《潛艇強(qiáng)度》主要介紹了潛艇耐壓船體(環(huán)肋圓柱殼、圓錐殼)和耐壓液艙的應(yīng)力及穩(wěn)定性計(jì)算的相關(guān)問題。
《潛艇強(qiáng)度》不僅對(duì)潛艇強(qiáng)度進(jìn)行理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo),而且對(duì)若干復(fù)雜的計(jì)算提供了簡化公式、圖譜或附表,以使其適用于工程計(jì)算。
通過對(duì)《潛艇強(qiáng)度》的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅可以了解潛艇耐壓船體的計(jì)算理論和方法,而且可應(yīng)用圖譜或使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行應(yīng)力及穩(wěn)定性計(jì)算。
《潛艇強(qiáng)度》可作為高等院校船舶與海洋工程專業(yè)本科生和研究生教材,也可供從事潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的工程技術(shù)人員參考。
本書經(jīng)過哈爾濱工程大學(xué)教材建設(shè)指導(dǎo)委員會(huì)評(píng)選,并列入學(xué)校本科教材立項(xiàng)建設(shè)規(guī)劃。本書可作為高等院校船舶與海洋工程專業(yè)本科生和研究生教材,也可供從事潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的工程技術(shù)人員參考。
“潛艇強(qiáng)度”是船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)力學(xué)的重要組成部分,是潛艇潛器設(shè)計(jì)與制造相關(guān)方向?qū)W生的必修課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程前,應(yīng)該掌握桿和桿系以及板的彎曲與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)知識(shí),并已熟悉潛艇的船體結(jié)構(gòu)。因此,本課程主要敘述潛艇結(jié)構(gòu)采用的薄殼(環(huán)肋圓柱殼、圓錐殼)基本理論和計(jì)算方法,附有計(jì)算所需的各種圖表,并通過一些實(shí)例計(jì)算和具體指導(dǎo),使學(xué)生掌握潛艇結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法。本書的理論分析經(jīng)過了作者十幾年的探索和研究,更加完善,特別是對(duì)應(yīng)力特征方程解的形式及穩(wěn)定性規(guī)律研究具有獨(dú)到的見解。另外,本書數(shù)學(xué)推導(dǎo)嚴(yán)密,物理意義明了,為我國潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。遵照教育部關(guān)于新編教材一律采用國際單位制的規(guī)定,在本教材中采用了國際單位制,但鑒于目前國內(nèi)工程單位制尚未完全消除,故在本書中也附上工程單位制計(jì)算結(jié)果,以供對(duì)照。
本書由哈爾濱工程大學(xué)許維軍、李陳峰、王曉天在原規(guī)劃教材《潛艇強(qiáng)度》(石德新、王曉天編著,哈爾濱工程大學(xué)出版社出版,2007年修訂版)的基礎(chǔ)上修訂,由許維軍統(tǒng)稿,任慧龍審定完成。此次修訂增加的主要內(nèi)容有:現(xiàn)代潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核方面的知識(shí),現(xiàn)行潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面的計(jì)算方法以及耐壓殼體結(jié)構(gòu)的有限元建模知識(shí)和計(jì)算等。
本書由黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃課題(課題編號(hào):GBC1317173和GJC1316080)、國家自然科學(xué)基金(Grant No.51679055)和哈爾濱工程大學(xué)本科教材立項(xiàng)建設(shè)資助。
由于編者水平有限,本書一定有不少缺點(diǎn),希望廣大讀者和使用本教材的兄弟院校師生提出寶貴意見。
第1章 潛艇的一般概念和外力計(jì)算
1.1 潛艇的分類
1.2 潛艇結(jié)構(gòu)和基本要求
1.3 潛艇耐壓結(jié)構(gòu)的受力
1.4 耐壓船體計(jì)算載荷的確定
第2章 耐壓船體的應(yīng)力計(jì)算
2.1 耐壓船體結(jié)構(gòu)概述
2.2 圓柱殼的彎曲微分方程及其通解
2.3 一般環(huán)肋圓柱殼的應(yīng)力計(jì)算
2.4 帶有中間支骨的圓柱殼應(yīng)力計(jì)算
2.5 無限長彈性基礎(chǔ)梁的解在潛艇結(jié)構(gòu)計(jì)算中的應(yīng)用
2.6 環(huán)肋圓錐殼的應(yīng)力計(jì)算公式
2.7 《潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法》中耐壓圓柱殼應(yīng)力計(jì)算方法和校核標(biāo)準(zhǔn)
2.8 耐壓船體有限元建模方法及應(yīng)力計(jì)算
第3章 耐壓船體的穩(wěn)定性計(jì)算
3.1 概述
3.2 一般環(huán)肋圓柱殼在艙段內(nèi)的總穩(wěn)定性
3.3 耐壓圓柱殼的各類穩(wěn)定性公式及其簡化
3.4 圓錐殼的各類穩(wěn)定性公式
3.5 耐壓殼理論臨界壓力的修正
3.6 一般環(huán)肋圓柱殼穩(wěn)定性實(shí)例計(jì)算
3.7 《潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法》中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算方法和校核標(biāo)準(zhǔn)
3.8 基于有限元的耐壓船體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算實(shí)例
3.9 新概念潛艇及其特點(diǎn)
3.10 大潛深潛艇的耐壓殼體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
3.11 長艙段耐壓殼體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
第4章 耐壓液艙的應(yīng)力和穩(wěn)定性計(jì)算
4.1 圓環(huán)在均勻外壓下的靜力特性
4.2 耐壓液艙橫向構(gòu)架計(jì)算
4.3 托板式耐壓液艙殼板應(yīng)力和穩(wěn)定性計(jì)算
4.4 實(shí)例計(jì)算
附錄A
附錄B
參考文獻(xiàn)