拖曳水池假底結(jié)構(gòu)的強度計算【畢業(yè)設(shè)計】_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  本科畢業(yè)論文(設(shè)計)</p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  第1章 緒論1</b></p><p>  1.1 立題背景及研究意義1</p><p>  1.2 拖曳水池的發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>  1.3 pa

2、tran軟件的簡介說明6</p><p>  1.4課題研究背景和內(nèi)容9</p><p>  1.5本課題主要研究工作10</p><p>  第二章 PVC假底板材的特性11</p><p>  2.1 概述:拖曳水池假底結(jié)構(gòu)材料考慮11</p><p>  2.2 PVC基本特性11</p

3、><p>  2.3 PVC材料的優(yōu)越性:11</p><p>  2.4 PVC板材的種類及特性13</p><p>  第三章: 校實驗室拖曳水池假底結(jié)構(gòu)尺寸確定15</p><p>  3.1 設(shè)計方案15</p><p>  3.2 PVC假底結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計圖15</p><p>

4、;  3.3 型材料的尺度17</p><p>  3.5 水池長度S19</p><p>  3.6 性能檢測21</p><p>  3.7 水池主尺度設(shè)計計算23</p><p>  第四章:拖車機械部分技術(shù)要求25</p><p><b>  4.1 組成25</b><

5、/p><p>  4.2 拖車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算25</p><p>  4.3 拖車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計計算26</p><p>  4.4 中央測橋系統(tǒng)設(shè)計計算31</p><p>  4.5 工作平臺32</p><p>  4.6導(dǎo)向輪系33</p><p><b>  4.7清掃

6、器33</b></p><p><b>  4.8滑道33</b></p><p>  4.9壓緩沖器33</p><p>  4.10 假底結(jié)構(gòu)的尺寸、載荷33</p><p>  第五章 patran軟件模型的建立:35</p><p>  5.1應(yīng)力如何施加35<

7、;/p><p>  5.2建立一個三角形的壓載:35</p><p>  6.2 PVC板面變形與鋼材變形58</p><p>  第六章:結(jié)論和展望61</p><p><b>  6.1結(jié)論61</b></p><p><b>  6.2展望61</b></p

8、><p><b>  致謝62</b></p><p><b>  參考文獻63</b></p><p>  拖曳水池假底結(jié)構(gòu)強度計算</p><p><b>  摘 要</b></p><p>  船模拖曳水池是進行船舶性能試驗研究的基本設(shè)備,它對

9、提高船舶的航行性能,促進船舶科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和培養(yǎng)這方面的專門人才起著極為重要的作用。目前,國內(nèi)各高校、研究院已建有不少拖曳水池,但大多數(shù)水池中只能測試固定水深的情況下的數(shù)據(jù),可以一個水池測多個水深的拖曳水池極少。針對這一情況,本文采用理論分析、數(shù)值計算和模擬相結(jié)合的方法進行了拖曳水池假底結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。拖曳水池假底結(jié)構(gòu)有框架、水池平行的滑輪、PVC鋪板等構(gòu)件構(gòu)成。本文闡述了拖曳水池假底結(jié)構(gòu)在各種工況下面的應(yīng)力、變形等的特點。各種材料的優(yōu)越

10、性能。介紹了拖曳水池假底結(jié)構(gòu)水池方案的設(shè)計。假底結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計的組成,重點確定了船模拖曳水池假底結(jié)構(gòu)的主尺度,并設(shè)計了相應(yīng)的假底滑輪軌道,講述了假底結(jié)構(gòu)的功用。最終形成一套較為完整的方案,可以作為一次試驗多個結(jié)果。</p><p>  [關(guān)鍵詞] 船舶;性能試驗;拖曳水池;假底結(jié)構(gòu)功用;方案設(shè)計</p><p>  Towing tank bottom structure strength

11、 calculation</p><p>  [Abstract] Water towing tank is the basic equipment of the ship performance tests. It plays extremely an important role in improving the navigational performance promoting the developme

12、nt of ship science and technology and cultivating the professional personnel. At present, some universities and research institutes have built many towing tanks, But most of the pond test only fixed data of water depth,

13、a pool of water depth measuring more drag pool rarely in view of this situation, the paper nume</p><p>  [Key words] performance test;towing basin;the function of False bottom structure; project design 。 &

14、lt;/p><p><b>  第1章 緒論</b></p><p>  船模拖曳水池,風(fēng)浪流水池或耐波性水池,操縱性水池和循環(huán)水槽是支撐船舶與海洋工程專業(yè)船舶性能學(xué)科的關(guān)鍵設(shè)備及系統(tǒng)。其中,船模拖曳水池是效費比最高的。船模拖曳水池是進行船舶快速性試驗研究的基本設(shè)備。其作用在于造成模型在水面做勻速直線運動。除了船舶快速性試驗外,隨著造波機的應(yīng)用,船舶操縱性和耐波性的部分試

15、驗項目也可以在拖曳水池中進行,但是拖曳水池進行的試驗只能是在深海中進行,沒有近海試驗,假底結(jié)構(gòu)可以驗證船體航行。因此,船模拖曳水池已成為船舶性能試驗的最主要的設(shè)備。</p><p>  船模拖曳水池是進行船舶性能試驗研究的基本設(shè)備,它對提高船舶的航行性能,促進船舶科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和培養(yǎng)這方面的專門人才起著極為重要的作用。目前,國內(nèi)各高校、研究院已建有不少拖曳水池,但大多數(shù)水池中只能測試固定水深的情況下的數(shù)據(jù),可以一

16、個水池測多個水深的拖曳水池極少。針對這一情況,本文采用理論分析、數(shù)值計算和模擬相結(jié)合的方法進行了拖曳水池假底結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。拖曳水池假底結(jié)構(gòu)有框架、水池平行的滑輪、PVC鋪板等構(gòu)件構(gòu)成。本文闡述了拖曳水池假底結(jié)構(gòu)在各種工況下面的應(yīng)力、變形等的特點。各種材料的優(yōu)越性能。介紹了拖曳水池假底結(jié)構(gòu)水池方案的設(shè)計。假底結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計的組成,重點確定了船模拖曳水池假底結(jié)構(gòu)的主尺度,并設(shè)計了相應(yīng)的假底滑輪軌道,講述了假底結(jié)構(gòu)的功用。最終形成一套較為完整

