全垫升气垫船结构强度评估及局部振动分析

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气垫船起吊眼板的结构响应分析

图１眼板板厚分布示意
１起吊眼板基本情况及有限元模型
气垫船的起吊眼板位于上层建筑甲板上，其
下方与纵舱壁相连。由于起吊时舰艇的重量全部
图２眼板板单元模型
集中在起吊眼板上，因此一般情况下通过增大眼板的板厚实现结构局部加强，该起吊眼板从眼板内缘到纵舱壁上端板厚依次为６６、ｌ６、１０ｍｍ，板
模，在计算缆索拉力时，计算采用梯形分布形式来模拟起吊眼板真实的受力状态。根据计算结果提出一种实
用的眼板加强结构— —钢质眼板套。利用上述方法校核含有眼板套的眼板结构，此时眼板内缘的应力减小，说明眼板套对缆索拉力进行了分散，降低了眼板内缘的应力水平，达到了预期效果。
板的位置，根据力平衡与力矩平衡得到后眼板所受
的缆索拉力的垂向分量为１１０ｔ。由眼板与上层建筑
甲板的位置关系可以求出缆索拉力，见图４。
图４眼板缆索处的受力
在有限元模型中，对眼板部位的板单元进行局部细化。眼板内缘划分３２个单元，受到缆索作用的上半部分有ｌ６个单元，ｌ７个节点。同理，在实体单元建模中进行实体单元细化，眼板内缘划分了
气垫船起吊眼板的结构响应分析
李建彰，任慧龙，刘宁，张航
（哈尔滨工程大学船舶与海洋工程力学研究所，哈尔滨１５０００１）

