專利名稱：船舶的船頭結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在船舶船頭部分的水面下，具有朝船頭垂線前方突出的船頭的船舶船頭結(jié)構(gòu)。
在船舶上，為了減低在水面上航行時(shí)產(chǎn)生的波浪阻力，如

圖10A和圖10B所示，在船頭部分a的滿載吃水線b的下側(cè)，形成朝船頭垂線c前方突出的船頭d。圖10B和圖11中的標(biāo)記f表示船體的中心線?，F(xiàn)有技術(shù)中，如圖10A～圖11所示，通過組合復(fù)雜的自由曲面而構(gòu)成了上述船頭d。因此現(xiàn)有技術(shù)中，在制作船頭d時(shí)，要對(duì)應(yīng)于復(fù)雜的自由曲面對(duì)工件(船體用的金屬板)分別進(jìn)行不同的彎曲加工和不同的組裝加工等麻煩的作業(yè)。為了形成這些復(fù)雜的自由曲面，需要高度熟練的技術(shù)，難以實(shí)現(xiàn)船頭加工的自動(dòng)化。其加工性差也成為船舶建造費(fèi)用高的原因。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種船舶的船頭構(gòu)造，根據(jù)該船頭結(jié)構(gòu)，能通過簡單的曲面組合，可制作從船頭垂線向前方突出的船頭。
為了達(dá)到上述目的而作出的本發(fā)明的船頭結(jié)構(gòu)，適用于具有從船頭垂線朝前方突出的船頭的船舶。上述船頭是從船體的左右兩舷側(cè)、分別使具有預(yù)定斷面形狀的左右對(duì)稱的一對(duì)筒構(gòu)成壁、在船頭垂線前方的船體中心面朝交叉方向突出的；上述船頭為朝前端寬度漸漸變窄的形狀；上述筒構(gòu)成壁的前端是相互由連續(xù)的光滑曲面連接的。
由于本發(fā)明的船頭結(jié)構(gòu)，船頭的大部分不是現(xiàn)有技術(shù)那樣的復(fù)雜曲面，而是使簡單的預(yù)定斷面形狀的一對(duì)筒構(gòu)成壁朝船頭垂線前方突出而形成，通過簡單的曲面組合可制作船頭。因此，船頭制作所需的工件的彎曲加工、組裝等容易。而且，船頭加工的自動(dòng)化也容易，所以，能合理地進(jìn)行船頭的制作，可減低船舶建造的費(fèi)用。
本發(fā)明中，為了能更容易地制作船頭，上述船頭也可以這樣形成即從船體左右兩舷側(cè)，使相互同一半徑的一對(duì)圓筒構(gòu)成壁在船頭垂線前方的船體中心面處朝交叉方向突出。這樣，采用相互同一半徑的一對(duì)圓筒構(gòu)成壁形成船頭時(shí)，可使工件的加工更簡單。這時(shí)，由于可實(shí)現(xiàn)高效率的加工自動(dòng)化，所以可更加合理地制作船頭，能更加減低船舶建造費(fèi)用。
另外，為了得到與船體種類相對(duì)應(yīng)的形狀適合的船頭，上述船頭也可以這樣形成即從船體左右兩舷側(cè)使上側(cè)和下側(cè)半徑不同的一對(duì)圓筒構(gòu)成壁在船頭垂線前方的船體中心面處朝交叉方向突出；或者從船體左右兩舷側(cè)使由圓筒以外的二次曲面形成的左右對(duì)稱的一對(duì)筒構(gòu)成壁、在船頭垂線前方的船體中心面處朝交叉方向突出。
這樣，通過采用上側(cè)和下側(cè)相互半徑不同的筒構(gòu)成壁、或者采用由二次曲面構(gòu)成的筒構(gòu)成壁形成船頭，可對(duì)應(yīng)于油輪那樣的肥形船或集裝箱船那樣的瘦形船等的船種，制作形狀適合的船頭，可容易地得到能減低波浪阻力的船頭。
圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施例之船舶船頭構(gòu)造的船頭部分的側(cè)面圖。
