第七章 首尾結(jié)構(gòu)

第七章首尾端結(jié)構(gòu)§7.1

概述§7.2

首端結(jié)構(gòu)§7.3

尾端結(jié)構(gòu)§7.1概述

1.船首形狀直立型首（verticalbow）：駁船和特種船舶前傾型首（rakedbow）：軍艦飛剪型首（clipperbow）:遠(yuǎn)洋大型客船和貨船破冰型首（icebreakerbow）:破冰船球鼻型首（bulbbow）：大型遠(yuǎn)洋貨船一、首尾端形狀2.船尾形狀橢圓形尾（ellipticalstern）：駁船巡洋艦型尾（cruiserstean）：有利于減小船的阻力，并有利于保護(hù)舵和螺旋槳

方型尾（transomstern）：航速較高的艦艇二、首尾端的受力特點(diǎn)

1、與中部相比較，所受總縱彎矩較小，局部外力是主要的。

2、船在波浪中航行，發(fā)生縱蕩和垂蕩，首部甲板上浪、舷側(cè)和船底受到波浪的沖擊、波浪產(chǎn)生的動(dòng)載荷比靜水壓力大得多，作用的部位在首部約1/4船長(zhǎng)范圍內(nèi)。

3、波浪沖上甲板和對(duì)船底的砰擊作用常造成嚴(yán)重?fù)p害結(jié)構(gòu)上須采取加強(qiáng)措施。

4、在冰區(qū)航行的船舶，首部還受到浮冰的撞擊和冰層的擠壓。

5、船的尾部，除靜水壓力外，還承受舵和螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的水動(dòng)壓力—尾部結(jié)構(gòu)上應(yīng)有較好的防震措施。三.首端的加強(qiáng)1.首尖艙（forepeak）區(qū)域的加強(qiáng)

從首柱到防撞艙壁（collisionbulkhead），首尖艙內(nèi)的肋骨要求延伸至上甲板，間距不超過(guò)600mm，每隔一檔肋位設(shè)置強(qiáng)胸橫梁（pantingbeam）以及底部采用升高肋板（raisedfloor）（如圖）。橫骨架式首端結(jié)構(gòu)首尖艙內(nèi)防撞艙壁前設(shè)置錨鏈艙（chainlocker）。中線面上有縱向制蕩艙壁（washbulkhead）、艙壁板上升有圓形的減輕孔。沿著舷側(cè)設(shè)置三道舷側(cè)縱桁和強(qiáng)胸橫梁。中內(nèi)龍骨（intercostalcenterkeelson)首尖艙后的舷側(cè)加強(qiáng)

橫骨架式的舷側(cè)，當(dāng)肋骨跨距小于9m時(shí)，在防撞艙壁后至首垂線0.15L區(qū)域舷側(cè)可不設(shè)間斷的舷側(cè)縱桁，但外板需加厚5%~15%。當(dāng)肋骨跨距大于9m時(shí)，必須設(shè)置延伸的間斷舷側(cè)縱桁。（如圖）船首底部的加強(qiáng)由于波浪的沖擊，防撞艙壁后至首柱0.2L區(qū)域內(nèi)的船底部應(yīng)加強(qiáng)。當(dāng)為橫骨架式雙層底時(shí)，應(yīng)在每個(gè)肋位處設(shè)置主肋板，并設(shè)間距不大于3個(gè)肋距的旁底桁，在旁底桁之間要另加帶面板的半高旁底桁。當(dāng)為縱骨架式雙層底時(shí)，要在每隔一個(gè)肋位處設(shè)置主肋板，并間距不大于3個(gè)肋距的旁底桁，且盡量向首尾端延伸。2.尾端的加強(qiáng)尾尖艙（afterpeak）區(qū)域的加強(qiáng)尾部懸伸部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：采用扇形的斜肋骨（cantframe）和斜橫梁（cantbeam），有利于與尾部的結(jié)構(gòu)牢固連接。尾軸管（shafttube）§7.2首端結(jié)構(gòu)一、橫骨架式首端結(jié)構(gòu)以24000t油船的首部結(jié)構(gòu)為例

該船的首尖艙內(nèi)設(shè)有六道舷側(cè)縱桁，舷側(cè)縱桁上每隔一檔肋骨設(shè)置強(qiáng)胸橫梁，中線面上設(shè)有開(kāi)孔的制蕩艙壁，從船底中內(nèi)龍骨面板上伸至上甲板。防撞艙壁前面有錨鏈艙，中央艙壁上開(kāi)有半圓的踏步孔供船員進(jìn)入艙底清理錨鏈。強(qiáng)胸結(jié)構(gòu)（pantingarrangement):（包括強(qiáng)胸橫梁和舷側(cè)縱桁）二、縱骨架式首端結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代艦艇的首尾端采用與中部同樣的縱骨架形式，保持結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，防止突變和復(fù)雜化。

