气垫船铝合金整体壁板应用初探

气垫船的高速性特点决定了全船重量控制的重要性。在影响结构重量的主要因素中,材料的选择尤为重要,为此大、中型气垫船船体材料都采用铝合金。而传统铝合金焊接结构在实际应用中存在着焊接变形较大且难以控制,焊缝和焊接热影响区力学性能下降等不足。文章首先基于气垫船船体线型简单、平直的特点提出了铝合金整体壁板的概念,并由此引出悬架式骨架系统;其次分析了铝合金整体壁板的优点;此外,文中还在国外应用背景基础上总结了整体壁板应用注意事项;最后提出了应用及优化上亟待解决的问题,为后续研究及推广应用提供参考。     

气垫船悬挂式骨架结构设计特点分析

我国研制的气垫船船体结构设计尚未采用带筋板和与其对应的悬挂式骨架,该项研究在我国还处于起步阶段。文中基于国外某型气垫船悬挂式骨架实艇使用特点分析和悬挂式骨架结构特性研究;同时结合收集到的规范资料,给出气垫船悬挂式骨架结构应用一般性原则,为悬挂式骨架在国内气垫船船体结构设计上的推广应用奠定技术基础。     

铝合金悬挂式整体壁板板格的极限强度计算方法研究

针对铝合金悬挂式整体壁板板格长宽比特别大的特点,文章建立此类板格的非线性有限元模型,进行纵向、横向和剪切载荷作用下的极限强度计算,并与多本规范中板格极限强度的计算公式进行比较,在此基础上提出适用于铝合金悬挂式整体壁板板格的极限强度计算公式。     

气垫船铝合金整体壁板应用初探

  目的  悬挂式铝合金整体壁板结构在气垫船中得到了广泛应用,鉴于铝合金的弹性模量较低,且铝合金框架结构的失稳问题突出,因此需要对其稳定性校核方法进行研究。  方法  采用非线性有限元方法对悬挂式铝合金整体壁板的压杆进行稳定性分析,比较《海上高速船入级与建造规范》和《铝合金结构设计规范》中关于铝合金受压构件的稳定性设计公式和适用性。  结果  得出了悬挂式铝合金整体壁板压杆的失稳规律,并提出了压杆的校核方法和肘板布置方法。  结论  研究成果可用于指导悬挂式铝合金整体壁板结构的设计。     

MTU高速柴油机在气垫船上的应用探讨

本文阐述了德国ＭＴＵ公司世界名牌柴油机在国内外侧壁式气垫船上的应用，大多数中型气垫船采用３９６系列柴油机。本文结合国内两型气垫船设计研究，探讨了选型要点，可供高速船动力装置设计时参考。     

新型管翅式滑油散热器在气垫船上的应用

针对气垫船的要求,研制了一种高效的新型管翅式滑油散热器,其采用了强化传热技术.根据其性能计算、结构和制作工艺以及试验结果,表明新型管翅式滑油散热器可提高气垫船推进系统中冷却系统的性能,值得推广应用.     

整体壁板装焊工艺研究

船舶上层建筑铝合金壁板的整体制作,涉及技术细节甚多,整个施工工艺过程应仔细探究和试验。基于铝合金材料的特性,分析焊接整体壁板的变形因素,灵活运用焊接辅助工装,优选焊接设备与焊丝,并注重施工过程的各类技术细节,制作专用工具及采用多种技术措施,严控焊接参数、控制变形、保障施工实效。探讨的技术流程,可作为其他船舶整体壁板施工时的技术支撑。     

气垫船动力装置系统振动特性研究

本文以一艘全垫升气垫船为研究对象，对其动力装置系统各支架局部振动进行了试验研究，提出了动力装置系统各支架振动特性计算的数学模型并进行了有限元动力分析，对计算结果和试验结果进行了比较研究，得出了一些重要结论，可为同类船设计者提供参考。     

虚拟样机技术在气垫船推进系统特性研究中的应用

由于气垫船的结构特点,传统的研究方法不适于气垫船推进系统特性研究.本文将现代虚拟样机技术引入气垫船推进系统特性研究中,对气垫船船体和轴系建模及船体-推进系统的耦合方法进行了比较研究.并应用本文提出研究方法,对某型气垫船推进轴系进行了动态支承力的仿真研究.     

气垫船高速纵稳性与艏裙流体动力性能分析

在气动力与水动力的联合作用下,艏部围裙的响应度及抗缩进能力与气垫船的阻力、纵稳性及耐波性密切相关。该文结合气垫船的升沉、纵倾及艏部围裙在气动力和水动力联合作用下的响应特性,对全垫升气垫船艏部围裙响应性能、抗缩进性能和高速纵稳性计算方法进行了初步的探讨和研究。     

气垫船导管组合结构设计初探

随着气垫船向大型化发展,作为气垫船结构设计重要组成部分的导管组合结构设计越来越受到重视。文中结合国内已有的典型大中小型导管组合结构的设计参数,从导管组合结构的材料、结构型式以及传力方式等方面进行分析,总结其设计特点,并结合相关规范要求,对导管组合结构设计载荷进行分析。     

“海豹6号”震源船悬尾结构强度分析

"海豹6号"震源船由于设备布置需要,在船尾处加设一个悬尾结构.应船级社要求,悬尾与主船体连接处结构要进行直接强度验证.本文对该悬尾带来的结构不连续处的强度进行了简化船体梁法和有限元直接计算法分析.通过这2种方法的研究分析,分别对悬尾结构的抗弯、抗剪及抗扭强度有了整体的认识和局部细节的把握,证明了结构不连续处的弯曲和剪切强度符合要求,并对甲板吊支架非对称负重时可能产生的大扭矩等提出了使用限制.     

