[发明专利]一种船舶T型材贯穿孔线型结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶T型材贯穿孔线型结构，属于船舶T型材贯穿孔技术领域。

背景技术

船舶的结构形式中，一般采用型材穿过板材的形式，实现船体刚性构架，贯穿孔与T型材至少有一边以焊接形式连接，贯穿孔自由边上的应力，一部分来自型材通过焊缝传递过来，一部分是板材变形导致的应力。如图1-图2所示。

随着船舶的大型化和对船舶疲劳强度的要求越来越高，现有T型材的贯穿孔由于线型本身的局限，整体开孔较为扁平，如图3-图6所示，开孔的形状为圆弧与直线结合而成，使用圆弧-直线-圆弧-直线-圆弧的形式，呈近似腰圆形，开孔边缘的半径无法进一步做大开孔光顺度不够。由于以上原因，往往开孔边沿应力较大而疲劳强度无法得到满足，图4-图6展示了现有T型孔的应力分析，图5中的疲劳极限最低仅为2.2年，因此现有T型材贯穿孔线型结构设计不利于船舶的安全和使用寿命。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：现有的船舶T型材贯穿孔线型结构，整体开孔较为扁平，使用圆弧-直线-圆弧-直线-圆弧的形式，开孔边缘的半径无法进一步做大开孔光顺度不够，导致开孔边沿应力较大而疲劳强度无法得到满足。

本发明是通过一种新的贯穿孔线型设计，从而能明显改善贯穿孔边缘的疲劳强度。因为形状像苹果我们把这种贯穿孔的名称叫做苹果孔。

本发明采取以下技术方案：

一种船舶T型材贯穿孔线型结构，所述T型材贯穿孔具有左右对称的线型结构，单侧线型自下而上为依次平滑连接的椭圆弧、第一圆弧、第二圆弧、直线的形式；所述椭圆弧的长半径b靠近T型材贯穿孔内侧，短半径c靠近T型材贯穿孔外侧；T型材贯穿孔整体呈头部朝下的苹果形状。

这种开孔整体较为饱满圆润，贯穿孔与T型材至少有一边以焊接形式连接，贯穿孔自由边上的应力，一部分来自型材通过焊缝传递过来，一部分是板材变形导致的应力，通过应力测试和应力分析，证明采用这种椭圆、第一圆弧、第二圆弧、直线的形式，板材受到的应力所带来的疲劳极限较长，说明板材的理论寿命更长，设计安全性更高。

进一步的，所述椭圆弧圆心距离T型材贯穿孔中心的距离a等于39.6-83.7mm。

进一步的，所述椭圆弧的长半径b的长度等于37.8-95.6mm，对应的短半径c的长度等于22.1-58.9mm。

进一步的，所述T型材贯穿孔线型结构对应的T型材面板的宽度H等于100-250mm。

本发明的有益效果在于：

1)明显改善T型贯穿孔边缘的疲劳强度。

2)T型贯穿孔边缘圆润饱满，强度更高。

3)T型贯穿孔外形近似倒苹果状，线型平滑美观。

4)板材的理论寿命更长，设计安全性更高。

附图说明

图1是船舶T型贯穿孔与T型槽之间装配固定的示意图。

图2是船舶T型贯穿孔与T型槽之间装配固定的另一角度的示意图，图中T型材具有上部水平的面板，以及竖直的主连接板。

图3是现有技术中船舶T型贯穿孔线型示意图。

图4是现有技术中船舶T型贯穿孔线型下的疲劳年限图。

图5是现有技术中船舶T型贯穿孔另一线型下的疲劳年限图。

图6是现有技术中船舶T型贯穿孔再一线型下的疲劳年限图。

图7是本发明船舶T型贯穿孔线型示意图。

图8是本发明船舶T型贯穿孔疲劳年限图，图中的手写字迹表示理论疲劳年限。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

参见图7-8，一种船舶T型材贯穿孔线型结构，所述T型材贯穿孔具有左右对称的线型结构，单侧线型自下而上为依次平滑连接的椭圆弧、第一圆弧、第二圆弧、直线的形式；所述椭圆弧的长半径b靠近T型材贯穿孔内侧，短半径c靠近T型材贯穿孔外侧；T型材贯穿孔整体呈头部朝下的苹果形状。

这种开孔整体较为饱满圆润，贯穿孔与T型材至少有一边以焊接形式连接，贯穿孔自由边上的应力，一部分来自型材通过焊缝传递过来，一部分是板材变形导致的应力，通过应力测试和应力分析，证明采用这种椭圆、第一圆弧、第二圆弧、直线的形式，板材受到的应力所带来的疲劳极限较长，说明板材的理论寿命更长，设计安全性更高。

下表为不同面板宽度下的苹果孔范例(单位：毫米)：