船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构的制作方法

1.本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，具体为船舶甲板结构，特别涉及一种船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构。


背景技术：

2.船舶上层建筑布置在船舶主甲板以上，船员海上生活、海上航行各系统操作一般均布置在上层建筑，由于船舶主机、发电机等各种设备运行，引起船舶主体及上层建筑造成振动，极大的影响船上舒适度，对船舶本身结构疲劳、船员人身健康造成一定影响，因此，降低船舶特别是上层建筑振动、提高其舒适度，尤为重要。其中增加上层建筑甲板强度，减少甲板振动对上层建筑影响，是减振一项重要措施。
3.现有的船舶上层建筑甲板采用横骨架式结构或纵骨架式结构单一结构形式，无法有效吸收上层建筑的振动，且单一结构使得甲板的结构强度受到影响，长时间使用后容易增加船舶结构疲劳强度，影响船舶的运营寿命和甲板的振动吸收效果，乘员乘坐不舒适。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的“现有的船舶上层建筑甲板采用横骨架式结构或纵骨架式结构单一结构形式，无法有效吸收上层建筑的振动，且单一结构使得甲板的结构强度受到影响，长时间使用后容易增加船舶结构疲劳强度，影响船舶的运营寿命和甲板的振动吸收效果”的技术问题。为此，本发明提出一种船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构，能够与现有甲板结构相互补强，增加甲板强度，提高甲板抗疲劳强度，提升甲板的刚性，降低甲板的振动，提升船舶的运行寿命和提高船舶乘坐舒适度。
5.根据本发明的一些实施例的船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构，应用于船舶上层建筑甲板内，包括：
6.甲板纵骨，等间距设置于所述船舶上层甲板上；
7.甲板横梁，等间距设置于所述船舶上层甲板上，所述甲板纵骨和所述甲板横梁相互垂直且交叉设置；
8.以及，减振条，设置于所述甲板横梁之间，所述减振条用于增加所述甲板纵骨和所述甲板横梁的结构强度；
9.其中，所述甲板纵骨、所述甲板横梁和所述减振条组成网格状结构，所述网格状结构位于所述上层建筑甲板下方，与所述上层建筑甲板焊接固定。
10.根据本发明的一些实施例，所述甲板纵骨和所述甲板横梁采用钢结构球扁钢或扁钢结构，所述减振条采用钢结构扁钢。
11.根据本发明的一些实施例，相邻所述甲板纵骨的间距a为500mm～800mm。
12.根据本发明的一些实施例，所述甲板纵骨和所述甲板横梁的高度h为60～150mm，厚度为5mm～12mm。
13.根据本发明的一些实施例，所述减振条的高度h为(h-15)mm，厚度为5mm～12mm。
14.根据本发明的一些实施例，相邻所述减振条和所述甲板横梁的间距b为500mm～800mm。
15.根据本发明的一些实施例，相邻所述甲板横梁的间距为2*b或3*b。
16.根据本发明的一些实施例，相邻所述减振条的间距为b或0.5*b。
17.根据本发明的一些实施例，所述网格状结构的面积为a*b或0.5*a*b。
18.根据本发明的一些实施例，相邻所述甲板横梁之间设置至少一条所述减振条。
19.根据本发明的一些实施例的船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构，至少具有如下有益效果：所述甲板纵骨、所述甲板横梁和所述减振条组成所述网格状结构，且所述网格状结构与所述上层建筑甲板焊接固定形成一个整体，有效提高甲板的抗疲劳强度，提升船舶的运行寿命。所述网格状结构还能够提升甲板强度和刚性，有效降低船舶运行时甲板的振动频率，提升船舶乘坐舒适度。
20.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
21.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1为本发明实施例船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构的平面图；
23.图2为本发明实施例的减振条第一剖视图；
24.图3为本发明实施例的减振条第二剖视图。
25.附图标记：