17、的方案,拖曳水池的底結(jié)構(gòu)一般都是固定的,只能測試一種水深的數(shù)據(jù)值,有一定的局限性。假底結(jié)構(gòu)剛好解決了這個問題,可以在一個水池里同時試驗不同的環(huán)境下的船模數(shù)據(jù)。可以一池多用,即得到船模在深水中的數(shù)值,也可以得到一個淺水航行的數(shù)據(jù),節(jié)省了很多工作時間。</p><p>  設(shè)計過程中,需要考慮很多方面的因素。從實際考慮出發(fā),考慮到現(xiàn)有實驗室的尺寸長度,量取實驗室水池的尺寸長度嗎,確定大致尺寸大小。這些直接影響著實驗室

18、數(shù)據(jù)的測量。、</p><p><b>  要求:</b></p><p>  1. 假底結(jié)構(gòu)尺寸大小要符合試驗要求,考慮到實驗室水池模型船不是很大,取寬度方向上4米寬度。</p><p>  2.假底結(jié)構(gòu)安裝要簡單可行,考慮到實驗室假底結(jié)構(gòu)安放在水下面,安裝、拆卸過程要簡單可行、易操作。</p><p>  3.假底結(jié)

19、構(gòu)的各種材料密度要取合適,考慮到假底結(jié)構(gòu)安放在水池下,密度不能太大,會引起自身重量的壓載。所以要取版面材料跟水密度差不多的PVC板。</p><p>  4. 船模試驗時候假底結(jié)構(gòu)的鋼材不超出許用應(yīng)力,假底結(jié)構(gòu)下面鋪設(shè)的是鋼材結(jié)構(gòu)必須符合強度要求。</p><p>  5.假底板面不出現(xiàn)大的變形,試驗進行時會對鋼材一個壓載,此時會出現(xiàn)變形,此變形不應(yīng)太大。</p><p

20、>  1.1 立題背景及研究意義</p><p>  快速性是船舶諸性能(如浮性、穩(wěn)性、抗沉性、快速性、耐波性、操縱性)中的重要性能之一??焖傩缘膬?yōu)劣,對民用船舶來說將在一定程度上影響船舶的使用性和經(jīng)濟性,對軍用艦艇而言,快速性與提高艦艇的作戰(zhàn)性能密切相關(guān)。研究快速性的方法有:理論研究方法、試驗方法和數(shù)值模擬。其中試驗方法又包括船模試驗和實船試驗。船模試驗是目前研究船舶快速性的主要方法。它是把按比例縮小若干

21、倍的船舶模型,置于人工修建的水池里,模擬實船在水中的各種運動,然后根據(jù)實驗結(jié)果,探索船舶的運動規(guī)律,設(shè)計出性能優(yōu)良的船型,在船舶工程發(fā)展史上,這是一項具有劃時代意義的重大技術(shù)革新。很多優(yōu)良船型或槳型幾乎都是通過大量模型試驗而得到的。而進行實驗的基礎(chǔ)——拖曳水池好比“人造海洋”,能以不同速度拖曳按比例縮小的船模,并模擬各種波浪條件,驗證船舶的流體動力學(xué)等性能。但是水池的深度只能是固定的深度,有一定額局限性。假底結(jié)構(gòu)剛好解決了水池的深度不同

22、的問題。應(yīng)用模型試驗來研究船舶快速性的優(yōu)點在于,它不僅簡單、經(jīng)濟,而且可以為造船工程提供定量數(shù)據(jù)。實際上進行船舶設(shè)計時,即使在初步設(shè)計階段,也可能要做模型試驗,進行方案比較,特別是一些較為重要的船舶幾乎沒</p><p>  運行穩(wěn)定性好;適用于水面和水下試驗;重復(fù)利用率高;經(jīng)濟成本低。拖曳水池的優(yōu)勢還包括,采用其它設(shè)備無法實現(xiàn)的獨特的流場可視化技術(shù),能相對容易地研究加速、減速水流,以及在靜水中可以忽略背景運動等

23、。除了船舶領(lǐng)域,在航天、航空和汽車工程中,需要特殊模擬時,如高雷諾數(shù),也要借助于水池試驗。海洋工程的結(jié)構(gòu)件,特別是深水中的結(jié)構(gòu)件,多要在拖曳水池中試驗,以確定其負載。目前,我國拖曳水池的技術(shù)水平還遠遠達不到國際水平,而對其進行研究探索是非常有必要,非常緊迫的事情?,F(xiàn)在,俄羅斯、烏克蘭他們的技術(shù)水平是最高的,試驗設(shè)施也非常先進;像美國、德國也處于相當(dāng)高的地位了,他們都積極進行各方面的研究。浙江省瀕臨東海,具有26 萬平方公里的海域和650

24、0 公里的海岸線,自古以來都是個航運業(yè)十分發(fā)達的省份,尤其在寧波、舟山區(qū)域,有著得天獨厚的深水良港,往來船舶眾多。有利的行業(yè)優(yōu)勢也促進著浙江省內(nèi)船舶與海洋工程專業(yè)的發(fā)展。在2005 年,浙江海洋學(xué)院建成了浙江省唯一一座船模拖曳水池,填補了一大空白。但縱觀國內(nèi)各水池,大都針對中、低速船舶,這其中自然是考慮到航運以商船為主,而商船又多屬于中、低速船的范圍,然而隨著經(jīng)濟的發(fā)</p><p>  1.2 拖曳水池的發(fā)展現(xiàn)

25、狀</p><p>  大約在十八世紀中葉,瑞典著名的造船師F·H·查普曼(Feriderie HenderieChapman)為了設(shè)計性能優(yōu)良的瑞典海軍戰(zhàn)艦,建造了全世界第一個船模實驗水池。他設(shè)計出一套結(jié)構(gòu)精巧的裝置,利用下落的重物作為拖曳船模的動力。在查普曼帶動下,其他一些歐洲國家也開始修建水池進行船模實驗,如1761 年英國皇家技藝學(xué)會(Royal Society of Arts)在倫敦

26、的無敵水池(Peer less Pool)進行的船模實驗,以及法國軍事學(xué)校用水池實驗研究狹窄水道效應(yīng)等[2]。弗勞德于1871 年創(chuàng)建了世界上第一個船模拖曳水池,即長85m,寬11m,深3m,最大拖曳速度5m/s,完成了船模拖曳阻力試驗[7]。1900 年泰勒(D.W.Taylor)為美國海軍建立了第一座自行式拖曳水池,此后的一百多年來世界各國相繼建造的拖曳水池已有150 余座池長超過一百米的約占半數(shù)。</p><p

