具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶.pdf

1、10申请公布号CN102039990A43申请公布日20110504CN102039990ACN102039990A21申请号200910206506722申请日20091016B63B43/1820060171申请人联合船舶设计发展中心地址中国台湾台北县72发明人陈崇平74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人周国城54发明名称具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶57摘要本发明公开了一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，该船艏是依序由决定船艏形状、设置压溃面、设置弯折部以及成型船艏等步骤所制成，并于该船艏的前端形成有一可压溃段，该可压溃段内设有至少一压溃面，并沿该压溃面于该船艏的主

2、要纵向结构上设有至少一弯折部，借此，当该船艏发生撞击时，该等弯折部将会先行压溃，进而使该压溃段发生渐进式溃缩，让该船艏前端形成一较大面积的接触面，以吸收、分散撞击力量，减少被撞船的损害。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图6页CN102039992A1/1页21一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，其特征在于，由下列步骤所制成A、决定船艏形状依该船舶的水动力性能需求，完成其船艏的外壳形状及内部强固结构的设置，并将该船艏区分成一位于前端的可压溃段，以及一位于该可压溃段后的缓冲段，其中，该内部强固结构包含有一纵向结构单元及一横向结构单元；B、设置

3、压溃面依该船艏的可溃性设计，于该可压溃段内沿该船艏的径向界定有至少一压溃面；C、设置弯折部沿该压溃面于该纵向结构单元的主要结构上设有至少一弯折部；D、成型船艏。2依据权利要求1所述的一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，其特征在于，所述船艏的形状为锐形。3依据权利要求1所述的一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，其特征在于，所述船艏的形状为钝形。4依据权利要求1所述的一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，其特征在于，所述船艏的形状为尖细形。5依据权利要求1所述的一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，其特征在于，所述纵向结构单元包含有数个水平设置且横跨该可压溃段及该缓冲段的水平纵桁，以及数个位于该可压溃

4、段内且呈水平层叠设置的胸肋骨。6依据权利要求5所述的一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，其特征在于，所述纵向结构单元还进一步包含有一呈垂直设置并横跨该可压溃段及该缓冲段的中心线纵桁。7依据权利要求1所述的一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，其特征在于，所述横向结构单元包含有数个环状加强肋，且所述多个环状加强肋沿该船艏的轴向等距设置于该缓冲段内。8依据权利要求1所述的一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，其特征在于，所述弯折部为一道压痕。9依据权利要求1所述的一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，其特征在于，所述弯折部为一道折线。权利要求书CN102039990ACN102039992A1/3页3具

5、前端可压溃式缓冲型船艏的船舶技术领域0001本发明涉及一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶。背景技术0002请参阅图1所示，为一般现有船舶的船艏内部结构示意图，其是由一中心线纵桁1、数水平纵桁2及一纵向肋骨系统3等纵向强固结构，结合数横向设置的大肋骨4及数横肋骨5所构成，而具有极佳的纵向结构强度，因此，当该现有船舶发生船舶撞击事故时，其船艏将如同一矛头般对被撞船造成极大的损伤，甚至会贯穿被撞船的船壳，导致被撞船内部油料泄漏而对环境产生严重污染，因此目前已有缓冲型船艏的设计研究，请参阅图2所示，该缓冲型船艏，其前端主要建议采用钝形设计，以加大前端的接触面积分散撞击力量，并将内部的纵向肋骨系统3变更

6、为横向肋骨系统6，以降低该船艏的纵向结构强度，借此，当该船艏发生撞击时，该横向肋骨系统6将发生溃缩，以吸收撞击能量，减少被撞船所受到的冲击伤害，然而，船艏的设计乃是以满足船舶流体动力性能需求为主，因此对于像货柜船等船速较高的船舶，其船艏通常会设计成尖细状以减少兴波阻力，故并不适用钝形船艏，且，请继续参阅图2所示，基于结构强度、检验维修及施工空间等限制，该现有缓冲型船艏仍不可避免地会设有该水平纵桁2等纵向强固结构，并可能设有该中心线纵桁1，使该缓冲型船艏前端不易压溃，尤其是船艏的前端，因空间急速缩小，而无法采用该横向肋骨系统6，因此，除上述纵向强固结构外，更设有多数个以水平方向设置的胸肋骨7加强

7、结构，而形成结构上的硬点HARDSPOT，造成该缓冲型船艏在发生撞击时，其前端不仅塑性变形有限而仅能吸收少量撞击能量，且仍有一定的机率会贯穿被撞船的船壳，所以，现有缓冲型船艏仍有进一步改良的必要。发明内容0003本发明的目的是提供一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，当该船舶的船艏发生撞击时，容易自行先行压溃，进而使该压溃段发生渐进式溃缩，形成一较大接触面，可大量吸收、分散撞击力量，且有效的降低该船艏前端的纵向压溃强度，以减轻被撞船的损害。且该可压溃式缓冲型船艏不受锐形或钝形的外形限制，可推广应用于各式船舶，增加船舶航行安全，保障人命及防止污染。0004为达到上述目的，本发明的技术解决方案是00

