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CB/Z 263-97

基本信息

标准号: CB/Z 263-97

中文名称:潜艇蓄电池装载舱0设计计算方法

标准类别:船舶行业标准(CB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 潜艇 蓄电池 装载 设计 计算方法

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标准简介

CB/Z 263-97 The design calculating method of storage battery loading hatchway for submarine.
1范围
1.1 主题内容
CB/Z 263规定了潜艇耐压船体壳板上蓄电池装载舱口结构设计的一般要求及其强度计算方法。
1.2 适用范围
CB/Z 263适用于蓄电池装载舱口(以下简称舱口)在耐压船体的一档肋骨间距内,长边沿周向的矩形开孔的加强结构的设计计算。
2引用文件
本章无条文。
3定义
3.1 符号
本标准使用的符号见表1。
4一般要求
4.1 舱口区的加强.一 般可采用耐压壳板的嵌入厚板舱口围壁及贴板等联合加强结构型式(图la型);也可采用在原有耐压船体壳板上,围壁的下端舱内设置垂向扁钢(图1b型)。围壁上部设置水平凸缘.围壁四周设置肘板加强。
4.2舱口在耐压船体壳板上的矩形开孔尺寸应根据吊装蓄电池的需要,孔口角隅圆弧要求以及保证施工工艺质量等因素确定。并需考虑体开孔强度。
4.3舱口周向围壁应设置在肋骨平面内(被切去的肋骨长度不小于800mm)并向舱口两侧适当延伸与肋骨相对接。当围壁厚度大于肋骨腹板厚度4mm时,应削斜过渡,削斜长度-般不小于厚度差值的5倍。
4.4舱口加强结构的水平凸缘、围壁板、垂向扁钢或贴板等组合剖面的中和轴要尽可能地与耐压船体板带肋组合剖面的中和轴相接近。
4.5与耐压船体肋骨连接的舱口加强结构采用面板过渡的T字形助骨。
4.6舱口加强结构在中线面处的组合剖面的惯性矩与耐压船体壳板带肋组合剖面的惯性矩之比,一般取1.5倍左右为宜。舱口加强结构以外,过渡区的剖面惯性矩要求缓慢过渡。