27、>  1.2.1 國外拖曳水池現(xiàn)狀</p><p>  在國外有不少歷史悠久的船舶研究所,普遍都擁有設(shè)備完善的船模試驗水池,國外主要的拖曳水池 水池所在地建造年代水池尺寸 (長×寬×深)(m)、拖車速度(m/s)、模長(m)、特點。</p><p>  費爾頓(英) 1957 400×14.6×7.6 15.2 10 深水高速</p>

28、;<p>  哈斯勒(英) 1931 271×12.2×5.5 7.5 10 深水池</p><p>  華盛頓(美) 1941 363.3×15.8×3 9.3 10 淺水池</p><p>  華盛頓(美) 1973 904×6.4×3 16.5 2~6 高速池</p><p>  圣彼得

29、堡(俄) 1965 653×15×7 16 4~8 深水池</p><p>  圣彼得堡(俄) 1891 141.7×6.7×3.3 5.5 3~5 深水池</p><p>  巴黎(法) 1906 160×9.8×4 5.5 3~6 深水池</p><p>  巴黎(法) 1978 1150×5

30、.6×3 40 2~6 高速池</p><p>  瓦格寧根(荷) 1951 252×10.5×5.5 9 10 深水池</p><p>  瓦格寧根(荷) 1958 220×16×1.25 3 10 淺水池</p><p>  東京(日) 1958 255×2.5×7.25 10 10 深水池&

31、lt;/p><p>  東京(日) 1958 346.5×6×3 15 1~4 高速池</p><p>  漢堡(德) 1976 300×18×6 8 2~12 深水寬池,有PMM</p><p>  波蘭 1973 246.5×11.95×5.8 12 3~8 深水池</p><p>

32、  意大利 1974 453.6×13.5×6.5 15 2~5 高速池</p><p>  1.2.2 國內(nèi)拖曳水池現(xiàn)狀</p><p>  在我國,上世紀50 年代初在上海建成了我國第一個船模試驗池,60 年代七○二所又在無錫建成了大型深水拖曳水池、大型空泡水筒、耐波性水池、旋臂水池等大型試驗室。上海交通大學(xué)等單位也陸續(xù)建了拖曳水池及空泡水筒等船舶科研設(shè)施。目前,我

33、國有大小拖曳水池十余座,分布在船研所和大學(xué)中,其中大多數(shù)建于上世紀七八十年代。近幾年,船模拖曳水池有一個改建的小高潮,多數(shù)水池進行了拖車電控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等改造。武漢理工大學(xué)對船池以及拖車重新制造。浙江海洋學(xué)院也于2005 年新建了一個船模拖曳水池,是浙江省唯一一座船模拖曳水池。到了2009 年5 月,在中國船舶工業(yè)集團公司七○八所閔行分部,全長 280 米、相當(dāng)于6 個奧運會泳池長度的新一代船模拖曳水池試驗室投入使用,拖車速度最高

34、可達每秒9 米,人造浪高最高可達0.5 米,這是目前世界上唯一一座具有制造斜浪和橫浪能力的拖曳水池??蔀槲覈蛟?0 萬噸超大油輪、超大散貨輪及9000 箱量的集裝箱輪等主流船型,提供國際一流的試驗條件,提升與國際航運中心相配套的造船能力。</p><p>  1.2.3國內(nèi)主要的拖曳水池</p><p>  水池所在單位、建造年代、水池尺寸 (長×寬×深)(m)、拖車

35、速度 (m/s)模長 (m)特 點</p><p>  中國船舶科學(xué)1965年 474×14×7(m) 20 3~16深水,高速水池,搖板造波</p><p>  上海船舶運輸科學(xué)研究所1983年192×10×4.5(m) 10 3~8深水池,推板造波</p><p>  上海船舶及海洋工程研究所1953年70×5&

36、#215;2.5(m) 5.5 2~4深水,單軌纜車,沖箱造波</p><p>  上海交通大學(xué) 1958 110×6×3(m) 6 3~5深水池,K&R 公司制造華中科技大學(xué)1977年175×6×4(m) 8 3~6深水池,分段沖箱造波</p><p>  武漢理工大學(xué)1985年132×10.2×1.1(m) 6 3~6

37、 淺水池長江船舶科學(xué)研究所1985年160×9×3(m) 8 3~6 深水池</p><p>  荊門605 研究所1983年510×6.5×5(m) 25 2~4高速水池,空氣造波</p><p>  中山大學(xué) 1974 156×6×1.3(m) 7 3~5深水與淺水段相連</p><p>  天津大學(xué)

38、1986 130×6×3.5 ~ 深水池</p><p>  大連理工大學(xué) 1984 156×7×4(m) 8 3~6 深水池</p><p>  哈爾濱工程大學(xué)1988年108×7×3.5 (m)7 3~6深水池,美國引進造波機</p><p>  華東船舶工業(yè)學(xué)院2003年100×5.5

39、15;2.5(m) 6 4~6可調(diào)水深,推搖組合造波</p><p>  江蘇科技大學(xué) 2002年100×6×5.5(m) 6 3~4</p><p>  浙江海洋學(xué)院 2005年120×6×3.5(m) 6.5 3~4</p><p>  1.2.4 拖曳水池試驗技術(shù)的發(fā)展</p><p>  拖曳試

40、驗水池是以快速性試驗為目的,確切的說建立之初是以阻力試驗為開端,隨著科技的進步,現(xiàn)今的拖曳水池通常都能完成阻力、敞水和自航試驗及三向度的伴流測量,與之相配套的各種水池試驗技術(shù)也有了長足的發(fā)展。</p><p><b>  (1) 造波技術(shù)</b></p><p>  通過模型試驗確定艦船或海洋工程結(jié)構(gòu)物在波浪中的各種響應(yīng)特性,長期以來被作為一種基本的方法。目前無論就定

41、性方面比較不同尺度要素船舶的耐波性能,或者預(yù)報實船在給定浪級的耐波統(tǒng)計特性等相當(dāng)多的工作,都是通過船模在水池造波機模擬的人工波浪中進行試驗的方法完成的 。造波機及造波技術(shù),本是一門比較成熟的試驗技術(shù),但是隨著海洋工程的發(fā)展,新的海洋環(huán)境條件,過去建立在線性理論基礎(chǔ)上的深水規(guī)則波試驗技術(shù)已不能滿足海洋工程遇到的實際情況,還要求能模擬出不同方向的長峰波、短峰波、不規(guī)則波、過渡波、二階長波、以及波、流混合波等。</p><

