本實(shí)用新型涉及一種水上交通工具,更具體地說,它涉及一種船舶結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)的發(fā)展,船舶的種類得到的極大的增加,對(duì)船舶的航行速度要求也得到的進(jìn)一步的提高,如高速海事巡邏艇。船舶主要由船身、主甲板和上層建筑,主甲板是船身上的鋼板,將船舶分隔成上、中、下層,船身為主甲板以下的空間,上層建筑為主甲板以上的建筑。船舶在高速航行時(shí),在船舶航行方向上,船舶受到很大的縱向壓力,使船舶產(chǎn)生縱向彎曲,縱向彎曲會(huì)對(duì)船舶造成破壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型的目的在于提供一種縱向抗彎能力較大的船舶結(jié)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種船舶結(jié)構(gòu),包括船身、主甲板和上層建筑,主甲板置于船身和上層建筑之間,所述船身的兩側(cè)均設(shè)有加強(qiáng)組,加強(qiáng)組包括第一加強(qiáng)筋、第二加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽,第二加強(qiáng)筋置于第一加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽之間,第一加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽均沿船身的軸向設(shè)置;主甲板包括第一抗彎部、第二抗彎部和第三抗彎部,第二抗彎部置于第一抗彎部和第三抗彎部之間,第一抗彎部、第二抗彎部和第三抗彎部均呈弧狀;上層建筑包括側(cè)壁、前端壁、后端壁和上甲板,上甲板與主甲板相對(duì),上甲板的兩端分別與前端壁和后端壁連接,前端壁和后端壁通過側(cè)壁連接,前端壁呈圓弧狀,后端壁的兩側(cè)設(shè)有抗彎板,抗彎板的外壁呈弧狀,抗彎板的一端設(shè)有加強(qiáng)板,加強(qiáng)板與上甲板連接,上甲板上設(shè)有凸起,凸起包括第一氣壓面和第二氣壓面,第一氣壓面和第二氣壓面通過導(dǎo)流面連接,第一氣壓面和第二氣壓面均呈圓弧狀。
通過采用上述技術(shù)方案,船舶在航行時(shí),在航行方向上,船身主要受到水產(chǎn)生的縱向壓力,上層建筑受到氣流產(chǎn)生的縱向壓力,由于船身和上層建筑通過主甲板連接,因此,由縱向壓力產(chǎn)生的縱向彎曲會(huì)使整個(gè)船體產(chǎn)生彎曲。通過通過船身的兩側(cè)均設(shè)有加強(qiáng)組,加強(qiáng)組包括第一加強(qiáng)筋、第二加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽,第二加強(qiáng)筋置于第一加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽之間,第一加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽均沿船身的軸向設(shè)置,通過第一加強(qiáng)筋、第二加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽對(duì)船身的兩側(cè)進(jìn)行加強(qiáng),第一加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽沿船身的軸向設(shè)置增加了船身的縱向抗彎強(qiáng)度,加強(qiáng)槽位于水面下,水流在加強(qiáng)槽中流動(dòng)時(shí)流速增加,流速增加使水流對(duì)船身的壓力減小,從而降低的船身受到的壓力,第二加強(qiáng)筋在第一加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽之間進(jìn)行加強(qiáng),通過第一加強(qiáng)筋、第二加強(qiáng)筋和加強(qiáng)槽的組合,使船身的縱向抗彎強(qiáng)度進(jìn)一步增加;