本發明專利技術提供一種主動分離型球鼻艏的制造方法，該方法包含以下步驟:A、選擇材料：選擇高強度材料；B、材料成型：根據球鼻艏與主船體連接部位的尺寸和形狀，將上述高強度材料加工成相匹配的尺寸和形狀；C、安裝：在球鼻艏與主船體連接部位，采用焊接、粘接、或鑲嵌工藝安裝上述高強度材料，用于連接球鼻艏與主船體；D、打磨處理：打磨上述連接部位，使球鼻艏與主船體之間有著平滑的過渡連接；E、防銹處理：采用噴砂涂底漆；F、無損水密檢查：對球鼻艏與主船體連接部位無損水密檢查。所述高強度材料是低合金高強度金屬材料，其屈服強度值不小于390Mpa，本發明專利技術可降低船舶發生碰撞時球鼻艏對對方船體造成的傷害。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種船舶部件的制造方法，具體涉及一種。
技術介紹
球鼻艏結構對于減小高速船舶的興波阻力以及低速船舶的粘壓阻力方面有獨到的益處，長期以來，被大量的船舶設計者所采用，特別是在集裝箱船的設計上面。然而球鼻艏是船艏部突出船體的一部分，伸出的長度很長，在航行的途中，如果它同其它的船舶發生接觸，可能會嵌入對方的船體之中，造成對方船舶貨物的泄漏。對于油船、化學品船以及裝載核燃料等一類危險貨物的船舶，如果艙室被撞破，必然會導致危險貨物的泄漏，此類事故往往會造成災難性的后果。常規的方法，為了解決上述的伸出的球鼻艏會刺入被撞船舶舷側進而導致被碰撞船舶艙室破裂的問題，人們考慮的主要是通過降低球鼻艏結構的強度和剛度，使球鼻艏結構能夠發生較大的變形，降低碰撞的接觸力，使得球鼻艏結構吸收更多的碰撞能量。如以下專利文獻所提出的專利方法:1.US4323026 2.JP8164887 3.DE200510028331—方面，由于球鼻艏的剛度一般而言遠大于被碰撞船舷側的剛度，通過改變球鼻艏的結構形式或者尺寸，使其剛度小于被碰撞船舷側的剛度，以實現在碰撞過程中球鼻艏主動變形破壞的碰撞保護方法實施起來非常的困難。另一個方面，由于球鼻艏結構需要承受復雜的波浪載荷，如果僅從碰撞保護角度出發，單純地降低球鼻艏結構的強度會導致其承受常規的波浪載荷的能力下降。第三個方面，若減小球鼻艏的強度，那么在常規的載荷條件下球鼻艏結構容易產生永久性的塑性變形，影響球鼻艏的使用性。專利號:JP2004314825所涉及的另外一種現有的船舶碰撞防護方法，該方法為了為了降低球鼻艏的橫向強度，使球鼻艏在橫向載荷條件下容易彎曲變形，采用了塑性應變較大的低屈服強度的材料替換部分的球鼻艏外板材料，該方法通過將球鼻艏部分外板材料替換為屈服強度較低的材料或者屈服應力小于235MPa的低屈服極限材料，使得船舶在非垂直碰撞過程中，球鼻艏在彎矩作用下會比較容易發生彎曲變形，通過球鼻艏的變形吸收更多的碰撞能量，減小球鼻艏對對方船舶舷側造成的損壞。但是，這種方法有以下的不足:1，將部分材料替換為低屈服強度的材料，降低了球鼻艏的結構強度，不可避免地會降低球鼻艏結構承受外部載荷的能力。2，將部分材料替換為低屈服強度的材料，降低了球鼻艏的結構強度，球鼻艏在外載荷作用下容易產生不可恢復的塑性變形。3，由于普通低碳鋼斷裂極限應變很大，球鼻艏端部結構破壞后，球鼻艏突出的結構依然存在，不會與主船體分離，碰撞過程中依然會對對方船舶造成后續損傷。常規的分析帶有球鼻艏的船舶與其它船舶的碰撞問題，一般都假定其它船舶靜止，帶有球鼻艏的船舶主動撞擊其它船舶這樣一種碰撞情形。