42、p>  國外很早就已經(jīng)開始了造波機及造波技術(shù)方面的研究工作。建于1956 年,1957 年正式投產(chǎn)的荷蘭瓦格寧根水池,系世界上最早的一座耐波性水池,該水池長100 米,寬 24.5 米,深2.5 米,采用搖板式蛇形造波機,搖板高1.4 米,寬0.6米,搖動鉸鏈位于水下1.15 米,共有158 塊搖板(136+22),搖板每分鐘擺動30~60次,產(chǎn)生的波長為1.5~6 米。美國泰勒水池,建于1958 年,水池為矩形,主尺度為110&

43、#215;73×6 米,造波機采用空氣式造波機,其功率在最大負荷時為2500 馬力,造波范圍波長為0.92~12.2 米,波高為0.01~0.60 米,可對長峰不規(guī)則波及短峰波進行模擬。英國哈斯拉水池,建于1957 年,1962 年正式投產(chǎn),安裝有沖箱式造波機,可造K 峰規(guī)則波和不規(guī)則波。美國斯帝文森水池,裝有沖箱式造波機,可模擬長峰規(guī)則波和不規(guī)則波。日本三鷹露天水池,裝有搖板式造波機,可造波長為0.7 米,最大波高為0.4

44、米。我國在造波方面的研究工作是從二十世紀五十年代起步的,在發(fā)展初期,使用的造波裝置都是一些簡單的電氣裝置,而且限于對造波原理的認識,只能模擬最簡單的規(guī)則波</p><p>  隨著統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展,對波浪的統(tǒng)計特性有了進一步的認識,促進了波浪譜的研究,使波浪理論逐漸完善,到了六十年代,由目測海浪周期,估計波譜來達到對波浪的模擬,八十年代初期,我國第一臺不規(guī)則波造波機安裝在南京水利科學(xué)研究院水池。以后陸續(xù)建成了很多的造

45、波水池和造波水槽,這些水池和水槽都是根據(jù)各自不同的要求進行設(shè)計和建造的,有些能夠模擬淺水波,有些能夠模擬深水波,有些則能造不同水深的波,在這些水池和水槽中安裝的造波機有的是國內(nèi)自行研制的,也有的是從國外直接進口的,如哈爾濱工程大學(xué)船模試驗水池安裝的三維造波機就是從丹麥水工所(DHI)進口的。</p><p>  從二十世紀七十年代中期開始我國造波機系統(tǒng)逐漸采用模擬信號裝置來控制,到 了八十年代,已采用小型電算機或

46、計算機,通過系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件及造波軟件來控制,九十年代以后,已完全采用計算機進行造波控制。對造波板的驅(qū)動方式也由電機驅(qū)動逐漸向液壓伺服驅(qū)動過渡。造波板運動方式也多種多樣,有搖擺式、平推式、沖箱式及懸吊式和雙動式等。</p><p><b>  (2) 消波技術(shù)</b></p><p>  船模水池實驗中,若船模航速較低,由造波機生成并傳播到水池另一端的波浪,會返回船

47、模附近,進而干擾船模的運動,影響實驗結(jié)果的準確性;另外,在船??焖傩詫嶒炛?,被擾動后的水面需要較長時間才能平靜下來,所以航次間需要“等水”,而水池實驗成本高昂,“等水”浪費了寶貴的實驗時間,增加了實驗成本。隨著實驗技術(shù)水平的提高,各水池都在積極探索更有效的消波方案,提高實驗精確性,并縮短實驗等水時間,提高實驗效率。為了消除由造波機生成并傳播到水池另一端的波浪,不使其返回而影響模型試驗結(jié)果,或為了消除水池的余波,縮短等水時間,通常在水池的

48、始端、水池一側(cè)或兩側(cè)的池壁水面附近加設(shè)消波裝置,消波裝置的種類有很多,大體可分為主動式和被動式,消波效果也不盡相同。</p><p><b>  (3) 測量技術(shù)</b></p><p>  船型的不斷更新?lián)Q代推動了船舶原理學(xué)科理論研究的不斷發(fā)展和深入,同時對試驗技術(shù)也提出了更高的要求,由總體性能、總體受力的測量擴展到微觀的流速分布、壓力分布的測量。而電子計算機和近代

49、測試技術(shù)的發(fā)展,如熱線熱膜技術(shù)、激光測速和顯示技術(shù)的不斷進步,使得拖曳試驗水池不只是能完成工程項目的試驗,而且能為流動物理的研究和探索做出貢獻。</p><p>  隨著電測、激光和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,在船舶性能試驗技術(shù)中也逐步淘汰了落后的機械式測量儀器,使電測儀器、激光測量儀器、計算機數(shù)據(jù)采樣及其處理系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用,已經(jīng)發(fā)展成為用計算機對試驗全過程進行自動控制。其中,PIV(流團影像測速法)是目前最流行的測量

50、法之一,它的產(chǎn)生具有深刻的科技發(fā)展背景,滿足了瞬態(tài)流場測試及了解流動空間結(jié)構(gòu)的需要。PIV 技術(shù)最早應(yīng)用于拖曳水池是在1977 年Dong 等人進行的船模首部流場研究中。至今30 多年,隨著計算機技術(shù)、激光技術(shù)、光電技術(shù)及圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展,PIV 技術(shù)發(fā)展迅猛,并得到越來越廣泛的認同與接受。目前,PIV 技術(shù)已經(jīng)在湍流、高速流動、空化流動、多相流、微型流動、生化流動等多個領(lǐng)域取得成功應(yīng)用,為船舶流場的研究提供了強有力的測試手段。&

51、lt;/p><p>  此外,在船模試驗中,模型運動的相關(guān)參數(shù)(如縱傾、沉降等)一般是借助位移傳感器或壓力傳感器測量后轉(zhuǎn)換后獲得。但是很多場合采用接觸測量的方案,如果被測值變范圍較大時就不便采用接觸測量方式,特別是對于水下模型相關(guān)參數(shù)的量測。而攝影測量屬于非接觸測量方法,能有效地解決這類問題。其實質(zhì)是</p><p>  根據(jù)像點的位置推求出物點的位置,即利用相片上像點的坐標(biāo)確定其所對應(yīng)的空間

52、物點的確切位置。它具有不觸及被測目標(biāo),可在較大范圍內(nèi)同時進行,不受通視條件的限制等優(yōu)點。</p><p>  1.3 patran軟件的簡介說明</p><p>  MSC/PATRAN是工業(yè)領(lǐng)域最著名的有限元前、后處理器, 是一個開放式、多功能的三維MCAE軟件包,具有集工程設(shè)計 、工程分析、和結(jié)果評估功能于一體的、交互圖形界面的CAE集成環(huán)境。</p><p>

