第七章 首尾結構

第七章首尾端結構§7.1

概述§7.2

首端結構§7.3

尾端結構§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）:遠洋大型客船和貨船破冰型首（icebreakerbow）:破冰船球鼻型首（bulbbow）：大型遠洋貨船一、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

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、舷側和船底受到波浪的沖擊、波浪產(chǎn)生的動載荷比靜水壓力大得多，作用的部位在首部約1/4船長范圍內(nèi)。

3、波浪沖上甲板和對船底的砰擊作用常造成嚴重損害結構上須采取加強措施。

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轉時的水動壓力—尾部結構上應有較好的防震措施。三.首端的加強1.首尖艙（forepeak）區(qū)域的加強

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600mm，每隔一檔肋位設置強胸橫梁（pantingbeam）以及底部采用升高肋板（raisedfloor）（如圖）。橫骨架式首端結構首尖艙內(nèi)防撞艙壁前設置錨鏈艙（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。沿著舷側設置三道舷側縱桁和強胸橫梁。中內(nèi)龍骨（intercostalcenterkeelson)首尖艙后的舷側加強

橫骨架式的舷側，當肋骨跨距小于9m時，在防撞艙壁后至首垂線0.15L區(qū)域舷側可不設間斷的舷側縱桁，但外板需加厚5%~15%。當肋骨跨距大于9m時，必須設置延伸的間斷舷側縱桁。（如圖）船首底部的加強由于波浪的沖擊，防撞艙壁后至首柱0.2L區(qū)域內(nèi)的船底部應加強。當為橫骨架式雙層底時，應在每個肋位處設置主肋板，并設間距不大于3個肋距的旁底桁，在旁底桁之間要另加帶面板的半高旁底桁。當為縱骨架式雙層底時，要在每隔一個肋位處設置主肋板，并間距不大于3個肋距的旁底桁，且盡量向首尾端延伸。2.尾端的加強尾尖艙（afterpeak）區(qū)域的加強尾部懸伸部的結構特點：采用扇形的斜肋骨（cantframe）和斜橫梁（cantbeam），有利于與尾部的結構牢固連接。尾軸管（shafttube）§7.2首端結構一、橫骨架式首端結構以24000t油船的首部結構為例

該船的首尖艙內(nèi)設有六道舷側縱桁，舷側縱桁上每隔一檔肋骨設置強胸橫梁，中線面上設有開孔的制蕩艙壁，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，中央艙壁上開有半圓的踏步孔供船員進入艙底清理錨鏈。強胸結構（pantingarrangement):（包括強胸橫梁和舷側縱桁）二、縱骨架式首端結構

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

首肘板（breasthook)三、球鼻結構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，每當肋位要求設置肋板球鼻內(nèi)要用縱橫交叉的桁板加強外殼板的厚度要加厚25000t散貨船的球鼻結構一中制蕩艙壁四橫制蕩艙壁二道開孔平臺四、首端側推器管隧改善船舶的操縱性用于拖船、渡船、客船、科學調(diào)查船，集裝箱船。側推器（thruster）：在首部橫向貫通的管隧內(nèi)裝有電動機驅動的側向推進器。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尾端結構一.巡洋艦型尾端結構

舵機艙平臺以下的尾尖艙內(nèi)設有一道中縱制蕩艙壁和一道強胸橫梁。巡洋艦型尾的尾伸端具有弧形的外殼板，為了使結構有效地連接，常采用傘形的斜肋骨和斜橫梁。尾伸端尾尖艙內(nèi)的強胸橫梁和舷側縱桁結構二、方形尾段結構

尾封板（transomplate）像一道平面艙壁，上面裝有扶強材。§7.4首尾柱及尾軸架一.首柱（stem）首柱是船首部最前端的構件，受偶然性的外力；首端的外板、甲板、平臺和舷側都結束于首柱，要求首柱有足夠的剛性和強度。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，只是局部變形和損壞。水線附近及以下厚度應增加，首柱內(nèi)側用間距不大于1m的水平首肘板（breasthook）加強。優(yōu)點：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）強度和沖擊韌性都較好適用于截面形狀簡單，容易加工的構件二、尾柱（sternframe）

設在尾部下端，船首舵和螺旋槳的重量以及螺旋槳工作時產(chǎn)生的振動和轉舵時的力矩，要求有足夠的強度和剛性保證舵和螺旋槳能正常可靠地工作。

形式如下；a、框架結構；B、無舵柱（rudderpost）；C、雙漿與中間舵螺旋槳柱（propellerpost）軸轂(boss)底骨（shoepiece）萬噸貨船的鑄鋼尾柱結構分四段焊接而成鋼板焊接的大型尾柱

重量比鑄鋼尾柱輕，不需要大型澆鑄設備就可以制造。舵軸架（rudderbearer)無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：是結構重量輕，造價不高；缺點：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)點是尾軸和軸承保養(yǎng)和檢修方便，能提高螺旋槳的推進效率，對船舶的搖擺具有一定的阻尼和穩(wěn)定作用；缺點是操縱和回轉性差，結構和施工麻煩。1.尾軸架a有單臂和雙臂[人字架]之分。b為減少水的阻力，支臂的截面應做成流線形。c支臂伸入外板的地方應局部加厚或加焊復板。

為簡化水阻力和簡化結構，多螺旋槳的小型艦艇常采用單臂的尾軸架。

只有一個支臂支撐，剛性較差。

優(yōu)點：重量輕，容易修理更換支臂直接焊在加強的復板上。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），結構和工