主甲板包括第一抗彎部、第二抗彎部和第三抗彎部,第二抗彎部置于第一抗彎部和第三抗彎部之間,第一抗彎部、第二抗彎部和第三抗彎部均呈弧狀,當(dāng)船身和上層建筑產(chǎn)生彎曲時(shí),對(duì)主甲板產(chǎn)生擠壓,第一抗彎部和第三抗彎部產(chǎn)生彎曲,第一抗彎部和第三抗彎部對(duì)第二抗彎部產(chǎn)生擠壓,第二抗彎部產(chǎn)生彎曲并產(chǎn)生反作用力,反作用力作用于第一抗彎部和第三抗彎部,減小了第一抗彎部和第三抗彎部上的彎矩,從而增加了主甲板的縱向抗彎強(qiáng)度,同時(shí),主甲板能對(duì)船身和上層建筑起到支撐作用,減小船身和上層建筑上的彎矩;通過上層建筑本體包括側(cè)壁、前端壁、后端壁、和上甲板,上甲板與主甲板相對(duì),上甲板的兩端分別與前端壁和后端壁連接,前端壁和后端壁通過側(cè)壁連接,上層建筑由側(cè)壁、前端壁、后端壁和上甲板共同形成圍壁結(jié)構(gòu),該圍壁結(jié)構(gòu)置于主甲板上而形成封閉或半封閉的空間,用以放置船舶裝備和供船員工作,通過前端壁呈圓弧狀,在船舶航行時(shí),前端壁易受到波浪的沖擊,前端壁產(chǎn)生彎曲并對(duì)側(cè)壁產(chǎn)生壓力,側(cè)壁產(chǎn)生反作用力,反作用力作用于前端壁,使前端壁上的彎矩減小,前端壁抵抗波浪沖擊產(chǎn)生的能力增加;通過后端壁的兩側(cè)設(shè)有抗彎板,抗彎板的外壁呈弧狀,通過抗彎板受到縱向彎曲時(shí)產(chǎn)生抵抗彎曲的應(yīng)力,增加上層建筑抵抗縱向彎曲的能力;通過抗彎板的一端設(shè)有加強(qiáng)板,加強(qiáng)板由連接于抗彎板的一端向上甲板傾斜并延伸至上甲板,增加上甲板與側(cè)壁的連接強(qiáng)度,同時(shí),對(duì)上甲板進(jìn)行斜向支撐,增加上甲板抵抗縱向彎曲的能力;通過上甲板上設(shè)有凸起,凸起包括第一氣壓面和第二氣壓面,第一氣壓面和第二氣壓面通過導(dǎo)流面連接,第一氣壓面和第二氣壓面均呈圓弧狀,船舶高速前進(jìn)時(shí)受到氣流的阻礙,氣流首先作用在第一氣壓面上,氣流在第一氣壓面上形成邊界層,邊界層氣流對(duì)第一氣壓面產(chǎn)生壓力,該壓力具有與船舶航行方向相反的分力,使上甲板受到縱向壓力,第一氣壓面呈圓弧狀使氣流流動(dòng)的阻力較小,氣流能快速的流過第一氣壓面,使第一氣壓面上的壓力較?。煌瑯拥?,氣流在第三導(dǎo)流面上流動(dòng)形成邊界層,邊界層氣流對(duì)第三導(dǎo)流面產(chǎn)生壓力,該壓力具有一分力,該分力的方向與船舶航行方向相反,并抵消了大部分氣流對(duì)第一氣壓面產(chǎn)生的壓力,從而減小了船舶航行的阻力,第二氣壓面呈圓弧狀有利于氣流貼著第二氣壓面流過而形成邊界層;導(dǎo)流面呈弧狀、且導(dǎo)流面的兩端分別與第一氣壓面和第二氣壓面平齊,導(dǎo)流面需要有良好的光滑度,防止氣流在導(dǎo)流面上產(chǎn)生脫流現(xiàn)象,保證氣流能充分的從第一氣壓面流到第二氣壓面;因此,當(dāng)氣流依次流過第一氣壓面、導(dǎo)流面和第二氣壓面時(shí),上甲板受到的縱向壓力較小。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:抗彎板與側(cè)壁連接、且沿主甲板的軸向設(shè)置。
通過采用上述技術(shù)方案,抗彎板與側(cè)板連接、且沿主甲板的軸向設(shè)置,抗彎板對(duì)側(cè)壁進(jìn)行支撐,在主甲板的軸向?qū)?cè)壁進(jìn)行加強(qiáng)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:上甲板上設(shè)有用于平衡方向的尾翼。