53、<b>  圖形用戶界面</b></p><p>  MSC/PATRAN圖形用戶界面是一個基于表格、鼠標(biāo)驅(qū)動的菜單和圖標(biāo)系統(tǒng),所有菜單風(fēng)格一致、易學(xué)易用。</p><p>  CAD幾何模型的直接讀入:</p><p>  MSC/PATRAN 可以直接讀取當(dāng)前各主流CAD系統(tǒng)的幾何造型用于生成有限元模型,讀入的CAD模型保持其原有的格式而不

54、作近似處理,生成的有限元單元、模型的載荷、邊界條件和材料特性均和幾何模型相關(guān)聯(lián)。</p><p><b>  幾何造型功能:</b></p><p>  MSC/Patran包括一系列的幾何造型和編輯功能,不但可以編輯讀入的CAD造型以劃分有限元網(wǎng)格,而且可以創(chuàng)建復(fù)雜的幾何造型。</p><p>  PATRAN 命令語言:</p>

55、<p>  PATRAN 命令語言 (PCL) 是 MSC/PATRAN的核心編程語言,是一個高級、模塊化結(jié)構(gòu)的編程語言,它提供許多與傳統(tǒng)編程語言類似的功能。PCL可用于編寫應(yīng)用程序、用戶特殊的命令和菜單,進行變量化建模,更完全的集成商用軟件或用戶自己的分析軟件。</p><p>  1.3.1水池拖曳方式</p><p>  拖曳水池的主要用途是進行船??焖傩栽囼?。在水池中

56、進行船模阻力試驗的方法有兩種:一種是等阻力法;另一種是等速度法。前者適用于重力式拖曳水池,原理是在砝碼盤上加上砝碼,借助砝碼的重力拖動船模,測量出船模勻速時的速度。改變砝碼的質(zhì)量,繼續(xù)進行試驗,最終可測得阻力與速度的關(guān)系曲線。一般地說當(dāng)水池具有這樣的拖曳系統(tǒng)時,其長度不超過40~50m。重力式拖曳水池的形式和結(jié)構(gòu)相對簡單,只適用于僅做阻力試驗的小型水池。采用等速度法進行阻力試驗的是拖車式水池。原理是拖車拖動船模,經(jīng)過加速和穩(wěn)定段后,測量

57、在勻速段時船模的速度和阻力。改變拖車的速度,繼續(xù)進行試驗,最終可測得阻力與速度的關(guān)系曲線。它具有較好的試驗條件,能進行重力式水池中無法進行的多種試驗。由于它的試驗范圍廣泛,且便于采用新的試驗技術(shù),因此拖車式水池現(xiàn)為世界上有關(guān)國家廣泛地采用。綜合以上所述,重力式水池與拖車式水池不同點就在拖曳方式不同,以及水池大小的區(qū)別。重力式水池的主要問題:一是由于沒有拖車,造成模型定位安裝困難,使阻力試驗時模型偏航、測試數(shù)據(jù)不準;敞水試驗箱不能固定,無

58、法做敞水、自航試驗。二是試驗速度低,試驗范圍很小。三是由于水池長度短造成</p><p> ?。?).在水池長度較短的小型拖曳水池中常采用絞車形式。特點是車架輕、電機功率小、慣性力小、加速度較大、啟動和制動距離短。缺點是試驗時人不能在車上,不便于觀察,測量儀器在岸邊,使得信號線長,信號失真,單軌絞車有橫向擺動, 高速時有抖動, 而且不便于做自航試驗。</p><p> ?。?).拖車式則與

59、上述相反,其優(yōu)點是拖車運動平穩(wěn),控制和測量儀器布置在車上,試驗人員隨車做試驗,便于觀察試驗情況,缺點是車架重、電機消耗功率大、慣性力大、加速度較小、啟動和制動時間長,需水池池體較長 。</p><p>  1.3.2 拖車最大速度</p><p>  最大拖速是決定水池長度的最重要因素。它不僅關(guān)系到水池所承擔(dān)的主要任務(wù)還關(guān)系到水池能否適應(yīng)一些特殊情況:承擔(dān)高速特種船舶的試驗,或者轉(zhuǎn)為軍用服

60、務(wù)等。</p><p>  按照船的傅汝德數(shù)( )的大小,將船舶分為低速船(<0.18)、中速船(0.18< <0.30)和高速船( >0.30)。民用船大多屬于中、低速船的范圍;而軍用艦艇則屬于中高速船之列。常見各類船舶的傅汝德數(shù)范圍。</p><p>  各類船舶的傅汝德數(shù)范圍 </p><p>  低速貨船 0.15~0.20</

61、p><p>  中速貨船 0.20~0.25</p><p>  高速客船 0.22~0.28</p><p>  掃雷艇 0.30~0.44</p><p>  驅(qū)逐艦和護衛(wèi)艦 0.50~0.65</p><p>  各類快艇 0.50~2.0(或更高)</p><p>  拖曳試驗水池應(yīng)在滿足一

62、定的技術(shù)經(jīng)濟性原則基礎(chǔ)上盡可能保證更多船舶的試驗需要??梢罁?jù)最大傅汝德數(shù)和船模最大長度計算拖車最高拖曳速度max V ,假設(shè)船模最大長度為6m, 取0.65,那么,V max = 0.65 9.8 6 4.98m/ s 。即拖車最高速度可取為5m/s。當(dāng)船模長度為2m、3m、4m 時,模型能夠達到的傅汝德數(shù)( )相應(yīng)為1.13、0.922 和0.799。而高速船舶的傅汝德數(shù)則達到0.3~2.0,少數(shù)高性能船傅汝德數(shù)將更高,則拖車速度也

63、會更大 。</p><p>  此外,我們還應(yīng)考慮到有速度儲備,這是因為:</p><p>  ①一些 >0.45 的常規(guī)船舶的試驗;</p><p> ?、谠谶M行基礎(chǔ)流體力學(xué)試驗研究時的情況;</p><p>  ③研究船舶性能時要求曲線延伸;</p><p>  ④拖車電機馬力儲備。</p>&

64、lt;p>  速度儲備要取得適當(dāng),因為拖車最大速度本身,不僅直接影響著水池的加速段、測試段和減速段的長度,而且將對拖車電機功率的大小起決定作用。拖速定得愈高,電機功率就愈大,拖車也就愈重,這樣勢必增加加速段和減速段的長度。</p><p>  1.3.3 水池池體尺度</p><p>  水池的大小,最主要的應(yīng)從水池建成后所承擔(dān)的試驗研究任務(wù)、試驗研究的精確性要求、水池的經(jīng)濟性(包括

