一种用于小水线面双体船的弹性连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及船舶结构设计技术领域，具体涉及一种用于小水线面双体船的弹性连接结构。


背景技术：

2.小水线面双体船作为一种高性能船型，凭借其优良的性能受到业内人士的广泛关注，但由于该船型对重量的敏感度偏高，其应用和发展受到了很大限制，为了突破船型研制中的技术限制，工程师们对船舶设计制造的重量控制方法开展了大量研究，并取得了一定的成果。通过分析对比，可以发现小水线面双体船船体结构重量占比偏大，结构轻量化设计是实现全船重量控制最有效的方法。
3.甲板室作为主要船体结构，是结构重量的重要组成部分，甲板室结构的轻量化对全船重量控制的作用至关重要。但现有小水线面双体船的甲板室均为强力型，重量偏高，通过有限元法对多艘小水线面双体船结构进行分析，发现甲板室与主船体连接区域应力水平很高，应力集中明显，且以横浪工况最为突出，根据船体梁弯曲理论，通过削弱甲板室结构的横向刚度，进而阻断甲板室与主船体结构在总横弯矩作用下的协调变形，进一步降低船体总横弯曲变形中甲板室结构的参与度，达到船舶结构轻量化设计。但现有船体连接结构通常直接将甲板室与主船体结构焊接在一起，进而导致甲板室在总横弯曲变形中参与度较高，无法达到船舶结构的轻量化设计。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中由于将甲板室与主船体结构直接焊接在一起而导致甲板室在总横弯曲变形中参与度较高的缺陷。
5.为此，本实用新型提供了一种用于小水线面双体船的弹性连接结构，包括：
6.连接组件，两侧分别与船舶甲板连接，所述连接组件上端设置有开口，下端设置有塞焊孔；
7.盖板组件，设置在所述开口和所述塞焊孔上；
8.填料，填充在所述连接组件与所述盖板组件围合而成的空间内。
9.可选地，所述连接组件呈帽状，所述帽状连接组件内部空间适于填充所述填料。
10.可选地，所述连接组件包括：
11.面板，与所述盖板组件焊接，所述面板上设置有塞焊孔；
12.腹板，与所述面板连接；
13.附连板，与所述腹板连接，所述附连板上端设置有所述盖板组件，所述附连板与甲板焊接。
14.可选地，所述盖板组件呈工字形状，所述工字形盖板组件与所述帽状连接组件围合形成一个内部空间，所述填料填充在所述内部空间中。
15.可选地，所述盖板组件包括：
16.第一盖板，设置在所述附连板上；
17.第二盖板，设置在所述面板上，所述第二盖板通过塞焊与所述面板连接；
18.连接板，一端与所述第一盖板连接，另一端与所述第二盖板连接。
19.可选地，所述第一盖板的厚度小于甲板的厚度。
20.可选地，所述第一盖板与所述附连板的重叠部分大于50mm。
21.可选地，所述填料为聚氨酯泡沫塑料。
22.可选地，所述塞焊孔呈腰圆型。
23.可选地，所述塞焊孔长度在74mm至76mm之间，宽度在14mm至16mm之间。
24.本实用新型技术方案，具有如下优点：
25.1.本实用新型提供了一种用于小水线面双体船的弹性连接结构，包括连接组件、盖板组件以及填料，所述连接组件两侧分别与船舶甲板连接，所述连接组件一端设置有开口，另一端设置有塞焊孔；所述盖板组件设置在所述开口和所述塞焊孔上；所述填料填充在所述连接组件与所述盖板组件围合而成的空间内。
26.现有船体连接结构通常直接将甲板室与主船体结构焊接在一起，进而导致甲板室在总横弯曲变形中参与度较高，无法达到船舶结构的轻量化设计。在本实用新型实施例中，通过将连接组件分别与甲板和横梁焊接，所述填料填充在所述连接组件和所述盖板组件围合而成的空间内，能够削弱甲板室与主船体结构的横向刚度，进而降低甲板室结构参与船体总横弯曲的程度，达到船舶结构的轻量化设计。
27.2.本实用新型提供了一种用于小水线面双体船的弹性连接结构，所述盖板组件包括第一盖板、第二盖板以及连接板，所述第一盖板设置在所述附连板上；所述第二盖板设置在所述面板上，所述第二盖板通过塞焊与所述面板连接；所述连接板一端与所述第一盖板连接，另一端与所述第二盖板连接。在本实用新型实施例中，通过塞焊将所述第二盖板与所述面板连接，能够约束所述连接组件与所述盖板组件的相对位移，进而增强了甲板室与主船体结构的连接强度。