通過采用上述技術(shù)方案,通過上甲板上設(shè)有用于平衡方向的尾翼,當(dāng)船舶受到氣流的擾動(dòng)而產(chǎn)生方向偏轉(zhuǎn)時(shí),作用在尾翼上的氣動(dòng)力就會(huì)產(chǎn)生與偏轉(zhuǎn)方向相反的力矩,促使船舶恢復(fù)原來的方向,從而使船舶的航行方向平衡;其中尾翼的數(shù)量優(yōu)選為兩個(gè)、且尾翼垂直于上甲板設(shè)置,增加尾翼的受力面積,使尾翼能產(chǎn)生較大的力矩來恢復(fù)船舶的偏轉(zhuǎn)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中附圖標(biāo)記:1、船身;11、第一加強(qiáng)筋;12、第二加強(qiáng)筋;13、加強(qiáng)槽;2、主甲板;21、第一抗彎部;22、第二抗彎部;23、第三抗彎部;3、上層建筑;31、前端壁;32、側(cè)壁;33、后端壁;4、上甲板;41、凸起;411、第一氣壓面;412、導(dǎo)流面;413、第二氣壓面;42尾翼。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
一種船舶結(jié)構(gòu),包括船身1、主甲板2和上層建筑3,主甲板2置于船身1和上層建筑3之間,所述船身1的兩側(cè)均設(shè)有加強(qiáng)組,加強(qiáng)組包括第一加強(qiáng)筋11、第二加強(qiáng)筋12和加強(qiáng)槽13,第二加強(qiáng)筋12置于第一加強(qiáng)筋11和加強(qiáng)槽13之間,第一加強(qiáng)筋11和加強(qiáng)槽13均沿船身1的軸向設(shè)置;主甲板2包括第一抗彎部21、第二抗彎部22和第三抗彎部23,第二抗彎部22置于第一抗彎部21和第三抗彎部23之間,第一抗彎部21、第二抗彎部22和第三抗彎部23均呈弧狀;上層建筑包括側(cè)壁32、前端壁31、后端壁33和上甲板4,上甲板4與主甲板1相對(duì),上甲板4的兩端分別與前端壁31和后端壁33連接,前端壁31和后端壁33通過側(cè)壁32連接,前端壁31呈圓弧狀,后端壁33的兩側(cè)設(shè)有抗彎板331,抗彎板331的外壁呈弧狀,抗彎板331的一端設(shè)有加強(qiáng)板332,加強(qiáng)板332與上甲板4連接,上甲板4上設(shè)有凸起41,凸起包括第一氣壓面41和第二氣壓面43,第一氣壓面41和第二氣壓面43通過導(dǎo)流面42連接,第一氣壓面41和第二氣壓面42均呈圓弧狀。
通過采用上述技術(shù)方案,船舶在航行時(shí),在航行方向上,船身1主要受到水產(chǎn)生的縱向壓力,上層建筑3受到氣流產(chǎn)生的縱向壓力,由于船身1和上層建筑3通過主甲板2連接,因此,由縱向壓力產(chǎn)生的縱向彎曲會(huì)使整個(gè)船體產(chǎn)生彎曲。通過通過船身1的兩側(cè)均設(shè)有加強(qiáng)組,加強(qiáng)組包括第一加強(qiáng)筋11、第二加強(qiáng)筋12和加強(qiáng)槽13,第二加強(qiáng)筋12置于第一加強(qiáng)筋11和加強(qiáng)槽13之間,第一加強(qiáng)筋11和加強(qiáng)槽13均沿船身的軸向設(shè)置,通過第一加強(qiáng)筋11、第二加強(qiáng)筋12和加強(qiáng)槽13對(duì)船身1的兩側(cè)進(jìn)行加強(qiáng),第一加強(qiáng)筋11和加強(qiáng)槽13沿船身的軸向設(shè)置增加了船身1的縱向抗彎強(qiáng)度,加強(qiáng)槽13位于水面下,水流在加強(qiáng)槽13中流動(dòng)時(shí)流速增加,流速增加使水流對(duì)船身1的壓力減小,從而降低的船身1受到的壓力,第二加強(qiáng)筋12在第一加強(qiáng)筋11和加強(qiáng)槽13之間進(jìn)行加強(qiáng),通過第一加強(qiáng)筋11、第二加強(qiáng)筋12和加強(qiáng)槽13的組合,使船身1的縱向抗彎強(qiáng)度進(jìn)一步增加;主甲板2包括第一抗彎部21、第二抗彎部22和第三抗彎部23,第二抗彎部22置于第一抗彎部21和第三抗彎部23之間,第一抗彎部21、第二抗彎部22和第三抗彎部23均呈弧狀,當(dāng)船身1和上層建筑3產(chǎn)生彎曲時(shí),對(duì)主甲板2產(chǎn)生擠壓,第一抗彎部21和第三抗彎部23產(chǎn)生彎曲,第一抗彎部21和第三抗彎部23對(duì)第二抗彎部22產(chǎn)生擠壓,第二抗彎部22產(chǎn)生彎曲并產(chǎn)生