现代潜艇结构强度的理论与试验

现代潜艇结构强度的理论与试验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:国防工业
作者:徐秉汉
出品人:
页数:332
译者:
出版时间:2007-6
价格:80.00元
装帧:
isbn号码:9787118050363
丛书系列:
图书标签:
  • 重要
  • 潜艇
  • 结构强度
  • 理论
  • 试验
  • 海洋工程
  • 船舶工程
  • 力学
  • 材料科学
  • 工程设计
  • 强度分析
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

本书叙述了现代潜艇结构强度的设计计算方法与试验技术,全书共10章。第一、二章描述了高屈强比钢材建造的大深度现代潜艇所产生的诸多不利于结构承载能力的影响因素,以及用现代损伤力学理论在材料选取和结构防断设计中应考虑的力学问题。在模型和实艇试验数据及工厂建造工艺水平分析的基础上,提出了现代潜艇结构设计中载荷安全尺度的选取原则。第三、四、六、七、八章分别叙述了现代潜艇结构中的环肋圆柱壳、环肋锥柱结合壳、耐压圆柱壳开孔、耐压液舱结构和舱壁结构的强度和稳定性的设计计算方法。第五章叙述了潜艇结构疲劳寿命的计算方法以及为提高疲劳寿命而采取的新的工艺措施――超声冲击技术。第九、十章叙述了潜艇模型的强度、稳定性和疲劳试验的方法,以及实艇在船台上的试水试验和海上的深潜试验方法和经验。除常规的测量方法外,还介绍了声发射技术在潜艇实船试水试验中的应用。

