tǒng)艙壁VLCC的中橫剖面示意圖；
[0016]圖7為傳統(tǒng)艙壁VLCC的主要支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖8為傳統(tǒng)艙壁VLCC的由橫艙壁水平桁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖9為本實用新型單縱艙壁型VLCC結(jié)構(gòu)設計思路的流程圖；
[0019]圖10為本實用新型新式單縱艙壁VLCC主要支撐構(gòu)件拓撲優(yōu)化的過程分解的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。
[0021]如圖1至圖5所示，本實用新型提供一種單縱艙壁型超大型油輪，包括超大型油輪貨艙區(qū)，其中，還包括:一道中縱艙壁1，所述超大型油輪貨艙區(qū)域內(nèi)設置了僅有一道的中縱艙壁I ;主要支撐構(gòu)件2，所述主要支撐構(gòu)件具有明顯的類桁架特征21—增加縱艙壁垂直桁、甲板強橫梁以及橫艙壁水平桁的端部連接面積的同時，在所有主要支撐構(gòu)件的較低應力區(qū)域設置大、小開孔22，所述舷側(cè)主要支撐構(gòu)件的腹板分別具有一排方形(角隅導圓)孔23。
[0022]優(yōu)選的，所述內(nèi)殼縱艙壁和所述內(nèi)底板(未在附圖中示出)之間在所述單縱艙壁型超大型油輪的舭部區(qū)域以約I?3個縱骨間距為半徑的四分之一圓弧24連接。
[0023]優(yōu)選的，所述超大型油輪貨艙區(qū)的橫艙壁4數(shù)量為至少6對，且不設置制蕩艙壁。
[0024]優(yōu)選地，所述半強框構(gòu)件3，所述半強框構(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)件跨距中點附近，與其他縱向強力構(gòu)件相連，共同支撐相鄰的次要構(gòu)件。
[0025]如圖9-圖10所示，圖9為本實用新型單縱艙壁型VLCC結(jié)構(gòu)設計思路的流程圖；圖10為本實用新型新式單縱艙壁VLCC主要支撐構(gòu)件拓撲優(yōu)化的過程分解的流程圖。本船型將是采用雙底、雙殼、僅一道中縱艙壁的布置方式，這與以往的VLCC布置方式將有很大的不同。目前隨著結(jié)構(gòu)分析技術和船廠建造工藝能力的日益增強，是使得單縱艙壁VLCC的結(jié)構(gòu)設計成為可能。而在新開發(fā)的VLCC主要支撐構(gòu)件構(gòu)型設計中將采用接近更符合Michell準則(最小重量桁架)的類桁架結(jié)構(gòu)形式。拓撲優(yōu)化理論將在本船的設計中得到充分的體現(xiàn)。近年來，連續(xù)體結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化理論已經(jīng)在航空航天、汽車制造、復合材料領域得到極大的推廣應用，優(yōu)化設計技術已經(jīng)很成熟。但在整體船舶結(jié)構(gòu)設計領域的應用尚屬首次，這也是本專利的特點之一。在本船型開發(fā)中應用的分析技術有:滿足油船共同規(guī)范的艙段有限元分析技術；連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化技術；主要支撐構(gòu)件的參數(shù)化建模工作和形狀優(yōu)化工作；精細網(wǎng)格有限元法疲勞分析技術等。
[0026]綜上所述，本船型將是采用雙底、雙殼、僅一道中縱艙壁的新型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)設計的構(gòu)型和節(jié)點，例如僅有一道中縱艙壁、主要支撐構(gòu)件腹板大開孔、呈現(xiàn)類桁架特征等。傳統(tǒng)VLCC 一直沒有采用一道中縱艙壁的主要原因是不能保證中縱艙壁及主要支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)強度是否安全。而在本船船型開發(fā)過程中，不僅僅完成了大量的、全面的計算分析工作來分析新型結(jié)構(gòu)的安全性，而且應用最新型的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化技術來輔助結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。
[0027]以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非因此限制本實用新型的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本實用新型說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種單縱艙壁型超大型油輪，包括超大型油輪貨艙區(qū)，其特征在于，還包括:一道中縱艙壁，所述超大型油輪貨艙區(qū)域內(nèi)設置了僅有一道中縱艙壁；主要支撐構(gòu)件，所述主要支撐構(gòu)件具有類桁架特征所述類桁架特征具有增加的縱艙壁垂直桁、甲板強橫梁以及橫艙壁水平桁的端部連接面積，以及在所有主要支撐構(gòu)件的較低應力區(qū)域設置的大開孔和小開孔。
2.根據(jù)權利要求1所述單縱艙壁型超大型油輪，其特征在于，所述舷側(cè)主要支撐構(gòu)件的腹板具有一排角隅導圓孔。
3.根據(jù)權利要求1所述單縱艙壁型超大型油輪，其特征在于，還包括橫艙壁，所述超大型油輪貨艙區(qū)的橫艙壁數(shù)量為至少6對。
4.根據(jù)權利要求1所述單縱艙壁型超大型油輪，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)底板之間在所述單縱艙壁型超大型油輪的舭部區(qū)域一圓弧連接。
5.根據(jù)權利要求1所述單縱艙壁型超大型油輪，其特征在于，所述圓弧為以I至3個縱骨間距為半徑，圓心角為90度的圓弧。
6.根據(jù)權利要求1所述單縱艙壁型超大型油輪，其特征在于，還包括縱向強力構(gòu)件，次要構(gòu)件，半強框構(gòu)件，所述半強框構(gòu)件平行于所述主要支撐構(gòu)件布置在所述主要支撐構(gòu)件跨距中點附近，并且與所述縱向強力構(gòu)件相連，共同支撐相鄰的所述次要構(gòu)件。
【文檔編號】B63B3/56GK203666908SQ201320839077
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年12月18日
【發(fā)明者】邱偉強, 李從波, 朱建璋, 張超, 孫利, 沈永紅, 謝小龍, 張帆, 朱云龍, 王偉飛, 姜志宇, 劉寅華, 蔡詩劍, 孫建坤 申請人:中國船舶工業(yè)集團公司第七〇八研究所