8、05一种具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶，是由下列步骤所制成0006A、决定船艏形状依该船舶的水动力性能需求，完成其船艏的外壳形状及内部强固结构的设置，并将该船艏区分成一位于前端的可压溃段，以及一位于该可压溃段后的缓冲段，其中，该内部强固结构是包含有一纵向结构单元及一横向结构单元。0007B、设置压溃面依该船艏的可溃性设计，于该可压溃段内沿该船艏的径向界定有至少一压溃面。0008C、设置弯折部沿该压溃面于该纵向结构单元的主要结构上设有至少一弯折部。说明书CN102039990ACN102039992A2/3页40009D、成型船艏。0010本发明的优点在于，当该船舶的船艏发生撞击时，所述多个弯折

9、部将会先行压溃，进而使该压溃段发生渐进式溃缩，让该船艏前端形成一较大面积的接触面，如此不仅能够吸收、分散撞击力量，且能够有效的降低该船艏前端的纵向压溃强度，减少该船艏贯穿被撞船的船壳的可能，以减轻被撞船的损害，防止内装物外泄。此外，该可压溃式缓冲型船艏并不会受锐形或钝形的外形限制，而可推广应用于各式船舶上，以增加船舶航行安全性，对保障人命及防止污染具有实质意义。附图说明0011图1为一般现有船舶的船艏内部结构示意图；0012图2为一般现有船舶的缓冲型船艏内部结构示意图；0013图3为本发明的具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶船艏制造流程图；0014图4为本发明的较佳实施例的结构示意图；0015图5

10、为本发明的沿图4中的AA剖面线的俯视结构示意图；0016图6为本发明的另一较佳实施例的结构示意图；0017图7为本发明的较佳实施例的动作示意图。具体实施方式0018请参阅图3、图4及图5所示，为本发明的较佳实施例的流程图、结构示意图以及沿图4中的AA剖面线的俯视结构示意图，该具前端可压溃式缓冲型船艏的船舶船艏主要是包含有下列制作步骤0019A、决定船艏形状依该船舶的水动力性能需求，完成其船艏100的外壳10形状及内部强固结构的设置，并将该船艏100区分成一位于前端的可压溃段11，以及一位于该可压溃段11后的缓冲段12，其中，该船艏100的形状是可为锐形、钝形或尖细形的其中一种，于本实施例中，该

11、船艏100的外壳10是如图4所示设计成钝形，并设有一纵向结构单元20及一横向结构单元30，且该纵向结构单元20是进一步包含有一呈垂直设置的中心线纵桁21、两呈水平设置的水平纵桁22，以及数个位于该可压溃段11内且呈水平层叠设置的胸肋骨23，而，该横向结构单元30则包含有数环状加强肋31，且所述多个环状加强肋31是沿该船艏100的轴向等距设置于该缓冲段12内。0020B、设置压溃面依该船艏100的可溃性设计，于该可压溃段11内沿该船艏100的径向界定有至少一压溃面24，其中，该船艏的可溃性设计必须符合船舶法规的强度规范，使该船艏能安全地承抗可能受到的动态与静态水压。0021C、设置弯折部沿该压溃

12、面24于该纵向结构单元20的主要结构上设有至少一弯折部25，其中，该弯折部25是可为一道压痕SWAGE或折线KNUCKLELINE，于本实施例中，该弯折部25为一道概呈V形的压痕，并沿该压溃面24设置于该中心线纵桁21、该水平纵桁22以及所述多个胸肋骨23上，值得注意的是，该弯折部25与该外壳10的内壁间是如图6所示设置有一开孔26，借此可达到减少施工时进行板材放样的困难度，并便于焊接组装的施工。0022D、成型船艏。说明书CN102039990ACN102039992A3/3页50023请同时参阅图7所示，为本发明的较佳实施例的动作示意图，当该船艏100发生撞击时，所述多个弯折部25将会因纵

13、向强度较弱而先行压溃，让该外壳10的可压溃段11因邻接弯折部25的结构变形而发生渐进式溃缩PROGRESSIVECOLLAPSE，以吸收撞击能量，并于该船艏100的前端形成一较大面积的接触面，同时通过位于该可压溃段11后端的缓冲段12的溃缩继续吸收撞击能量，借此，不仅能够通过结构溃缩以吸收撞击能量，且能够有效的降低该船艏100前端的纵向压溃强度，增加接触面积以分散撞击力量，减少该船艏100贯穿被撞船的船壳的可能，减轻被撞船所遭受的损坏，防止内装物外泄，而污染环境，此外，该船艏100并不会受锐形或钝形的外形限制，而可推广应用于各式船舶上，以增加船舶航行安全性，对保障人命及防止污染具有实质意义。说明书CN102039990ACN102039992A1/6页6图1说明书附图CN102039990ACN102039992A2/6页7图2图3说明书附图CN102039990ACN102039992A3/6页8图4说明书附图CN102039990ACN102039992A4/6页9图5说明书附图CN102039990ACN102039992A5/6页10图6说明书附图CN102039990ACN102039992A6/6页11图7说明书附图CN102039990A