含内置式耐压液舱舱段耐压船体结构应力分析.pdf

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1、第27卷第1期海军工程大学学报V01．27NO．12015年2月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGFeb．2015DOI：10．7495／j．issn．1009—3486．2015．O1．012含内置式耐压液舱舱段耐压船体结构应力分析吴梵，刘令，吴春芳(海军工程大学舰船工程系，武汉430033)摘要：为研究静压下内置式耐压液舱结构的力学规律，采用有限元方法对内置式耐压液舱及船体结构进行强度计算，分析了不同工况下耐压壳的变形和应力特征，比较了不同区域耐压壳的应力情况。结果表明：液舱内外相连通时的工况更危险，耐压壳应力水平也更高。同时，内置式

2、耐压液舱的存在使液舱底部耐压壳的应力水平高于耐压壳其他区域。该研究结果可为内置式耐压液舱结构设计提供指导。关键词：耐压液舱；耐压船体；应力；结构强度；有限元分析；单壳体中图分类号：U66l_2文献标志码：A文章编号：1009—3486(2O15)O1—0055—04StressanalysisofpressurehullstructurewithinnerpressuretankWUFan，LIULing，WUChun—fang(Dept．ofNavalArchitectureEngineering，NavalUniv．ofEngineering，Wuhan430033，Chi

3、na)Abstract：Inordertoresearchthemechanicallawofinnerpressuretankunderstaticpressure，ana-nalysisofthestrengthofpressurehullwithinnerpressuretankiscarriedoutbythefiniteelementmethod．Thedeformationandstressofpressurehullshellindifferentworkingconditionsaredis—cussedandthestressesindifferentarea

4、sarecompared．Theresultshowsthatthestressofpressurehullshellishigherwhenliquidinpressuretankisconnectedtooutsideandthatthestressofpressurehullshellunderitishigherthanthatinotherareasduetotheinnerpressuretank．Studiescanprovidereferenceforthedesignofinnerpressuretankstructure．Keywords：pressuret

5、ank；pressurehull；stress；structurestrength；finiteelementanalysis；singleshell传统双壳体潜艇的耐压液舱主要布置在耐压种应力近似解析法进行了比较分析，给出了耐压壳与非耐压壳之间，属于外置式耐压液舱，而单壳液舱结构应力近似解析法的具体算式；白雪飞、郭体潜艇的耐压液舱只能布置在耐压壳体内部，属日修运用Riccati传递矩阵法编制了应力程序于内置式耐压液舱。由于我国现役潜艇均为双壳和稳定性程序，对潜艇耐压结构的典型结构算例体结构，对单壳体潜艇的内置式耐压液舱的结构进行了应力和稳定性分析，计算结果与有限元计形式和力学

6、特性研究较少，缺乏系统的计算方法算结果较吻合；王晓天等在文献Es-1中提出将耐压和设计规范[1]，国外由于保密原因，这方面的报道液舱近似看作为一扁度较小的椭圆柱壳进行计也极少。但是，对外置式耐压液舱结构，国内学者算，结果表明：与环肋圆柱壳方法相比，采用椭圆进行了系统的研究，形成了较为系统的计算方形耐压指挥室的强度计算方法得到的计算结果更法[2]。其中，谢祚水、梅利元l_3对耐压液舱结构4符合实际情况；何福志、马建军等采用有限元方收稿日期：2014—03—17；修回日期：2014—04—20。基金项目：国家部委基金资助项目(1010302O1O2O2)。作者简介：吴梵(1962一

7、)，男，教授，博士生导师，主要研究方向为舰船结构强度。通信作者：刘令(1986一)，男，博士生，472724187@qq．corfl。．56．海军工程大学学报第27卷法对带纵骨加强的耐压液舱结构进行了系列计1)载荷1。整个耐压壳体承受6．75MPa静算，并详细分析了各参数对耐压液舱壳板和耐压水外压，对应于液舱内外不连通的状态；船体壳板的结构强度和稳定性的影响。2)载荷2。整个液舱壳板、顶部耐压壳和非上述文献的研究方法和结果对单壳体潜艇内液舱区域耐压壳板承受6．75MPa静水外压，对置式耐压液