空气层对高速三体船连接桥砰击压力峰值影响二维仿真研究

利用LS-DYNA仿真软件研究了高速三体船连桥结构的砰击问题,建立了二维有限元模型,对高速三体船结构以不同的速度进行等速入水的情况进行了计算.研究发现,存在于高速三体船主船体和辅船体与水之间的空气层充当了缓冲垫,大大减小了连接桥的砰击压力峰值.通过对压力峰值与速度平方比值的无量纲系数的回归分析,发现该系数随着入水速度的增加成二次指数递减趋势;其次是假想不存在空气层进行仿真计算,与考虑空气层的计算进行比较分析,量化空气层对高速三体船连接桥砰击压力峰值的影响,并得出随着砰击速度的增加,空气层对压力峰值影响逐渐变小.     

铝合金夹心板结构极限承载能力有限元分析

随着新材料及新型结构的不断出现,以往的线性理论已不能满足现代工程设计的需要.本文利用MSC.NASTRAN的弧长法对一种新型铝合金夹心板结构进行了极限承载能力有限元分析,跟踪出了其屈曲平衡路径以及破坏模式.为验证有限元模拟的准确性,对结构进行了静载强度模型试验.研究结果表明,计算结果与试验符合较好.     

全垫升气垫船高速埋首与低速侧翻的机理分析及应对措施

全垫升气垫船设有独特的柔性围裙系统,高速埋首是气垫船特有的三大安全风险之一。随着围裙技术的发展以及操控安全限界的规范,气垫船发生埋首的概率越来越低,但在实际使用中,高速埋首与低速大幅横倾仍时有发生,若应对不当,仍然会存在危险。文章介绍了国内外有关试验研究情况,结合气垫兴波计算对气垫船高速埋首与低速侧翻的机理进行理论分析,并总结了克服埋首与侧翻的技术措施,使用中的预防手段,以及发生高速埋首或低速大幅横倾时的操纵应对措施。     

气垫船三维耐波性分析

文章将气垫船耐波性分析理论从二维发展为三维,在Matlab平台上编制相应计算程序,所得计算结果同原有二维分析结果对比,对气垫船固有特性描述更为明确,计算结果令人满意。在此基础上,对某艇三维耐波性响应进行了分析,计算结果显示在艇固有频率处,升沉、纵摇和横摇响应互相耦合,使艇处于危险工况。该结果可供工程设计和驾驶者参考,具有一定的实际应用价值。     

CATIA二次开发实现全垫升气垫船性能 计算结果的可视化

全垫升气垫船对质量要求严苛,使船体浮箱结构薄弱;可两栖登陆,使浮箱破舱风险大,水密分舱只能加密。通过CATIA二次开发,实现了密集水密分舱破损计算结果的可视化,便于驾驶员基于浮箱上破口尺寸与位置,快速评估对破损进水以及船姿态的影响。CATIA气垫兴波波形的三维可视化,可直观地观察波面与气垫围线的相互关系,利于求取及理解船带漂角斜航时兴波对阻力及姿态的影响。船在波浪上航行时,随波起伏引起气垫压力波动,将外界载荷传递至船体与柔性围裙,实现气垫压力动态测试结果可视化,便于对比分析压力波动空间分布变化。     

航空操控面板组件在气垫船上的应用研究

由于气垫船船型较小、空间有限,通过采用航空操控面板组件,对驾控台上各控制面板进行集成优化,使其能更合理地利用空间。在有限空间内实现驾控台各面板夜间显示、集中调光、集中试灯、集中报警等功能,并统一外形及显示方式,以达到优化各面板显示及操作方式,改善驾驶员的操纵使用界面。该面板首次在气垫船上使用,为气垫船控制面板的未来发展方向进行探索和尝试。     

铝合金游艇外板冲压成形缺陷分析及优化设计

铝合金游艇外板由于造型面积与曲率变化较大,且包含许多局部深抽等复杂特征,使其冲压成形较为困难。为分析其成形缺陷并进行优化设计,采用有限元法对铝合金游艇外板进行冲压特征、缺陷成因及影响因素分析,并提出一种具有平缓特征的工艺补充面设计来克服成形缺陷。数值计算结果表明:降低压料力可改善局部拉伸,但厚度增加较少,通过优化外型参数可改善球鼻艏区域的破裂缺陷,但反向船脊区域的褶皱也因压料力的减小而更加严重;阻料条使反向船脊的褶皱大幅度减少,船首褶皱完全改善;基于平缓特征的工艺补充面造型设计可解决球鼻艏尖点造型所产生的局部拉伸,反向船脊缺陷也得到改善,船尾底壳褶皱缺陷经造型往外延伸得以移至工艺补充面部分。经优化设计后,铝合金游艇外板冲压缺陷均得到改善。