65、造價、用料、日常維持費等)、建造工藝技術(shù)水平和建造地點的地質(zhì)情況等方面進行綜合考慮。</p><p>  試驗任務(wù)的不同對水池大小的要求也不同。如高速船和民用船對水池長度的要求就不同;水面船舶和水下船舶對水池的寬度和深度的要求亦不同;同樣是民用船舶,淺水船和大吃水船對水池寬度和水深的要求又不同??傊?,對不同的船舶進行模型試驗,所要求的水池尺度是各不相同的,有時甚至是難以同時滿足的。</p><

66、p>  因此,在決定水池的尺度時,必須從水池建成后所承擔(dān)的最重要的試驗研究任務(wù)著眼,同時兼顧其余。要消除池壁和池底對試驗結(jié)果的影響,就要求水池愈寬愈深愈好,但大了勢必不經(jīng)濟。要做到降低造價和節(jié)省日常維持費,就要求水池造得盡量的小,但是只有足夠大的水池才能預(yù)測到實船的優(yōu)缺點,從而正確地定量地提出提高實船性能的結(jié)論。</p><p>  所以,要得出一個較合理的水池尺度,必須對各因素進行綜合的分析。</p

67、><p><b>  (1) 水池長度</b></p><p>  水池長度是拖曳水池最重要的幾何量,一般認為水池長度與拖車速度、加速度和制動加速度、最大的模型長度以及試驗測量段的長度等有關(guān)。然而,拖車速度、加速段加速度和制動加速度、最大的模型長度以及試驗測量段的長度等都有一定范圍,每段的取值具有較強的不確定性。在拖曳水池長度計算的過程中,存在較多不確定性問題,如:拖車及

68、其動力或制動設(shè)備與軌道;拖車與池體;測量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與池體或拖車等。但是下述工作僅僅是初步探討拖曳水池池體長度的一種方法,暫且不考慮其中的不確定性。</p><p>  水池的長度總S 主要有以下各部分組成:</p><p>  加速段長度加S 主要取決于拖車最大拖曳速度、拖車的加速度、拖車重量、拖車車輪與軌道的配合及動力設(shè)備等;穩(wěn)定段長度穩(wěn)S 取決于最大拖曳速度、速度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、拖車

69、車輪與軌道的配合及拖車重量等;測量段長度測S 取決于拖車最高速度和測量時間;減速段長度減S 取決于拖車最大拖曳速度、拖車的加速度、剎車裝置、拖車重量、拖車車輪與軌道的配合及動力設(shè)備等;船塢長度塢S 取決于船舶模型的長度和拖車的長度及其布置;造波機長度波S 取決于造波裝置和機動長度;安全距離長度安S 。</p><p>  上述六個長度與下層因素之間無法建立數(shù)量關(guān)系,通常將拖曳水池長度按下式計算:</p>

70、;<p>  總加減穩(wěn)測塢波按 = S + S + S + S + S + S + S</p><p><b>  (2) 水池寬度</b></p><p>  水池應(yīng)有足夠的寬度,以消除池壁的影響,免使試驗結(jié)果不真實。由于拖車的重量的增加,近似地和池寬的平方成正比,因此水池的寬度大過一定范圍后,將導(dǎo)習(xí)致拖車重量急劇增加,從而降低了拖車的加速率(否則,就

71、需大大增加拖車功率),降低了池長的利用率。另外,還大大增加了池體及房屋的造價(增加1m寬度比增加1m 長度所增加的造價多得多)。</p><p><b>  (3) 水池深度</b></p><p>  模型吃水加大,拖車的速度提高,則水池水深要增加,以便保證試驗水深與船模吃水之比大于10 或者水深傅汝德數(shù)于0.6,如果是做淺水試驗則水池最大深度在1.0~2m 之間,

72、深水池要滿足上述條件則最少需要2.5m 水深。</p><p><b>  `</b></p><p>  1.3.4 主要設(shè)備</p><p>  船模拖曳水池的設(shè)備主要包括:軌道及軌座、拖車、電控部分、電機、減速機、造波裝置、消波裝置、測量儀器(阻力儀、自航儀、浪高儀、陀螺儀、多孔畢托管)、記錄儀器等。在選取時需考慮試驗精度、經(jīng)費等因素。以

73、下重點介紹</p><p><b>  水池拖車系統(tǒng):</b></p><p>  拖曳試驗水池中最重要的技術(shù)設(shè)備應(yīng)是拖車,水池拖車是做船舶性能試驗的基本設(shè)備,其作用是拖曳船?;蚱渌P驮谠囼炈刂凶鲃蛩龠\動,以測量速度穩(wěn)定后的船舶性能相關(guān)參數(shù),達到預(yù)報和驗證船型設(shè)計優(yōu)劣的目的。</p><p>  拖車狹義的理解應(yīng)包括總體結(jié)構(gòu)、電機電控系統(tǒng)、

74、輪系和剎車系統(tǒng)以及測量和觀測平臺。廣義的理解可擴展包括測試儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)以及攝錄像和顯示系統(tǒng)?,F(xiàn)代拖曳試驗水池和拖車的設(shè)計,在平面運動機構(gòu)、整體吊裝和造波技術(shù)的幫助下,希望在適當(dāng)?shù)募訉捤氐臈l件下,拖曳試驗水池能兼有操縱和耐波性水池的功能,一部拖車能有水面和水下(潛艇和水中兵器模型試驗)試驗的雙重功能。</p><p>  1.3.5 拖曳水池假底結(jié)構(gòu)方案的組成與介紹</p><

75、p>  拖曳水池作為一個系統(tǒng),由水池池體、拖車系統(tǒng)、造波系統(tǒng)、假底結(jié)構(gòu)框架、試驗儀器設(shè)備,以及其他設(shè)備等構(gòu)成。拖曳水池的方案設(shè)計主要包括水池池體尺度與拖車速度的計算,水池拖曳方式及主要設(shè)備選擇等內(nèi)容。</p><p>  水池假底結(jié)構(gòu)的安放方式:主要通過搭建框架之后在上面加pve板塊,以一個個單元形式往中間推進,形成一個長方形的假底結(jié)構(gòu)形式。船模試驗一般都在水池中間進行,船模運動過程中,船體會出現(xiàn)一定波浪導(dǎo)