本书中的主要内容是作者多年来在中国船舶科学研究中心所获得的研究成果的总结,少部分内容也反映了国内其他研究单位的新成果。

本书除可供相关专业技术人员使用外,尚可供高等院校相关专业的教师和研究生作参考用书。

现代潜艇结构强度:从设计到应用的全面探索 本书是一部关于现代潜艇结构强度理论与试验的深度剖析,旨在为海洋工程、船舶设计、以及军事领域的研究人员和工程师提供一份详实而全面的技术指南。本书的出版,旨在填补当前市场在潜艇结构强度领域研究的空白,系统性地梳理和整合了从基础理论到前沿试验的完整知识体系,为理解和提升潜艇在极端水下环境中的生存能力和作战效能提供坚实的理论支撑和实践依据。 第一部分:潜艇结构强度的基础理论 本部分将系统性地阐述潜艇结构强度研究的核心基础。我们将从潜艇所处的独特服役环境出发,详细分析深水压力、冲击载荷、温度变化等外部因素对潜艇结构造成的复杂影响。 水下压力与应力分析: 深入探讨流体力学基本原理在潜艇结构强度计算中的应用,特别是高压环境下壳体材料的屈曲、失稳和塑性变形等关键失效模式。我们将详细介绍不同类型的潜艇外壳结构(如圆柱形、球形、耐压壳与非耐压壳的组合)在承受均匀和不均匀水压时的应力分布规律,并引入有限元分析(FEA)等现代数值计算方法在模拟复杂应力状态中的应用。 材料力学与失效准则: 详细介绍适用于潜艇制造的各类高性能材料(如高强度钢、钛合金、复合材料)的力学性能,包括屈服强度、抗拉强度、疲劳寿命、断裂韧性等。在此基础上,我们将阐述适用于这些材料在潜艇结构复杂应力状态下的失效准则,如 Von Mises 屈服准则、Tresca 屈服准则,并讨论断裂力学在预测裂纹扩展和评估结构完整性中的作用。 结构稳定性理论: 深入研究潜艇耐压壳在承受巨大外压时的稳定性问题,重点分析屈曲载荷的计算方法,以及影响屈曲稳定性的关键因素,如壳体厚度、材料性能、几何缺陷、支撑结构等。我们将介绍经典屈曲理论,并结合数值模拟技术,对复杂构件的稳定性进行精确预测。 振动与噪声控制: 探讨潜艇结构在承受机械振动、水动力激励以及内部设备运转产生的噪声时,其结构响应特性。我们将介绍结构动力学分析的基本原理,以及如何通过优化结构设计、采用隔振材料和降噪技术,来降低潜艇的振动和噪声,从而提升其隐蔽性和作战能力。 第二部分:现代潜艇结构强度关键技术与设计方法 本部分将聚焦于现代潜艇在结构强度设计方面的关键技术和先进方法。 耐压壳体的优化设计: 详细介绍耐压壳体的设计原则和优化流程。我们将分析不同壳体形式(如整体圆柱形、加强环加劲的圆柱形、球形接头等)的结构优势和劣势,并介绍如何通过优化材料选择、壁厚分布、加劲结构布置等参数,最大化结构强度,同时满足轻量化和制造成本的要求。 连接结构与接头的强度分析: 潜艇结构中存在大量的连接点,如舱段连接、观察窗安装、管路与电缆穿舱等。本部分将重点分析这些连接结构和接头的强度设计,包括焊缝强度、螺栓连接强度、密封性能等,并讨论如何通过科学的连接方式和可靠的工艺,确保整体结构的完整性和安全性。 抗冲击与碰撞的结构设计: 潜艇在作战过程中可能面临碰撞或水下爆炸冲击等极端载荷。本部分将探讨如何通过结构设计来提高潜艇在这些情况下的生存能力,包括引入吸能结构、优化耐压壳体的抗冲击性能,以及评估结构在动态载荷下的响应。 材料选择与制造工艺对强度的影响: 详细讨论高强度钢、复合材料等现代材料在潜艇结构中的应用,以及这些材料的特性如何影响结构的整体强度和性能。同时,也将分析制造工艺(如焊接、成型、热处理等)中的关键环节,以及它们对材料性能和最终结构强度的潜在影响。 第三部分:潜艇结构强度的试验与验证 理论计算需要通过实际试验来验证和修正。本部分将系统介绍潜艇结构强度相关的各类试验方法和数据分析。 静水压试验: 详细介绍潜艇耐压壳体和整体结构进行静水压试验的流程、设备要求以及数据采集和分析方法。我们将重点关注试验过程中监测到的应力、应变、位移以及壳体的变形和稳定性,并将其与理论计算结果进行对比分析。 动态载荷试验: 针对潜艇可能遇到的冲击载荷、振动等动态环境,介绍相关的试验技术,如爆炸冲击试验、振动疲劳试验等。我们将讨论如何模拟真实的载荷条件,以及如何通过试验数据来评估结构的动态响应和疲劳寿命。 材料性能测试: 涵盖了用于潜艇结构的各类材料的力学性能测试,如拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、冲击试验、疲劳试验等,并重点介绍在高温、低温、高压等极端条件下的材料性能变化。 无损检测(NDT)与评估: 介绍在潜艇建造和服役过程中常用的无损检测技术,如超声波检测、射线检测、磁粉检测、涡流检测等,以及这些技术在发现和评估结构缺陷(如裂纹、夹杂、气孔等)中的重要作用。 试验数据与数值模拟的耦合: 强调试验数据在验证和修正数值模型中的关键作用,以及如何通过“数字孪生”等先进技术,实现理论计算、数值模拟与实际试验数据的有机结合,不断提升潜艇结构强度预测的准确性。 第四部分:未来发展趋势与挑战 最后,本部分将展望潜艇结构强度研究的未来发展方向,并讨论当前面临的挑战。 先进材料与结构创新: 探讨新型高强度、轻质材料(如先进复合材料、金属基复合材料)在潜艇结构中的潜在应用,以及由此带来的结构设计理念的革新。 智能监测与健康管理: 介绍如何利用传感器技术和大数据分析,实现对潜艇结构健康状态的实时监测和预警,从而延长潜艇的服役寿命并提高安全性。 数字化与智能化设计: 展望人工智能、机器学习等技术在潜艇结构强度设计、优化和故障诊断中的应用前景。 极端环境下的结构可靠性: 面对更深、更复杂的水下环境,如何进一步提高潜艇结构的可靠性和鲁棒性,将是未来研究的重要课题。 本书内容详实,理论严谨,兼顾了学术深度与工程实用性,是理解和掌握现代潜艇结构强度技术的必备参考。通过对潜艇结构强度理论与试验的全面梳理,本书不仅为相关领域的科研人员和工程师提供了宝贵的知识财富,也为提升我国海洋工程技术和国防实力贡献了重要力量。