圖2是沿圖1中F 2-F2線的船頭部分的斷面圖。
圖3是沿圖1中F3-F3線的船頭部分的斷面圖，圖3中的雙點(diǎn)劃線2a表示圖1中沿f3-f3線的船體的輪廓。
圖4是沿圖2中的線AOB的船頭部分的斷面圖。
圖5A是本發(fā)明第2實(shí)施例之船舶的船頭部分的斷面圖。
圖5B是本發(fā)明第3實(shí)施例之船舶的船頭部分的斷面圖。
圖5C是本發(fā)明第4實(shí)施例之船舶的船頭部分的斷面圖。
圖6是表示本發(fā)明第5實(shí)施例之船舶船頭構(gòu)造的船頭部分的側(cè)面圖。
圖7是沿圖6中F7-F7線的船頭部分的斷面圖。
圖8是沿圖6中F8-F8線的船頭部分的斷面圖，圖8中的雙點(diǎn)劃線2a表示沿圖6中f8-f8線的船體的輪廓。
圖9是沿圖7中的線AOB的船頭部分的斷面圖。
圖10A是表示現(xiàn)有船舶的船頭構(gòu)造的船頭部分的側(cè)面圖。
圖10B是沿圖10A中的F10-F10線的船頭部分的斷面圖，圖10B中的雙點(diǎn)劃線e表示沿圖10A中的f10-f10線的船體的輪廓。
圖11是沿圖10A中的F11-F11線的船頭部分的斷面圖。
下面，參照?qǐng)D1至圖4說明本發(fā)明的第1實(shí)施例。
圖1表示船舶的船體1的船頭部分2。在船頭部分2的滿載吃水線L下側(cè)，形成朝船頭垂線H前方突出的船頭4。該船頭4的形狀適用于本發(fā)明的船頭構(gòu)造。即，該船頭4的外面的大部分是這樣形成的使給定斷面形狀的左右一對(duì)筒構(gòu)成壁4a、4b從船體1的左右兩舷側(cè)朝船體前方突出，并且，在船頭垂線H的前方，將該筒構(gòu)成壁4a、4a的前端相互連接。
該實(shí)施例的船頭4如圖2和圖3所示，從挾住船體中心面α的船體1的左右兩舷側(cè)，使同一半徑的左右一對(duì)圓筒構(gòu)成壁4a、4b在船頭垂線H的前方、在船體中心面α處朝交叉方向突出。這里所說的船體中心面α是指穿過船體中心線α′的鉛直面。
具體地說，該實(shí)施例的船頭4中，使構(gòu)成圓筒一部分的左右一對(duì)半徑方向外側(cè)的筒構(gòu)成壁4a、4b，在船頭垂線H的前方，朝著與船體中心面α交叉的方向突出。例如，如圖2所示，左舷側(cè)的圓筒構(gòu)成壁4a由具有第1中心線7a的圓筒的一部分形成。第1中心線7a與從左舷側(cè)船體平行部分向船頭垂線H延伸的左舷側(cè)彎曲面6a基本平行。
右舷側(cè)的圓筒構(gòu)成壁4b，與左舷側(cè)圓筒構(gòu)成壁4a對(duì)稱，由具有第2中心線7b的圓筒的一部分形成。第2中心線7b與從右舷側(cè)船體平行部向船頭垂線H延伸的右舷側(cè)彎曲面6b基本平行。這些圓筒構(gòu)成壁4a、4b的半徑r是相互相同的。這些成對(duì)的圓筒構(gòu)成壁4a、4b相互合體，并且朝著船頭垂線前方H的前方寬度漸漸變窄，由此形成中空的船頭4。圖2中的標(biāo)記8a、8b表示以各中心線7a、7b為中心的圓筒的外側(cè)母線。標(biāo)記9a、9b表示以中心線7a、7b為中心的圓筒的內(nèi)側(cè)假想母線。
如上所述，通過把在前端相交的左右2個(gè)圓筒構(gòu)成壁4a、4b組合起來，構(gòu)成了船頭4外面的大部分。圖4表示垂直于圖2中的中心線7a、7b的斷面(沿線AOB的斷面)。如該圖4所示，船頭4外面的大部分是將左右圓筒構(gòu)成壁4a、4b的外面組合起來構(gòu)成的。左右圓筒構(gòu)成壁4a、4b的前端由連續(xù)的光滑弧狀曲面11連接。
左右圓筒構(gòu)成壁4a、4b的后端，分別在連接部6a′、6b′與從船體平行部朝船頭垂線H延伸的彎曲面6a、6b光滑連接。圖1中的標(biāo)記12a、12b表示圓筒構(gòu)成壁4a、4b的上端和下端的圓筒母線的延長線。