28.3.本实用新型提供了一种用于小水线面双体船的弹性连接结构，所述填料为聚氨酯泡沫塑料。在本实用新型实施例中，通过将所述填料填满在所述连接组件和所述盖板组件围合而成的空间内，一方面能够避免所述连接组件的内部积水，进而提高船舶的防腐性能，另一方面所述填料与所述连接组件抵接贴合，增大了所述连接组件的内部张力，进而提升了船舶结构的减振性能。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本实用新型的整体剖面结构示意图；
31.图2为本实用新型连接结构与强横梁连接结构示意图；
32.图3为本实用新型连接结构与横梁连接结构示意图；
33.图4为本实用新型在甲板与舱壁间连接的结构示意图；
34.图5为本实用新型连接结构与舱壁连接结构示意图。
35.实施例中附图标记说明：
36.1、连接组件；2、盖板组件；3、填料；4、甲板板；5、强横梁；6、横梁；7、肘板；8、舱壁板；
37.11、面板；12、腹板；13、附连板；
38.21、第一盖板；22、第二盖板；23、连接板。
具体实施方式
39.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
43.实施例
44.如图1至图5所示，本实施例提供一种用于小水线面双体船的弹性连接结构，包括连接组件1、盖板组件2以及填料3，所述连接组件1两侧分别与船舶甲板连接，所述连接组件1一端设置有开口，另一端设置有塞焊孔；所述盖板组件2设置在所述开口和所述塞焊孔上；所述填料3填充在所述连接组件1与所述盖板组件2围合而成的空间内。
45.现有船体连接结构通常直接将甲板室与主船体结构焊接在一起，进而导致甲板室在总横弯曲变形中参与度较高，无法达到船舶结构的轻量化设计。在本实用新型实施例中，通过将连接组件1分别与甲板和横梁焊接，所述填料3填充在所述连接组件1和所述盖板组件2围合而成的空间内，能够削弱甲板室与主船体结构的横向刚度，进而降低甲板室结构参与船体总横弯曲的程度，达到船舶结构的轻量化设计。
46.具体地，所述连接组件1呈帽状，所述帽状连接组件1内部空间适于填充所述填料3。在本实用新型实施例中，通过将所述连接组件1设置为帽状，能够保证所述连接组件1与主船体结构具有较好的焊接条件，进而能够使连接组件1作为有效结构件计入局部强度，增大了主船体结构的强度。
47.进一步地，所述连接组件1包括面板11、腹板12以及附连板13，所述面板11与所述
盖板组件2焊接，所述面板11上设置有塞焊孔；所述腹板12与所述面板11连接；所述附连板13与所述腹板12连接，所述附连板13上端设置有所述盖板组件2，所述附连板13与甲板焊接，所述附连板13上设置有开口。通过在所述附连板13上设置开口，能够增大甲板室结构的整体自由度。在本实用新型实施例中，所述面板11、所述腹板12和所述附连板13均由金属材料构成的，且通过冷弯加工成型，所述面板11和所述附连板13的宽度均为100mm，厚度与甲板板厚度一样，所述腹板12的高度与强横梁高度一致。
48.在本实用新型实施例中，所述塞焊孔呈腰圆型，所述腰圆型塞焊孔进行焊接后会形成焊缝，将所述焊缝进行淬火处理，所述焊缝会收缩，使所述连接组件1与所述盖板组件2连接更加紧密。所述塞焊孔长度在74mm至76mm之间，宽度在14mm至16mm之间。
49.具体地，所述盖板组件2呈工字形状，所述工字形盖板组件2与所述帽状连接组件1围合形成一个内部空间，所述填料3填充在所述内部空间中。
50.进一步地，所述盖板组件2包括第一盖板21、第二盖板22以及连接板23，所述第一盖板21设置在所述附连板13上；所述第二盖板22设置在所述面板11上，所述第二盖板22通过塞焊与所述面板11连接；所述连接板23一端与所述第一盖板21连接，另一端与所述第二盖板22连接。在本实用新型实施例中，通过塞焊将所述第二盖板22与所述面板11连接，能够约束所述连接组件1与所述盖板组件2的相对位移，进而增强了甲板室与主船体结构的连接强度。
51.在本实用新型实施例中，所述盖板组件2的材质与所述连接组件1的材质一致，所述第二盖板22的宽度和厚度与所述面板11的宽度和厚度一致，所述第一盖板21的厚度为5mm，宽度为200mm。
52.进一步地，所述第一盖板21的厚度小于甲板板的厚度，通过这样设置能够弱化所述第一盖板21与甲板板的板厚视差，有利于美化甲板外观。
53.进一步地，所述第一盖板21与所述附连板13的重叠部分大于50mm，这样设置能够使所述第一盖板21完全覆盖所述开口，同时所述第二盖板22与所述面板11紧密配合，进而能够对所述连接组件1与所述盖板组件2进行准确定位。