26.上层建筑甲板100、甲板纵骨200、甲板横梁300、减振条400、网格状结构500。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、顶、底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发明和简化描述，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发明的限制。
29.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
30.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
31.下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网
格式结构。
32.如图1-图3所示，船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构包括甲板纵骨200、甲板横梁300和减振条400三部分。甲板纵骨200、甲板横梁300和减振条400组成网格状结构500，能够满足上层建筑甲板100的强度要求，提高上层甲板强度，且能够有效减少船舶运行时的甲板振动频率，提升船舶舒适度。
33.具体地，网格状结构500主要应用在船舶上层建筑甲板100内，具体地，网格状结构500位于上层建筑甲板100的下方，底部与船舶上层甲板连接，通过焊接固定的方式使网格状结构500与上层建筑甲板100形成整体结构，减少船舶上层建筑甲板100的振动。
34.甲板纵骨200等间距设置在船舶上层甲板上，甲板横梁300等间距设置在船舶上层甲板上，甲板纵骨200和甲板横梁300交叉连接形成网格结构。其中甲板纵骨200的延伸方向与甲板横梁300的延伸方向相互垂直。即甲板纵骨200和甲板横梁300之间围成的网格为方形结构。而减振条400设置在甲板横梁300之间，具体地，减振条400设置在甲板横梁300和甲板纵骨200围成的方形结构内，减振条400的两端分别与两侧的甲板纵骨200焊接。减振条400、甲板纵骨200和甲板横梁300之间围成的区域为网格状结构500小单元。减振条400、甲板纵骨200和甲板横梁300围成多个网格状结构500小单元，设置在船舶上层甲板的下方，能够有效提升船舶上层甲板的结构强度，并减少甲板传递到船舶上层甲板的振动频率，提升船舶乘坐舒适性并提高船舶运营寿命。
35.本发明的船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构在传统的单一横向或纵向结构的基础上改进，采用横纵结合的网格状结构500，并在网格小单元中增加减振条400结构有效吸收甲板振动，降低对船舶上层甲板建筑的影响。
36.船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构的形式组合简单，但极大程度提升了船舶上层甲板的强度。且网格状结构500的网格化设计在安装施工过程中不容易产生焊接变形。容易满足甲板安装施工要求，降低安装难度，提高安装质量。兼具低成本和增加强度和减振的显著效果。能够降低船舶各种海上工况下的结构振动，改善海上船舶上层甲板建筑的工作环境和生活环境，增加船舶上层建筑的舒适性。
37.在本发明的一些实施例中，甲板纵骨200和甲板横梁300采用钢结构球扁钢或扁钢结构，减振条400采用钢结构扁钢。
38.钢结构球扁钢是一种主要应用于造船和造桥领域的中型材，其中船用球扁钢是造船用辅助中型材。一般较大的船只和正规的船舶在设计时主船体大多选用船用球扁钢，采用与相连板材相同厚度与材质的球扁钢作骨材，也称筋骨或龙骨。
39.扁钢，是指宽12-300mm、厚3-60mm、截面为长方形并稍带钝边的钢材。扁钢可以是成品钢材，也可以做焊管的坯料和叠轧薄板用的薄板坯，建筑上用作房架结构件。
40.应理解，甲板纵骨200、甲板横梁300和减振条400选用钢结构球扁钢或扁钢结构并非唯一实施方式，在其他一些实施例中，还可以根据实际生产需求采用船规a级或以上的钢材。本发明对甲板纵骨200、甲板横梁300和减振条400的制作材料不一一赘述，应理解，在不脱离本发明基本构思的前提下，甲板纵骨200、甲板横梁300和减振条400的制作材料灵活变换，均应视为在本发明限定的保护范围之内。
