高速三體船結構輕型化設計研究.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操作以及隱蔽性好等特點，由于這些優(yōu)勢，高速三體船在軍艦和民用船舶等領域具有十分廣闊的發(fā)展前景。國內(nèi)外對高速三體船的研究也十分投入，內(nèi)容主要集中在水動力理論、模型試驗和概念設計等方面，關于三體船的結構設計研究還比較少。 在高速三體船

2、的結構設計時，由于其特殊復雜的船體結構形式，必將承受較大的橫向波浪彎矩和扭轉力矩，為保證其剛度和強度，就必須加大構件尺寸，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度之間的矛盾，已成為高速三體船設計中急需解決的重要問題之一。 三體船結構中最重要的是連接橋結構，本文主要從兩個方面對連接橋進行結構輕型化設計研究，即建造材料的輕型化和結構形式的輕型化。本文首先對三種輕型

3、船舶建造材料進行了介紹，然后對三體船連接橋承受的載荷類型進行了分析，確定了三種主要載荷。在優(yōu)選三體船連接橋的結構形式時，本文按照規(guī)范設計了橫骨架式、縱骨架式和密加筋骨架式三種板架結構模型，并分別研究了其在三種載荷工況下的應力及響應特點，通過對比分析確定了較優(yōu)的連接橋結構形式。 本文對三體船連接橋區(qū)域的立體艙段進行了結構初步設計，其中連接橋結構分別以鋁合金和高強度鋼作為建造材料而設計了兩個模型，對比了這兩個模型的重量，并對這兩個模