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摘要：船体生产设计任务指的是将工艺工法、设计等有机融合起来，最大限度地提高设计效率。在生产导向的理念下，重视标准化设计，大力推广节约型设计，节省施工成本，提高施工生产效率。本文对生产导向的船体结构设计及其应用进行了简要的分析，以期提供一定的参考价值。
关键词：生产导向；船体结构设计；应用措施
1船体结构型式
船体结构基础模式也被称为板架结构，其是板材和型材的组合。根据结构所在的位置以及自身功能作用，可将其划分为若干个板架。在船体梁进行分析过程中可以进一步明确，上冀板与下冀板分别指的是甲板板架和船底板架，腹板指的是舷侧板架。由于作用不同，骨架排列模式也就有所不同，通常情况下，可以分为横骨架式结构与纵骨架式结构。当船只规模比较大时，需要根据实际的承重情况，对相关的结构模式做出调整。在设计船体甲板与底部结构的过程中，应当运用纵骨架式结构，通过相关支撑力来促进船体安全性能的提高。对于所采用的板材方面，在满足基本的受力条件与要求的同时，还应当对恶劣环境中承受力最大值进行考虑。在对舷侧结构进行设计的过程中，应当充分考虑采用横骨架式结构，使平衡力得到充分保障，确保载重性处于优良状态之中。横骨架式结构所占用的空间面积比较小，有利于增加船体的舱容量。
2船体结构设计的具体过程
在开展结构设计工作时，应当对组合与链接问题予以认真考虑，。在对船体结构进行分段划分设计时，可以将船体结构分成几个部分，结合各个部分之间所具有的紧密联系进行设计。分段划分工作中应当根据实际情况，亦或是上下结构来进行，在开展分组设计的过程中，应当最大程度地对组合之后的情况进行考虑，同时还要注重开展相关统筹工作，确保组装工作的所有细节落实到位。船体构造与材料内部性能影响着船体组合性能，由于海上恶劣条件的影响作用，船体自身质量居于核心地位。在设计规划船体结构的过程中，应当注重强化船体结构的链接与加工工作，在动态改变进程中，将质量与结构包括进来，在计算过程中，则包含着载荷能力预算，应当运用相关的系统信息开展整合工作，确保最终承重预计的实现，与此同时，对航行条件方面的约束作用，也应当进行整体系统的考虑。
3生产导向的船体结构优化设计
造船行业是我国极为重要的生产行业，其结构设计对于船舶影响极大，做好其设计则可以有效提升船体的应用质量，促进船舶的服务效能。在船体设计中，补板主要是用来作为散装件进行装配焊接的。船舶在建造时，首先会进行壁板等组件的装配，并进行报验，然后进行焊接后报验；接着将补板等散装件装配好，并进行报验；最后将散装件焊接好后进行报验。在实际施工时，现场焊接人员操作繁琐，每次装配好组件以后都需要进行一次报验，并在报验通过以后才可以实施焊接施工。因为报验需要等待的时间非常久，并且一些工艺需要进行二次报验，会极大地影响生产效率。所以，现场施工时在壁板与背面的补板一起直接开坡口，然后一次性装配到位，只需要进行一次报验审核，审核通过后可以直接开展焊接作业。根据现场实际反馈的情况，本文对工艺现场的做法和工艺问题进行了分析和调查，并总结为以下四点：
（1）在进行现场装配时，希望可以有效减少报验次数、装配次数、焊接次数，进而达到提升生产效率的目的。所以，需要对工艺流程进行优化。
（2）原工艺在进行施工时，会多次考虑平台板和壁板之间的焊接质量，对散装件焊接考虑不够全面，不能达到施工质量要求。
（3）平台板和壁板之间的角焊缝是否可以实现坡口和焊缝之间的无缝连接？因为焊缝大小和坡口角度存在误差，一般都会产生间隙，因此采用这种工艺进行焊接并不完善。
