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船舶T型材舭龙骨如何提升船舶稳性与强度?

什么是舭龙骨?

我们需要理解舭龙骨的基本概念。

  • 定义:舭龙骨是安装在船舶舭部(即船舷与船底连接的弯曲部分)的一种长条状结构,它从船尾延伸到船首,沿着船的纵向中心线对称地布置在左右两侧。
  • 主要功能
    1. 减摇:这是舭龙骨最核心、最重要的功能,当船舶在波浪中航行时,舭龙骨能增加船舶横摇时的阻尼力,有效减缓船身的摇摆幅度,提高船舶的舒适性、稳定性和安全性,保障船上人员和设备的安全。
    2. 保护舭部:它可以作为船体外板的一个加强结构,在一定程度上保护船体在靠泊、航行或冰区航行时免受碰撞或冰块的损坏。
    3. 辅助稳性:虽然作用很小,但舭龙骨本身也提供了一定的排水体积,对船舶的初稳性(GM值)有微小的正面贡献。

什么是T型材?

在船舶结构中,T型材是一种非常常见的结构构件。

船舶T型材舭龙骨如何提升船舶稳性与强度?-图1
(图片来源网络,侵删)
  • 结构形式:它由两部分组成:
    • 腹板:垂直的板,像T字的“竖”。
    • 面板:水平的板,像T字的“横”,焊接在腹板的上缘。
  • 功能:T型材主要用于构成船体的主要骨架,如纵骨横梁肋骨等,它像人体的“骨骼”一样,与船体外板(“皮肤”)共同构成坚固的船体框架,承受并传递各种载荷(如水压力、货物重量、波浪冲击等)。
  • 优点:相比于单纯的平板,T型材具有更高的抗弯强度和刚度,用材更经济,是现代钢质船舶结构设计的标准构件。

“船舶T型材舭龙骨”是什么意思?

将这两个概念结合起来,“船舶T型材舭龙骨”指的就是采用T型材作为内部骨架,然后在外部覆盖船体外板而制成的舭龙骨结构

这是一种非连续式箱型的舭龙骨,与常见的平板式(Flat Bar)舭龙骨有本质区别。

结构构成:

一个典型的T型材舭龙骨通常包括:

  1. 内部骨架:一根或多根纵向的T型材,这些T型材是舭龙骨的“脊梁”,提供了主要的强度和刚度。
  2. 外部覆盖板:焊接在T型材周围的薄钢板,构成了舭龙骨的外壳,这块外板与船体外板齐平,形成一个光滑的流线型表面。
  3. 端部连接:在船的首尾两端,舭龙骨会平滑地过渡并终止,以避免应力集中。

与平板式舭龙骨的对比:

特性 T型材舭龙骨 (箱型) 平板式舭龙骨
结构形式 内部有T型材骨架,外部覆盖板,形成一个封闭或半封闭的箱型结构。 通常是一块较厚的扁钢条,直接焊接在船体外板上。
强度与刚度 非常高,能承受更大的冲击力,不易变形损坏。 较低,在受到较大碰撞或冰块撞击时容易弯曲或断裂。
适用船舶 大型船舶、海洋工程船、破冰船、要求高强度的船舶。 中小型船舶、内河船、对成本敏感的船舶。
减摇效果 减摇效果稳定,结构本身不易受损,能长期保持有效。 减摇效果良好,但结构一旦受损,效果会下降。
成本与制造 制造工艺复杂,成本较高,重量也相对较大。 结构简单,制造成本低,重量轻。
维护与修理 损坏后修理困难,需要切割、更换部分结构。 损坏后相对容易修复或直接更换整条扁钢。

T型材舭龙骨的应用场景

由于其高强度和高刚度的特点,T型材舭龙骨主要应用于以下类型的船舶:

船舶T型材舭龙骨如何提升船舶稳性与强度?-图2
(图片来源网络,侵删)
  • 大型远洋船舶:如大型油轮、散货船、集装箱船等,这些船舶尺度大,在恶劣海况下横摇惯性大,需要非常坚固的舭龙骨来提供可靠的减摇效果。
  • 破冰船和极地航行船舶:在冰区航行,舭龙骨会频繁受到冰块的撞击和挤压,T型材的箱型结构能提供最好的保护。
  • 海洋工程平台和特种工程船:如钻井平台、起重船等,对船舶的稳性和结构完整性有极高的要求。
  • 豪华邮轮和客滚船:对舒适性要求极高,强大的减摇系统是必备的,而坚固的舭龙骨是其中的关键一环。

船舶T型材舭龙骨是一种为满足船舶高强度、高可靠性减摇需求而设计的先进结构,它不再是简单的“一块铁条”,而是一个由T型材骨架外覆盖板构成的“微型箱型梁”。

这种结构通过牺牲一部分成本和制造便利性,换取了无与伦比的结构强度、抗冲击能力和长期可靠性,是大型、高性能及特种船舶在恶劣海洋环境中安全稳定航行的关键保障之一。

船舶T型材舭龙骨如何提升船舶稳性与强度?-图3
(图片来源网络,侵删)
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