船舶技术状况评估报告

船舶技术状况评估报告一、引言二、船舶结构评估1.船体结构：目标船舶的船体结构主要由钢质构成，经过精确计算和分析，船体的强度和稳定性符合规定标准。

2.船舶设备：目标船舶的设备安装位置合理，操作维护方便，设备的布局和连接符合安全要求。

3.舱口和舱口盖：目标船舶的舱口和舱口盖密封性良好，无明显变形或损坏。

4.船舶外观：目标船舶的外观整洁，没有明显的腐蚀、划伤或损坏。

三、动力系统评估1.主机和发电机：目标船舶的主机性能稳定可靠，发电机供电正常。

总体来说，船舶动力系统在正常工作范围内运行良好。

2.推进系统：目标船舶的推进系统包括螺旋桨和转向设备，螺旋桨和转向设备工作正常，未发现异常噪音或振动。

3.燃油系统：目标船舶的燃油系统设计合理，设备无泄漏，满足船舶动力系统的运行需求。

四、设备系统评估1.船舶电气系统：目标船舶的电气系统可靠性高，未发现电气器件过热或故障。

2.通信和导航系统：目标船舶的通信和导航系统完好，各个设备工作正常，信号接收清晰。

3.冷却系统：目标船舶的冷却系统正常工作，水冷和空气冷却设备均符合要求。

4.辅助设备：目标船舶的辅助设备包括船舶消防系统、供水系统和船用空调系统，均正常工作。

五、维护和改进建议为保持和改善目标船舶的技术状况，以下是一些建议：1.定期维护和检查船舶的各个系统，确保设备工作正常并及时发现问题。

2.定期检查船舶结构，包括船体、舱口和舱口盖，修复和更换损坏部件。

3.必要时更新船舶设备和系统，以提高性能和效率。

4.加强船舶动力系统的维护，包括定期更换润滑油和滤清器，确保动力系统的顺畅运行。

六、结论通过对目标船舶的技术状况进行评估，我们认为目标船舶的结构、动力系统和设备系统整体状况良好。

然而，为了保持和提高船舶的技术状况，需要定期维护和检查各个系统，并根据需要进行改进和更新。

【技术】全垫升气垫船驾驶控制技术综述

【关键字】技术全垫升气垫船驾驶控制技术综述一、概述当常规水面舰艇在海上航行时，由于受到水的阻力，航行速度比较缓慢。

虽然随着技术的发展，船体结构以及动力装置有很大进步，但常规动力单体船航行速度一般在20至30节，传统模式下速度的可提升空间似乎很小。

由此，气垫船应运而生。

气垫船的工作原理如下：在船底部安放一个气垫装置，使船体与水面或者地面不直接接触，看起来好像悬浮在空中一样，从而很大程度上降低了航行阻力。

船上的发动机将气体由船的上方和四周压入气垫，然后从船底部喷出。

船的底部由橡胶围成，并且具有一定的韧性，由于进气速度与排气速度的差异，使得橡胶带内充满气流，这股气被橡胶带密封在船底部，从而形成一个气垫，隔离船体与水面。

由于气垫的隔离作用，使气垫船做到了水陆两用的功能在许多方面得到充分应用。

而气垫船在航行姿态方面，一般用肉眼很难发现，习惯上看一下船尾水面基本是平坦的，船梢有抬首即可。

气垫船按照航行状态主要分为全垫升气垫船和侧壁式气垫船两种船型。

全垫升气垫船：船的全部重量由围裙式的气垫撑起，使得船体与水面或者地面隔离，以大幅减小航行阻力，通过空气螺旋桨推进控制，获得超高的航行速度和两栖性能。

垫升式气垫船不但可在冰雪、、礁滩上航行，也可在无码头设施的沿海岛屿停靠，实施无码头组织不间断的后勤补给，有利于向纵深突击；同时也是猎雷艇、扫雷艇的理想艇型。

另外，还可用于在浅滩、滩涂、岛屿间担负巡逻警戒、交通运输、抢险救灾等任务。

全垫升气垫船系统主要包括垫升系统，推进系统和操纵面系统三部分。

垫升系统一般包括垫升风扇，进气口，围裙和气道。

垫升风扇将空气通过进气口压入围裙，产生气垫将船体托起水面。

通过对进气口与气道的有效操作，来控制气垫船的漂浮状态，提高气垫船的越障能力，使气垫船获得两栖作战的优越性能。

推进系统一般指的是以空气螺旋桨为主的空气推进装置，当全垫升气垫船在恶劣环境下行驶时，空气螺旋桨极易遭到损坏，现在人们开始考虑导管螺旋桨。

全垫升式气垫船水压场数值模拟

全垫升式气垫船水压场数值模拟
刘巨斌;肖昌润;郑学龄
【期刊名称】《海军工程大学学报》
【年(卷),期】2001(013)001
【摘要】提出了任意分布的气垫压力所产生的水压场的计算方法，对椭圆域上均匀分布的气垫压力产生的水压场进行了数值模拟，并将计算结果与实验进行了比较.结果表明,用数值模拟的方法研究全垫升式气垫船水压场是可行的.
【总页数】4页(P7-10)
【作者】刘巨斌;肖昌润;郑学龄
【作者单位】海军工程大学基础部,;海军工程大学基础部,;海军工程大学基础部,【正文语种】中文
【中图分类】U674.943
【相关文献】
1.全垫升式气垫船破冰过程的数值模拟 [J], 卢再华;张志宏;胡明勇;姚俊;张辽远
2.全垫升气垫船内部流场的数值模拟与改进 [J], 王绍明;姚征
3.全垫升式气垫船围裙参数化建模 [J], 薛焯名
4.中国气垫船出口实现零的突破：BIGWIND号全垫升气垫船启运新加坡 [J], 徐永定
5.全垫升式气垫船水压场试验研究 [J], 肖昌润;刘巨斌;郑学龄
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基于二次开发的CATIA三维建模在全垫升气垫船设计中的应用

