《船舶修造业轻型快装专用脚手架研发项目投资可行性论证初步设计报告》

主要研究开发研究如下船舶修造业专用脚手架轻型化研究船舶修造业专用脚手架单元模块研究船舶修造业专用脚手架快速安装技术研究轻型快装船舶专用脚手架推广示范应用技术关键及创新点船舶修造业专用脚手架轻型化实现通过有限元对传统船用脚手架进行结构优化分析，对比选用高强度结构材料，减少材料用量，这是本课题研究的第个关键技术点和创新点。

船舶修造业专用脚手架单元模块实现在轻型化研究基础上，设计船舶修造业专用脚手架单元模块，该模块最大的特点就是重量轻，结构稳定可靠，利用数值计算，有限元分析及实验测试手段完成对结构优化，并且按船体修造需要实现合理优化布局。

船舶修造业专用脚手架快速安装技术实现在轻型化与单元模块研究基础上，设计单元模块连接专用接口，可实现人工快速拼装模块，提高模块联接强度，增加模块联接稳定性。

四项目预期目标预期达到的目标课题可为现在国内的造船行业提供种船舶专用的脚手架，使得现在的国内造船行业可以不用在造船时使用不合适的建筑用的脚手架，提供具有轻型快装安全的新代船舶专用脚手架。

课题完成后预期达到如下项目标结合造船环境的综合考虑以及结构的优化设计，使得船舶专用的脚手架能比原来采用的用于建筑的脚手架在重量上轻以上，同时又要保证脚手架的强度不受到影响。

传统的建筑用的脚手架的组装大多都是用套筒和螺栓连接的，而且般都是以地面为基础组装成架子的，组装和拆分很麻烦，很耗时间，要用到的脚手架数量也非常多。

新型的船舶专用脚手架要从船舶的结构着眼，考虑脚手架连接的新设计，使得脚手架之间的连接能通过快速的机构，如弹簧锁扣式的固定销，并且考虑脚手架的底部支撑设计，提高脚手架的灵活性，使得脚手架能够以船身为基础建立，从而可以省去很多脚手架。

使得脚手架的装拆效率提高以上，所用的脚手架的数量减少以上。

取得具有原始创新的多项成果，其中专利项以上，在国内外重要学术刊物或会议上发表论文篇。

主要技术指标研制套船舶修造业专用脚手架单元结构模块，配备模块专用快速连接接口单元模块重量不超过。

对钢结构重新设计，连接模块部分简化，使脚手架易于安装搬运和储存。

脚手架重量比传统钢结构脚手架轻以上。

套单元模块连接时间传统如套规模的脚手架连接时间至少为小时，而新研制的脚手架套连接时间为分钟。

部件标准化，无散件，不需要安装工具，拼装快捷简便。

传统连接需要工人至少人，本课题新研制的脚手架只需要人即可完成。

部件连接强度高，整体结构安全稳固。

新研制的脚手架接头的破坏拉脱力达到以上，远大于传统脚手架的的许用拉脱力，并且其最大承重高达以上，高于传统脚手架。

传统脚手架斜连接时需另加连接接口，同节点连接承力杆数船小于根，新研制的脚手架可根据现场需要可适应度方向连接，并且其底部支撑模块灵活性高，能根据船壳的具体形状作为支撑点拼装脚手架。

主要经济指标艘万吨级散货船其船体全部安装好脚手架后，需要人做天的活，需要的钢管用量为吨左右，锁节近万只，采用新研制的脚手架后只需要人做天的活，并且需要的钢管用量为吨左右，并且连接接口与钢管体，不用单独单配锁节。

如果船厂年产艘只万吨船则其可节约成本万。

因此本课题研究成果具有重要的市场价值。

课题预计可为造船行业在脚手架应用的相关工程上提高以上的效率，节省以上的劳动力，节省近的建造成本。

社会效益由于新研制的脚手架采用结构优化，优选结构材料的单元模块，并且单元模块之间的高强度连接特性，保证了脚手架总体安装的稳定性，可靠性，因此其减轻了造船行业在脚手架拼装上的劳动强度，提高了在脚手架拆装的整个过程中的安全性，保障了工人的生命安全。