該船頭4這樣形成從船體左舷側(cè)和右舷側(cè)，分別使具有一定形狀的圓筒構(gòu)成壁4a、4b朝船體前方突出，構(gòu)成了船頭4的大部分。根據(jù)該船頭構(gòu)造，船頭4的大部分不是現(xiàn)有技術(shù)那樣復(fù)雜的自由曲面，而是使預(yù)先設(shè)定的一定斷面形狀的筒構(gòu)成壁4a、4b、即能通過使簡單形狀的筒構(gòu)成壁朝船頭前方突出而形成。即，通過簡單的曲面組合，可制作從船頭垂線H朝前方突出的船頭4。
因此，船頭4的制作中所需的工件(金屬板)的彎曲加工、組裝加工等變得容易。而且，由于能使這些加工具有規(guī)范性，所以可用加工機(jī)實(shí)現(xiàn)船頭制作的自動(dòng)化，能合理地進(jìn)行船頭4的制作，可減低船舶的建造費(fèi)用。另外，該實(shí)施例的船頭4，是使相同半徑的一對(duì)圓筒構(gòu)成壁4a、4b從船體1的兩舷側(cè)與船頭垂線H前方的船體中心面α相交地突出而形成的。根據(jù)該船頭構(gòu)成，由于工件的彎曲加工和組裝加工更加簡單化，所以可實(shí)現(xiàn)高效率的加工自動(dòng)化。這樣，可以更合理地進(jìn)行船頭4的制作，能進(jìn)一步減低船舶的建設(shè)費(fèi)用。
圖5A～圖5C分別表示本發(fā)明中不同的實(shí)施例。這些實(shí)施例中，不是用第1實(shí)施例那樣的圓筒構(gòu)成壁形成船頭4，而是用上側(cè)和下側(cè)分別有不同曲率半徑的左右一對(duì)筒構(gòu)成壁4a、4b構(gòu)成船頭4。圖5A～圖5C均表示與沿圖2中的線AOB部分相當(dāng)?shù)臄嗝妗?br> 圖5A所示的第2實(shí)施例中，構(gòu)成船頭4的左右一對(duì)筒構(gòu)成壁4a、4b的上部側(cè)，由具有相同半徑r1的左右一對(duì)圓筒構(gòu)成壁形成；圓筒構(gòu)成壁4a、4b的下部側(cè)，由具有半徑r2的圓筒構(gòu)成壁形成，該半徑r2大于上述半徑r1。圖5A中的O1表示半徑r1的圓弧中心。O2表示半徑r2的圓弧中心。
圖5B所示的第3實(shí)施例中，左右一對(duì)筒構(gòu)成壁4a、4b的上部側(cè)，由具有半徑r3的圓筒構(gòu)成壁形成，該半徑r3大于上述半徑r1。筒構(gòu)成壁4a、4b的下部側(cè)，由具有半徑r4的圓筒構(gòu)成壁形成，該半徑r4大于上述半徑r3。圖5B中的O3表示半徑r3的圓弧中心。O4表示半徑r4的圓弧中心。
圖5C所示的第4實(shí)施例中，使半徑r4的圓弧中心O4位于半徑r3的圓弧中心O3的上方。這時(shí)，上下圓弧對(duì)準(zhǔn)的部位14a、14b位于比圖5B所示圓筒構(gòu)成壁4a、4b低的位置。
這樣，由上側(cè)和下側(cè)曲率半徑不同的一對(duì)筒構(gòu)成壁4a、4b形成船頭4，根據(jù)該船頭構(gòu)造，對(duì)應(yīng)于船舶種類恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行曲率半徑的設(shè)定，可相應(yīng)于油輪那樣的肥形船和集裝箱船那樣的瘦形船等船舶種類，形成更加適合的船頭形狀，可更加減低波浪阻力。
圖6至圖9表示本發(fā)明的第5實(shí)施例。該實(shí)施例是上述第2至第4實(shí)施例的變形例。即，為了更減低波浪阻力將筒構(gòu)成壁4a、4b做成圓筒以外的形狀。具體地說，如圖9所示，把與沿圖2中的線AOB部分相當(dāng)?shù)淖笥彝矘?gòu)成壁4a、4a做成大致呈倒水滴形狀的斷面。這些筒構(gòu)成壁4a、4b均由可展開成平面的二次曲面形成。