54.具体地，所述填料3为聚氨酯泡沫塑料，所述填料3具有耐火发泡的性能，通过灌注对所述填料3进行发泡，进而填满所述连接组件1与所述盖板组件2围合而成的空间。在本实用新型实施例中，通过将所述填料3填满在所述连接组件1和所述盖板组件2围合而成的空间内，一方面能够避免所述连接组件1的内部积水，进而提高船舶的防腐性能，另一方面所述填料3与所述连接组件1抵接贴合，增大了所述连接组件1的内部张力，进而提升了船舶结构的减振性能。
55.在本实用新型实施例中，所述连接组件1与主船体结构连接，当主船体结构为强横梁时，所述连接组件1直接通过焊接与所述强横梁连接，如图2所示；当主船体结构为横梁时，所述连接组件1通过肘板与所述横梁连接，如图3所示；当主船体结构为舱壁结构时，所述连接组件1与舱壁板对焊，如图4和图5所示。
56.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，包括：连接组件(1)，两侧分别与船舶甲板连接，所述连接组件(1)上端设置有开口，下端设置有塞焊孔；盖板组件(2)，设置在所述开口和所述塞焊孔上；填料(3)，填充在所述连接组件(1)与所述盖板组件(2)围合而成的空间内。2.根据权利要求1所述的用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，所述连接组件(1)呈帽状，帽状连接组件(1)内部空间适于填充所述填料(3)。3.根据权利要求2所述的用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，所述连接组件(1)包括：面板(11)，与所述盖板组件(2)焊接，所述面板(11)上设置有塞焊孔；腹板(12)，与所述面板(11)连接，所述腹板(12)与横梁连接；附连板(13)，与所述腹板(12)连接，所述附连板(13)上端设置有所述盖板组件(2)，所述附连板(13)与甲板焊接。4.根据权利要求3所述的用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，所述盖板组件(2)呈工字形状，工字形盖板组件(2)与帽状连接组件(1)围合形成一个内部空间，所述填料(3)填充在所述内部空间中。5.根据权利要求3或4所述的用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，所述盖板组件(2)包括：第一盖板(21)，设置在所述附连板(13)上；第二盖板(22)，设置在所述面板(11)上，所述第二盖板(22)通过塞焊与所述面板(11)连接；连接板(23)，一端与所述第一盖板(21)连接，另一端与所述第二盖板(22)连接。6.根据权利要求5所述的用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，所述第一盖板(21)的厚度小于甲板的厚度。7.根据权利要求6所述的用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，所述第一盖板(21)与所述附连板(13)的重叠部分大于50mm。8.根据权利要求7所述的用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，所述填料(3)为聚氨酯泡沫塑料。9.根据权利要求8所述的用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，所述塞焊孔呈腰圆型。10.根据权利要求9所述的用于小水线面双体船的弹性连接结构，其特征在于，所述塞焊孔长度在74mm至76mm之间，宽度在14mm至16mm之间。

技术总结
本实用新型提供了一种用于小水线面双体船的弹性连接结构，包括连接组件、盖板组件以及填料，所述连接组件两侧分别与船舶甲板连接，所述连接组件一端设置有开口，另一端设置有塞焊孔；所述盖板组件设置在所述开口和所述塞焊孔上；所述填料填充在所述连接组件与所述盖板组件围合而成的空间内。在本实用新型中，通过设置上述连接结构，能够削弱甲板室与主船体结构的横向刚度，进而降低甲板室结构参与船体总横弯曲的程度，达到船舶结构的轻量化设计。计。计。


技术研发人员：单晓晖 严国斌 陈迪于 孙慧 张迎宾 顾晟 张杰 董自鑫
受保护的技术使用者：三峡新能源海上风电运维江苏有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/9/1