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标准内容

中国船舶工业总公司部标准
CB/Z263-97
潜艇蓄电池装载舱口设计计算方洪Thc dcsign caleulating method of storagebattery loading hatclway for suhmarine1996-1223发布
中国船舶工业总公司发布
1997—06-01实施
中国船舶工业总公司部标准
潜艇蓄电池装载舱口设计计算方法The design calculating method of storage batteryloading hatchwayior submarineCB/Z 263- 97
分类号:U19
1.1主题内容
本标准规定了潜凝耐压船体壳板上蓄电池装载舱口结构设计的一般要求及其强度计算方法。1. 2适用范进
本标准适用于蓄电池装载舱口(以下简称舱口)在耐压船体的一档肋骨间距内,长边沿周向的矩形开引的加强结构的设计计算。
1用文件
本章无条文。
3定义
3.1符号
本标准使用的符号见表1
望的符号
计算压力
极限电力
肋骨闻距
组合环的均布载荷
耐压船体半径
的名称
舱口加强结构中和轴半径
耐压船作距台散面中和轴半径
舱口加强结构惯性矩
耐三船体组合裁面情性
舱口加强结构最大剖面模数
舱口如强结构册小剂面模数
耐压船件组合载面最大部函模数耐正船牛组合载面最小部面模数舱口如强结构中线面处总敏商积注意。角截面上的弯楚
任意角截瓦上的轴向力
中国船舶工业总登司1997一12—26批准草位符号
1998—06—01实施
最人厚板
CB/Z263-.97
压壳柜
垂向期销
加强薪可拆盖板
图1蓄电池装载舱自结的示意图
舱口加强结构带板(壳板贴板或垂互扁钢)处的最大总应力按公式(2)计算:S
中,“=”号按下述规则选取外压叶取上面的符号;内压时(案水)取下面的符号。“一\是压应力,“是控应力。
Su,M。当a=0/2时.舱口加强结构中线面上的内力.MPa。5.1.2.2舱门截面上的内力表达式CB/Z263-97
以抢口加强结构与耐压股区组合截面交界处的一端作为起点·作用在此裁画!有弯矩M。,辅向力S.和剪力T。。图1所示内方均为正向。舱日加强结%免范周内,任意负截面上的弯矩M。按公式(3)或公式4)计算:当时
M-M.+S,R.(1 cosa)-I,R;(sinα-PRR.(1-ca)当2
M-M,—SeR.—R.cosn).-r.Rina+PRR.(1tose)...(3)
舱口加强结构角范润内·任意。角截面上的轴间力S.和剪力T。分别按公式(5)和公式(6计算:S.Scosa+Tsinu PR(l-cosa)
T=-Sesing-Trnst-pRainm
时的M。S.T。即舱口加强结构中线面.上的内方。应用最小势能原理.可按公式(7),(8),(9)求解M,、S,和一AM,.-BS,-CT,- -PRI ....
BM,+BrS, +C,T, =-PRU,
- CM.-CS,+C.T,=--PRD.
式中系数分别按公式(10)~(18)计算:A=)
B-R μ(—sin6)+3::(2元)-μ5inC-R[(Bp-?)(1-cos)]..
D=R-)()2
B:R*(1. 59-2sin9+0.25sin2e)PL(2元—8) ( 0. 56-0. 25stn201+2p:gsn的]C.R*:0.25(1-cs28)(1-c0s6))
-PL: (1-cos0) -0. 25p:(1-cos20)]1*(6)
.- (8)
(12)
+-* (14)
(15)
D,=R*μ(1.58—2in9-0.25sin2e)+3μL,(2元-0)—μ(—0.560.35sin29)(p++μ++sing]) .**
C.=R*[(0.25sin280.50)-(0.5+0.25sin29)]D-R([31cos9)-0.25(1—cos29)]公式(10)~(18)中的系数按公式(19)~(21)让算:y
均布载荷P按公式(22),(23>计算:外压计算压力卜,P10°,P·
内极限压力F.=10°·Pe·[-
5.1.2.3强度校核衡满
极限压力(船台泵水情况)应满足公式(24)、(25>的要求。d0. 723
Gar=0. 7s
计算压力下应满足公式(26),(27)的要求。(16)
Cr-], Os *..
Cm= 1. 08s
