[實用新型]一種新型防疲勞肘板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720225664.7
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN206544575U
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳小康;張新偉;沈小興;馬亞成;許斐
• 申請（專利權(quán)）人: 上海船舶研究設(shè)計院（中國船舶工業(yè)集團公司第六0四研究院）
• 主分類號: B63B3/14
• 分類號: B63B3/14
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31227
• 代理人: 王一琦

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及船舶結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及到一種新型防疲勞肘板。

背景技術(shù)

近年來，由于疲勞的原因造成船體損壞的問題越來越多，嚴重的甚至?xí)?dǎo)致船舶的沉沒，造成人員的傷亡及財產(chǎn)的損失；船體的疲勞是一個累積的損傷過程，疲勞損壞一般分為3個階段，裂紋開始產(chǎn)生，裂紋的發(fā)展，船體構(gòu)件的斷裂。船體的疲勞問題產(chǎn)生的原因是由于周期性的往復(fù)力作用導(dǎo)致船體材料的塑形變形，經(jīng)過一段時間的積累，由量變引發(fā)質(zhì)變，最后產(chǎn)生裂縫，造成船體的損失。

影響疲勞壽命的因素較多，主要原因有以下幾點：(1)構(gòu)件所受到的運載荷與靜載荷的比值；比值越高，構(gòu)件就越容易發(fā)生疲勞損壞。(2)載荷的頻率；構(gòu)件所受到的載荷頻率越高，疲勞壽命就越短。(3)焊接；不良的焊接幾何形狀及焊接質(zhì)量都會影響船舶的疲勞壽命。(4)節(jié)點形式；節(jié)點形式不當，易引起疲勞損壞。(5)環(huán)境；如溫度的變化會引起疲勞損壞。上述所提到的種種原因，都是因為它們引起節(jié)點連接處應(yīng)力集中，從而縮短了船舶的疲勞壽命。船舶上容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的地方是焊縫的根部和趾端，肘板的端部，切口的根部，開口的地方，構(gòu)件尺寸突變的地方，振動頻率與機器的運轉(zhuǎn)頻率相近的地方。因此，在設(shè)計和生產(chǎn)過程中應(yīng)盡可能避免應(yīng)力集中，提高疲勞壽命。

對船體結(jié)構(gòu)而言，由于船舶在橫搖狀態(tài)下風(fēng)浪等載荷的非對稱性將在船體下部產(chǎn)生較大的橫向力，而船體上部由于貨物的重力以及受橫搖或垂蕩等加速度的影響引起貨物的慣性力作用也產(chǎn)生較大的橫向力，這兩部分橫向力雖然方向相反，但可形成一疊加的橫向彎矩，引起船體上下部發(fā)生剪切作用，進而導(dǎo)致船體橫向框架發(fā)生斜菱或歪斜變形。汽車運輸船為保證車輛在貨艙內(nèi)的通行便利，往往在貨艙區(qū)域不設(shè)置或較少設(shè)置橫艙壁，船體的Racking將完全由橫向強框架來承擔(dān)。為減小車輛甲板縱桁和強橫梁的跨距，貨艙區(qū)內(nèi)往往設(shè)置單排或雙排支柱。

在支柱與車輛甲板相交區(qū)域為高應(yīng)力區(qū)域，在支柱底端增加橫向或縱向肘板滿足此區(qū)域疲勞強度，防止疲勞裂紋產(chǎn)生。為使加強肘板自身趾端和自由邊的疲勞強度滿足要求，此類支柱底端肘板需做成軟趾形式，即在甲板上需延伸較大距離，一般大于200mm。而在船舶運營中，為了車輛通行的便利，同時為了盡可能增大車道面積以獲取最大經(jīng)濟效益，要求支柱區(qū)域盡可能不增加肘板，極限情況下對肘板延伸長度做出限制：船寬方向不得超過100mm；船長方向不得超過150mm。

肘板疲勞分為肘板趾端疲勞，自由邊疲勞和肘板根部疲勞。在支柱底端增加疲勞肘板后，熱點由支柱與甲板相連接處轉(zhuǎn)移至肘板的自由邊和趾端。肘板的形狀需仔細設(shè)計以同時滿足肘板自由邊、趾端及根部的疲勞強度。

因此，我們有必要對這樣一種結(jié)構(gòu)進行改善，以克服上述缺陷。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所提出的新型防支柱疲勞火箭型肘板可解決支柱端部疲勞問題，不影響車輛通行，不占用車道面積，提高了船舶的經(jīng)濟效益。

本實用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種新型防疲勞肘板，所述肘板包括一長方形本體，其底部具有一向外凸出的趾端，所述趾端的上表面通過內(nèi)凹的圓角與本體連接。

優(yōu)選的，肘板頂部還包括一拼合板，其外表面為自拼合處起逐漸向內(nèi)表面靠近的凹弧面。

優(yōu)選的，所述趾端高15mm，所述圓角為R20圓角。

優(yōu)選的，所述拼合板高度為150mm。

本實用新型的優(yōu)點在于：

1、肘板下端為長方形本體，其下端寬，板厚大，可作為支柱附加的面板，增大支柱橫向彎曲時的剖面模數(shù)，提高抗彎能力，減小端部應(yīng)力。

2、肘板下端大，新型肘板根部的疲勞強度較常規(guī)肘板大。

3、肘板上端的拼合板板厚小，配合大圓弧過渡，使得肘板應(yīng)力平滑過渡，減小肘板趾端應(yīng)力大小，肘板自由邊和趾端疲勞強度均能得到有效保障。

4、采用縱向火箭型肘板，縱向延伸長度為150mm，不需要額外增加橫向肘板，保證了車輛通行的順暢，不占用車道面積，有效提高經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1是本實用新型提出的一種新型防疲勞肘板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型提出的一種新型防疲勞肘板在支柱船長方向采用四塊新型防疲勞肘板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱：

1、本體 2、趾端 3、拼合板

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實施例，進一步闡述本實用新型。