“33”型潜艇肋骨腐蚀对下潜深度的影响

潜艇耐压船体肋骨(特别是外肋骨),由于种种原因,经常受到不同程度的腐蚀。肋骨腐蚀将使肋骨断面面积和惯性矩减小,从而使肋骨应力增大、舱室失稳临界力降低。此外,肋骨腐蚀后由于中性轴偏移,将使圆环产生附加弯矩。所有这些都将导致潜艇下潜深度的降低。本文主要结合“33”艇的实际,研究肋骨腐蚀后对下潜深度的影响,但所考虑的一些基本观点也可供其它类型潜艇参考。     

现代潜艇的基本结构(一) ——艇体的基本结构

潜艇为什么既能在水面航行,又能下潜到水下的一定深度并且能在水下保持长时间的潜航状态呢?要想解开这个谜,就应从了解潜艇的结构形式和潜艇所具有的结构强度开始。现代潜艇的艇体基本上是由耐压结构和轻型结构两部分组成。耐压结构包括耐压艇体、耐压指挥台以及耐压液舱等,是保证潜艇在安全深度之内能够从事水下运行的基本结构。轻型结构包括潜艇的指挥台围壳、上层建筑以及一些液舱等。轻型结构又进一步分为非耐压     

“921”钢板及焊接接头力学性能非破坏性实测与计算方法

前言潜艇,在建造过程中,经常产生焊接裂缝,为了研究它的成因,有时急需用一种非破坏性的现场测量方法,检验钢板和焊接接头的系列力学性能数据,以了解所执行的焊接规范是否合适,这种要求到目前为止还没有得到实现,而往往在迫不得已情况下采取破坏性取样方法去试验,使潜艇壳体受到不必要的损伤。潜艇,在使用过程中,在耐压壳体焊缝处,曾发现裂缝,或局部产生较大的变形,根据实测其内应力已接近所规定的屈服强度指标,此艇还能下潜多大深度?壳板和焊接     

潜艇耐压环肋圆柱壳结构可靠性分析

对潜艇耐压圆柱壳结构进行可靠性分析时,首先应研究结构的承载能力,并综合要求、能力两个方面,计算其失效概率和可靠度。在能力方面,本文讨论了５种主要失效模式：肋骨和壳板总体失稳、肋间壳失稳、肋骨屈服、肋间壳屈服和肋骨侧向失稳。考虑了初挠度、屈服应力、弹性模量等７个基本随机变量的影响。在要求方面,结构载荷以确定值处理。本文计算分析了３种艇型耐压圆柱壳结构的可靠性。     

均匀外压下纵横加筋曲板和圆柱壳的稳定性

建立了纵横加筋圆柱曲板和圆柱壳的弹性稳定性临界压力公式．对文献中关于大直径环肋薄壳的异常及潜艇实肋板带纵骨式耐压液舱壳板的稳定性进行了计算,并探讨筋条的偏心、纵筋数目的奇偶性对壳体稳定性的影响     

潜艇耐压壳抗爆性与壳体材料的韧性要求

为了确定潜艇耐压壳合理的韧性水平,必须同时从结构和冶金的角度,分别搞清壳体母材韧性与焊缝韧性对耐压壳局部抗爆性的贡献。本文利用带肋壳板结构单元模型,对潜艇耐压壳在近距离、小药量局部爆炸下的断裂特征,进行了试验研究。通过对断裂的起裂部位与裂纹扩展路径以及其断口形貌的分析,证实了对壳体材料韧性的要求,主要不在于其抗起裂性能,而应使其具有出色的止裂韧性。     

焊接接头的 TIG 熔修对潜艇耐压壳体抗爆性的影响

本文初步探讨了 TIG 熔修工艺对潜艇耐压壳体抗爆性的影响。试验结果表明,TIG 熔修可以有效地延缓在爆炸载荷作用下焊接接头裂纹的发生和发展。本文的工作为深入、系统地研究熔修工艺对潜艇耐压壳体抗爆性的影响作了有益的尝试,并为提高潜艇耐压壳体抗爆性指出了新的途径。     

酒瓶与潜艇

潜艇是在水下进行战斗的“蛟龙”,也是科考探测的得力工具。熟悉它的人都知道,潜艇艇体通常是由耐压壳体和非耐压壳体即双壳体构成。说起双壳体潜艇的发明,还有一个有趣的故事呢。     

局部腐蚀下耐压船体结构振动特性及稳定性研究

为探究局部腐蚀下耐压圆柱壳的承载特性,在均匀深水压力作用下,针对具有局部腐蚀的环加筋圆柱壳的振动特性及稳定性进行了研究,分析了腐蚀参数对振动特性与临界失稳载荷的影响。通过改变腐蚀面积、腐蚀位置和腐蚀深度,利用有限元软件NASTRAN进行系列仿真分析,得到了含有局部腐蚀环加筋圆柱壳结构的振动特性及失稳破坏模式。结果表明:当腐蚀深度大于3mm时,结构开始出现局部振动模态且固有频率单调下降;静水压力作用下带有局部腐蚀的环加筋圆柱壳一阶固有频率的平方与静水压力呈三段线性关系;在临界载荷方面,当腐蚀深度小于2mm时其对结构的临界失稳载荷几乎没有影响,当腐蚀深度大于2mm时临界载荷随即减小。     

