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1、第34卷第6期2012年6月艦船科學(xué)技術(shù)SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．34，No．6Jun．，2012耐壓艙壁長圓門圍欄承壓變形研究曲源，何福志，黃鎮(zhèn)熙，伍莉，周海波(武漢第二船舶設(shè)計(jì)研究所，湖北武漢430064)摘要：采用有限元法研究了承受橫向壓力時(shí)，耐壓艙壁長圓門區(qū)域結(jié)構(gòu)的變形。提出了一種分析長圓門圍欄與艙蓋接觸端面變形的方法。通過參數(shù)化建模，進(jìn)行多參數(shù)的離散變量分析，揭示圍欄變形的規(guī)律。提出控制接觸面變形的設(shè)計(jì)要求，以保證新型艙門的密封性。關(guān)鍵詞：耐壓艙壁；長圓門；參數(shù)化建模中圖分類號：U674．76．03+l文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編
2、號：1672-7649(2012)06—0020—05doi：10，3404／j．issn．1672—7649．2012．06．004Theanalyseondeformationofthewallofsubmarin．ebulkheadoblong·hatchQUYuan，HEFu·zhi，HUANGZhen—xi，WULi，ZHOUHai-bn(WuhanSecondShipDesignandResearchInstitute，Wuhan430064，China)Abstract：Thispaperanalysesthedeformationofsubmar
3、inebulkheadoblong-hatchintheca∞oftransversepressurebyusingFEM．Anapproachisdevelopedtocalculatethedisplacementoftheinterfacebetweenthehatchplateanditsstrengtheningwall．Then，basedonparameterizedmodeling，肌analysethroughdiscret，emultiparameterregulationiscarriedout，andthedeformationmodeo
4、fstrengtheningwallisrevealed．Asaresult，thispaperfiguresoutthedemandsofstructuraldesignwhichintendforconstrainingthedisplacementoftheinterface，andtherefore，thecapabilityofwaterproofofthehatchcanbeensured．Keywords：submarinebulkhead；oblong-hatch；parameterizcdmodeling0引言潛艇通常采用內(nèi)部平面艙壁分隔艙室。
5、內(nèi)部艙壁結(jié)構(gòu)作為艇體安全性和救生性的一種保障，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)具備在救生深度?下一次承載的能力。目前，內(nèi)部艙壁結(jié)構(gòu)已有一套較為完善的設(shè)計(jì)計(jì)算方法舊1。由于艙壁結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)多，近年來也進(jìn)行了對加強(qiáng)筋扶強(qiáng)肘板等小型構(gòu)件的優(yōu)化研究舊1以及艙壁水平桁材與剛性平臺(tái)結(jié)構(gòu)的相互作用方面的研究卜’工作，并取得了一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用成果。艙門孔是艙壁上的最大開孔，能保證人員和小型設(shè)備穿艙。圓門是耐壓艙壁上最為常用的一種結(jié)構(gòu)形式，由于其開孔尺寸較小且形狀規(guī)則，通過圍欄加強(qiáng)的方式容易控制開孔區(qū)域的變形和應(yīng)力，從收稿日期：201I一06—23作者簡介：曲源(1984-)，男，工程師，從事
6、船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。而保證艙門處的密封性能，但缺點(diǎn)是人員和設(shè)備通行較為不便。與圓門相比，長圓門開孔面積增大，也更符合人體工程學(xué)，便于人員和設(shè)備通過。但長圓門開孔及其加強(qiáng)結(jié)構(gòu)對艙壁結(jié)構(gòu)的變形與強(qiáng)度產(chǎn)生一定的不均勻性。數(shù)值方法是分析艙壁及長圓門加強(qiáng)結(jié)構(gòu)變形的手段之一，其計(jì)算結(jié)果可為耐壓艙壁結(jié)構(gòu)的安全性和密封性提供設(shè)計(jì)參考。本文采用有限元法，針對艙門的密封要求，對長圓門圍欄與門蓋板之間的相對變形進(jìn)行研究，通過改變部分結(jié)構(gòu)參數(shù)對該變形的變化規(guī)律進(jìn)行描述。1內(nèi)部艙壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．1艙壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本文艙壁結(jié)構(gòu)僅考慮了艙門在艙壁中部的布置第6期曲源．等：耐壓艙壁長圓門圍攔承壓變形研
7、究2l·方案，因經(jīng)初步分析可知，對于艙門偏離船中的情況，一般通過在兩舷加不等強(qiáng)的加強(qiáng)筋可使開孔區(qū)域變形情況與在船中處類似。首先依據(jù)規(guī)范”1設(shè)計(jì)內(nèi)部艙壁一、二級結(jié)構(gòu)加強(qiáng)框架，在開孔周圍加圍欄。根據(jù)長圓孔力學(xué)特性在孔長邊兩側(cè)設(shè)置框架，再參照圓門開孔設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)布置長圓門開孔周邊的防撓材。內(nèi)部艙壁及長圓門結(jié)構(gòu)簡圖如圖I所示。戛!畫出I．2艙壁結(jié)構(gòu)有限元模型使用Ansys軟件建立參數(shù)化的有限元模型，模型中耐壓殼板、艙壁板、水平桁材及圍欄等采用SHELL63殼單元，肋骨、桁材及防撓材面板、部分艙壁加強(qiáng)筋采用梁單元BEAMl88模擬。有限元模型如圖2所示。田2麓璧爰長圈門有限元
8、田F．唔2TheFEmo