作者简介

目录信息

目录
第一章 损伤力学在潜艇结构选材及强度分析中的应用
1.1 概述
1.2 近代物理的金属变形理论
1.2.1 材料的微观结构和材料的理论强度
1.2.2 金属材料晶体格橱中的缺陷及塑性变形的本质
1.2.3 金属材料强化的机理
1.3 损伤力学的线性理论和非线性理论
1.3.1 物体损伤时的线弹性力学理论
1.3.2 损伤力学的非线性理论
1.4 损伤力学理论用于潜艇结构设计选材中的考虑
1.4.1 结构的破坏形式
1.4.2 韧性破坏与脆性破坏的物理模型及其主要的影响参数
1.4.3 防断设计中材料与结构的有关特征参数指标的确定与选取
参考文献
第二章 潜艇外载荷及其安全系数的确定
2.1 作用在潜艇耐压壳体上外载荷的量值及其特征
2.2 常规深度潜艇耐压壳体强度计算载荷的确定
2.2.1 结构设计中安全储备的处理方法
2.2.2 影响常规深度潜艇安全储备的因素及其处理方法
2.2.3 常规深度潜艇安全系数K的确定
2.3 确定大深度潜艇安全系数K值的基本原则
2.3.1 合理确定大深度潜艇计算栽荷的意义
2.3.2 影响大深度潜艇安全储备的诸因素分析
参考文献
第三章 潜艇耐压圆柱壳的强度与稳定性
3.1 潜艇耐压圆柱壳的强度
3.1.1 在静水压力作用下轴对称圆柱壳弯曲的基本微分方程式及其解
3.1.2 潜艇耐压圆柱壳几个关键部位应力的计算
3.1.3 肋骨偏心对圆柱壳壳板和肋骨应力的影响
3.2 潜艇耐压圆柱壳的稳定性
3.2.1 潜艇耐压圆柱壳稳定性设计计算的基本原理
3.2.2 计及肋骨影响的潜艇耐压圆柱壳纵剖面的中面力
3.2.3 横向均匀分布载荷和中面力功的计算
3.2.4 局部失稳和总体失稳的理论欧拉载荷
3.2.5 几何修正系数和物理修正系数
3.2.6 结构实际失稳临界压力及其设计准则
3.3 潜艇耐压圆柱壳弹塑性失稳的理论计算方法
3.3.1 潜艇耐压圆柱壳的弹塑性失稳系数
3.3.2 潜艇耐压圆柱壳小挠度弹塑性失稳临界压力的理论计算方法
3.3.3 计及初始挠度的潜艇耐压圆柱壳大挠度弹塑性失稳临界压力的理论计算方法
3.4 半圆环壳型肋骨加强的潜艇耐压圆柱壳的强度与稳定性
3.4.1 半圆环壳型肋骨
3.4.2 半圆环壳型肋骨加强的耐压圆柱壳应力与稳定性的简化计算方法
3.4.3 模型试验验证
参考文献
第四章 环肋锥柱结合壳的总体稳定性及其塑性极限分析
4.1 环肋锥柱结合壳舱段的总体稳定性
4.2 “相当柱壳”法
4.3 分区样条等参元法
4.3.1 单元刚度阵、载荷阵
4.3.2 区域刚度阵、载荷阵
4.3.3 结构总刚度阵、载荷阵
4.3.4 环肋锥-环-柱结合壳的强度和稳定性分析
4.4 环肋锥拄结合壳舱段总体失稳临界压力的近似简化汁算方法
4.4.1 直母线壳体的定义
4.4.2 凸锥柱结合壳舱段总体失稳临界压力的近似简化计算方法
4.4.3 凹锥柱结合壳舱段总体失稳临界压力的近似
……
第五章 潜艇结构疲劳寿命的估算方法
第六章 潜艇耐压圆柱壳开孔德设计计算方法
第七章 潜艇耐压液舱
第八章 潜艇舱壁计算
第九章 潜艇结构模型试验技术
第十章 实船强度测试技术
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