反作用力,反作用力作用于第一抗彎部21和第三抗彎部23,減小了第一抗彎部21和第三抗彎部23上的彎矩,從而增加了主甲板2的縱向抗彎強(qiáng)度,同時(shí),主甲板2能對(duì)船身1和上層建筑3起到支撐作用,減小船身1和上層建筑3上的彎矩;通過上層建筑本體包括側(cè)壁31、前端壁32、后端壁33和上甲板4,上甲板4與主甲板2相對(duì),上甲板4的兩端分別與前端壁31和后端壁33連接,前端壁31和后端壁33通過側(cè)壁32連接,上層建筑3由側(cè)壁32、前端壁31、后端壁33和上甲板4共同形成圍壁結(jié)構(gòu),該圍壁結(jié)構(gòu)置于主甲板2上而形成封閉或半封閉的空間,用以放置船舶裝備和供船員工作,通過前端壁31呈圓弧狀,在船舶航行時(shí),前端壁31易受到波浪的沖擊,前端壁31產(chǎn)生彎曲并對(duì)側(cè)壁32產(chǎn)生壓力,側(cè)壁32產(chǎn)生反作用力,反作用力作用于前端壁31,使前端壁31上的彎矩減小,前端壁31抵抗波浪沖擊產(chǎn)生的能力增加;通過后端壁33的兩側(cè)設(shè)有抗彎板331,抗彎板331的外壁呈弧狀,通過抗彎板331受到縱向彎曲時(shí)產(chǎn)生抵抗彎曲的應(yīng)力,增加上層建筑3抵抗縱向彎曲的能力;抗彎板331優(yōu)選與側(cè)板32連接、且沿主甲板2的軸向設(shè)置,抗彎板331對(duì)側(cè)壁32進(jìn)行支撐,在主甲板2的軸向?qū)?cè)壁32進(jìn)行加強(qiáng);通過抗彎板331的一端設(shè)有加強(qiáng)板332,加強(qiáng)板332由連接于抗彎板331的一端向上甲板4傾斜并延伸至上甲板4,增加上甲板4與側(cè)壁32的連接強(qiáng)度,同時(shí),對(duì)上甲板4進(jìn)行斜向支撐,增加上甲板4抵抗縱向彎曲的能力;通過上甲板4上設(shè)有凸起41,凸起41包括第一氣壓面411和第二氣壓面413,第一氣壓面411和第二氣壓面413通過導(dǎo)流面412連接,第一氣壓面411和第二氣壓面413均呈圓弧狀,船舶高速前進(jìn)時(shí)受到氣流的阻礙,氣流首先作用在第一氣壓面411上,氣流在第一氣壓面411上形成邊界層,邊界層氣流對(duì)第一氣壓面411產(chǎn)生壓力,該壓力具有與船舶航行方向相反的分力,使上甲板4受到縱向壓力,第一氣壓面411呈圓弧狀使氣流流動(dòng)的阻力較小,氣流能快速的流過第一氣壓面411,使第一氣壓面411上的壓力較??;同樣的,氣流在第三導(dǎo)流面413上流動(dòng)形成邊界層,邊界層氣流對(duì)第三導(dǎo)流面413產(chǎn)生壓力,該壓力具有一分力,該分力的方向與船舶航行方向相反,并抵消了大部分氣流對(duì)第一氣壓面411產(chǎn)生的壓力,從而減小了船舶航行的阻力,第二氣壓面413呈圓弧狀有利于氣流貼著第二氣壓面413流過而形成邊界層;導(dǎo)流面412呈弧狀、且導(dǎo)流面的兩端分別與第一氣壓面411和第二氣壓面413平齊,導(dǎo)流面412需要有良好的光滑度,防止氣流在導(dǎo)流面412上產(chǎn)生脫流現(xiàn)象,保證氣流能充分的從第一氣壓面411流到第二氣壓面413;因此,當(dāng)氣流依次流過第一氣壓面411、導(dǎo)流面412和第二氣壓面413時(shí),上甲板4受到的縱向壓力較小。通過上甲板4上設(shè)有用于平衡方向的尾翼42,當(dāng)船舶受到氣流的擾動(dòng)而產(chǎn)生方向偏轉(zhuǎn)時(shí),作用在尾翼42上的氣動(dòng)力就會(huì)產(chǎn)生與偏轉(zhuǎn)方向相反的力矩,促使船舶恢復(fù)原來的方向,從而使船舶的航行方向平衡;其中尾翼42的數(shù)量優(yōu)選為兩個(gè)、且尾翼42垂直于上甲板4設(shè)置,增加尾翼42的受力面積,使尾翼42能產(chǎn)生較大的力矩來恢復(fù)船舶的偏轉(zhuǎn)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行通常的變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。