5.1.2.4强度校核
强度较核按如下步骤:
CB/7. 263-97
8.泉据设计给定的论凹加强结构尺寸.计算在中线面处的中和轴半径R;和惯性矩Ib.根据给定的耐压壳板带助剖面尺寸,计算中和轴半径R。和惯性矩I.c.按公式(19)(21)计算9.值:d.按公式(10)~(18)计算各系数:t.按公式(7)~(9).求得 M。tS。利 T,计策及一
时的,,S. 和 7,值:
(26)
g按公式(1),(2)式分别计算对应于计算玉力和极限压力状态的应力值,必须满足公式(24)~27)的要求。
5.1.2.5舱口加强结构强度计算实例舱口加强结构强度计算实例见附录A(参考降)5. 2
舱口闭撃板的强度计算
应力计算
舱口围墅板作为四过简支承受均勾分布载荷的板计算.板中心最大应力按公式38)(20计算.见图:
o.--k: + P.+ b\/
F,-b'i
式中:k1、k2—系数按板的长边与短边比a/b殖查表2表2
at,J.h 1.11.2: 1.31.41.5; 1.61.71.8 1.4
9. G / 3. C : 4. 6
6. 2870. 206 G. 311 C. 368t. 3(5. 299t. 2960, 292 (. 28710. 283 4. 27K 0. 2+2 0. 230ln.225 c. 223k,
k2-9. 287 0. 532;G. 376c. 416 c. 452 1. 487 t. 5710. 545|6. 509 (. 5S: C. a106. 713 0. 741 (1.748 (. 75c5. 2. 2 强度校核衡准
板中心最大应力应满足公式(30)、(31)的要求。x
.....+.+.+.+
5.2. 3舱口整板的强度计算实例(30)
十般要求
最的符号
CB/Z263·97
母的老称
任意角髋面上的剪力
笼口记育度
板的长边
校的短这
切强斯泵度
加妈商意
端栓量
螺垫直径
对轻岳报应力
单位符号
舱口区的加强,一般可采用耐压壳板的嵌入厚板、舱口围壁及贴板等联合加强结构型式《图1型):也订采用在原有耐压船体壳板上,国照给下端内设查垂向扁钢(图型),国赔上部设置水平0缘.围壁四周设盘时板加强。
4.2舱口在而压船体壳板上的矩形开孔尺寸应根据吊装蓄电池的需要,孔口角渴圆弧要求以及保证施工工艺质量等因素确定,片需考恢开孔强度,4.3舱口周声围壁应设置在肋肾平面内(被切去的肋骨长度不小下800mm)并向舱口两侧适当延伸与助骨和对接。当固壁厚度大于助胃腹板厚度4rmm时,应削斜过渡,削斜长度一般不小于厚度差值的5倍。
舱口加强结构的水平凸缘、函壁板、垂向肩钢或贴板等组合剖面的中和轴要尽可能地与耐压船体壳板带斯组含剖闭的中和轴柜接近。4.5与耐压船体助骨连接的舱口加强结构采用面板过渡的T字形助骨。4.6舱口加强结构在中线面处的组合剖面的惯生矩与耐压船体充板带助组合部面的惯生矩之比,-般取1.5倍左右为宜,舱门加强结构以外,过渡区的剖惯性矩要求缓惯过渡。5详细要求
、1舱加强结构强度计算
表.1. 1 计算设条件
舱口加强结树强度计算的偿设条件:有,抢日加强结构与耐压部体充板带肪到面是由两个不局截面和不同半径的圆形部分组减的组合国b.舱在中线面处剖面的户和轴利惯性短为整个舱口加强结格分的中和轴和惯生矩,c,舱口加强结构以外为耐压铅体壳板带肪的结构;d.强度法算中不计入舱口益板。5.1.2舱口加强结构成力计算
5.1.2.1舱门加强结构水平凸终处的最大总应力4接公式(1)计算:M.
CB/Z 263-97
舱口围壁扳的强度计算实例见附录B(参考件)。5. 3舱口可拆盖板的强度计算
5. 3. 1 应力计算
舱口可拆盖板作为四边简支承受均街分布裁荷的板计算,板中心的最火应力按公式(32)(33)计算.见图3:
x-k1- P。+ b*/4%
3,=k.P, b'/ti
武中:a,b-—板边长,cm(算至孔中心).Y
k1.k2——系数,按板的长边与短边之比a/b查表2:可拆盖板的相当厚度按公式(34)=算tn-t
5.3.2强度较核衡准
板中心的最大应力应满足公式(35)、(35)的要求,9, 5,
5.3.3舱口可拆盖板的强度计算实例舱口可拆盖板的强度计算实例见附录C(参考件)5.4抢可可拆盖板的螺检强度计算5.4.1应力计算
(35)
(36)
螺性承受耐压船体液压试验时叮拆盖板传递的拉力。可拆盖板承受的总荷载Q接公式(37)计算:Q-P.ab ...
每个螺控承受的拉力下按公式(38)计算Q
