游艇的建造(二)

<正>2铝合金艇体及其制造工艺铝合金材料与传统的造船钢材相比,具有重量轻、比强度高、耐海水腐蚀和易加工等优点,目前已成为建造游艇的第二大艇体用材,尤其在中小型高性能船艇中得到了广泛应用。若从成本考虑,每吨铝的成本要比钢铁高得多。但如果从节省每吨艇体重量所带来的功率节约综合考虑,在高速游艇上使用铝合金仍然是合算的。在2008年悉尼国际游艇展上,越来越多的游艇采用铝合金材料作为艇体用材,这已是十分明显     

滑行艇体的受力和强度（一）

1作用在艇体上的力 小艇在水面上航行时艇体上所承受的力与普通排水型船一样。由于重力和浮力在长度方向上分布的不均匀性。艇体将受到总的纵向弯曲力的作用和局部弯曲力的作用。显然，滑行艇体应当完全满足对排水型艇体强度的一般要求。值得指出的是，对一艘小艇来说，当它在水面上高速滑行时，艇体上受到的力要比排水航行时大得多，因此按滑行艇体强度标准设计的小艇，满足排水航行时总纵强度的要求应当是不成问题的，至于局部强度的满足。则由设计师根据载荷分布的特点加以酌情处理。     

艇体变形对轴系校中的影响

艇体变形是影响轴系校中质量的重要因素,以深水潜器为研究对象,通过建立潜器的三维有限元模型,提出利用弹簧约束调节潜器重力与浮力平衡的方法,分析潜器处于正浮状态时,在重力、浮力和静水压力作用下的艇体变形,得出潜器轴系各个轴承的位移数据,并分析轴承位移造成的轴承负荷变化。为艇体变形影响下的潜器轴系校中提供依据。分析结果表明：耐压艇体内的轴承位移要小于耐压艇体外,支撑轴承的艇体结构的差异会导致轴承位移大小的不同,从而导致各个轴承负荷变化也不一样,艇内液舱的不对称布置会导致位于该液舱上轴承产生较大的横向位移和横向轴承负荷。     

世界高速艇发展史回顾（二）

英国Soundem Roe公司战后研制和建造的数十艘实用型鱼雷艇，除本国使用外，还出口给许多国家。例如，日本引进了一艘，编为“鱼雷艇9号”(图7)。艇的主要尺度见表3。该型艇继承了英国“短型艇”的传统，首部艇底形状改成了凹V形。这种艇体形状在起飞过程中纵倾比较大，因此，在艇尾安装了宽约0．6m的纵倾调kn板，用液压操纵。舵的面积与艇体水线下的纵中剖面积之比为1／22，     

艇体变形对轴系校中的影响

艇体变形是影响轴系校中质量的重要因素。以深水潜器为研究对象,通过建立潜器的三维有限元模型,提出利用弹簧约束调节潜器重力与浮力平衡的方法,计算潜器处于正浮状态时,在重力和静水压力作用下的艇体变形,得出潜器轴系各个轴承的位移数据,并进一步分析了轴承位移造成的轴承负荷变化。为艇体变形影响下的潜器轴系校中提供依据。分析结果表明:耐压艇体内的轴承位移要小于耐压艇体外,支撑轴承的艇体结构差异会导致轴承位移大小的不同,从而导致各个轴承负荷变化也不一样,耐压艇内液舱的不对称布置会导致位于该液舱上轴承产生较大的横向位移和负荷。     

铝合金薄板焊接及焊接变形控制研究成功

铝镁合金是一种具有中等强度、比重小、耐腐蚀和易焊接的较理想的船舶结构材料,但是由于铝的物理特性所决定其焊接变形严重,特别是如气垫船等快艇,艇体板厚大多数为1.5～3 mm,则焊接变形更为严重。我们根据船体中铝合金薄板焊接特点进行分析,从而找到控制焊接变形的理论依据。为     