ｍｏｅｉｒｃｄｒｒａｄｌｎｇｐｏｅｕｅｆｎＡＣＶ，ａｄｄｓｕｓｓｔｅａｐｉａｉｎｏｏｎｉｃｓｅｈｐｌｃｔｆＣＡＴＩｏＡｃｖｄｓｒａｅｓｒａｉｅｉｌｋｒｕｒｅｕｆｃｐｅｄｎｆｘｂｅｓｉｔｌｄｓｇｎｎｆｃｕｅ．ｅｉｎａｄｍａｕａｔｒ
时依靠围裙垫升系统悬浮在运行表面上。因此船体外形结构对线型光顺性要求不再那么重要，是采而用浮箱结构，要考虑围裙安装以及舱室布置等的主
要求，折角线、阶线与导圆线较多，状也更为复断形杂。全垫升气垫船主要有浮箱平台、舱、舱、客机垫
［关键词］全垫升气垫船；三维建模；ＡＩ二次开发ＣＴＡ；［摘要］全垫升气垫船的船体外形结构不再着重考虑水动力性能，而是采用浮箱结构，其折角面、阶面与倒断
圆较多，有垫升风机在浮箱上的出风开口等，间形状复杂。此外还有风机、管桨、气舵、裙等特种设备，另空导空围适于用参数化软件ＣＴＡ作二次开发来进行三维建模。在ＣＴＡ中作了一些二次开发以方便建模，细介绍了ＡＩＡＩ详
ｐｏｅｌｒ，ａｒｒｄｅ，ｓｉｔｒｐｌｅｉｄｒｋｒ，ｗｈｃｔｏｔｅｐｒｍｅｒｃｓｆｗａｅＣＡＴＩｔａｅｏｄｒｖｌｐｎｏ一ｕｉｈｆｓｔｈａａｔｉｏｉｔｒＡｏｍｋｅｓｃｎａｙｄｅｅｏｍｅｔｆｒ３Ｄｍｏｅｉ．ＴｈｓｐｐｒｍａｅｏｅｓｃｎａｅｅｏｍｅｔｂｄｌｎｇｉａｅｋｓｓｍｅｏｄｒｄｖｌｐｎｙＣＡＴＩｔｉｙＡｏｓｍｐｌｙｔｄｌｎｉｈｅｍｏｅｉｇ，ｉｔｏｕｅｈ－ｆｎｒｄｃｓｔｅ３Ｄ