但是這種碰撞情形不符合實 際。實際的碰撞事故中，一般而言發生碰撞的兩船都有一定的航速。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種，使得與其它船舶發生碰撞的過程中，球鼻艏和主船體連接處的高強度材料能夠發生主動破壞,通過該種高強度材料的破壞，使得球鼻艏與主船體發生分離，避免球鼻艏嵌入到被碰撞船舶的艙室中，從而極大地防止了被碰撞船舶艙室的破壞，防止了有害物質的泄漏。。本專利技術通過這樣的技術方案解決上述的技術問題:一種，該方法包含以下步驟:A、選擇材料:選擇高強度材料；B、材料成型:根據球鼻艏與主船體連接部位的尺寸和形狀，將上述高強度材料加工成相匹配的尺寸和形狀；C、安裝:在球鼻艏與主船體連接部位，采用焊接、粘接、或鑲嵌工藝安裝上述高強度材料，用于連接球鼻艏與主船體；D、打磨處理:打磨上述連接部位，使球鼻艏與主船體有著平滑的過渡連接；E、防銹處理:采用噴砂涂底漆；F、無損水密檢查:對球鼻艏與主船體連接部位無損水密檢查。進一步的改進在于，所述高強度材料是低合金高強度金屬材料。進一步的改進在于，在球鼻艏外板與主船體外板連接部位，安裝所述低合金高強度金屬材料。進一步的改進在于，所述低合金高強度金屬材料的屈服強度值不小于390Mpa，該低合金高強度金屬材料的屈服強度大于與其相鄰的主船體外板材料和球鼻艏外板材料的屈服強度。進一步的改進在于，所述低合金高強度金屬材料的厚度小于與其相鄰的主船體外板和球鼻艏外板的厚度，并且所述低合金高強度金屬材料的中心處厚度小于該低合金高強度金屬材料和與其相鄰的主船體外板和球鼻艏外板連接處厚度。進一步的改進在于，所述低合金高強度金屬材料和與其相鄰的主船體外板和球鼻艏外板連接處采用平滑連接。進一步的改進在于，所述低合金高強度金屬材料的質量配比百分比包括:碳不大于0.2 ;娃不大于0.55 ;磷不大于0.045 ;硫不大于0.045 ;|凡不大于0.2 ;銀不大于0.06 ;韋它不大于0.2 ;鋁不大于0.7 ;鉻不大于1.2 ;鎳在0.45到1.5之間；錳在1.3到1.6之間。進一步的改進在于，所述采用焊接工藝用的焊劑就是低合金高強度金屬材料。進一步的改進在于，所述焊劑的質量配比百分比包括:碳不大于0.15 ;硅不大于0.8 ;磷不大于0.03 ;硫不大于0.03 ;釩不大于0.05 ;鋁不大于1.8 ;鉻等于0.15 ;鎳在2到2.6之間；錳在1.75到2.25之間，鑰在0.35到0.65之間。進一步的改進在于，所述焊劑可以替代低合金高強度金屬材料，直接將球鼻艏外板與主船體外板焊接成型即可。本專利技術具有以下優點:高強度材料，一般而言其塑性比常規的低強度材料差，而脆性卻比常規的低強度材料好，并且隨著強度的提高，高強度材料的塑性降低，脆性特征越來越明顯。并且，高強度材料在一定的低于常規的低強度材料的應變情況下，會發生斷裂，并且裂紋擴展較快。本專利技術運用高強度材料的這種脆性斷裂性質，在不降低球鼻艏結構強度的前提下，利用高強度材料的破壞，實現控制球鼻艏與主船體結構發生分離，達到船舶碰撞防護的目的。(I)球鼻艏處材料的替換是在不降低球鼻艏本身強度的條件下進行。(2)已有技術是通過設法讓球鼻艏結構能發生大面積的變形，通過球鼻艏結構的變形來吸收船舶碰撞的動能，而本專利技術中的裝置是通過使球鼻艏折斷，減小球鼻艏的長度，從而降低伸出的球鼻艏刺穿對方船舶的貨艙艙壁的可能性這個方面來實現碰撞的防護的。