《潜艇强度》主要介绍了潜艇耐压船体(环肋圆柱壳、圆锥壳)和耐压液舱的应力及稳定性计算的相关问题。
《潜艇强度》不仅对潜艇强度进行理论分析和数学推导,而且对若干复杂的计算提供了简化公式、图谱或附表,以使其适用于工程计算。
通过对《潜艇强度》的学习,学生不仅可以了解潜艇耐压船体的计算理论和方法,而且可应用图谱或使用计算机进行应力及稳定性计算。
《潜艇强度》可作为高等院校船舶与海洋工程专业本科生和研究生教材,也可供从事潜艇结构设计和制造的工程技术人员参考。
本书经过哈尔滨工程大学教材建设指导委员会评选,并列入学校本科教材立项建设规划。本书可作为高等院校船舶与海洋工程专业本科生和研究生教材,也可供从事潜艇结构设计和制造的工程技术人员参考。
“潜艇强度”是船舶与海洋工程结构力学的重要组成部分,是潜艇潜器设计与制造相关方向学生的必修课程。学生在学习本课程前,应该掌握杆和杆系以及板的弯曲与稳定性的基础知识,并已熟悉潜艇的船体结构。因此,本课程主要叙述潜艇结构采用的薄壳(环肋圆柱壳、圆锥壳)基本理论和计算方法,附有计算所需的各种图表,并通过一些实例计算和具体指导,使学生掌握潜艇结构的计算方法。本书的理论分析经过了作者十几年的探索和研究,更加完善,特别是对应力特征方程解的形式及稳定性规律研究具有独到的见解。另外,本书数学推导严密,物理意义明了,为我国潜艇结构设计提供了理论依据。遵照教育部关于新编教材一律采用国际单位制的规定,在本教材中采用了国际单位制,但鉴于目前国内工程单位制尚未完全消除,故在本书中也附上工程单位制计算结果,以供对照。
本书由哈尔滨工程大学许维军、李陈峰、王晓天在原规划教材《潜艇强度》(石德新、王晓天编著,哈尔滨工程大学出版社出版,2007年修订版)的基础上修订,由许维军统稿,任慧龙审定完成。此次修订增加的主要内容有:现代潜艇结构设计中强度与稳定性校核方面的知识,现行潜艇结构设计规范中关于强度和稳定性方面的计算方法以及耐压壳体结构的有限元建模知识和计算等。
本书由黑龙江省教育科学规划课题(课题编号:GBC1317173和GJC1316080)、国家自然科学基金(Grant No.51679055)和哈尔滨工程大学本科教材立项建设资助。
由于编者水平有限,本书一定有不少缺点,希望广大读者和使用本教材的兄弟院校师生提出宝贵意见。
第1章 潜艇的一般概念和外力计算
1.1 潜艇的分类
1.2 潜艇结构和基本要求
1.3 潜艇耐压结构的受力
1.4 耐压船体计算载荷的确定
第2章 耐压船体的应力计算
2.1 耐压船体结构概述
2.2 圆柱壳的弯曲微分方程及其通解
2.3 一般环肋圆柱壳的应力计算
2.4 带有中间支骨的圆柱壳应力计算
2.5 无限长弹性基础梁的解在潜艇结构计算中的应用
2.6 环肋圆锥壳的应力计算公式
2.7 《潜艇结构设计计算方法》中耐压圆柱壳应力计算方法和校核标准
2.8 耐压船体有限元建模方法及应力计算
第3章 耐压船体的稳定性计算
3.1 概述
3.2 一般环肋圆柱壳在舱段内的总稳定性
3.3 耐压圆柱壳的各类稳定性公式及其简化
3.4 圆锥壳的各类稳定性公式
3.5 耐压壳理论临界压力的修正
3.6 一般环肋圆柱壳稳定性实例计算
3.7 《潜艇结构设计计算方法》中结构稳定性计算方法和校核标准
3.8 基于有限元的耐压船体结构稳定性计算实例
3.9 新概念潜艇及其特点
3.10 大潜深潜艇的耐压壳体结构稳定性
3.11 长舱段耐压壳体结构稳定性
第4章 耐压液舱的应力和稳定性计算
4.1 圆环在均匀外压下的静力特性
4.2 耐压液舱横向构架计算
4.3 托板式耐压液舱壳板应力和稳定性计算
4.4 实例计算
附录A
附录B
参考文献