技术应用与产业化前景鉴于目前国内造船行业普遍还是使用建筑用的脚手架，效率低下，安全性不高，少数企业虽然在船用脚手架方面研究过，但在市场上还没有大规模的应用。

本课题研制的船舶修造。

船舶修造业专用脚手架单元模块结构优化措施研究选取几种最为常用的脚手架结构形式，通过有限元软件建立目标函数，力求通过本课题的研究，获取种材料优化，几何形状优化的，并具有相同承载力能力与结构可靠性稳定性能力。

模块总体搭接形式优化通过有限元分析的优化，适当地调整脚手架钢管的尺寸和材料，使得加大搭接的纵距和横距，以达到最优的配置。

方面为脚手架结构稳定性所必需的高承载力，结构稳定性，另方面考虑到脚手架安装拆卸的快速轻便性。

船舶修造业专用脚手架快速安装技术研究单元搭接结构连接形式研究脚手架以单元为基础，本课题将基于搭积木的原理，实现快装要求，需对最基本的脚手架单元进行结构形式的研究。

要求该单元与其它单元装配可靠性安全性，还要考虑总体承载力与稳定性，减少对船体的二次破坏。

快速安装方法实现研究对比现有安装拆卸方式，尽量避免螺栓操作带来的不便与效率低下。

多利用船壳本身的特点，直接以船壳为基础，通过设计合适的夹具使得脚手架能够固定在任何地方，增大灵活性。

结合船坞特点，辅助设计专用可折叠或伸展臂。

总体结构稳定性可靠性评价根据实际来加载载荷，看最终脚手架的安全系数是否足够，从造船的般情况出发，看新型的脚手架的强度和拼装结构是否能达到要求。

轻型快装船舶专用脚手架市场推广示范应用加强与船舶企业的交流与合作，通过企业局部合作应用，对新研制专用脚手架进行现场验证，各项指标完成后，进行研究成果市场推广示范应用。

技术路线船舶修造业专用脚手架技术调研资料消化与吸收受力情况有限元计算分析船舶修造业专用脚手架快速安装技术研究市场示范推广应用适合船舶修造业专用脚手架轻型高强度材料的造型结构有限元优化失稳形式研究船舶修造业专用脚手架单元模块研究船舶修造业专用脚手架轻型化研究申报发明专利撰写论文总结验收检测合作单位应用船舶修造业专用脚手架单元模块结构优化措施研究模块总体搭接形式优化单元搭接结构连接形式研究快速安装方法实现研究总体结构稳定性可靠性评价组织方式与课题分解项目组织方式本项目研究实行项目主持人负责制，并由浙江省科技厅项目主持人和项目主持单位统管理与协调。

本项目采取地方企业合作攻关的方式。

建立项目技术领导小组，根据合作单位的各自擅长和条件基础开展工作。

项目实行项目组长负责制度。

加强管理监督检查和实施。

合理确定技术开发分工，组建技术攻关研究工作协调小组，对关键技术与设施进行研发，确保项目按时成功完成。

课题分解项目的承担单位主要负责项目总体规划和总体设计，制定实施计划，制定技术方案，组织项目相关技术难点重点技术攻关，负责新研制的船舶专用脚手架轻型化研究，单元模块高强度轻便快捷连接结构设计，脚手架总装结构优化布局，负责企业标准和产品说明书的制定，提供项目技术实施条件，进行项目验收鉴定，并与协作方起进行项目推广示范应用。

项目协作单位主要负责新研制的船舶专用脚手架的结构力学分析，并进行结构优化工作，提出可行的单元模块形式，并设计出相应机械结构，完成相应的试验工作包括第三方检测报告。

