深海載人平臺(tái)框架式穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-11 23:45
針對(duì)深海載人平臺(tái)穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)載荷工況,普通船舶差異大,缺少設(shè)計(jì)資料的情況,分析深海載人平臺(tái)穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)的材料選擇,設(shè)計(jì)多種材料、結(jié)構(gòu)型式的框架式穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)方案,通過有限元強(qiáng)度計(jì)算分析各結(jié)構(gòu)方案在波浪砰擊載荷下的受力,從力學(xué)性能、重量、工藝等方面評(píng)估各方案的優(yōu)缺點(diǎn)與適用情況。
【文章來(lái)源】:船海工程. 2020,49(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
穩(wěn)定翼結(jié)構(gòu)示意
鈦合金蒙皮具有優(yōu)秀的力學(xué)性能,但復(fù)雜曲面難成型、重量較大;玻璃鋼和碳纖維復(fù)合材料蒙皮復(fù)雜曲面易成型、重量輕,但材料剪切性能較弱,不適用于承受大扭轉(zhuǎn)載荷的穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)。綜合鈦合金與玻璃鋼、碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì),可將蒙皮分區(qū)域使用不同材料制造。上、下蒙皮大面積的主要承力區(qū)域線型平緩、曲面簡(jiǎn)單,可以使用鈦合金制造,蒙皮前緣、根部過渡區(qū)等曲面比較復(fù)雜的小面積區(qū)域,可以使用玻璃鋼材料制造;旌喜牧厦善し(wěn)定翼結(jié)構(gòu)見圖2。2.5 內(nèi)部框架含上下緣條的穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)
由式(1)可見,增大梁截面厚度的抗彎效果遠(yuǎn)低于增大梁截面高度所帶來(lái)的抗彎效果。即應(yīng)首先考慮能否改變翼型,選用厚度比較大的翼型剖面。距離梁截面中線越遠(yuǎn)的部分對(duì)慣性矩的貢獻(xiàn)越大,因此,也可以考慮通過設(shè)置上下緣條的方法提高翼梁的抗彎性能。適用于穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)內(nèi)部框架的緣條截面型式有矩形、L形和T形,其中L形和T形緣條抗彎能力更好。通過設(shè)置上下緣條可以大幅降低內(nèi)部框架的結(jié)構(gòu)重量。缺點(diǎn)是含上下緣條的內(nèi)部框架與金屬蒙皮之間焊接存在困難,但可以通過緣條預(yù)設(shè)螺母,通過螺栓對(duì)蒙皮進(jìn)行安裝。內(nèi)部框架含上下緣條的穩(wěn)定翼結(jié)構(gòu)見圖3。3 強(qiáng)度分析與重量對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈦合金深海耐壓艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 楊卓懿,龐永杰. 船海工程. 2015(02)
[2]鈦及鈦合金在船舶工業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 王懷柳. 特鋼技術(shù). 2013(04)
[3]夾層復(fù)合材料舵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與聲隱身性能的研究[J]. 朱錫,石勇,李永清,王曉俠,董一平. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(09)
[4]大深度潛水器穩(wěn)定翼設(shè)計(jì)方法的研究[J]. 趙俊海,汪本強(qiáng),侯德永,馬利斌,沈泓萃. 船舶力學(xué). 2008(01)
[5]安靜型夾芯復(fù)合材料舵設(shè)計(jì)及其力學(xué)性能分析[J]. 朱錫,黃若波,石勇,梅志遠(yuǎn),李永清. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[6]深海載人潛水器外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 葉彬,劉濤,胡勇. 船舶力學(xué). 2006(04)
碩士論文
[1]標(biāo)準(zhǔn)化玻璃鋼示范漁船船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 胡珍伍.大連理工大學(xué) 2013
[2]玻璃鋼船體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究[D]. 王勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3132180
【文章來(lái)源】:船海工程. 2020,49(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
穩(wěn)定翼結(jié)構(gòu)示意
鈦合金蒙皮具有優(yōu)秀的力學(xué)性能,但復(fù)雜曲面難成型、重量較大;玻璃鋼和碳纖維復(fù)合材料蒙皮復(fù)雜曲面易成型、重量輕,但材料剪切性能較弱,不適用于承受大扭轉(zhuǎn)載荷的穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)。綜合鈦合金與玻璃鋼、碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì),可將蒙皮分區(qū)域使用不同材料制造。上、下蒙皮大面積的主要承力區(qū)域線型平緩、曲面簡(jiǎn)單,可以使用鈦合金制造,蒙皮前緣、根部過渡區(qū)等曲面比較復(fù)雜的小面積區(qū)域,可以使用玻璃鋼材料制造;旌喜牧厦善し(wěn)定翼結(jié)構(gòu)見圖2。2.5 內(nèi)部框架含上下緣條的穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)
由式(1)可見,增大梁截面厚度的抗彎效果遠(yuǎn)低于增大梁截面高度所帶來(lái)的抗彎效果。即應(yīng)首先考慮能否改變翼型,選用厚度比較大的翼型剖面。距離梁截面中線越遠(yuǎn)的部分對(duì)慣性矩的貢獻(xiàn)越大,因此,也可以考慮通過設(shè)置上下緣條的方法提高翼梁的抗彎性能。適用于穩(wěn)定翼/舵結(jié)構(gòu)內(nèi)部框架的緣條截面型式有矩形、L形和T形,其中L形和T形緣條抗彎能力更好。通過設(shè)置上下緣條可以大幅降低內(nèi)部框架的結(jié)構(gòu)重量。缺點(diǎn)是含上下緣條的內(nèi)部框架與金屬蒙皮之間焊接存在困難,但可以通過緣條預(yù)設(shè)螺母,通過螺栓對(duì)蒙皮進(jìn)行安裝。內(nèi)部框架含上下緣條的穩(wěn)定翼結(jié)構(gòu)見圖3。3 強(qiáng)度分析與重量對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈦合金深海耐壓艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 楊卓懿,龐永杰. 船海工程. 2015(02)
[2]鈦及鈦合金在船舶工業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 王懷柳. 特鋼技術(shù). 2013(04)
[3]夾層復(fù)合材料舵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與聲隱身性能的研究[J]. 朱錫,石勇,李永清,王曉俠,董一平. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(09)
[4]大深度潛水器穩(wěn)定翼設(shè)計(jì)方法的研究[J]. 趙俊海,汪本強(qiáng),侯德永,馬利斌,沈泓萃. 船舶力學(xué). 2008(01)
[5]安靜型夾芯復(fù)合材料舵設(shè)計(jì)及其力學(xué)性能分析[J]. 朱錫,黃若波,石勇,梅志遠(yuǎn),李永清. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[6]深海載人潛水器外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 葉彬,劉濤,胡勇. 船舶力學(xué). 2006(04)
碩士論文
[1]標(biāo)準(zhǔn)化玻璃鋼示范漁船船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 胡珍伍.大連理工大學(xué) 2013
[2]玻璃鋼船體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究[D]. 王勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3132180
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/chuanbolw/3132180.html
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