赵晓剑

(上海外高桥船舶设计院,上海 201913)

典型VLGC舭龙骨结构设计

赵晓剑

(上海外高桥船舶设计院,上海 201913)

设置舭龙骨可以减小船舶的横摇角,增加附连水质量的惯性矩,船舶横摇周期也稍有增大,但却增加了船舶阻力,故在设计舭龙骨时,需要特别注意使其位置尽可能顺着船舶外壳流水线方向布置,同时选用合理的舭龙骨形式,确定舭龙骨最优位置,选用适当的长宽比,达到优化舭龙骨结构设计的目的。试验证明,优良的舭龙骨设计不仅可以增加航速,增大横摇周期,提高船舶稳型和经济性能,对新造船设计节能减排,优化船体结构起到也良好的借鉴作用。

典型VLGC 舭龙骨 结构设计

1　概述

XXVLGC是我们公司设计的一条具有高新技术的船舶。结构设计作为XXVLGC设计的必要环节，选取合适形式的舭龙骨是我们船舶结构设计人员比较关注的一环。设置舭龙骨可以减小船舶的横摇角，增加附连水质量的惯性矩，船舶横摇周期也稍有增大，但却增加了船舶阻力，故在设计舭龙骨时，需要特别注意使其位置尽可能顺着船舶外壳流水线方向布置。

2　舭龙骨的结构设计

在初步设计舭龙骨时，我们有两种选择:刚性结构舭龙骨和柔性结构舭龙骨。刚性结构舭龙骨适用于宽度较大的舭龙骨，它参与船体总纵弯曲。这种结构缓冲作用好，但安装时，如果密性不良，容易锈蚀;而柔性结构舭龙骨采用平板形式，外缘通常设置圆钢、半圆钢或扁钢，以增大刚性。柔性结构舭龙骨有中断与连续两种形式，通常不参与总纵弯曲，且希望在舭龙骨碰伤时，不致于损伤母板，在舭龙骨和母板之间设置扁钢作为垫板过渡是个不错的措施。如图1所示:

从结构计算工作量及现场施工方便角度考虑， 此VLGC舭龙骨决定采用柔性结构形式。考虑到船体结构较长，连续结构焊接工作较多，初步设计采用间断形式。所有形式的舭龙骨的端部与外板相连接处，在航行中易受损伤。因此，在此端部舭龙骨设计逐步削斜的形式，且首端的削斜部分长度应更长，与外板的夹角需要更小，应加垫板，且终止在船体内部构件的位置。根据LR船体规范规定，削斜的长度至少应为舭龙骨宽度的3倍，因此在确定舭龙骨宽度之后，其端部削斜得长度最小值及与外板的夹角的最大值即已经确定。

在舭板对接缝焊缝处，如果舭龙骨处理不善，会造成舭板的的裂缝，为防止此类现象的发生，舭龙骨的对接缝一定要与舭板的对接缝错开一定距离，根据LR规范及造船惯例，此舭龙骨设定垫板错开150mm。按照LR规范要求舭龙骨腹板对接缝处要增加止裂孔。由于此舭龙骨采用间断形式，而且在间断处都位于分段对接缝处，并作削斜处理，因此在此处不需要做止裂孔。

图1　

图2　

图3　

图4　

但是，在生产设计过程之中，由于材料长度及利用率角度考虑将舭龙骨腹板进行断开的措施，必须添加至裂孔。如图2所示:

止裂孔大小最小值是直径25mm，距离垫板高度值最小值25mm。另外在工艺上注意，舭板对接缝烧焊结束后应将对接缝的增高量批平，使垫板连续而避免产生裂缝。

3　舭龙骨的位置

舭龙骨的正确位置可在船舶剖面取值确定。如图3所示:图中的O点为横摇中心，取稳心和重心的中点。

经过计算，85K O点距离基线的距离大约为14000mm，舭龙骨的根部距离船舶基线680mm。舭龙骨的宽度值在如图所示最大舭龙骨宽度之间。

4　舭龙骨的尺寸

4.1面积

根据对近40艘近似船舶的统计，舭龙骨在一舷的总面积F，一般为LXB的2%～4%.根据85 KVLGC技术规格书参数，经计算可得: F=165.432～330.864m2之间选择。

4.2长度

在面积和宽度确定之后即可求得。一般约为船长的1/4～3/4。如下图4示意:

4.3宽度

根据船型及舭龙骨结构形式的不同，一般取0.2m～1.2m，平均约为船宽的2%～5%，且最好限制在上图舭龙骨的位置所示最大舭龙骨宽度范围之内，以保证船舶离开码头和搁浅时不致于损伤舭龙骨。因此舭龙骨的宽度取值0.4m，由于宽度较大，采用扁钢搭接球扁钢形式。

事实证明，优良的舭龙骨设计可以增加航速，增大横摇周期，提高船舶稳型和经济性能。也为后续船舶舭龙骨设计提供了有益经验。

[1]《船舶设计指导手册》.

[2]《XXVLGC技术规格书》.