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原文传递高速三体船结构轻型化设计研究

论文题名：	高速三体船结构轻型化设计研究
关键词：	高速三体船;结构设计;轻型化设计;连接桥结构
摘要：	高速三体船是近年新开发出来的一种高性能船舶，与常规船型相比，其航行阻力小，具有良好的快速性和适航性，并具有广阔的主甲板空间。高速三体船用作军船还有防护能力好、破损稳性好、利于武器系统分散布置和利于直升机操作以及隐蔽性好等特点，由于这些优势，高速三体船在军舰和民用船舶等领域具有十分广阔的发展前景。国内外对高速三体船的研究也十分投入，内容主要集中在水动力理论、模型试验和概念设计等方面，关于三体船的结构设计研究还比较少。在高速三体船的结构设计时，由于其特殊复杂的船体结构形式，必将承受较大的横向波浪弯矩和扭转力矩，为保证其刚度和强度，就必须加大构件尺寸，致使总体重量大为增加。然而，不管哪种类型的高速船，对自身的重量都非常敏感。如何解决减轻自重与保证船体刚度与强度之间的矛盾，已成为高速三体船设计中急需解决的重要问题之一。三体船结构中最重要的是连接桥结构，本文主要从两个方面对连接桥进行结构轻型化设计研究，即建造材料的轻型化和结构形式的轻型化。本文首先对三种轻型船舶建造材料进行了介绍，然后对三体船连接桥承受的载荷类型进行了分析，确定了三种主要载荷。在优选三体船连接桥的结构形式时，本文按照规范设计了横骨架式、纵骨架式和密加筋骨架式三种板架结构模型，并分别研究了其在三种载荷工况下的应力及响应特点，通过对比分析确定了较优的连接桥结构形式。本文对三体船连接桥区域的立体舱段进行了结构初步设计，其中连接桥结构分别以铝合金和高强度钢作为建造材料而设计了两个模型，对比了这两个模型的重量，并对这两个模型在三种载荷工况下的应力特点进行了有限元计算，最后分析和总结了合金铝质连接桥结构在各载荷工况下的应力分布特点。最后根据连接桥区域的应力分布特点，对连接桥与主船体及侧船体连接处的结构形式进行了局部优化，设计了三种连接结构模型，并对这三种模型在三种载荷工况下的应力特点进行了计算和对比分析研究，得出了相关结论，可为今后三体船的结构设计提供参考。
作者：	杨赵华
专业：	工程力学
导师：	吴卫国
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文