（4）现场施工时坡口同时开在壁板与补板背面上，只需一次烧焊就可完成壁板补板与平台的焊接，但并不能保证平台和壁板的强度达到设计要求，尤其是水密舱壁上能否达到止漏要求？
在对上述问题进行分析和探讨后，找到了下述几种解决措施：
（1）通过减少现场报验次数和装配次数，可以显著提升生产效率，所以最好可以做到一次焊接、一次報验、一次装配。原工艺设计壁板角焊和补板角焊之间焊缝在同一个位置的，如果可以一次性完成这段焊缝，就可以使这一问题得到解决。
（2）在现场焊接时，壁板焊接质量是一个非常大的问题，如果直接进行开坡口，平台板和壁板之间的焊接会不够牢固。因此，在对壁板进行设计时，使用间隙3mm的方法，使平台板和壁板之间能够通过焊接熔透连接，确保焊缝质量可以达到要求。
（3）在壁板背面的补板背面上开出一个45°的坡口，使补板角焊和壁板角焊可以一次性焊接完成，使补板和壁板之间能够形成无间隙焊缝，从而使焊接工艺得到进一步的完善。
（4）补板和壁板之间搭接重叠宽度保持在50mm，补板在离空3mm后，该搭接的宽度延长至55mm，超出了重叠板宽5mm，离空3mm作为壁板和补板的填角焊，保证焊接质量。
经过调整后，现场施工壁板补板与平台板一次性完成装配，并一次性报验过关。平台板与壁板补板焊接调整一致，补板和壁板重叠段焊接调整一致，使用二氧化碳手工焊可以同时进行焊接作业。经过改进后，施工生产效率比之前提升了一倍左右。
4通过实验得到最优的船体结构特点
随着船厂对造船质量要求的不断提高，常规的方法已达不到当前的质量要求，因此需要对原标准设计节点进行改进，以便现场施工。原来肘板主要是按照防倾肘板的节点直接倒圆弧后折边制成的，但因为当前对质量要求更高，原来的包角焊工艺不再特别令人满意，主要是因为倒圆弧后折边将焊接空间遮挡住，影响了工人进行包角焊施工。为保证施工质量，试验对比了以下三种方法：
（1）肘板趾端顺着斜边延伸10mm，然后再倒圆弧R25进行折边，这种方法B2效果会优于A2，但没有彻底解决焊接空间被挡住的问题。
（2）肘板趾端向垂直方向延伸10mm，然后再倒圆弧R25后折边。这种方法不仅仍将焊接空间挡住，并且垂直延伸和倒圆弧过渡不够平顺，对整体质量造成了影响。
（3）肘板趾端顺着斜边延伸15mm，然后倒圆弧R25后折边。这种方法可以使包角焊空间问题得到解决，而且采用和斜边平行的方式进行延伸可以达到圆弧平滑过渡的要求，施工效果较好。经过对比后最终选择此方法来进行焊接作业，焊接质量得到了认可。
结语：
综上所述，在船体结构设计过程中，引入生产导向思想使船体设计人员设计观念发生了转变，设计人员会更加积极地去思考如何对船体结构节点进行优化，提升了设计人员的主观能动性。对于现场遇到的问题能够主动通过实验寻求解决方法，提升了现场施工质量和施工效率。
参考文献：
[1]康友平.生产导向的船体结构设计[J].广船科技，2008（02）：7-9.
[2]管官，林焰，纪卓尚.基于知识的船体结构快速设计及优化[J].船舶力学，2017，21（04）：472-483.
[3]孙雪荣，杨青.超大型半潜船船体结构直接计算设计研究[J].船舶，2017，28（02）：1-9.
[4]王中，彭飞，韩玉超，卢晓平.特征驱动的T样条船体曲面参数化设计方法研究[J].舰船科学技术，2017，39（15）：7-11.
[5]张彦儒，林焰，陆丛红，纪卓尚.轻量化NURBS船体曲面自行设计垂向参数化方法[J].中国舰船研究，2017，12（05）：30-37+45.
