潜艇平面舱壁新型节点力学特性及优化研究

发布时间：2021-04-21 22:14

　　耐压船体的内部强舱壁是潜艇的重要结构之一。当潜艇舱室破损进水时，在一定深度下强舱壁可以保证相邻完好舱室的安全，使其舱室构成救生舱室。内部舱壁可分为球面和平面两种结构形式。为利于总体布置，目前潜艇的内部舱壁多采用平面结构形式。由于内部舱壁的载荷为一次性载荷，为了充分发挥材料潜力，降低重量，内部平面舱壁结构一般采用弹塑性设计方法，即在计算载荷作用下，允许加强材的跨端形成塑性铰。潜艇舱室进水受压时，舱壁加强材节点结构往往会出现开裂，实艇隔舱液压试验已多次出现这种现象，因此，平面舱壁结构设计时的节点设计应引起高度重视。为改善平面舱壁节点结构的受力状态，本文结合高强度钢新型节点结构形式开展相应研究，既具有理论上的创新意义，又具有工程应用的现实背景需求。为了降低平面舱壁加强结构与耐压船体连接肘板处的高应变，在某实尺度舱段试验模型中采用了一种新的节点形式，即将舱壁加强肘板的斜边改为圆弧状，肘板终止于肋骨处，并在水平加强材端部设置一块挡板化解其应力集中，同时，在耐压壳板外表面与肘板对应部位设置纵筋。节点形式改变的出发点是期望舱壁结构节点具有一定程度的柔性，降低节点的应变水平。本文首先开展了舱壁结构新节... 

【文章来源】：中国舰船研究院北京市

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 立题的科学依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
第二章 肘板节点结构力学特性研究
    2.1 子模型选取研究
        2.1.1 子模型原理
        2.1.2 单元选取及网格划分
        2.1.3 全局模型网格质量考察
        2.1.4 子模型大小选取
    2.2 节点力学特性研究
        2.2.1 子模型计算结果验证
        2.2.2 水平桁力学特性
        2.2.3 垂直筋力学特性
    2.3 本章小结
第三章 新形式肘板节点结构优化研究
    3.1 优化原理
        3.1.1 Hyperworks/Optistruct 简介
        3.1.2 优化方法简介
    3.2 水平桁优化
        3.2.1 上水平桁优化
        3.2.2 下水平桁优化
    3.3 垂直筋优化
    3.4 节点设计方法
    3.5 本章小结
第四章 总结和展望
    4.1 总结
    4.2 本文创新点
    4.3 展望
致谢
参考文献
作者攻读学位期间完成的学术论文与科研工作
详细摘要


【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶结构节点的承载力分析[J]. 王波,杨平.  船海工程. 2010(02)
[2]钩舌结构分析及优化设计[J]. 李晓峰,刘敬刚,王文.  铁道机车车辆. 2010(01)
[3]基于遗传算法的潜艇首端耐压平面舱壁构架分级优化研究[J]. 胡刚义,田旭军,杨宇华,闫国强.  舰船科学技术. 2009(07)
[4]基于遗传算法的肘板结构型式优化[J]. 田旭军,闫国强,胡刚义.  中国舰船研究. 2007(02)
[5]舷顶角节点的试验研究初探[J]. 王广戈.  哈尔滨工程大学学报. 1999(03)
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[7]梁肘板结构工艺性研究[J]. 王广戈.  造船技术. 1993(07)
[8]梁肘板的疲劳性能研究[J]. 王广戈,姜以威.  镇江船舶学院学报. 1991(01)
[9]梁肘板节点的应力集中研究[J]. 姜以威,王广戈.  镇江船舶学院学报. 1990(04)
[10]梁肘板的初步研究[J]. 王广戈.  造船技术. 1989(07)

博士论文
[1]重型铸钢万向铰支座性能分析与设计研究[D]. 龚超.哈尔滨工业大学 2010

硕士论文
[1]大型履带行走装置履带板的拓扑优化研究[D]. 倪娜.吉林大学 2011
[2]基于HyperWorks的轨道车辆零部件拓扑优化设计[D]. 李俊勇.大连交通大学 2010
[3]拖拉机驱动桥的有限元分析及拓扑优化设计[D]. 邓磊.合肥工业大学 2010
[4]MW级风力发电机轮毂结构分析及优化方法的研究与应用[D]. 张立刚.重庆大学 2009
[5]某复杂机械的建模、仿真与优化[D]. 濮波.南京理工大学 2008



本文编号：3152584