[发明专利]一种舰船设备与结构共形设计方法

说明书

本发明涉及一种舰船设备与结构共形设计方法，步骤1、确定平台设备要素，包括设备的定位位置、布置方向以及设备与平台的连接形式；步骤2、计算平台计算压强Psubgt;c/subgt;；步骤3、对平台结构进行板格强度校核：设σsubgt;2c/subgt;为板中心沿短边方向的相当应力，σsubgt;s/subgt;为材料的屈服强度，计算σsubgt;2c/subgt;的值，判断|σsubgt;2c/subgt;|与1.25σsubgt;s/subgt;的大小关系，若|σsubgt;2c/subgt;|1.25σsubgt;s/subgt;则板格满足强度要求；若|σsubgt;2c/subgt;|≥1.25σsubgt;s/subgt;，则调整板厚重新计算相当应力σsubgt;2c/subgt;，直到|σsubgt;2c/subgt;|1.25σsubgt;s/subgt;。本发明通过本共形设计方法，不仅能够有效地改善舰船内部平台及设备在设计过程中占用空间大、施工困难以及易产生干涉导致设计返工等问题，还能够获得满足强度、刚度要求，以及不影响设备安装、使用、维护条件下，舰船结构重量较轻和布置空间较大的均衡兼优设计方案。

技术领域

本发明涉及舰船工程船体结构设计技术领域，具体涉及舰船平台结构一体化设计过程中的平台相关设备与结构的一种共形设计方法。

背景技术

目前，舰船内部平台结构以及平台相关设备(如风管、电缆、冷凝管、润滑油管等)分布的设计分属于舰船结构和舰船系统分别进行，因此设备与平台普遍为离散结构。以风管为例，风管通常采用固定支架方式挂装在平台结构下方，且为了降低结构振动噪音，采用支架安装隔振器以减小振动，然而隔振器及其支架占用空间大，且固定支架结构易对平台的应力分布造成应力集中等不良影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的舰船内部平台及平台相关设备在设计过程中占用空间大、施工困难以及易产生干涉导致设计返工等问题，提供一种舰船设备与结构共形设计方法，该方法在对设备在舰船内部进行布置时，与舰船平台结构进行一体化设计，即将设备通过结构化处理与平台结构共形设计，在满足舰船平台结构强度、刚度等要求，同时不影响设备安装、使用、维护条件下，实现舰船平台结构轻量化设计及布置空间最大化的设计方案。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种舰船设备与结构共形设计方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、确定平台设备要素，包括设备的定位位置、布置方向以及设备与平台的连接形式；

步骤2、计算平台计算压强P_c；

步骤3、对所述平台结构进行板格强度校核：设σ_2c为板中心沿短边方向的相当应力，σ_s为材料的屈服强度，计算σ_2c的值，判断|σ_2c|与1.25σ_s的大小关系，若|σ_2c|1.25σ_s则板格满足强度要求；若|σ_2c|≥1.25σ_s，则调整板厚重新计算相当应力σ_2c，直到|σ_2c|1.25σ_s。

上述方案中，步骤1中与平台进行一体化设计的平台相关设备包括风管、电缆、冷凝管、润滑油管。

上述方案中，步骤1中，平台风管要素的确定包括风管定位位置的确定及风管开孔的确定：

风管定位位置的确定包括：1)选择风管内径、管路壁厚，并确定风管截面形状；2)考虑所述平台构架布置，选择风管走向及风管的安装位置；3)确定所述风管与所述平台的连接形式：所述风管首、尾分别与前、后横舱壁相连，平台横梁在风管贯穿处断开，进行升高处理后与所述风管相连，使连接处所述平台横梁高度与所述风管高度一致；

风管开孔的确定包括：风管上开孔数量及位置。