圖6表示船頭部分2，該船頭部分2具有由上述二次曲面構(gòu)成的筒構(gòu)成壁4a、4b。圖7表示該船頭部分2的沿圖6中F7-F7線的斷面。圖8表示沿圖6中的F8-F8線的船頭部分2的斷面。采用具有上述二次曲面的筒構(gòu)成壁4a、4b時(shí)，由對(duì)應(yīng)于船舶種類恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行二次曲面的設(shè)定，可得到比第2實(shí)施例更合適的船頭形狀，更加能減低波浪阻力。
在圖6至圖9中，與上述第1實(shí)施例中相同的部分標(biāo)上與第1實(shí)施例相同的標(biāo)記，其說明從略。但在第5實(shí)施例中，從船體平行部向船頭垂線H延伸的彎曲面6a、6b與筒構(gòu)成壁4a、4b的后端，是如圖7所示地通過連續(xù)光滑的曲面15a、15b連接。
權(quán)利要求
1.船舶的船頭結(jié)構(gòu)，上述船舶在船體(1)的滿載吃水線(L)下方，具有從船頭垂線(H)朝前方突出的船頭(4)，上述船頭的特征在于，上述船頭(4)是從船體(1)的左右兩舷側(cè)、分別使具有預(yù)定斷面形狀的左右對(duì)稱的一對(duì)筒構(gòu)成壁(4a、4b)、在船頭垂線(H)前方的船體中心面(α)朝交叉方向突出的；上述船頭(4)為朝前端寬度漸漸變窄的形狀；上述筒構(gòu)成壁(4a、4b)的前端是相互由連續(xù)的光滑曲面(11)連接的。
2.如權(quán)利要求1所述的船舶的船頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述船頭(4)是使相互同一半徑的一對(duì)圓筒構(gòu)成壁(4a、4b)、從船體(1)的左右兩舷側(cè)，在船頭垂線(H)前方的船體中心面(α)朝交叉方向突出的。
3.如權(quán)利要求1所述的船舶的船頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述船頭(4)是使上側(cè)和下側(cè)的曲率半徑不同的一對(duì)圓筒構(gòu)成壁(4a、4b)、分別從船體(1)的左右兩舷側(cè)，在船頭垂線(H)前方的船體中心面(α)朝交叉方向突出的。
4.如權(quán)利要求1所述的船舶的船頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述船頭(4)是使可展開成平面的二次曲面所形成的一對(duì)圓筒構(gòu)成壁(4a、4b)、分別從船體(1)的左右兩舷側(cè)，在船頭垂線(H)前方的船體中心面(α)朝交叉方向突出。
全文摘要
在船舶船頭部分的滿載吃水線的下側(cè),形成朝船頭垂線前方突出的船頭。該船頭的大部分是使一對(duì)筒構(gòu)成壁從船體左右兩舷側(cè)在船頭垂線前方的船體中心面朝交叉方向突出的。船頭具有朝前端寬度漸漸變窄的形狀。該一對(duì)筒構(gòu)成壁的前端是用連續(xù)光滑的曲面連接的。該船頭不是現(xiàn)有船頭那樣的復(fù)雜曲面,而是由容易制作的簡單形狀曲面構(gòu)成的一對(duì)筒構(gòu)成壁構(gòu)成的。
文檔編號(hào)B63B3/46GK1268463SQ00106009
公開日2000年10月4日 申請(qǐng)日期2000年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月30日
發(fā)明者榮田靖, 土岐直二, 石川曉 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社