[实用新型]主动分离型球鼻艏

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种船舶部件，具体涉及一种主动分离型球鼻艏。

背景技术

球鼻艏结构对于减小高速船舶的兴波阻力以及低速船舶的粘压阻力方面有独到的益处，长期以来，被大量的船舶设计者所采用，特别是在集装箱船的设计上面。然而球鼻艏是船艏部突出船体的一部分，伸出的长度很长，在航行的途中，如果它同其它的船舶发生接触，可能会嵌入对方的船体之中，造成对方船舶货物的泄漏。对于油船、化学品船以及装载核燃料等一类危险货物的船舶，如果舱室被撞破，必然会导致危险货物的泄漏，此类事故往往会造成灾难性的后果。

常规的方法，为了解决上述的伸出的球鼻艏会刺入被撞船舶舷侧进而导致被碰撞船舶舱室破裂的问题，人们考虑的主要是通过降低球鼻艏结构的强度和刚度，使球鼻艏结构能够发生较大的变形，降低碰撞的接触力，使得球鼻艏结构吸收更多的碰撞能量。如以下专利文献所提出的专利方法：

1.US4323026  2.JP8164887  3.DE200510028331

一方面，由于球鼻艏的刚度一般而言远大于被碰撞船舷侧的刚度，通过改变球鼻艏的结构形式或者尺寸，使其刚度小于被碰撞船舷侧的刚度，以实现在碰撞过程中球鼻艏主动变形破坏的碰撞保护方法实施起来非常的困难。另一个方面，由于球鼻艏结构需要承受复杂的波浪载荷，如果仅从碰撞保护角度出发，单纯地降低球鼻艏结构的强度会导致其承受常规的波浪载荷的能力下降。第三个方面，若减小球鼻艏的强度，那么在常规的载荷条件下球鼻艏结构容易产生永久性的塑性变形，影响球鼻艏的使用性。

专利号：JP2004314825所涉及的另外一种现有的船舶碰撞防护方法，该方法为了为了降低球鼻艏的横向强度，使球鼻艏在横向载荷条件下容易弯曲变形，采用了塑性应变较大的低屈服强度的材料替换部分的球鼻艏外板材料，该方法通过将球鼻艏部分外板材料替换为屈服强度较低的材料或者屈服应力小于235MPa的低屈服极限材料，使得船舶在非垂直碰撞过程中，球鼻艏在弯矩作用下会比较容易发生弯曲变形，通过球鼻艏的变形吸收更多的碰撞能量，减小球鼻艏对对方船舶舷侧造成的损坏。但是，这种方法有以下的不足：

1，将部分材料替换为低屈服强度的材料，降低了球鼻艏的结构强度，不可避免地会降低球鼻艏结构承受外部载荷的能力。

2，将部分材料替换为低屈服强度的材料，降低了球鼻艏的结构强度，球鼻艏在外载荷作用下容易产生不可恢复的塑性变形。

3，由于普通低碳钢断裂极限应变很大，球鼻艏端部结构破坏后，球鼻艏突出的结构依然存在，不会与主船体分离，碰撞过程中依然会对对方船舶造成后续损伤。

常规的分析带有球鼻艏的船舶与其它船舶的碰撞问题，一般都假定其它船舶静止，带有球鼻艏的船舶主动撞击其它船舶这样一种碰撞情形。但是这种碰撞情形不符合实际。实际的碰撞事故中，一般而言发生碰撞的两船都有一定的航速。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种主动分离型球鼻艏，使得与其它船舶发生碰撞的过程中，球鼻艏和主船体连接处的高强度材料能够发生主动破坏，通过该种高强度材料的破坏，使得球鼻艏与主船体发生分离，避免球鼻艏嵌入到被碰撞船舶的舱室中，从而极大地防止了被碰撞船舶舱室的破坏，防止了有害物质的泄漏。

本实用新型通过这样的技术方案解决上述的技术问题：一种主动分离型球鼻艏，包括球鼻艏，所述球鼻艏与主船体连接部位安装有和连接部位形状相匹配的高强度材料。

进一步的改进在于，在球鼻艏外板与主船体外板连接部位，安装所述高强度材料。

进一步的改进在于，所述高强度材料是低合金高强度金属材料。

进一步的改进在于，所述低合金高强度金属材料的屈服强度值不小于390MPa。

进一步的改进在于，所述低合金高强度金属材料的屈服强度大于与其相邻的主船体外板材料和球鼻艏外板材料的屈服强度。

进一步的改进在于，所述低合金高强度金属材料的厚度小于与其相邻的主船体外板和球鼻艏外板的厚度，并且所述低合金高强度金属材料的中心处厚度小于该低合金高强度金属材料和与其相邻的主船体外板和球鼻艏外板连接处厚度，所述低合金高强度金属材料和与其相邻的主船体外板和球鼻艏外板连接处采用平滑连接。

进一步的改进在于，在球鼻艏外板与主船体外板连接部位，采用焊接、粘接、或镶嵌工艺安装所述低合金高强度金属材料。

本实用新型具有以下优点：