41.在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，相邻甲板纵骨200的间距a为500mm～800mm。为了保证网格状结构500的强度和对上层建筑甲板100的支撑力度，甲板纵骨200之
间的间距根据不同规格的船舶甲板选用500mm～800mm之间的间隔。当船舶甲板为小型船只的甲板时，可以采用500mm的间距。当船舶甲板为中大型船只的甲板时，可以采用800mm的间距。
42.应理解，甲板纵骨200的间距采用500mm或800mm并非唯一实施方式，在其他一些实施例中，还可以根据实际生产船舶甲板具体承载的上层建筑和船舶甲板规格选用600mm、650mm或700mm等规格的间距。本发明对甲板纵骨200之间的间距设置不一一赘述，应理解，在不脱离本发明基本构思的前提下，甲板纵骨200之间的间距设置灵活变换，均应视为在本发明限定的保护范围之内。
43.在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，甲板纵骨200和甲板横梁300的高度h为60～150mm，厚度为5mm～12mm。为了保证甲板纵骨200和甲板横梁300的结构强度，厚度选用5mm～12mm范围内的板材厚度，配合网格状结构500的多个小单元，能够把上层建筑的重量均匀分散，避免甲板纵骨200或甲板横梁300弯折。而甲板纵骨200和甲板横梁300的具体厚度选择根据船舶上层建筑的类型和布局进行调整。本发明对甲板纵骨200和甲板横梁300的具体厚度不一一赘述，应理解，在不脱离本发明基本构思的前提下，甲板纵骨200和甲板横梁300的具体厚度灵活变换，均应视为在本发明限定的保护范围之内。
44.甲板纵骨200和甲板横梁300的高度保持一致，确保网格状结构500的各边都能够与上层建筑甲板100的端面焊接，使上层建筑的重量均匀分配到各网格状结构500的四周。避免船舶与海洋工程上层建筑甲板减振网格式结构生产异响。为保证上层建筑甲板100上的乘员乘坐舒适形，甲板纵骨200和甲板横梁300的高度h为60～150mm，避免网格状结构500侵占过多上层建筑甲板100的高度，且防止上层建筑甲板100的重心向上偏移太多。保证船舶上层建筑甲板100的稳定性。
45.在进一步实施例中，如图2和图3所示，减振条400的高度h为(h-15)mm，厚度为5mm～12mm，减振条400的厚度与甲板纵骨200或甲板横梁300保持一致。减振条400的作用主要是吸收船舶甲板传递到上层建筑甲板100的振动，不直接参与上层建筑甲板100的支撑。甲板纵骨200和甲板横梁300的振动通过减振条400的两端连接处传递到减振条400内。由减振条400内部缓解消散甲板传递上来的振动频率，从而让上层建筑甲板100的乘员乘坐更舒适，降低船舶的振动，提高船舶舒适性。减振条400的具体高度h根据甲板纵骨200和甲板横梁300的高度进行匹配。
46.在本发明的一些实施例中，如图1所示，相邻减振条400和甲板横梁300的间距b为500mm～800mm。使网格状结构500两侧的甲板横梁300的振动能够往减振条400处高效传递。减少上层建筑甲板100的振动频率。
47.在本发明的一些实施例中，如图1所示，相邻甲板横梁300的间距为2*b或3*b，即相邻甲板横梁300之间的间距为1000mm～1600mm或1500mm～2400mm。具体地，甲板横梁300之间的间距大于b值，主要考虑到甲板横梁300方向的受力状况比甲板纵骨200的受力状况分散，增大甲板横梁300之间的间距能够降低安装成本，且保持支撑强度。
48.在本发明的一些实施例中，如图1所示，相邻减振条400的间距为b或0.5*b。具体地，减振条400与减振条400间的间距为500mm～800mm或250mm～400mm。使各减振条400之间保持合适的间距，使网格状结构500传递到各减振条400的振动均匀。
49.在本发明的一些实施例中，如图1所示，网格状结构500的面积为a*b或0.5*a*b。网
格状结构500根据不同船舶甲板的规格改变面积，通过两种面积组合，在上层建筑密集的区域采用小面积的网格状结构500进行支撑和振动吸收，能够有效减缓上层建筑的振动和提升船舶的舒适性。
50.在本发明的一些实施例中，如图1所示，相邻甲板横梁300之间设置至少一条减振条400。具体地，部分网格状结构500中设置两至三条减振条400，根据船舶的甲板振源在对应区域设置的网格状结构500设置更多的减振条400，起到更好的振动频率吸收效果。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。