螺栓应力。按公式(39)计算:
5.4.2强度校核标准
螺趋应力应满足公式(40)的要求G=0. 4g,
5.4.3抢口可拆盖板的媒强度计算实例tt+tr
舱口可拆盖板的螺栓强度计算实例见附录D(参考件)。-7-
(37)
........ (40)
A1 舱已加强线的强度计算
CB/Z 263 --97
附录A
舱口加强结构强度计算实例
参考件
7.1舱口加强结构型式采用围下端舱内设置垂向扁钢(见图1)。A1.2已知数据
计算压力Pc=1. 27 MPa
极服力Pe-2, 94 MPa
助骨间距1-60.0cm
计算压力下助骨环的均布载荷,P-10°户,·{=256.2×10*N/cm极限压力下胎骨环的均布载荷P=10°P,7-176.2×19°N/cm耐压船体半径R=300cm
舱加强结构巾和轴半径Ri=305.26cm压船体组合载面中和轴半径R:-305.28cm舱口加强结构惯性矩f,=19259cm耐压铅体组合截面惯性矩1:-13001cm舱口加强结构剖面模数Wl.m-1090.5cmWi.mn = 590. 7cm
W..w.2462.3cm
耐压船休组合载面剃面模数
W.m56.2 cm*
5q-0.61037rad
舱 加强用度=35
Z.4=181.12 cma
舱口加强结构剖面总面积
,-590 MPa
材料屈服应力
应力计算
按公式(19)~(21)计算和值:8
=1. 01753
接公式(10)-~(18)计算系数:
A=9. 17214
1-3, 61893 R
C=0. 09017 R
D=9.61950 R
B: =14. 70821 R
G: =0. G0826 R*
D, =14. 70886 R*
C- -4. 85865 R3
D. = 0. 0083 R
按公式(7)(9)讨算得:
Ma=~.0.0G005PR:
S,= -- 1. 00001 PR
T,- -0. 00001 PR
CB/Z 263 - 97
时·按公式(3),(5)、(6)计算得:Mα=-0.00005 PR=
Se=-1 GOCO1 FR
Tu=-0. C0001 PR
计算压力下:
舱口加强结构水平凸缘处的最大总应力:0./= -425. 4 MPa
舱口加强结构垂向扁钢处的最大总应力:o. =- -- 423. 2 MP
极限压力下(部台泵水情况)的舱口加强结构水平凸缘处的最大总应力:G.r=292. S MPa
极限压力下(船台泵求情况)的舱口加强结构垂向扁钢处的最大总座力:0..=291.4 MPa
结论:满足强度要求。
B1三知数据
限壁板厚度
板的长近α一104 cm
板的短边-24cm
尿服应力 号,云590 MPa
计算压力 P=4. 27 MPa
应为计算
按 a/b= 1. 33 查表 2 得
板中心应力:
5,=143.2MPa
2.=457.1MPa
结论:满足强度要求。
CB/2. 263 - 97
附录 B
舱口围壁板的强度计算实例
(参考件)
ct出知数据
可拆蔬板厚
板的长边
α=109, 4 cm
h=64cra
板的短边
屈服应力
e:=590 MPa
计算压力 Pc=4.27 Ma
加强筋数量n=5
加强筋板厚
加强筋高度
h=12:mbzxZ.net
C2应力计算
可拆盖板的相当厚度
t, = 4. 52 cm
按a/b=1. 7:查表2 得:
61-Gi. 292
h2=0, 545
板中心应力:
0,250.0MPa
0, 156.6 MPa
结论:满足强度要求。
CB/Z 263—97
附景C
舱口可拆盖板的强度计算实例
(参考件)
D1已刻数摄
可诉盖板长逆
0元1094cm
拆盖板短逻
螺栓数道
模径(M20)D=1.7294cm
CB/z. 263-97
附录 D
螺拴强度计算实例
(参考件)
螺整材料函服应力(40Cr),=78%.5MPa内压泵水封的均布载荷P-2.94MPa应力计算
可拆盖板承受的总载荷:Q=20509.4×10°N每个螺栓承没的载荷:F-466.1X10-N螺栓的应力:0—.98.5MP4
结论:满是强度要求。
附加说明:
本标准声归国船舶工业总公司六一院提出。本标准由中国船舶工收总公可第七一九研究所点口。本际准中国服舶工业总公司第七--研究所负责起草。本标准生要起草人:石亮明、曾毕委、严君毅。1
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