深海載人平臺框架式穩(wěn)定翼/舵結構設計
發(fā)布時間:2021-04-11 23:45
針對深海載人平臺穩(wěn)定翼/舵結構載荷工況,普通船舶差異大,缺少設計資料的情況,分析深海載人平臺穩(wěn)定翼/舵結構的材料選擇,設計多種材料、結構型式的框架式穩(wěn)定翼/舵結構方案,通過有限元強度計算分析各結構方案在波浪砰擊載荷下的受力,從力學性能、重量、工藝等方面評估各方案的優(yōu)缺點與適用情況。
【文章來源】:船海工程. 2020,49(01)北大核心
【文章頁數】:5 頁
【部分圖文】:
穩(wěn)定翼結構示意
鈦合金蒙皮具有優(yōu)秀的力學性能,但復雜曲面難成型、重量較大;玻璃鋼和碳纖維復合材料蒙皮復雜曲面易成型、重量輕,但材料剪切性能較弱,不適用于承受大扭轉載荷的穩(wěn)定翼/舵結構。綜合鈦合金與玻璃鋼、碳纖維復合材料的優(yōu)勢,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)定翼結構見圖2。2.5 內部框架含上下緣條的穩(wěn)定翼/舵結構
由式(1)可見,增大梁截面厚度的抗彎效果遠低于增大梁截面高度所帶來的抗彎效果。即應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的部分對慣性矩的貢獻越大,因此,也可以考慮通過設置上下緣條的方法提高翼梁的抗彎性能。適用于穩(wěn)定翼/舵結構內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。通過設置上下緣條可以大幅降低內部框架的結構重量。缺點是含上下緣條的內部框架與金屬蒙皮之間焊接存在困難,但可以通過緣條預設螺母,通過螺栓對蒙皮進行安裝。內部框架含上下緣條的穩(wěn)定翼結構見圖3。3 強度分析與重量對比
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鈦合金深海耐壓艙結構設計[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)的應用現狀及發(fā)展[J]. 王懷柳. 特鋼技術. 2013(04)
[3]夾層復合材料舵結構設計與聲隱身性能的研究[J]. 朱錫,石勇,李永清,王曉俠,董一平. 武漢理工大學學報. 2008(09)
[4]大深度潛水器穩(wěn)定翼設計方法的研究[J]. 趙俊海,汪本強,侯德永,馬利斌,沈泓萃. 船舶力學. 2008(01)
[5]安靜型夾芯復合材料舵設計及其力學性能分析[J]. 朱錫,黃若波,石勇,梅志遠,李永清. 海軍工程大學學報. 2007(04)
[6]深海載人潛水器外部結構設計研究[J]. 葉彬,劉濤,胡勇. 船舶力學. 2006(04)
碩士論文
[1]標準化玻璃鋼示范漁船船體結構優(yōu)化設計研究[D]. 胡珍伍.大連理工大學 2013
[2]玻璃鋼船體方案設計系統(tǒng)研究[D]. 王勇.哈爾濱工業(yè)大學 2012
本文編號:3132180
【文章來源】:船海工程. 2020,49(01)北大核心
【文章頁數】:5 頁
【部分圖文】:
穩(wěn)定翼結構示意
鈦合金蒙皮具有優(yōu)秀的力學性能,但復雜曲面難成型、重量較大;玻璃鋼和碳纖維復合材料蒙皮復雜曲面易成型、重量輕,但材料剪切性能較弱,不適用于承受大扭轉載荷的穩(wěn)定翼/舵結構。綜合鈦合金與玻璃鋼、碳纖維復合材料的優(yōu)勢,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)定翼結構見圖2。2.5 內部框架含上下緣條的穩(wěn)定翼/舵結構
由式(1)可見,增大梁截面厚度的抗彎效果遠低于增大梁截面高度所帶來的抗彎效果。即應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的部分對慣性矩的貢獻越大,因此,也可以考慮通過設置上下緣條的方法提高翼梁的抗彎性能。適用于穩(wěn)定翼/舵結構內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。通過設置上下緣條可以大幅降低內部框架的結構重量。缺點是含上下緣條的內部框架與金屬蒙皮之間焊接存在困難,但可以通過緣條預設螺母,通過螺栓對蒙皮進行安裝。內部框架含上下緣條的穩(wěn)定翼結構見圖3。3 強度分析與重量對比
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鈦合金深海耐壓艙結構設計[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)的應用現狀及發(fā)展[J]. 王懷柳. 特鋼技術. 2013(04)
[3]夾層復合材料舵結構設計與聲隱身性能的研究[J]. 朱錫,石勇,李永清,王曉俠,董一平. 武漢理工大學學報. 2008(09)
[4]大深度潛水器穩(wěn)定翼設計方法的研究[J]. 趙俊海,汪本強,侯德永,馬利斌,沈泓萃. 船舶力學. 2008(01)
[5]安靜型夾芯復合材料舵設計及其力學性能分析[J]. 朱錫,黃若波,石勇,梅志遠,李永清. 海軍工程大學學報. 2007(04)
[6]深海載人潛水器外部結構設計研究[J]. 葉彬,劉濤,胡勇. 船舶力學. 2006(04)
碩士論文
[1]標準化玻璃鋼示范漁船船體結構優(yōu)化設計研究[D]. 胡珍伍.大連理工大學 2013
[2]玻璃鋼船體方案設計系統(tǒng)研究[D]. 王勇.哈爾濱工業(yè)大學 2012
本文編號:3132180
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