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封闭式树脂基复合材料的桅杆设计
| 论文题名： | 封闭式树脂基复合材料的桅杆设计 |
| 关键词： | 复合材料;舰艇结构;桅杆设计;有限元分析;优化设计 |
| 摘要： | 随着现代兵器技术的快速发展，大型水面舰船在现代战争中发挥着日益重要的作用。舰船在作战时，不可避免会遭受敌方雷达系统的探测，因此舰船的隐身性就至关重要。桅杆是舰艇结构外形的重要组成部分，常常处于舰艇结构的最高位置，其隐身性能的好坏直接关系到全舰隐身性的优劣，因此在现代舰艇的桅杆设计中已经采用复合材料桅杆的形式，来提高大大舰艇的隐身效果。本文通过研究封闭式树脂基复合材料桅杆的刚强度旨在为桅杆的设计提供依据。 本文以树脂基复合材料桅杆结构为例，分别利用理论研究和数值计算的方法，设计蒙皮和芯材的厚度，并研究不同厚度下的刚强度特性，提出最优化的方案设计。具体内容如下： 系统地对国内外复合材料桅杆的研究现状和发展方向做出概述分析，并阐述了我国需进一步研究的方向，为后续研究奠定了基础。 基于有限元分析方法，利用ANSYS软件建立复合材料桅杆的有限元模型，选择合适参数属性并进行网格划分，设定封闭式复合材料桅杆边界条件，并结合军规和所给数值计算结果，确定封闭式复合材料桅杆所受外载荷，以便为后面的加载提供依据。 针对封闭式桅杆复合材料的层合板特殊结构进行设计，提出复合材料层合板结构设计方案，综合利用有限元软件和相关强度准则对复合材料桅杆的复合材料及钢质材料部分进行强度和刚度校核，分析并总结出相关特性，确定并得出满足要求的复合材料板厚组合，实现复合材料桅杆的优化设计，并验证了设计的可行性，为复合材料桅杆以后的设计研究提供参考。 本文对复合材料桅杆的强度分析进行的研究的成果可为我国研究大型驱逐舰、轻型护卫舰等水面舰船综合集成桅杆的设计提供参考依据，并对提高我国舰艇的隐身技术及复合材料桅杆的设计具有长远意义。 |
| 作者： | 高靖 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 涂海宁;黎玉龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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