项目协作单位主要负责新研制的船舶专用脚手架现场试验与技术指导，制定相关工艺参数，制定相关技术与操作规范，并配合项目承担单位进行企业标准制定与市场推广示范应用等。

六计划进度安排时间研究内容资料收集与消化，对船用脚手架作理论分析，对现有脚手架建立有限元分析模型，进行结构稳定性与可靠性评价对比国外船舶专用脚手架结构形式，对现有国内脚手架进行结构优化，并试制船舶专用脚手架进行相关力学试验，确定实验方案，进行实验测试建立船舶修造业专用脚手架快装接口有限元计算模型，进行承载力计算，结构可靠性计算，对比现在脚手架接口安装形式，优化选用安装工艺，并对套专用脚手架单元结构进行组合，用新设计的接口连接方式，进行实验测试。

全面完成项目合同计划要求，撰写鉴定验收报告，通过科技厅组织的鉴定或验收，并进行项目推广示范应用。

七现有工作基础和工作条件课题组长简介，年生，博士，海洋系船舶与海洋工程研究所讲师，国际与分会会员，省海洋学会海洋能源专业委员会会员。

年毕业于获工学博士学位，攻博期间主要从事多工艺冲击回转钻进技术研究，曾获教育技术成果等奖，年在机械工程博士后流动站工作，从事深海技术装备研究。

年至今先后参加了国家海洋领域项目项，其中作为重大项目子课题负责人项，其它省部级项目项。

申请发明专利项，第发明人项。

发表论文篇，其中作为第作者发表检索论文篇。

年月参加国际会议并访问美国深海热液实验室及液压中心。

工作基础与工作条件申请单位是家由市人民政府与大学联合设立的研究开发机构。

经浙江省机构编制委员会批准，年月申请注册为自收自支的法人，隶属市。

主要为海洋资源调查海洋渔业海洋技术装备造船业临港产业和新兴产业的发展提供技术支撑，以及涉海产业关键性共性技术开发及成果推广转化应用服务。

大学和共同支撑申请单位的发展。

依托大学海洋及船舶学科优势市海岛优势，成为海洋科技与海洋经济发展的创新载体。

申请单位拥有批船舶与海洋工程专业高级人才，科研实力强。

合作单位，企业占地面积余万平方米，岸线余米。

拥有万吨级船台万吨级气囊船台和万吨级干船坞各座，拥有万吨级舾装码头万吨级舾装码头和吨级固定码头各座，具有建造万吨级以下各类船舶和坞修改造万吨级以下各类船舶的能力。

总资产近亿元。

该船厂能为船用专用脚手架提供良好的示范场所以及必要的测试手段。

以上条件均可为本项目提供强有力的技术支持和科研保障。

项目可行性报告立项的背景和意义随着造船行业的发展，现在世界年造船量已经达到亿载重吨，而且中国在国际造船市场中的地位也越来越重，年造船量占世界总造船量以上，名列全球前名。

因此，造船厂都急于缩短造船的时间，提高造船效率。

其中，又要数船坞中的造船时间最有必要缩短，因为般的造船厂就只有个船坞，但同时要进行上艘船的建造，缩短船在船坞中的时间可以大大地提高造船的效率。

现在国内造船时用到的脚手架都是建筑上用的脚手架，较为笨重，拆装很不方便，组装的时候由于笨重和组合麻烦而使得组装过程慢，工人劳动强度大，使得造船的效率低下，拆装的时候由于笨重，拆分时脚手架经常直接掉在地上，很容易造成破坏和人员伤亡，用起来不太符合造船的环境，不太安全。

为此，专门为造船业设计的轻便快装安全的脚手架的研究很有必要，可以提高造船的效率，保证造船过程中工人的安全性，促进浙江乃至全国的船舶修造业快速健康发展。

二国内外研究现状和发展趋势研究现状和发展趋势国内船舶建造所使用的脚