复合材料在舰船设计建造中的应用

介绍了复合材料船舶的船体材料、设计理念、结构型式与成型工艺等技术特点及其应用和进展状况,讨论了复合材料船体设计制造开发研究中值得注意的问题。     

连续玄武岩纤维增强复合材料船体水下爆炸响应的数值仿真

运用有限元程序MSC.Dytran数值计算水下爆炸载荷作用下连续玄武岩纤维复合材料船体舱段结构的响应,采用层合板模型模拟纤维复合材料,选取一般耦合算法计算流体与结构的耦合效应,并将计算结果与E玻璃纤维复合材料船体仿真结果进行比较,分析2种材料船体结构压力时历曲线、破坏起始位置及破坏形式,得出结论:玄武岩纤维复合材料和E玻璃纤维复合材料船体底板在爆炸载荷的作用下起始破坏形式不同,玄武岩纤维的压缩强度和拉伸强度之比较高,在实际设计制造中更有优势。在船舶建造中可以使用连续玄武岩纤维复合材料替代玻璃纤维复合材料。     

复合材料层在船体表面防护的应用

复杂的海洋环境很容易腐蚀船舶,面对严苛的海洋环境,船体材料必须具有优越的耐腐蚀性能。研究发现复合材料对船体防护具有重要作用。复合材料应用于船舶时具有优良的力学性能,优良的电学性能以及很强的耐腐蚀性。复合材料在应用于船体材料时,易于设计、施工和便于维护。本文综述复合材料在船体表面防护的应用现状及进展。     

复合材料船体纵向极限强度可靠性分析

把船体甲板或船底板结构视为是一系列加筋板单元的组合，然后利用复合材料梁柱理论计算船体加筋板单元构件的极限承载能力，最后用Smith法计算复合材料船体的极限承载能力。由于复合材料船体纵向极限强度的极限状态方程不能简单地用船体各参数显式表达，故将近年发展起来的响应面法与JC法相结合，对复合材料船体纵向极限强度进行了可靠性分析。并讨论了影响船体纵向极限强度可靠性各变量的敏感性。     

澳大利亚海军舰船采用纤维树脂复合材料的研究

澳大利亚海军正在研究船体结构用复合材料的各种特性。船体主要结构采用复合材料建造的水面舰艇主要是水雷对抗舰艇，而“科林斯”级潜艇也应用复合材料制造壳体。研究结果指出了短期和长期的工作环境对复合材料的影响，其中包括水下冲击载荷、应变率、疲劳和火灾的影响。此外，应用超声波探测整体厚剖面复合材料的损伤，这些结构中存在的损伤可能是在生产过程中或使用过程中造成的。探讨长期暴露在海水中的船用复合材料机械性能的变化特性。     

国外复合材料舰船结构应用现状

本文概述了国外舰船复合材料结构的应用现状,其中包括复合材料在舰船方面的应用,新材料的研制,常用玻璃钢反水雷舰艇结构形式,波纹玻璃钢船体结构诸内容。     

基于知识工程的船体结构快速设计

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。针对这一目标,提出了基于知识工程的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用函数插值再结合规范要求获得。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

船舶复合材料上层建筑概念设计及力学行为研究

针对船舶轻量化的发展需求,以轻质复合材料夹芯结构作为上层建筑的基础板材,以船用复合材料T形连接和y形连接作为设计节点,通过局部设计节点与基础板架的有机组合完成集成式船舶复合材料上层建筑的概念设计.分析船舶上层建筑的多种受载形式,研究其在波浪环境中联合载荷作用下的力学行为表征和宏观响应特性,预报复合材料上层建筑与主船体之间的相互作用及其对船舶总纵弯曲的贡献效率,为船舶复合材料上层建筑的优化设计、可靠性和安全性分析提供有益参考.     

船体结构特征数据库建立方法研究

目前,在舰船船体结构设计行业中,大多实现了数字化船体结构设计。数字化设计技术的普及,提高了船体结构设计的水平,不过由于船体结构的复杂性和特殊性,需要设计一个集成化的船体结构数据库来管理繁杂的构件数据。为实现这一目标,分析船体结构的组成,将1艘完整的船体分成多个段。对各段船体构件间复杂的空间关系进行分析,再按照功能和位置来归类船体数据。在此基础上,实现船体结构特征数据库的设计,为船体设计过程提供有效帮助。     

基于知识的船体结构快速设计及优化

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。文章针对这一目标,提出了基于知识的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速优化设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用NURBS函数插值再结合规范要求获得,对主要结构采用量子行为遗传算法进行优化。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。