(3)已有技術(專利號:JP2004314825)是通過使用屈服強度較低的金屬材料，設法讓球鼻艏結構在碰撞過中容易發生彎曲變形，通過球鼻艏結構的彎曲變形來降低碰撞接觸力。而本專利技術中的裝置是通過使球鼻艏折斷，減小球鼻艏的長度，從而降低伸出的球鼻艏刺穿對方船舶的貨艙艙壁的可能性這個方面來實現碰撞的防護的。附圖說明圖1A —種主動分離型球鼻艏結構的示意圖；圖1B —種主動分離型球鼻艏結構的示意圖；圖2A對應于圖1A的A-A橫向剖面的示意圖；圖2B對應于圖1B的A-A橫向剖面的示意圖；圖3A對應于圖1A的B-B橫向剖面的示意圖；圖3B對應于圖1B的B-B橫向剖面的示意圖；圖4主動分離型球鼻艏結構水平C-C剖面示意圖；圖5主動分離型球鼻艏結構的水平C-C剖面，D區域局部放大視圖；圖6船舶碰撞示意圖；圖7主動分離型球鼻艏碰撞效果示意圖；圖8本專利技術制造方法工藝流程圖。圖中:1.主船體2.被碰撞船貨艙區3.被碰撞船外殼4.被碰撞船縱向艙壁5.球鼻艏6.球鼻艏外板7.高強度材料8.主船體外板9.橫向強框架10.橫向普通框架具體實施例方式實施例一:下文將對這種主動分離本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種主動分離型球鼻艏的制造方法，該方法包括以下步驟:A、選擇材料：選擇高強度材料；B、材料成型：根據球鼻艏與主船體連接部位的尺寸和形狀，將上述高強度材料加工成相匹配的尺寸和形狀；C、安裝：在球鼻艏與主船體連接部位，采用焊接、粘接、或鑲嵌工藝安裝上述高強度材料，用于連接球鼻艏與主船體；D、打磨處理：打磨上述連接部位，使球鼻艏與主船體有著平滑的過渡連接；E、防銹處理：采用噴砂涂底漆；F、無損水密檢查：對球鼻艏與主船體連接部位無損水密檢查。
【技術特征摘要】
1.一種主動分離型球鼻艏的制造方法，該方法包括以下步驟: A、選擇材料:選擇高強度材料； B、材料成型:根據球鼻艏與主船體連接部位的尺寸和形狀,將上述高強度材料加工成相匹配的尺寸和形狀； C、安裝:在球鼻艏與主船體連接部位，采用焊接、粘接、或鑲嵌工藝安裝上述高強度材料，用于連接球鼻艏與主船體； D、打磨處理:打磨上述連接部位,使球鼻艏與主船體有著平滑的過渡連接； E、防銹處理:采用噴砂涂底漆； F、無損水密檢查:對球鼻艏與主船體連接部位無損水密檢查。2.如權利要求1所述的主動分離型球鼻艏的制造方法，其特征是:所述高強度材料是低合金高強度金屬材料。3.如權利要求2所述的主動分離型球鼻艏的制造方法，其特征是:在球鼻艏外板與主船體外板連接部位，安裝所述低合金高強度金屬材料。4.如權利要求3所述的主動分離型球鼻艏的制造方法，其特征是:所述低合金高強度金屬材料的屈服強度值不小于390Mpa，該低合金高強度金屬材料的屈服強度大于與其相鄰的主船體外板材料和球鼻艏外板材料的屈服強度。5.如權利要求3所述的主動分離型球鼻艏的制造方法，其特征是:所述低合金高強度金屬材料的厚度小于與其相鄰的主船體外板和球鼻艏外板的厚度，并且所述低合金高強度金屬材料的中心處厚度小于該低合金高...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張樂山，李兵，趙效東，
申請(專利權)人：韓通上海新能源船舶設計研發有限公司，
類型：發明
國別省市：
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