气垫船模围裙振动平台试验与理论研究

［文献标识码］Ａ
［文章编号］０１９５（０６０ —０２０１０ —８５２０）２０１— ７
Ｔｅｔｎｎｈｏｙｓｕｙｏｏｅｃａｔｍｏｅｋｒｉｒｔｏｌｔｏｍｓｉｇａｄｔｅｒｔｄｆｈｖｒｒｆｄｌｓｉｔｖｂａｉｎｐａｆｒ
研制了气垫船模围裙振动试验平台。该平台可作升
１前日
围裙对于全垫升气垫船而言，非常重要的组是成部分，其设计好坏影响到气垫船的阻力、稳性与耐
沉、摇、摇三个自由度的正弦振动及其耦合运横纵
ｓｔｍａｅｖｌｅｙｕｓｎｇｔｅＬａＶＩｙｓｅｈｓｂｅｎｄｅｅｏｐｄｂｉｈｂＥＷａｎａｅ，ｗｈｃｓｕｓｄｔａｕｒｈｅｒｓｎｓｒ — ｌｇｕｇｉｈｗａｅｏｍｅｓｅｔｅｐｏｅｆｅｑｅｉｓｏａｕｎｃｅｆｈｅｖｅ，ｐｉｃｎｄｒｌｏｄｕｍｉｅｏｖｒｒｆ．Ｔｈｅｓａｅｎｂｉｉｙｃｌｕｌｔｏｎｆｍｕｌｔｈａｏｌｆａｍｅｉｓｚｄｈｅｃａｔｅｋｅｐｉｇａｌａｃａｉｏｒｔａｈｓｂｅｎｄｄｅｔｒｓｅａｒｘ．Ｔｈｏｕｇｈｅｒｔｃｌｃｌｕｌｉｈｕｌｓａｅｓｐｃｒｅｐｄｉｇａｅｅｕｃｄｗｉｈｔａｎｆｒｍｔｉｒｈｔｏｅｉａａｃａｔｏｎｏｆｔｅｆｌｃｌｈｉｏｒｓｏｎｎｔｈｅｍｏｌｈｅｉｐｒａｎｅｏｈｏｍｐｒｓａｂｌｔｈｅａｒｉｉｅａｒｃｓｏｎｔｈａｅｒｓｎｓｆｏｔｄｅ，ｔｍｏｔｃｆｔｅｃｅｓｉｉｙｏｆｔｉｎｓｄｉｕｈｉｏｔｅｈｅｖｅｐｏｅｏｓｈｌｒｅａｄｍｅｕｍｉｅｈｏｅｃａｔｕｃａｇｎｄｉｓｚｖｒｒｆ．Ｔｈｅｒａｏｈｉｆｒｎｅｂｅｗｅｎｆｌｓａｅｓｐｃｌｕｌｔｏｎｒ－ｅｓｎｏｆｔｅｄｆｅｅｃｔｅｕｌｃｌｈｉａｃａｉｅｓｔａｅｄｏｆｖｂｒｔｏａｆｍｅｔｈａｌｏｂｅｎｌｅｕｌｎｄｒａｕｔｏｉａｉｎｐｌｔｏｒｔｓｓａｓｅｎａａｙｚｄ．

世界军用气垫船发展现状

世界军用气垫船发展现状郭其顺[关键词]气垫船；拄术；发展[摘要]本文阐述了英、美、俄及北欧等国军用气垫船的发展现状．介绍了军用气垫船在技术上的进展以及其在中东地区的销售情况自1948年英国科学家、气垫船之父克里斯托弗科克威尔(Christopher Cockerel1)勋爵提出气垫船设计思想的新理念以来，气垫船已经历了半个世纪的发展历程。

军用气垫船，主要是全垫升气垫船，由于其与排水型船舶相比具有腾空运行的特点，自问世之初就备受各国军方的广泛关注。

各主要海军大国，美国、英国和俄罗斯等国出自军事目的的需要，竞相投入大量资金和科研力量，从而使军用气垫船的理论研究和实际应用都达到了较为成熟的新阶段。

军用气垫船在军事上最初的主要用途是冲滩登陆。

据统计，全世界海岸适于干登陆(dry landing)的海滩，既可用排水型登陆艇又可用气垫船登陆的为25%，其余75%海滩只能由气垫船进行登陆突击作战。

除了冲滩登陆外，各国军方对气垫船执行反水雷战的任务相当重视，同时，在这方面进行了大量试验并取得较大进展。

此外，气垫船在军事上的用途还包括近海巡逻＼反海盗＼搜索救助以及部队支援民间救灾救急等。

1 军用气垫船的发展概况目前，军用气垫船的发展大致经历了三个阶段。

第1代气垫船的特点是全铝结构，世界首艘军用气垫船样艇是英国气垫船公司的SRN．3；第2代气垫船以铝与复台材料混合型的；第3代气垫船以英国ABS气垫船公司的M一10气垫船为代表，船体采用先进的克夫拉(Kevlar)增强复合材料，上层建筑为玻璃钢夹心结构，驱动推进器的轴是由纯碳纤维制成。

