环肋圆柱壳结构的肋骨径向初挠度超差加强研究
2018-12-21田旭军黄国兵
舰船科学技术 2018年12期
田旭军,肖 伟,黄国兵
(中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064)
0 引 言
环肋加强圆柱壳结构是潜艇耐压结构的典型结构型式。真实结构形状与理论圆柱之间的偏差称为初挠度,这种初挠度对结构的强度和承载能力都有一定影响[1]。国内学者和科研工作者针对耐压圆柱壳初挠度的影响做了大量分析工作:徐秉汉等[2]推导了计及初始挠度的潜艇耐压圆柱壳大挠度弹塑性失稳临界压力的理论计算方法;王林等[3]研究壳板初挠度在一定范围内对耐压结构极限承载能力的影响;朱邦俊等[4]从理论上分析了壳板和肋骨初挠度允许标准的合理性并提出了建议;邱昌贤等[5]研究了内、外肋骨局部内凹、外凸和整体椭圆度对圆柱壳结构强度和稳定性的具体影响特征,算例表明,肋骨径向初挠度在一定范围内,环肋圆柱壳结构的局部、总体弹性稳定性基本不变,对初挠度不敏感,考虑材料非线性的破坏压力也基本不变;李明[6]根据工程实际,研究了潜艇肋骨初挠度的换算方法。
耐压圆柱壳的肋骨是保证耐压船体结构强度和稳定性的关键部件。我国现行的潜艇设计规范[7](以下简称《规范》)中,规定肋骨径向初挠度的允许值[Wc]为圆柱壳半径R的0.002 5倍。肋骨径向初挠度ωc超过0.002 5R时,若按《规范》中公式(16.4)计算得到的肋骨最大应力值不超过材料屈服极限 σs,肋骨仍可不加强;当不满足公式(16.4)时,肋骨超差部位应采用扁钢加强,加强扁钢面积应满足公式(16.7),扁钢长度应向超差点外侧各延伸 π/8弧度的距离。……
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