舰船封闭式桅杆试验方法研究.pdf

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1、第5卷第1期中国舰船研究V01．5No．11Q!Q堡兰旦璺堕璺!塑!!坚翌型堕曼堑2曼!竺!堡!!兰垒：垫!Q舰船封闭式桅杆试验方法研究姚熊亮曾令玉杨文山张阿漫哈尔滨工程大学船舶工程学院．黑龙江哈尔滨15000l摘要：封闭式桅杆因其良好的隐身性能在舰船上广泛应用。针对封闭式桅杆的结构设计，提}n以典型结构部件试验、全结构缩比模型试验和实船跟踪测试试验为内容的多层次系列试验方法。对基于吸盘弹簧秤加载系统的风力作用下桅杆强度试验方法及用于测试摇摆作用下桅杆强度的倒置模型法等多种新的试验方法进行详细论述。结果表明，提出的试验方法准确性高、经济性好、可操作性强。可成功地对封闭式桅杆刚

2、度、强度、振动等力学性能进行全面评估．关键词：结构强度；缩比模型试验：部件试验中图分类号：U661．73文献标志码：A文章编号：1673—3185(2010)Ol一28—06ExperimentalMethodsfbrEnclosedMastonShipsy∞X幻，妒·Z泐皤历昭￡魄产弘y锄g形enq砌l2危伽gA一，黼CollegeofShipbuildingEn舀neering，HarbinEngineeringUrIiVe璐it)r，Harbin15000l，ChinaAbstmct：Enclosedm鹪tiswidelyusedonshipsduetoitsexceU

3、entstealthcapability．’110wardstlIestmcturedesignoftheenclosedm鹪t，amulti一1eveltestschemeisproposed，includingtestsoftypicalstmcturemembe玛，proponionaJmodeloffuUstmctures锄dreal—time廿ackingonboard．SeveralnewexperimentaJmeansaredi8cussedindetails，such鹪masts讹ngthtestsdueto埘ndloadsbysuckingdisks粕ds

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5、llJcturememberexperimem1引言在水面舰艇的最新发展趋势中．各海军大国普遍重视舰艇隐身技术的研究和运用。桅杆位于上层建筑的最高处。极易被发现．为达到隐身的目的．在现代舰船设计中。封闭式桅杆因其雷达散射截面积小、隐身效果好、结构强度高的优点而被广泛采用[1-引。封闭式桅杆为薄壁筒形结构．且先进的封闭式综合集成桅杆顶部雷达罩采用复合材料夹层板制造．桅杆的其他部分采用钢材制造．两种材料采用螺栓连接。封闭式桅杆结构特别复杂，加之复合材料夹层板及螺栓连接处力学性能的复杂性．使得仅使用数值和理论方法对其进行结构设计是不可靠的。因此．采用试验方法对封闭式桅杆外载荷、刚度

6、、强度等力学性能进行研究有较大的工程实用意义。对于封闭式桅杆的研究．以往主要采用数值和理论方法．在封闭式桅杆的试验研究方面，桅杆所受外载荷的测试主要采用风洞试验方法．舰船摇摆状态下桅杆的强度测试主要采用正置模型摇摆试验法。然而．风洞试验费用昂贵．且试验时由于模型的尺度等问题使试验雷诺数和实际雷诺数差别较大：传统的舰船摇摆强度测量试验存在试验费用高、安全性差、周期难以控制等缺点；桅杆在风载下的强度试验由于桅杆在风中运动时受力的复杂性、加载的困难性等原因致使试验开展困收稿日期：2009一06—25基金项目：船舶工业国防科技预研基金(07J1．1．6)作者简介：姚熊亮(1963一)

7、，男，教授，博士生导师。研究方向：船舶结构动力学。曾令玉(1986一)，男，硕士研究生。研究方向：船舶与海洋结构物设计制造。E．删lil：zly817llll@163．com第l期姚熊亮等：舰船封闭式桅杆试验方法研究29难．其相关试验的文献甚少。此外。以往的桅杆试验均为钢质材料。对于复合材料——钢混合式结构的封闭式桅杆，需考察其特殊结构件．如复合材料夹层板和连接处等力学性能。因此．舰船封闭式桅杆试验涉及的范围非常广泛．而我国还没有形成评估封闭式桅杆力学特性的系统试验方法。本文根据封闭式桅杆的结构特点．提