高速三體船結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、高速三體船是近年新開發(fā)出來的一種高性能船舶，與常規(guī)船型相比，其航行阻力小，具有良好的快速性和適航性，并具有廣闊的主甲板空間。高速三體船用作軍船還有防護(hù)能力好、破損穩(wěn)性好、利于武器系統(tǒng)分散布置和利于直升機(jī)操作以及隱蔽性好等特點(diǎn)，由于這些優(yōu)勢(shì)，高速三體船在軍艦和民用船舶等領(lǐng)域具有十分廣闊的發(fā)展前景。國內(nèi)外對(duì)高速三體船的研究也十分投入，內(nèi)容主要集中在水動(dòng)力理論、模型試驗(yàn)和概念設(shè)計(jì)等方面，關(guān)于三體船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究還比較少。 在高速三體船

2、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于其特殊復(fù)雜的船體結(jié)構(gòu)形式，必將承受較大的橫向波浪彎矩和扭轉(zhuǎn)力矩，為保證其剛度和強(qiáng)度，就必須加大構(gòu)件尺寸，致使總體重量大為增加。然而，不管哪種類型的高速船，對(duì)自身的重量都非常敏感。如何解決減輕自重與保證船體剛度與強(qiáng)度之間的矛盾，已成為高速三體船設(shè)計(jì)中急需解決的重要問題之一。 三體船結(jié)構(gòu)中最重要的是連接橋結(jié)構(gòu)，本文主要從兩個(gè)方面對(duì)連接橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計(jì)研究，即建造材料的輕型化和結(jié)構(gòu)形式的輕型化。本文首先對(duì)三種輕型

3、船舶建造材料進(jìn)行了介紹，然后對(duì)三體船連接橋承受的載荷類型進(jìn)行了分析，確定了三種主要載荷。在優(yōu)選三體船連接橋的結(jié)構(gòu)形式時(shí)，本文按照規(guī)范設(shè)計(jì)了橫骨架式、縱骨架式和密加筋骨架式三種板架結(jié)構(gòu)模型，并分別研究了其在三種載荷工況下的應(yīng)力及響應(yīng)特點(diǎn)，通過對(duì)比分析確定了較優(yōu)的連接橋結(jié)構(gòu)形式。 本文對(duì)三體船連接橋區(qū)域的立體艙段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)，其中連接橋結(jié)構(gòu)分別以鋁合金和高強(qiáng)度鋼作為建造材料而設(shè)計(jì)了兩個(gè)模型，對(duì)比了這兩個(gè)模型的重量，并對(duì)這兩個(gè)模