嵌入式多波束声呐船体大开口加强结构优化研究

发布时间：2021-09-29 21:17

　　开口处的船体结构强度分析与评估是船舶设计与建造过程中的关键环节。采用有限元法建立某船体结构数值模型,结合强度校核规范,进行船体底部嵌入式多波束声呐大开口区域的船体结构强度分析。结果表明,开口区域船体结构的强度、加强结构型式的设计等在设计过程中应引起足够的重视。设计5种开口加强方案,通过对比总结了开口纵向位置、内凹槽直角或转圆过渡型式等因素对结构强度的影响特点。通过上述研究可知,横向开口对船体加强结构的强度影响更大,对横向开口处纵向构件进行多方案优化设计可有效掌握目标区域结构的应力分布变化及受力特点。最后提出一种较佳的设计方案,既有利于提高船体结构的强度,又便于设备的安装。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(11)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

多波束声呐阵列相对位置示意图

纵向开口处对应肋板均设置有横向加强结构，经初步计算，纵向开口处的应力水平较低，考虑到直角角隅在施工、结构连接上较圆角角隅更为简便，因此，纵向开口内凹槽处的横向加强均采用直角角隅型式，在底封板下方设置加强结构，端部与外底板形成有效连接。图5 横向开口内凹槽典型纵剖面示意图（方案4)

图7 全船有限元模型边界条件及弯矩加载示意图采用等弯矩加载法模拟总纵弯曲载荷，确保目标区域承受总纵弯曲载荷设计值。等弯矩加载法基本原理为静定单跨梁两端受到相反的集中弯矩，在两端弯矩数值一致的情况下，可确保全船各断面的弯矩大小为一定值。独立点的选取尽量靠近船体首、尾端，本文选取首部防撞舱壁与舵机舱横舱壁分别与独立点建立MPC，在独立点施加反向、等值控制弯矩实现船体梁的中拱状态。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3414491