陈南华++王领++庞程燕

摘要：桁架式桅杆是船舶上的重要结构，其结构强度及稳定性直接关系着船舶的安全问题。基于中国船级社相关规范，利用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对某钢质综合试验船的桁架式桅杆进行了不同载荷工况下的强度及稳定性分析和评估，结果表明该桁架式桅杆结构安全可靠。文中采用的校核方法可为其它类似桅杆结构强度及稳定性有限元分析提供一定的参考。

关键词：桁架式桅杆；有限元分析；结构强度；局部稳定性；整体稳定性

中图分类号：U667.1 文献标识码：A

Finite Element Analysis of Structure Strength and Stability of Truss Type Mast

CHEN Nanhua， WANG Ling， PANG Chengyan

（Guangzhou Marine Engineering Corporation， Guangzhou 510250）

Abstract： Truss type mast is the main structure of a ship， the structure strength and stability of it is related to the security of a ship. The analysis and assessment of structural strength and stability under different loads of truss type mast in a steel sea-going test ship is carried out by the finite element analysis software MSC.Patran/Nastran based on the CCS rules. The results indicate that the structure of the truss type mast is safe and reliable.

Key words： Truss type mast； Finite element analysis； Structure strength； Local stability； Overall stability

1 引言

桅杆是现代船舶的一个重要组成部分，桅杆的功能主要是搭载船用雷达、船舶气象仪、通信天线、信号灯等电子、电气设备。按照其结构形式一般可分为桁架桅和筒形桅两种：筒形桅因为其良好的强度和隐身性能，受到广泛应用，对筒形桅杆的研究也较多；桁架式桅杆由于其结构型式简单、经济、受风面积小等优点也得到一定的应用。

桁架式桅杆杆身较高，横截面面积相对较小，安全可靠度较差，任何一根弦杆失稳都容易引起整个结构的破坏。此外，其空间受力复杂，在结构和设备自重、惯性载荷以及风载荷的影响下，强度及稳定性都可能导致桅杆结构破坏。

近几年中国船级社相继颁布的《水面舰艇入级规范（2011）》（以下简称《舰艇规范》）、《中国海警舰艇入级规范（2011）》、《海关缉私舰艇检验指南（2013）》等对桅杆的强度及稳定性提出了采用有限元法校核的要求。目前对桁架式桅杆强度及稳定性研究的文章较少，尤其是对整体稳定性的研究更少。……