76、致假底產(chǎn)生一定的載荷,假底結(jié)構(gòu)由于PVC板材的支撐由T型鋼材支撐,鋼材會出現(xiàn)一定的變形。計算T型材的變形量是假底結(jié)構(gòu)強度計算的關(guān)鍵。</p><p>  1.4課題研究背景和內(nèi)容</p><p>  拖曳水池的假底可以讓船只在一個環(huán)境下面模擬出現(xiàn)多個海況,可以試驗的到深海和淺海航行的各種數(shù)據(jù)。其外拖曳水池的假底結(jié)構(gòu)還有很多強度需要用有限元劃分計算。 </p><p>

77、; ?。?)建立拖曳水池假底結(jié)構(gòu)模型;</p><p>  先根據(jù)拖曳水池船只需要的海況決定假底結(jié)構(gòu)的尺度,用CAD畫出假底結(jié)構(gòu)的框架形式。用patran軟件建立拖曳水池假底的架構(gòu)框架,根據(jù)實驗要求對框架進行施加各種壓力,計算其變形量。</p><p> ?。?)選定設(shè)計假底結(jié)構(gòu)的鋼材、尺寸和直接計算拖曳水池假底結(jié)構(gòu)的載荷變形;對于實驗過程中出現(xiàn)很多壓力值,各種不同的壓力會對假底結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不

78、同的變形。出現(xiàn)的變形不能影響實驗的數(shù)據(jù)。</p><p>  (3)水動力計算分析</p><p> ?。?)與水池實驗的要求進行比較</p><p>  1.5本課題主要研究工作</p><p>  (1).實驗室水池的結(jié)構(gòu)框架</p><p> ?。?).實驗室水池設(shè)備配置</p><p>

79、 ?。?).實驗室水池假底結(jié)構(gòu)的計算</p><p> ?。?).強度計算和校核</p><p><b>  (5).總結(jié)</b></p><p>  第二章 PVC假底板材的特性</p><p>  2.1 概述:拖曳水池假底結(jié)構(gòu)材料考慮</p><p>  經(jīng)過考慮,首先我要做的是確定

80、用什么樣的材料,查閱一些資料得到:PVC材料即聚氯乙烯,它是世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品之一,價格便宜,應(yīng)用廣泛,聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據(jù)不同的用途可以加入不同的添加劑,聚氯乙烯塑料可呈現(xiàn)不同的物理性能和力學(xué)性能。PVC可分為軟PVC和硬PVC。其中硬PVC大約占市場的2/3,軟PVC占1/3。軟PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表層,但由于軟PVC中含有柔軟劑(這也是軟PVC與硬PVC的區(qū)別),容易變脆,不易保存,所以其使用

81、范圍受到了局限。硬PVC不含柔軟劑,因此柔韌性好,易成型,不易脆,無毒無污染,保存時間長,因此具有很大的開發(fā)應(yīng)用價值。PVC的本質(zhì)是一種真空吸塑膜,用于各類面板的表層包裝,所以又被稱為裝飾膜、附膠膜,應(yīng)用于建材、包裝、醫(yī)藥等諸多行業(yè)。其中建材行業(yè)占的比重最大,為60%,其次是包裝行業(yè),還有其他若干小范圍應(yīng)用的行業(yè)。聚氯乙烯是由乙炔氣體和氯化氫合成氯乙烯, 再聚合而成。具有較高的機械強度和較好的耐蝕性??捎糜谥谱骰?、紡織等工業(yè)的廢氣排污

82、排毒塔、氣體液體輸送管,還可代替其它耐蝕材料制造貯槽、離心泵、通風(fēng)機和接頭等。當(dāng)增塑劑加入量</p><p>  2.2 PVC基本特性</p><p>  純的聚氯乙烯的密度為1.4g/cm&sup3;,加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般為1.15-2.00g/cm&sup3。密度與水是接近的。 </p><p>  硬聚氯乙烯有較好的抗

83、拉、抗彎、抗壓和抗沖擊能力,可單獨用做結(jié)構(gòu)材料。軟聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長率、耐寒性會增加,但脆性、硬度、拉伸強度會降低。 </p><p>  聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能,可作低頻絕緣材料,其化學(xué)穩(wěn)定性也好。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差,長時間加熱會導(dǎo)致分解,放出HCL氣體,使聚氯乙烯變色,所以其應(yīng)用范圍較窄,使用溫度一般在-15~55度之間。 </p><p>  PVC就是聚氯乙烯

84、,是由43%的油和57%的鹽合成出來的一種塑膠制品。與其它種類的塑膠制品相比,PVC更有效的應(yīng)用了生料,減少了油耗。同時,PVC制造業(yè)對能量的消耗也很低。并且在PVC產(chǎn)品的使用后期,能夠回收并轉(zhuǎn)化為其它新的產(chǎn)品或焚燒以獲得能量。 </p><p>  2.3 PVC材料的優(yōu)越性:</p><p><b>  (1)美麗的外表</b></p><p&

85、gt;  從這層意義上說,PVC膜的市場前景十分看好。隨著時代的發(fā)展,PVC也正以其良好的性能、簡單的工藝以及其他諸多優(yōu)點漸漸贏得了人們的歡心,已被越來越多的人接受和認可,在歐美國家PVC是建筑行業(yè)的寵兒,PVC在人們的日常生活中隨處可見。PVC不但可以表現(xiàn)自然界的顏色,還可以表現(xiàn)人們幻想中的顏色。在德國,40%的家具都是用PVC來作表面材料的,看到那些色澤自然、色彩華麗、豐富多樣、圖案美麗、式樣典雅而高檔的辦公桌、書架、沙發(fā)、廚柜,誰

86、也不會把它們和街頭那些滿目瘡痍的“白色垃圾”聯(lián)想到一起,更不會想到正是PVC吸塑膜賦予了它們?nèi)绱嗣利惖耐庖隆?</p><p><b>  (2)完美的結(jié)構(gòu)</b></p><p>  PVC主要成份為聚氯乙烯,另外加入其他成分來增強其耐熱性,韌性,延展性等。它是當(dāng)今世界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應(yīng)用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二。據(jù)統(tǒng)計

87、,僅僅1995年一年,PVC在歐洲的生產(chǎn)量就有五百萬噸左右,而其消費量則為五百三十萬噸。在德國,PVC的生產(chǎn)量和消費量平均為一百四十萬噸。PVC正以4%的增長速度在全世界范圍內(nèi)得到生產(chǎn)和應(yīng)用。近年來PVC 在東南亞的增長數(shù)度尤為顯著,這要歸功于東南亞各國都有進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迫切需求。在可以生產(chǎn)三維表面膜的材料中,PVC是最適合的材料。 PVC可分為軟PVC和硬PVC。軟PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表層,但由于軟PVC中含有柔軟

