铝合金整体壁板及悬挂式骨架系统在气垫船上的应用范围研究

铝合金整体壁板与传统铝合金焊接结构相比,前者能减少焊接变形,减轻结构重量。基于典型气垫船的船体线型特点,对铝合金整体壁板在气垫船上的应用范围进行梳理研究;针对悬挂式骨架系统自身特点和收集到的相关资料,从其局部强度、稳定性和局部振动特性与常规开切口式结构作对比计算、分析,在此基础上对悬挂式骨架系统气垫船应用范围进行研究,为铝合金整体壁板及悬挂式骨架系统在气垫船上的推广应用提供参考。     

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     

气垫船波浪载荷预报方法研究

高速气垫船对船体结构重量控制严格,而合理确定作用于船体的波浪载荷是结构设计、优化和安全性评估的基础。本文在气垫船船体结构受力特点分析的基础上,采用“分段船模”模型试验方法对目标气垫船开展了波浪载荷预报研究,重点解决了试验模型垫升系统动力特征相似、重量控制等关键问题。试验结果能反映目标气垫船围裙气垫的响应特点,说明所用分段船模试验方法预报气垫船运动与载荷的结果可信。基于此,对目标气垫船波浪载荷设计值的规范计算结果表明,给定的载荷规范计算方法可为气垫船结构设计提供参考。     

铝合金船体焊接变形及其控制措施

铝合金材料线膨胀系数大、导热性强,焊接时容易产生翘曲、波浪变形等,因此建造全焊接铝合金船体要比建造钢质船体困难得多。精度控制与变形控制等船体建造关键工艺技术研究是全焊接铝合金船体结构建造工艺研究中很重要的一部分,是保证产品建造质量的关键。针对某船全焊接铝合金船体结构装焊易变形的特点,开展焊接变形分析并考虑合理可行的变形控制措施,深入研究总结铝合金船体建造过程中变形的控制方法,为系列船的批量化生产积累经验和技术,同时也为其他铝合金产品的生产提供参考和技术支撑。     

悬挂式铝合金整体壁板压杆的稳定性校核方法

[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。     

铝合金薄板焊接及其变形控制

我们用自己研制的设备、专用胎架、合理的工艺有效地控制了铝合金薄板的焊接变形,成功地焊制了小型模拟结构及气垫船模拟结构分段(尺寸为2050×3000×1600毫米)。此结构分段的纵向、横向变形及甲板、舷侧板的波浪变形都达到了我国中小型船体建造精度的要求,也达到了日本轻金属结构协会的铝合金船体建造精度的要求,从而为铝合金薄板建造全焊结构艇体打下了基础。     

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。     

铝合金“162客位”气垫船的主船体建造工艺

本文介绍了铝合金焊接“162客位”气垫船主船体的建造工艺。     

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.     

大中型气垫船吊艇结构设计和起吊强度校核

基于目标气垫船结构特点,通过合理设计吊艇眼板结构、起吊强度校核,论证了船体通过吊艇眼板直接起吊方案的可行性,为实船起吊提供指导依据。最后对目标气垫船水中起吊过程进行了应力测试,进一步验证了起吊强度校核方法的正确性和直接起吊方案的合理性。研究结果可为大中型气垫船或铝合金船体起吊方案和相关结构设计提供技术支撑。     

不同扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验

为了研究矩形扶强材和削斜扶强材结构形式的某铝合金船体纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能，对此进行了试验研究。首先建立舱段结构的有限元模型（该目标船纵骨采用6082铝合金，其他部分采用5083铝合金材料），确定载荷工况并计算分析两种扶强材结构在相应载荷水平下的应力分布状态。在此基础上，设计并开展了实际板厚四点弯曲疲劳模型试验，获得了试验模型在不同载荷水平下的疲劳失效循环次数，并且根据试验测得数据得到了两种扶强结构形式的S-N曲线。试验结果表明矩形扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能优于削斜扶强材形式，该结论可为舰船上纵骨贯穿舱壁结构处节点形式的设计以及5083与6082铝合金焊接结构形式（T型焊接和趾端焊接）的疲劳强度评估提供依据。     

船舶上层建筑铝合金分段焊接质量控制要点

14 400 t系列船的上层建筑设计为铝合金结构。根据铝合金材料特性及可焊接性，针对铝合金分段焊接难点，阐述铝合金分段的焊接方法、焊前清洁、焊接顺序、无损检测及注意事项等焊接质量控制要点。在实船应用中，结合焊接质量控制要点，铝合金分段的强度和焊接质量得到有效保证，为扩大铝合金在工业领域的应用提供参考。     

钛合金在铝合金舰船海水管路系统的应用

钛合金具有质量轻、强度高、耐海水腐蚀、无磁性等特点,在军用舰船上具有广泛的应用前景,尤其适用于对重量控制和防腐蚀要求较高的高速舰船、铝合金舰船。某型铝合金艇采用钛合金海水管系,经过十多年的使用表明具有良好的效果。该文详细介绍该艇钛合金管系选材、设计、施工、应用效果及存在问题,并提出钛合金材料在舰船上应用的建议。     

国内铝合金焊缝PAUT技术应用现状

随着铝合金材料的普及使用，作为先进数字化检测手段的相控阵超声波检测(Phased Array Ultrasonic Testing, PAUT)技术应用备受关注。近年来，在先进超声波技术发展和应用需求结合下，陆续开展的相关试验研究为铝合金搅拌摩擦焊焊缝PAUT技术提供指导和规范引领，并形成相关行业应用标准。铝合金气体保护焊PAUT技术的应用需求逐渐显现，但相关研究和标准尚在起步阶段。梳理国内铝合金焊缝PAUT技术应用现状，可为推动铝合金焊缝PAUT技术研究、扩展应用场景提供技术基础。     

铝合金舰船结构设计中相关问题探讨

从分析舰船用铝合金的物理化学性能、加工性能及焊接性能入手,阐述铝合金用于船舶建造的诸多优越性.提出在铝合金舰舶的结构设计中应推广应用带筋板结构,当上层建筑采用铝合金结构,主船体为钢质时,应采用结构过渡接头直接焊接的方法.     

On structural design of energy efficient small high-speed craft

This paper presents an integrated design procedure for determination of structural arrangement and scantlings for the complete structure of small high-speed craft. The purpose of the procedure is to serve as a tool in the preliminary design stage where it enables generation of weight minimized designs with very limited effort. The design procedure is applied in a material concept study for a high-speed patrol craft. The various concepts include single skin and sandwich composites, aluminum and steel. It is demonstrated that the mass of the aluminum hull structure can be reduced from the original 11.7 tonnes to 9.6 tonnes through application of the presented design procedure. The most weight efficient material concept is a carbon-fiber foam-cored sandwich with a structural mass of 4.8 tonnes, which is about 50% less than the refined aluminum version. Through simple hydromechanic analysis, potential for fuel and CO2 emission reductions of 8% for the refined aluminum version and 27% for the carbon-fiber sandwich version in relation to the original craft are indicated.     

充气密性试验在320000tVLCC上的应用

介绍320000t VLCC船体分段制作时,利用充气密性试验方法对分段结构中水密舱壁、角焊缝及水密堵板进行密性试验的原理及方法,给出了船体分段制作过程的装配顺序、工艺要求及焊接要求.