[6]管官，林焰，纪卓尚.基于知识的船体结构快速设计及优化[J].船舶力学，2017，（4）：472-483. DOI：10.3969/j.issn.1007-7294.2017.04.012.
关键词：生产导向；船体结构设计；应用措施
1船体结构型式
船体结构基础模式也被称为板架结构，其是板材和型材的组合。根据结构所在的位置以及自身功能作用，可将其划分为若干个板架。在船体梁进行分析过程中可以进一步明确，上冀板与下冀板分别指的是甲板板架和船底板架，腹板指的是舷侧板架。由于作用不同，骨架排列模式也就有所不同，通常情况下，可以分为横骨架式结构与纵骨架式结构。当船只规模比较大时，需要根据实际的承重情况，对相关的结构模式做出调整。在设计船体甲板与底部结构的过程中，应当运用纵骨架式结构，通过相关支撑力来促进船体安全性能的提高。对于所采用的板材方面，在满足基本的受力条件与要求的同时，还应当对恶劣环境中承受力最大值进行考虑。在对舷侧结构进行设计的过程中，应当充分考虑采用横骨架式结构，使平衡力得到充分保障，确保载重性处于优良状态之中。横骨架式结构所占用的空间面积比较小，有利于增加船体的舱容量。
2船体结构设计的具体过程
在开展结构设计工作时，应当对组合与链接问题予以认真考虑，。在对船体结构进行分段划分设计时，可以将船体结构分成几个部分，结合各个部分之间所具有的紧密联系进行设计。分段划分工作中应当根据实际情况，亦或是上下结构来进行，在开展分组设计的过程中，应当最大程度地对组合之后的情况进行考虑，同时还要注重开展相关统筹工作，确保组装工作的所有细节落实到位。船体构造与材料内部性能影响着船体组合性能，由于海上恶劣条件的影响作用，船体自身质量居于核心地位。在设计规划船体结构的过程中，应当注重强化船体结构的链接与加工工作，在动态改变进程中，将质量与结构包括进来，在计算过程中，则包含着载荷能力预算，应当运用相关的系统信息开展整合工作，确保最终承重预计的实现，与此同时，对航行条件方面的约束作用，也应当进行整体系统的考虑。
3生产导向的船体结构优化设计
造船行业是我国极为重要的生产行业，其结构设计对于船舶影响极大，做好其设计则可以有效提升船体的应用质量，促进船舶的服务效能。在船体设计中，补板主要是用来作为散装件进行装配焊接的。船舶在建造时，首先会进行壁板等组件的装配，并进行报验，然后进行焊接后报验；接着将补板等散装件装配好，并进行报验；最后将散装件焊接好后进行报验。在实际施工时，现场焊接人员操作繁琐，每次装配好组件以后都需要进行一次报验，并在报验通过以后才可以实施焊接施工。因为报验需要等待的时间非常久，并且一些工艺需要进行二次报验，会极大地影响生产效率。所以，现场施工时在壁板与背面的补板一起直接开坡口，然后一次性装配到位，只需要进行一次报验审核，审核通过后可以直接开展焊接作业。根据现场实际反馈的情况，本文对工艺现场的做法和工艺问题进行了分析和调查，并总结为以下四点：
（1）在进行现场装配时，希望可以有效减少报验次数、装配次数、焊接次数，进而达到提升生产效率的目的。所以，需要对工艺流程进行优化。
（2）原工艺在进行施工时，会多次考虑平台板和壁板之间的焊接质量，对散装件焊接考虑不够全面，不能达到施工质量要求。
（3）平台板和壁板之间的角焊缝是否可以实现坡口和焊缝之间的无缝连接？因为焊缝大小和坡口角度存在误差，一般都会产生间隙，因此采用这种工艺进行焊接并不完善。
（4）现场施工时坡口同时开在壁板与补板背面上，只需一次烧焊就可完成壁板补板与平台的焊接，但并不能保证平台和壁板的强度达到设计要求，尤其是水密舱壁上能否达到止漏要求？