军用气垫船按装载量大小，又可分为小型(1～8t)、中型(10～50 t)和重型气垫船(60 t以上)三种。

2 主要国家／地区发展现状2．1 英国英国是诞生气垫船的摇篮，也是军用气垫船设计、建造最重要、最成功的国家。

世界上第1艘军用气垫船示范艇诞生在英国，即英国气垫船公司建造的SRN．3。

气垫船研究报告

气垫船研究报告气垫船是利用气垫效应使船体离水行驶的一种船型。

气垫船的主要特点是高速性、平稳性和通行性强。

气垫船的研究和应用，对于提高航运速度和效率，优化水路运输方式，加强国防力量，具有重要意义。

一、气垫船的基本构造：一般来说，气垫船由船体、动力、悬挂、气垫系统和控制系统等部分构成。

船体：气垫船的船体一般分为典型扁平底船体和平底船体两种，前者采用典型的空气动力学设计，更适用于大型船厂；后者设计简单，更适合小型船艇。

动力：气垫船的动力一般采用内燃机、涡轮机、水喷推进器等形式，常常采用多动力结构作为动力系统。

悬挂系统：气垫船的悬挂系统分为固定和可调节两种，前者适合较高的航速范围；后者可以在较宽的航速范围内达到较好的高速性能。

气垫系统：气垫船的气垫系统一般为单耗室或多耗室系统。

耗室是气垫船起飞、行驶和泊靠的重要部件。

气垫船泊靠时，需将气垫释放，船体下降置于水面，因此船体不能靠近堤坝或固定设施。

控制系统：气垫船的控制系统一般包括船艏传感器、横向传感器、航向传感器、一级控制系统和二级控制系统。

二、气垫船的应用和发展：气垫船是一种具有广泛应用前景的新型船型。

其适用范围包括军事、民用、特殊用途等。

在军事领域，气垫船可用于快速陆海空战的机动布防、远程调兵、救援指挥等；在民用领域，气垫船可用于快速渡口航线、海上快运、旅游观光等；在特殊用途方面，气垫船可用于海上油气开发、海上科学考察等。

未来气垫船的研究和发展方向，主要包括提高船体的安全性、航速稳定性和通用性；改进船体的航行性能和动力性能；提高耗室的强度和气动特性；加强气垫船的控制和驾驶系统等。

三、气垫船的优缺点：气垫船相对于传统船舶有更快的速度、更安全的航行、更低的阻力、更小的波浪和噪音等优点。

同时，气垫船也存在着结构复杂、制造技术难度大、维护成本高等缺点。

因此，在研究和应用气垫船的过程中，需要注意其优缺点的平衡，注重综合利益和长远考虑。

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全垫升气垫船结构强度评估及局部振动分析全垫升气垫船船体底部四周装有围裙结构,在气垫的支撑作用下,气垫船可以在水面上或者陆地上航行,所以具有优良的高速与两栖性,故近年来被广泛应用于军事和民用船舶领域。

就目前国内气垫船的发展现状,尚没有完善的气垫船载荷预报程序与结构强度评估规范,而多数研究者主要从事气垫船运动的研究分析,而对气垫船的船体总强度或船体振动问题缺少相关的详细研究。

基于上述背景,本文主要研究全垫升气垫船在几种典型工况下船体结构总强度以及船体局部结构振动问题。

本论文主要研究内容包括:(1)对全垫升气垫船典型的船体结构形式以及相应的结构特性进行研究;(2)依据气垫船载荷理论计算值、CCS《海上高速船入级与建造规范(2012)》与全垫升气垫船模型载荷试验对气垫船在垫升状态、排水状态下的波浪载荷设计值以及在着陆状态下的外力确定进行了研究;(3)采用船舶强度直接计算方法对某实船进行了全船有限元计算分析,分析目标气垫船在垫升、排水、着陆工况下的总纵强度、总横强度、扭转强度及剪切强度等,以及船体结构在不同工况下的结构应力与船体变形;(4)对全垫升气垫船局部结构的振动强度进行评估,针对垫升主机舱舱段、桨塔与发动机短舱舱段等振动问题比较敏感的结构进行了模态计算得到其固有频率值,对于不满足频率储备要求的结构,进行振动响应计算,从而判定结构是否满足振动响应衡准。