考虑艇体变形影响的轴系合理校中

为提高潜器推进轴系校中计算的准确度,使计算结果与实际情况更为接近,必须考虑艇体变形对轴承变位的影响,并将其作为轴系校中计算的初始边界条件。通过三维有限元计算,分析模型潜器的整艇湿表面结构在重力和水压作用下的变形情况,由此获得艇体艉部的结构变形数据。提出“共线程度”的概念和计算方法,将艇体结构变形数据转化为轴系各轴承相对变位数据,作为潜器推进轴系合理校中计算轴承的初始变位。利用轴系合理校中计算程序,在考虑艇体变形和轴承刚度的条件下,对模型潜器的轴系布置进行优化计算。结果表明：安装时,1#、2#、3#轴承位于理论中心线上,4#轴承变位为理论中心线向上0.4 mm能够获得合理的轴系校中状态。     

甲板加压舱强度试验中若干问题

从理论上讲,加压舱类耐压壳体在进行水压强度试验时,沿壳壁壁厚方向均匀分布的一次薄膜应力并未达到材料的屈服极限,其整体变形完全处于弹性范围。但是在实际试验测量中,总发现有微量的残余变形。这个问题是值得加以讨论的。某厂曾对批量加压舱在加载和卸压过程中的变形量进行过测定,详见表1。该厂也曾对25kg/cm~2加压舱进行过电阻应变的测定,结果表明在结构不连续的局部区     

潜艇中修时耐压船体大开口的强度计算

使用国际通用的大型有限元分析软件,对某型潜艇中修时耐压船体及舱壁上开口后艇体的强度及变形情况进行分析计算,计算结果表明,开口后艇体及开口区域的应力及变形均较小,满足修理要求。     

大深度潜水器耐压壳体弹塑性稳定性简易计算方法

通过在耐壳弹性屈密塞斯（Mises)公式中引入非弹性段的材料弹性模量,从而计及了材料弹性模量与应力之间的非线性关系,考虑了材料非弹性影响。通过对材料拉伸试验曲线进行回归分析,得到了材料切线弹性模量的近似表达式,同时采用外径取代平均直径,致使本文的方法在预测中厚壳的屈曲压力时具有较好的精度,本文给出了潜水器耐压壳体屈曲压力的简易计算方法和计算公式。经试验验证,该方法简易准确,可供初步设计时使用。     

散体材料桩复合地基桩土应力比计算方法研究

基于圆孔扩张理论,假定散体材料桩与桩周土均满足完全弹性、各向同性和连续性条件,在侧向桩与土的分界面上满足变形协调条件和应力平衡方程,在竖向视桩-土变形相等,得到了桩土应力比的理论计算公式。引入了桩-土弹性模量比Kn及桩竖向-侧向应力比n',分析了桩-土弹性模量比、置换率、桩泊松比及桩周土泊松比等4个参数对桩土应力比和桩竖向-侧向应力比的影响。研究结果表明:桩土应力比和桩竖向-侧向应力比随桩-土弹性模量比的增大而增大,随桩、土泊松比及置换率的增大而减小。并在此基础上,利用桩土应力比现场实测结果对理论计算结果进行了验证,数据表明两者吻合较好。     

小型艇舷侧结构碰撞损伤性能研究

船舶碰撞是在巨大冲击载荷作用下的一种复杂非线性瞬态响应过程。对于常用的小型艇而言,其体积小、总体结构刚度比较弱,因而对于碰撞所带来的破坏性更为敏感。本文运用MSC.dytran计算程序建模计算,着重分析小型艇舷侧结构碰撞损伤特性,最终获得了小型艇的碰撞损伤主要是艇体的总体弯曲变形,损伤变形区域占全船的比例较大,且艇体结构通常不会出现断裂破坏等相关结论。     

气垫船最严重砰击纵弯曲计算

一、概述 1.砰击引起的纵弯曲气垫船平底、高速,在水面航行时艇底击波机会多。根据气垫船的使用经验和研究资料可知,砰击引起的艇体纵弯曲,对总重在100吨左右及以下的小艇来说,是总纵强度的首要问题。不同的砰击力所引起的不同的纵弯曲,将在艇体的某一横剖面产生最大的中拱弯矩、最大的中垂弯矩或最大的剪力,并使艇体产生最     

自由抛落式救生艇落水冲击响应及可靠性分析

自由抛落式救生艇入水过程开始时,艇体与水面接触瞬间将产生巨大的冲击力脉冲,这一脉冲力有可能造成救生艇内部结构失效.在救生艇入水过程中,存在固、液、气三相的耦合,其过程较为复杂.文中以某救生艇为研究对象,主机配置为380 J,应用有限元分析方法对其入水冲击过程进行数值仿真,分析自由抛落后冲击载荷对艇体的冲击响应.最终得出:最大变形发生在入水时间t=0.35 s,即救生艇开始向水面浮升的时,最大变形量为34.3 mm;最大应力发生在t=0.035s,为95 MPa,应力变化在材料承受范围内,艇身不会被破坏.     