在对上述问题进行分析和探讨后，找到了下述几种解决措施：
（1）通过减少现场报验次数和装配次数，可以显著提升生产效率，所以最好可以做到一次焊接、一次報验、一次装配。原工艺设计壁板角焊和补板角焊之间焊缝在同一个位置的，如果可以一次性完成这段焊缝，就可以使这一问题得到解决。
（2）在现场焊接时，壁板焊接质量是一个非常大的问题，如果直接进行开坡口，平台板和壁板之间的焊接会不够牢固。因此，在对壁板进行设计时，使用间隙3mm的方法，使平台板和壁板之间能够通过焊接熔透连接，确保焊缝质量可以达到要求。
（3）在壁板背面的补板背面上开出一个45°的坡口，使补板角焊和壁板角焊可以一次性焊接完成，使补板和壁板之间能够形成无间隙焊缝，从而使焊接工艺得到进一步的完善。
（4）补板和壁板之间搭接重叠宽度保持在50mm，补板在离空3mm后，该搭接的宽度延长至55mm，超出了重叠板宽5mm，离空3mm作为壁板和补板的填角焊，保证焊接质量。
经过调整后，现场施工壁板补板与平台板一次性完成装配，并一次性报验过关。平台板与壁板补板焊接调整一致，补板和壁板重叠段焊接调整一致，使用二氧化碳手工焊可以同时进行焊接作业。经过改进后，施工生产效率比之前提升了一倍左右。
4通过实验得到最优的船体结构特点
随着船厂对造船质量要求的不断提高，常规的方法已达不到当前的质量要求，因此需要对原标准设计节点进行改进，以便现场施工。原来肘板主要是按照防倾肘板的节点直接倒圆弧后折边制成的，但因为当前对质量要求更高，原来的包角焊工艺不再特别令人满意，主要是因为倒圆弧后折边将焊接空间遮挡住，影响了工人进行包角焊施工。为保证施工质量，试验对比了以下三种方法：
（1）肘板趾端顺着斜边延伸10mm，然后再倒圆弧R25进行折边，这种方法B2效果会优于A2，但没有彻底解决焊接空间被挡住的问题。
（2）肘板趾端向垂直方向延伸10mm，然后再倒圆弧R25后折边。这种方法不仅仍将焊接空间挡住，并且垂直延伸和倒圆弧过渡不够平顺，对整体质量造成了影响。
（3）肘板趾端顺着斜边延伸15mm，然后倒圆弧R25后折边。这种方法可以使包角焊空间问题得到解决，而且采用和斜边平行的方式进行延伸可以达到圆弧平滑过渡的要求，施工效果较好。经过对比后最终选择此方法来进行焊接作业，焊接质量得到了认可。
结语：
综上所述，在船体结构设计过程中，引入生产导向思想使船体设计人员设计观念发生了转变，设计人员会更加积极地去思考如何对船体结构节点进行优化，提升了设计人员的主观能动性。对于现场遇到的问题能够主动通过实验寻求解决方法，提升了现场施工质量和施工效率。
参考文献：
[1]康友平.生产导向的船体结构设计[J].广船科技，2008（02）：7-9.
[2]管官，林焰，纪卓尚.基于知识的船体结构快速设计及优化[J].船舶力学，2017，21（04）：472-483.
[3]孙雪荣，杨青.超大型半潜船船体结构直接计算设计研究[J].船舶，2017，28（02）：1-9.
[4]王中，彭飞，韩玉超，卢晓平.特征驱动的T样条船体曲面参数化设计方法研究[J].舰船科学技术，2017，39（15）：7-11.
[5]张彦儒，林焰，陆丛红，纪卓尚.轻量化NURBS船体曲面自行设计垂向参数化方法[J].中国舰船研究，2017，12（05）：30-37+45.
[6]管官，林焰，纪卓尚.基于知识的船体结构快速设计及优化[J].船舶力学，2017，（4）：472-483. DOI：10.3969/j.issn.1007-7294.2017.04.012.