一种新型潜艇设计示例

1.引言 潜艇设计为满足各种作战使用需求而要求折衷,形成一系列设计权衡,导致雪茄形潜艇壳体的成形,只有少量的例外。选择圆柱形船型有很多理由,尤其是这种船型可获得大量的设计和建造经验。遗憾的是,由于使用和建造上的约束,潜艇船体直径受到限制,圆柱形船体比优化船体长。船体长度/直径比值大,会导致较大的表面积和水下阻力。这种圆柱形船体的机动性也不太理想,内部布置表明,指挥室位置(也称作指挥台)靠前。本文介绍一种方法,既可减少传统型潜艇表面积,又不用增大船体深度(船体垂向尺度)。这种潜艇的形状和耐压壳体增强了内部布     

新颖的潜艇模块化桅杆

现代潜艇升降桅杆不外有两种形式：一种是非贯穿艇体式结构,即桅杆完全收放在指挥台围壳内：另一种是耐压壳穿透式桅杆,即穿透耐压艇体的桅杆。一般来说,安装小型传感器的升降桅杆采用导向杆导向,也就是说需要升降的传感器安装在1个圆杆内。     

潜艇耐压壳动力学响应和声辐射研究概况与趋势

论述了流场中潜艇耐压壳自由振动、受简谐力或力矩作用和受冲击载荷情况下的动力学响应和声辐射研究概况 ,讨论了带有阻尼材料的复合潜艇耐压壳的动力学和声辐射研究情况 ,以及阻尼材料的破坏研究概况 ,并指出了今后的研究方向     

潜艇纵向振动计算及振动特性

采用有限元方法建立了潜艇纵向振动分析有限元模型,求出了某艇在水面巡航状态的纵向振动模态.发现潜艇耐压壳纵向振动除具有典型的“活塞”式振动特征外,还具有众多与“一维梁”纵向振动不同的特性.     

夹层复合材料耐压圆柱壳深水静压承载特性分析

为探究新型夹层复合材料耐压圆柱壳在深水环境中的极限承载能力及失效模式,以湿法缠绕工艺成型的圆柱壳模型为研究对象,通过开展深水静压试验研究及数值仿真,分析了结构的极限承载能力及失效模式。结果表明:夹层复合材料圆柱壳的失效模式为整体失稳,内外蒙皮均出现明显纤维断裂,伴随结构渗水,内蒙皮与芯层界面处出现分层并扩展,导致结构完全丧失承载能力。同时,在兼顾结构强度与稳定性双重指标前提下,预测了结构的渐进破坏模式及极限荷载,预测值与试验结果相比误差为5.97%。该研究为夹层复合材料耐压壳的应用设计提供了技术储备。     

深水环境下潜艇舯部结构撞击强度数值分析

潜艇结构水下碰撞是潜艇的主要事故形式,也是船舶碰撞最为危险的状态之一。文中首先提出潜艇碰撞问题,对碰撞特征进行分析,然后针对某型潜艇舯部典型结构的撞击极限强度特性进行数值计算,结果显示,由于准静压载荷的附连耦合作用,随着静水压力的增加,潜艇舯部耐压壳体结构的防撞能力将大幅下降,而耐压壳体内部平台和舱壁结构将有效提高壳体结构的横向失稳临界应力,改善潜艇结构的径向耐撞能力。     

荷兰“海象”级常规动力潜艇

60年代初期,荷兰海军设计建造了“海豚”级潜艇,该级潜艇的耐压壳结构很独特,为“品”字形。以后,在“海豚”级的基础上设计建造了水滴型潜艇“旗鱼”级。70年代中期,因考虑到“海豚”级潜艇到80年代中期就该有20年以上的艇龄了,故提出设计一型新艇,以便取代“海豚”级。新艇的设计是在“旗鱼”级的基础上进行的,有人把它称为“旗鱼”级     

加肋凹型锥-环-柱结合壳塑性极限分析

为探究加肋凹型锥-环-柱结合壳的塑性极限承载能力,首先通过有限元法分别对加肋凹型锥-柱结合壳和加肋凹型锥-环-柱结合壳进行了塑性极限分析,对比了结构的塑性极限载荷;然后,分析了加载过程中结构的力学行为,提出以极限载荷系数和塑性区扩展长度衡量局部进入塑性后,结构继续承载的能力;最后,指出了加肋凹型锥-环-柱结合壳结构形式的优越性,探讨了其强度标准,并通过一个精车模型试验对计算结果进行了初步验证。     

含内置式耐压液舱舱段耐压船体结构应力分析

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。     

创纪录艇长——梁文广

北海舰队某潜艇支队238艇艇长梁文广不断瞄准新纪录,被称为“创纪录艇长”。首次完成潜艇6雷齐射试验一天,潜艇到达黄海某海域。“下潜!”梁文广一声令下,238艇迅即潜入了“龙宫”“舰首发射管准备!”“鱼雷6发,定深x米!”随着梁文广的一个个口令,潜艇一排排充气阀、放气阀发出“嘶嘶”的声音,一台台仪器蜂     

耐压液舱区域耐压船体强度的研究

本文把带纵骨实肋板式耐压液舱和对应的耐压船体看成一弹性整体,求解了耐压液舱区耐压船体的应力响应,并通过塑性极限分析,求得了其极限承载能力。理论分析与有限元计算及实验结果相比较,吻合较好。