艇体结构用钢材料技术发展与展望

艇体结构钢是潜艇建造过程中用量最大的材料,对于潜艇的战技性能具有重要影响。本文首先阐述海洋环境对于艇体结构钢的影响和性能的要求,其次从焊接工艺的角度进行分析,再次总结国外艇体结构钢的发展及现状,最后对艇体结构用钢材料技术的未来发展方向进行展望,对我国潜艇用钢材料技术的研究及发展具有一定启示作用。     

我国第一条铝质全焊结构水翼艇建造成功

我国第一条铝质全焊结构“飞鱼号”水翼艇,由无锡水翼艇公司设计、制造,七二五所提供艇体建造方案及全套焊接、加工工艺文件,并下厂指导生产。该艇于88年8月试航成功,11月在由中船总公司、江苏省科委联合召开的鉴定会上通过技术鉴定。船用铝合金由于比强度大、耐海水腐蚀性及可焊性能好,在造船业中已广为应用。用铝合金来建造船体,可减轻船的自重、提     

39米玻璃钢试验艇艇体结构设计

本文从玻璃钢材料设计、艇体结构形式、骨架剖面型式和连接强度等方面,比较全面地总结了39米玻璃钢试验艇的研制情况。一、前言在1971~1975年期间,以芜湖造船厂为主,有上海交通大学,中国船舶及工程设计研究院,     

基于潜艇模型尾流湍流强度和耗散率的CFD模拟

优良的隐身性能使得潜艇具有强大的突防能力,因此,控制潜艇尾流信号特征对于提高潜艇隐身性能意义重大,这些信号特征主要包括尾部湍流强度、湍动能、湍流耗散率等。同时,优良的艇型对于抑制尾流信号特征、提高潜艇快速性和隐身性也具有重要意义。基于此,采用RANS方法计算SUBOFF潜艇主艇体艇型及6种改良艇型的艇体粘性绕流,将CFD方法用于分析艇体半径、艇艏长度、艇艉长度等参数对潜艇尾流信号特征的影响。计算结果显示：在SUBOFF潜艇主艇体艇型及其6种改良艇型的尾流场中,增加艇体半径有利于抑制远尾流场湍流信号特征,在近场则不利;增加艇艏长度能降低近尾流场湍流信号特征,在远场影响较小;增加艇艉长度在近、远尾流场均有利于降低其信号特征。     

控制潜艇声特征信号的特种材料

各国海军正致力于降低舰艇和潜艇声特征信号，其主要表现在两个方面：减少本艇自噪场 和辐射噪声，以便在降低敌方探测能力的同时，改进本艇被动探测性能；使用消声涂层减少目标强度，从而减少主动声呐威胁，在愈来愈低的频率上确保有效性能的唯一方法是将水下振动与声学专门技术与先进的材料技术结合起来，还描述了最近开发的各种类型隔声、阻尼消声材料。各种材料的到补能力使得我们有在声速、阻尼、密度、静态可压缩性和热传导方     

填充超弹性材料夹层板的抗爆性能研究

夹层板是一种比刚度大、比强度高的结构形式,根据文献将典型加筋板等效为最优夹层板,采用非线性数值方法,对爆炸冲击波作用下方形蜂窝夹层板及填充超弹性材料的方形蜂窝夹层板响应进行数值计算,分析填充超弹性材料夹层对夹层板各部位加速度、速度及位移响应的影响,对比不同爆距下夹层板响应,并分析填充超弹性材料对夹层板吸能的影响。从计算结果可知填充超弹性材料可有效减小爆炸载荷作用下夹层板的响应,减小夹层板面、背板间相对变形。