首肘板（breasthook)三、球鼻結(jié)構(gòu)大型貨船和油船采用一定條件下可降阻力球鼻是首尖艙向首部水線以下的延伸部分突出體受力較大，每當(dāng)肋位要求設(shè)置肋板球鼻內(nèi)要用縱橫交叉的桁板加強(qiáng)外殼板的厚度要加厚25000t散貨船的球鼻結(jié)構(gòu)一中制蕩艙壁四橫制蕩艙壁二道開(kāi)孔平臺(tái)四、首端側(cè)推器管隧改善船舶的操縱性用于拖船、渡船、客船、科學(xué)調(diào)查船，集裝箱船。側(cè)推器（thruster）：在首部橫向貫通的管隧內(nèi)裝有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的側(cè)向推進(jìn)器。如圖管隧（tunnel）直接焊在肋板上，邊緣四周用圓鋼圍繞，螺旋槳裝在中線面處?！?.3尾端結(jié)構(gòu)一.巡洋艦型尾端結(jié)構(gòu)

舵機(jī)艙平臺(tái)以下的尾尖艙內(nèi)設(shè)有一道中縱制蕩艙壁和一道強(qiáng)胸橫梁。巡洋艦型尾的尾伸端具有弧形的外殼板，為了使結(jié)構(gòu)有效地連接，常采用傘形的斜肋骨和斜橫梁。尾伸端尾尖艙內(nèi)的強(qiáng)胸橫梁和舷側(cè)縱桁結(jié)構(gòu)二、方形尾段結(jié)構(gòu)

尾封板（transomplate）像一道平面艙壁，上面裝有扶強(qiáng)材?！?.4首尾柱及尾軸架一.首柱（stem）首柱是船首部最前端的構(gòu)件，受偶然性的外力；首端的外板、甲板、平臺(tái)和舷側(cè)都結(jié)束于首柱，要求首柱有足夠的剛性和強(qiáng)度。首柱的截面形狀隨首部的線形而變，從水線向上逐漸變寬，水線以下至平板龍骨處也要加寬，使截面形狀多變，加工復(fù)雜。首柱可用鋼板焊接，用鋼錠造或鍛造，也可用分段組合。1.鋼板焊接首柱（steelplatestem）具有弧形變化的截面，比鑄鋼的“軟”。碰撞時(shí)，只是局部變形和損壞。水線附近及以下厚度應(yīng)增加，首柱內(nèi)側(cè)用間距不大于1m的水平首肘板（breasthook）加強(qiáng)。優(yōu)點(diǎn)：制造方便，重量輕，修理方便。鑄造和鋼板混合首柱

（combinationcastandrolledstem）

剛性好但重量大，適用于截面形狀復(fù)雜，剛性要求較大的地方，如破冰船的首柱。水線以下部分用鑄鋼件，以上用鋼板焊接。

鑄鋼首柱（caststeelstem）3.鍛鋼首柱（forgedsteelstem）強(qiáng)度和沖擊韌性都較好適用于截面形狀簡(jiǎn)單，容易加工的構(gòu)件二、尾柱（sternframe）

設(shè)在尾部下端，船首舵和螺旋槳的重量以及螺旋槳工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和轉(zhuǎn)舵時(shí)的力矩，要求有足夠的強(qiáng)度和剛性保證舵和螺旋槳能正?？煽康毓ぷ?。

形式如下；a、框架結(jié)構(gòu)；B、無(wú)舵柱（rudderpost）；C、雙漿與中間舵螺旋槳柱（propellerpost）軸轂(boss)底骨（shoepiece）萬(wàn)噸貨船的鑄鋼尾柱結(jié)構(gòu)分四段焊接而成鋼板焊接的大型尾柱

重量比鑄鋼尾柱輕，不需要大型澆鑄設(shè)備就可以制造。舵軸架（rudderbearer)無(wú)舵柱底骨的鑄鋼尾柱用于單螺旋槳懸掛舵船分兩段鑄造三、尾軸架和軸包套尾軸架（propellershaftstrut）常用于中小型的船舶和艦艇上。優(yōu)點(diǎn)：是結(jié)構(gòu)重量輕，造價(jià)不高；缺點(diǎn)：是暴露在外面的尾軸易受碰撞，腐蝕也大。人字架（A-bracket）軸包套（shellbossing）常用在線形較肥的大型船舶上；優(yōu)點(diǎn)是尾軸和軸承保養(yǎng)和檢修方便，能提高螺旋槳的推進(jìn)效率，對(duì)船舶的搖擺具有一定的阻尼和穩(wěn)定作用；缺點(diǎn)是操縱和回轉(zhuǎn)性差，結(jié)構(gòu)和施工麻煩。1.尾軸架a有單臂和雙臂[人字架]之分。b為減少水的阻力，支臂的截面應(yīng)做成流線形。c支臂伸入外板的地方應(yīng)局部加厚或加焊復(fù)板。

為簡(jiǎn)化水阻力和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，多螺旋槳的小型艦艇常采用單臂的尾軸架。

只有一個(gè)支臂支撐，剛性較差。

優(yōu)點(diǎn)：重量輕，容易修理更換支臂直接焊在加強(qiáng)的復(fù)板上。2.軸包套

使尾軸伸出部分的外包板向外凸出，肋骨鼓出成眼鏡形骨架（spectacleframe），結(jié)構(gòu)和工