GJB Z21A-2001 潜艇结构设计计算方法
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9AF378EDE0844E5990E847B5BD070151 |
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4.19 |
页数: |
137 |
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日期: |
2024-7-14 |
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得J国,中华人民共和国国家军用标准,FL 1905 GJB/Z21A-2001,代替 GJB/Z 21 - 91,潜艇结构设计计算方法,Methods for design and calculation of submarine structure,2001-11-23 发布2002—03—01 实施,国防科学技术工业委员会发布,GJB/Z21A-2001,潜艇结构设计计算方法,1范围,1.1 主题内容,本指导性技术文件规定了潜艇耐压船体结构设计的计算方法,1.2 适用范围,本指导性技术文件适用于常规潜艇和核潜艇的船体结构设计,不适用于小型袖珍潜艇的船体结构设,计,2引用文件,本章无条文,3定义,本指导性技术文件的常用符号见表3.10,表3.1,编 号量的符号量的名称单位符号说 明,3.1 A 肋骨型材横剖面积mm2, cm2,3.2 A, 中间支骨横剖面积2 2 mm ,cm,3.3 C,c] 壳体几何非线性修正系数-,3.4 材料物理非线性修正系数-,3.5 E 弹性模量MPa,3.6 瓦计算深度m,3.7 he 极限深度m,3.8 L 舱室或舱段的计算长度nun, cm,3.9 I 肋骨间距mm,cni,3.10 pc 计算压力(压强) MPa,3.11 Pcr'P'cr 临界压力(压强) MPa,3.12 Pe、P'e 欧拉压力(压强) MPa,3.13 R 极限压力(压强) MPa,3.14 p0 工作压力(压强) MPa,3.15 R 耐压船体半径mm,cm,3.16 t 壳板计算厚度mm,cm,3.17 tn 壳板名义厚度mm, cm 当 tn435.0mm 时,取 £ = £n - 1.0 ;,当八〉35.0mm 时,取 t = tn- 0,其中为钢板最大负公差绝对值,3.18 泊松比一,1,GJB/Z21A-2001,表3.1(续),编 号量的符号量的名称单位符号说 明,3.19 正应力MPa,3.20 % 弯曲应力MPa,3.21 % 合成应力MPa,3.22 bcr 临界应力MPa,3.23 九,/E 欧拉应力MPa,3.24 的材料屈服点MPa,3.25 壳板中面应力MPa,3.26 T 剪应力MPa,注:表中Pb、Pe和九分别为肋间壳板局部失稳临界压力、欧拉压力和欧拉应力;P'“、P'e和分别为舱段总体失稳,临界压力、欧拉压力和欧拉应力,4 —■般要求,4.1 计算压力的确定,本章规定了潜艇耐压结构设计时计算压力的确定和安全系数的选取,并提出了潜艇在服役期内所能,达到的最高累积潜浮次数,本章适用于符合下述条件的耐压结构:,a)极限深度不小于200m;,b)壳板名义厚度不小于20mm,对于不满足此项要求的耐压结构,必须根据情况适当增加其腐蚀,储备;,c)制造材料为921A(含921)系列的潜艇用钢,4.2 计算深度,承受静水外压力的耐压船体结构,其计算深度从按公式(4.1)计算:,/屋=Khe ,■晻? *. . (4.1),式中:,K ——安全系数,常规潜艇取1.45,核潜艇取1.50,4.3 深度与压力的换算,相应于工作深度、极限深度及计算深度的静水压力分别称为工作压力、极限压力和计算压力,均按每,10m水深压力等于0* 098MPa换算,4.4 潜浮次数的规定,按本指导性技术文件设计并建造合格的潜艇,在整个服役期间,潜深超过工作深度或达到极限深度,的累积潜浮次数为不大于500次,5圆柱形耐压船体结构计算,5.1 ■—般要求,5.1.1 本章规定了圆柱形耐压船体结构强度校核的部位、应力和位移计算方法及许用应力量值。还规,定了肋间壳板及舱段稳定性计算方法和必需的稳定性储备值,5.1.2 圆柱形耐压船体结构以环肋布置,可有内(或外)肋骨和特大肋骨,典型结构见图5.1,2,GJB/Z21A-2001,图5.1圆柱形耐压船体典型结构,5.2 壳板强度,5.2.1 相邻肋骨跨中处的壳板中面周向应力按公式(5.1)计算,并满足公式(5.2)的要求。其系数根,据按公式(5.3)计算的参数〃邛值,查图5.2或表5.1确定,6=K^PcR/t . (5.1),常规潜艇 £40.85% I (5.2),核潜艇 ^<0.90aJ,u = 0.642//'/^t\,B = It/A J,式中:,不一壳板中面周向应力,MPa;,K?——应力系数;,n、B —参数,5.2.2 肋骨跨端的壳板内表面纵向应力按公式(5.4)计算,并满足公式(5.5)的要求。其系数K1根据按,公式(5.3)计算的参数u邓值查图5.3或表5.2确定,<;1 = KtPcR/t. (5.4),641.15% . (5.5),式中:,6--- 壳板内表面纵向应力,MPa;,K——应力系数,5.2.3特大肋骨或舱壁处的壳板内表面纵向应力按公式(5.6)计算,并满足公式(5.5)的要求。其系数,区按公式(5.7)计算,参数u按公式(5.3)计算,相当面积Ac按公式(5.8)计算,S=方(1 + fT^) 6⑹,& = 〃/4.. (5.7),A r2 + rrx a ] 特大肋骨 Ac = r2 + A .,舱 壁 Ac =普,1 一〃,3,GJB/Z21A-2001,式中:,----壳板内表面纵向应力,MPa;,A c--- 相当面积,mm2;,u 参数;,A "--- 特大肋骨剖面面积,mm2;,R——特大肋骨翼板处曲率半径,mm;,t\----舱壁板厚度,mm,当壳板有支撑环时,特大肋骨或舱壁处的壳板内表面纵向应力a,仍可按公式(5.6)计算,只需将按,公式(5.9)计算的壳板折算厚度代替公式(5……
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