玻璃钢球鼻首导流罩结构设计.pdf

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1、第23卷第2期(总第134期)船舶V01．23No．22012年4月SHIP＆B0ATApril，2012[船舶结构]玻璃钢球鼻首导流罩结构设计王琳任鸿·侯海量(1．中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011；2．海军工程大学武汉430033)[摘要】介绍了玻璃钢球鼻首导流罩的结构设计方案流程，重点探讨了球鼻首构架形式设计，并利用MSC—Nastran大型有限元分析软件对导流罩强度和稳定性进行校核计算。结果表职：该方案可以满足声纳导流罩的强度和声学性能要求．为以后进行玻璃钢球鼻首导流罩的设计提供参考。[关键词]玻璃钢；球鼻首；结构设计；有限元计算[中图分类号]U663．

2、5【文献标志码】A[文章编号]1001—9855(2012)02-0041-06StructuraldesignforGFRPbulbbowdomeWANGLinRENHongHOUHai—liang2(1．MarineDesign&ResearchInstituteofChina，Shanghai2000l1，China；2．NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：rhispaperintroducesthestructuraldesignschemeofaGFRPbulbbowdome．andfo

3、cusesonthedesignofthestructureofthebulbbowframework．ThestructuralstrengthandstabilityofthedomeayecalculatedbyafiniteelementmethodsoftwareMSC—Nastran．Theresultsshowthatthisschemecanfulfilltherequirementsofstrengthandacousticperformanceofthesonardome．ItcanprovidereferencestothedesignofGFRPb

4、ulbbowdome．Keywords：GFRP；bulbbow；structuraldesign：FEM0引言1球鼻首导流罩结构设计流程随着海军装备的现代化，为了适应反潜作战需球鼻首导流罩结构设计目的是要保证其在服役要，许多军辅船在球鼻首部位安装了大型水声探测过程中的安全性和可靠性。其设计流程如下页图1设备和导流罩。作为声纳设备工作舱室的球鼻首导所示。在保证强度和稳定性的同时。应满足其声学流罩不仅应具有足够的结构强度、刚度、水密性，以性能要求。承受外部水动压力和声纳工作的内部水压力．还要具有良好的透声性能，以更好发挥声纳的使用效能：2玻璃钢球鼻首导流罩结构设计同时还要考

5、虑建造工艺等多方面问题。本文对某型试验舰球鼻首导流罩的设计进行探讨。2．1壳板选材我国舰艇的球鼻首材料经历了从不锈钢到玻璃[收稿日期]2011-07—12[作者简介]王琳(1978一)女，汉族，工程师，主要从事船舶结构设计工作。任鸿(1974一)女，汉族，高级工程师，主要从事船舶结构设计工作。侯海量(1977一)男，汉族，讲师，主要从事船舶结构强度研究。41第23卷第2期(总第134期)船舶V0】．23No。22012年4月SHIP＆B0ATApril，2012湿态1．7xl04MPa确定流罩壳板结构材料冲压剪切强度：干态103MPa湿态88MPa学性能试验lJ声学性能试

6、验压缩强度：干态245MPa湿态210MPa／是否满＼冲击韧性：干态缺口平行布层32J／emz缺口垂直布层12．5J／em2强度计算提供泊桑比：含胶量控制在50％左右。壳板厚度及板格尺寸确定32O1SGRP的透声性能测试结果也是令人满意稳定性计算的，见表l。水密性分析I表13201SGRP材料透声性能测试结果外载荷分析计算连接结构设计强度计算声压透射系数测试频率f&Hz测试1测试2测试3强度计算加强筋结构设计4．O0．990．99O．99稳定性计算6．00．99O．99O．99图1球鼻首导流罩结构设计示意图8．00．97O．98O．98钢再到钛合金的漫长过程。之前采用不锈

7、钢材料，10．00．970．970．97但由于其透声性能差．不适合声纳的工作环境，而且12．00．960．960．96直接与船体焊接造成电化腐蚀，新设计的船舶已经14．0O．930．940．94不再使用。目前我国普遍采用的导流罩壳板材料有高强度注：试件厚度10mm，试件数量3件。玻璃钢和钛合金两种。玻璃钢材料具有造价低、透声性能好、易成型等优点，将其作为球鼻首的技术也玻璃钢声纳导流罩的机械性能、硬度、树脂含较为成熟。但缺点是易老化、材料本身具有脆性、壳量、厚度偏差、声学性能等条件均应符合国家军用体易损伤漏水。从而影响水声探测仪