沪东中华造船（集团）有限公司  研发设计院二所结构室

向世界展示中国制造的智慧和能力

　　沪东中华造船(集团)有限公司研发设计院设计二所结构室是公司专业设计团队之一。团队曾多次获得公司“先进集体”荣誉称号，负责人张晓彤曾获得2001年度国防科技工业系统劳动模范，也是上海市总工会命名的张翼飞劳模工作室的主要成员。结构室坚持“以我为主、主动作为”宗旨，发扬“不服输、创一流”精神，敢打硬仗，勇于拼搏，将科学领先的设计理念贯穿整个船舶结构和钢结构设计过程，为打造一流海洋装备制造基地，为中国造船贡献了力量。

　　“LNG船”和“豪华邮轮”一并被称为造船领域两颗“皇冠上的明珠”，沪东中华是目前国内唯一一家拥有LNG船设计、建造经验的船厂。结构室先后设计单桨、双桨、蒸汽透平动力、电力推进等多种类型LNG船，其中埃克森美孚LNG船是我国第一艘自主研发并出口的大型液化天然气船。埃克森美孚作为世界上最大的非政府天然气销售商，其对于LNG项目的要求可谓严格甚至苛刻，相对于其他常规船型，这些要求甚至可以称作是“不平等条约”。面对着一系列严峻的考验，结构室并没有退缩，而是积极与船级社以及其他研究机构的专家沟通，想尽一切办法寻找可参考的资料，仔细地制定了一个又一个的货舱区结构设计改进方案，并通过反复计算、论证，最终确定一个既能满足疲劳寿命要求又能最大限度地控制空船重量的“双赢”方案，在满足船东要求的同时又确保了公司的利益最大化。船东方还非常关心船体结构的振动问题，而该项目由于GCU设备的修改，导致机舱棚高度大幅度增加，经过自由振动分析，发现原设计机舱棚结构的固有频率存在与螺旋桨桨频共振的危险。出于对船东负责的态度，结构室及时与船东沟通，向其说明问题原因，并召集船级社、MES及其他专业主管与船东举行多次多方会谈，最终确定改进方案，经过计算验证，机舱棚结构的固有频率得到了显著提高，避开了螺旋桨的共振范围，得到船东及船检的认可，并且在后续的实船测量中，确认机舱棚的振动水平远远小于ISO中的要求。

　　英国BGLNG船项目设计周期紧，设备订货不到位。结构室在有限的时间内对规范校核、补板切口计算、纵骨节点疲劳、晃荡载荷分析、GTT内围壁局部变形要求等关键技术进行了详细地计算和分析，通过全船有限元的分析方法，对屈服、屈曲、疲劳进行深入分析、研究，并根据计算结果进行优化设计，减少结构冗余，效果十分明显，在垂线间长比美孚项目长的前提下，空船重量还要比美孚项目轻400吨。

　　沪东中华是国内乃至国际上有能力建造大型集装箱船的重要船厂之一，从8530TEU到后续的10000TEU、14500TEU，尤其是10000TEU系列的成功建造，打破了韩日对万箱级集装箱船市场的垄断。该产品结构复杂，设计难度大，设计周期短。为此，结构室专门成立了集装箱船项目组，针对其特点进行技术研究，通过规范计算对板厚进行优化，在满足强度的前提下，尽量减小板材规格。10000TEU集装箱船在8530TEU母型船的基础上大量减少了各个区域的板厚，减少了大量的钢料消耗，降低了空船重量，节约了生产成本。4条船的建造材料和生产成本降低2900万元左右（按每吨材料和生产费用共1万元计算）。在详细设计送审阶段，结构室集装箱船团队对多处结构形式进行了优化，譬如德国劳氏船级社（GL）第一次退审典型横剖面图时，将双层底区域所有纵骨穿过肋板处添加大量补板。由于补板数量众多，这将带来大量的现场施工工作量。项目组并未按照GL意见进行修改，通过仔细计算分析后发现将纵骨贯穿孔的R50切口转变为CW切口型式可以避免设置补板，该修改可以略微提高纵骨与肋板连接面积，以此提高其连接刚度，正好可以满足规范要求，并得到了船级社的认可，节约了大量工时和材料。根据初步估算，整条船由此取消的双层底肋板上的补板约有720块，节约了大量下料、装配、焊接、打磨、油漆等工序的大量工时。以4艘10000TEU集装箱船，每工时70元，每吨钢材4000元计算，取得了为公司节约33.4万元成本的经济效益。

　　集装箱船内底板和各层堆箱甲板均具有大量箱脚铁舾件，对其必须进行反顶加强。其中箱脚加强肘板上的纵向加强小筋数量巨大且构件间空间狭小，导致现场工作量大，施工起来很不方便。项目组在8530TEU集装箱船母型基础上，通过10000TEU集装箱船箱脚支撑构件进行局部有限元强度分析，对箱脚加强进行优化设计，单船取消近400根纵向加强小筋，优化方案最终得到了船级社的认可。整条船由此取消的箱脚FB150×15A32纵向加强小筋约为400根，单船节约3吨左右钢料以及涂料焊材动能等的消耗。以4艘10000TEU集装箱船，每工时70元，每吨钢材4000元计算，取得了为公司节约21.6万元成本的经济效益。

　　由于受全球金融危机的影响，这几年船舶航运业持续低迷，公司生产经营任务极为艰巨，45000吨集滚船和38000吨化学品船正是期间公司承接的世界上最为先进的两型高难度的产品。45000吨集滚船是世界上最大最先进的集装箱和汽车运输船，38000t化学品船是世界最大化学品运输公司Stolt-Nielsen在沪东中华按照国际最高标准订购的双相不锈钢化学品船。这两型船都具有设计要求高，建造难度大的特点，且设计周期又很短，外方设计公司图纸严重脱期，对公司的设计和建造部门都是严峻的考验。45000吨集滚船最大的难点就是滚装设备的设计布置，安装精度要求极高。同样，38000吨化学品船，由于不锈钢液货舱建造材料的特殊性导致设计和建造要求极为严格。结构室设计人员不惧艰险，重点关注外专业设备尤其是舾装件与船体结构的设计协调，仔细核对相关设备图纸，确保图纸的准确性，方便后期安装和调试，并积极与各专业协调，及时与船东船检沟通，完成了诸如尾部导流鳍、首侧推关闭装置、锚穴加锚唇的组合设计等先进设计。

　　每一个产品的成功交付，都离不开结构室设计人员的聪明才智和辛勤付出，他们不畏挑战、迎难而上，发挥吃苦耐劳，敢打硬仗的团队协作精神，攻坚克难，为公司众多产品的顺利交付保驾护航，为中国的造船事业贡献自己的力量，向世界展示了中国制造和中国工人的智慧和能力。