这本书我大概翻了几页,感觉内容非常丰富,从最基础的力学原理讲起,一点点深入到潜艇这种特殊结构的受力分析,感觉作者对于理论的推导非常扎实,公式和计算都清晰明了,并且有很多图示来辅助理解,即使是对力学不是非常精通的读者,也能通过这些图示和文字的结合,大概理解潜艇结构所承受的各种压力以及相应的变形和应力分布。尤其是一些关于材料力学和有限元分析的章节,讲解得非常透彻,感觉能学到不少实用的分析方法。虽然我只是粗略地看了看,但已经能感受到这本书在理论方面的深度和广度,绝对是一本值得深入研读的学术著作,如果想在潜艇结构强度领域有所建树,这本书是绕不开的知识源泉。它提供的理论框架,对于理解潜艇在深海高压环境下如何保持结构完整性,有着至关重要的指导意义。

评分

这本书给我最直观的感受就是其内容的严谨性。从公式的推导到概念的界定,都力求精确无误。书中涉及的专业术语虽然不少,但作者都给出了清晰的解释,并且在后续的章节中反复强调,确保读者能够逐步掌握。我尤其欣赏书中对于潜艇壳体在外压作用下的屈曲和失稳问题的详细分析,这涉及到许多复杂的工程力学概念,但作者通过逐步递进的方式,将这些概念一一剖析,并结合大量的数学模型和计算流程,让读者能够清晰地理解其内在的物理机制。这种严谨的治学态度,体现在书中每一个细节,让人肃然起敬。感觉作者在编写这本书时,倾注了大量的心血,力求为读者提供一个最可靠、最权威的学习平台。

评分

这本书在技术深度和实用性之间找到了一个很好的平衡点。它既包含了深入的理论分析,如非线性有限元方法在潜艇结构分析中的应用,又提供了丰富的工程实例,指导读者如何将这些理论知识应用于实际工程问题。我注意到书中关于潜艇耐压壳体设计优化的章节,通过对不同材料、不同形状的壳体进行对比分析,给出了切实可行的设计建议,这对于提高潜艇的作战性能和安全性具有重要的指导意义。此外,书中对潜艇结构在复杂工况下的应力集中和疲劳破坏的讨论,也提供了宝贵的参考。总的来说,这本书是一本集理论、试验、实践于一体的优秀著作,无论是科研人员还是工程技术人员,都能从中获益良多。

评分

这本书的实践部分给我留下了深刻的印象,尤其是那些详细的试验案例和数据分析。作者不仅介绍了各种试验方法,如静水压试验、动载荷试验等,还对试验结果进行了深入的解读,并将其与理论计算结果进行了对比。这种理论与实践相结合的方式,极大地增强了这本书的说服力和实用性。我特别注意到书中关于材料疲劳寿命评估和损伤容限分析的章节,这对于潜艇这种需要长期服役的装备来说至关重要。书中列举的具体试验数据和分析模型,能够帮助工程师们更准确地预测潜艇结构的可靠性和寿命,从而为设计和维护提供科学依据。感觉作者在试验设计和数据处理方面都有着丰富的经验,能够将复杂的研究成果以一种清晰易懂的方式呈现出来,这对于实际工程应用非常有帮助。

评分

这本书的结构设计非常合理,逻辑清晰,内容循序渐进。从宏观的潜艇整体结构,到微观的材料性能,再到具体的应力分析和试验验证,层层递进,环环相扣。即使是初学者,也能根据目录和章节的引导,逐步深入,不会感到迷失。我尤其喜欢书中对不同潜艇型号结构特点的介绍,以及针对不同结构特点所采取的不同强度设计策略,这让我对潜艇的多样性和设计的复杂性有了更深的认识。作者的叙述风格非常专业,但又不失流畅性,能够将枯燥的技术内容讲得引人入胜。感觉这本书不仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的工程师在分享他的知识和智慧,让读者在学习理论的同时,也能感受到工程实践的魅力。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有