88、劑(這也是軟PVC與硬PVC的區(qū)別),容易變脆,不易保存,所以其使用范圍受到了局限。硬PVC不含柔軟劑,因此柔韌性好,易成型,不易脆,無毒無污染,保存時間長,因此具有很大的 開發(fā)應(yīng)用價值。下文均簡稱PVC。PVC的本質(zhì)是一種真空吸塑膜,用于各類面板的表層包裝,所以又被稱為裝飾 膜、附膠膜,應(yīng)用于建材、包裝、醫(yī)藥等諸多行業(yè)。其中建材行業(yè)占的比重最大,為60%,其次是包裝行業(yè),</p><p><b>  

89、(3)嚴格的工藝</b></p><p>  PVC之所以能被廣泛地應(yīng)用于建材行業(yè),有兩點很重要的原因:一是PVC獨特的性能(防雨,耐火,抗靜電,易成型),二是PVC低投入高產(chǎn)量的特點。PVC膜具有高抗光性和耐火性,保證PVC膜的高質(zhì)量。所以全面地看,PVC實際是一種低投入、高產(chǎn)量的產(chǎn)品。 </p><p>  熔化溫度:185~205℃模具溫度:20~50℃</p>

90、;<p>  注射壓力:可大到1500bar 保壓壓力:可大到1000bar 注射速度:為避免材料降解,一般要用相當(dāng)?shù)氐淖⑸渌俣取?</p><p>  流道和澆口:所有常規(guī)的澆口都可以使用。如果加工較小的部件,最好使用針尖型澆口或潛入式澆口;對于較厚的部件,最好使用扇形澆口。針尖型澆口或潛入式澆口的最小直徑應(yīng)為1mm;扇形澆口的厚度不能小于1mm。 </p><p><

91、;b> ?。?)超常的性能</b></p><p>  PVC膜與普通粘貼膜還有什么不同呢?普通的粘貼膜是在常溫下直接用膠水貼在板材的表面上,因此經(jīng)過一兩年后,貼膜就容易脫落。而PVC膜則是應(yīng)用專用的真空壓膜機在110度的高溫下壓附在板材的表面,因此不 易脫落。 </p><p>  PVC是完全無毒無味的,對人體皮膚或是呼吸系統(tǒng)沒有任何刺激,對于那些對木料和油漆過敏的人

92、來說,使用PVC膜包裝的家具或廚具是非常合適的。通過使用PVC膜作裝飾膜,人們就可以大量地使用中密板、刨花、膠合板和纖維板,減少使用木材量,從而減少對森林乃至環(huán)境的破壞。 </p><p>  PVC的使用曾一度在西方國家引起了很大的爭議,許多人試圖用種種其它材料代替PVC。但事實證明,PVC的質(zhì)量比其它替代品相比毫不遜色,而在造價上則比這些材料便宜。</p><p><b> 

93、 (5)美好的前景</b></p><p>  目前PVC產(chǎn)業(yè)在全世界發(fā)展迅速,前景廣闊,各國都看好PVC的潛力以及其對生態(tài)環(huán)境的好處,PVC正以其 優(yōu)越、獨特的性能向世人證明其作用和地位是目前任何其它產(chǎn)品都無法取代的,社會發(fā)展需要它,環(huán)境保護需 要它,它是我們?nèi)祟惿鐣拿鬟M步的必然趨勢。</p><p>  我們用到的是PVC的板材,所以由一些資料得到我所要設(shè)計用的板材: P

94、VC板材屬性特點:表面硬度高抗刮傷性優(yōu)良;表面電阻值為10的6~10的8次方歐姆,具有優(yōu)秀的防靜電功能,抗沖擊及耐化學(xué)溶劑性能突出;外觀靚麗,非常平整光滑;透光率達73%以上。 阻燃等級為ul-94:v-0。 顏色:透明,煙色,乳白色,灰色等。 應(yīng)用:設(shè)備罩,無塵箱,測試治具等。</p><p>  2.4 PVC板材的種類及特性</p><p><b>  硬度PVC板<

95、/b></p><p>  硬質(zhì)PVC擠出板材是從奧地利辛辛那提米拉克郎公司引進的具有世界先進平的CM80錐形雙螺桿擠出生產(chǎn)線生產(chǎn)的。產(chǎn)品質(zhì)量一流,顏色一般為灰色和白色,也可根據(jù)客戶需要生產(chǎn)PVC彩色硬板,其色彩亮麗,美觀大方。  </p><p>  產(chǎn)品厚度上限:25mm以下。  </p><p>  產(chǎn)品寬度:900mm、1300mm、1500mm?!?

96、</p><p>  性能特點:該產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行GB/T13520-1992。具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,耐腐蝕性,硬度大,強度高,防紫外線(耐老化),耐火阻燃(具有自熄性),絕緣性能可靠,表面光潔平整,不吸水不變形、易加工等特點?!?</p><p>  用途:產(chǎn)品是優(yōu)等的熱成型材料,能替代部分不銹鋼和其他耐腐蝕性合成材料。 </p><p><b>  PVC

97、板材性能: </b></p><p>  一般性能 PVC樹脂為一種白色或淡黃色的粉末,相對密度為1.35-1.45。制品的軟硬程度可通過加入力學(xué)性能 PVC有較高的硬度和力學(xué)性能。并隨分子量的增大而提高,但隨溫度的升高而下降。硬質(zhì)PVC的力學(xué)性能好,其彈性模量可達1500-3000MPa。而軟質(zhì)的PVC的彈性1.5-15 MPa。但斷裂伸長率高達200%-450%。PVC的摩擦性一般,靜摩擦因數(shù)為0

98、.4-0.5,動摩擦因數(shù)為0.23。 </p><p>  熱學(xué)性能 PVC的耐熱穩(wěn)定性十分差,140℃即開始分解,熔融溫度為160℃。PVC的線膨脹系數(shù)較小,具有難燃性,氧化指數(shù)高達45以上。 </p><p>  電學(xué)性能 PVC是一種電性能較好的聚合物,但由于本身的極性較大,電絕緣性不如PP和PE。 介電常數(shù),介電損耗角正切值和體積電阻率較大,耐電暈性不好,一般適于中低壓和低頻絕緣材

99、料。 </p><p>  環(huán)境性能 PVC可耐大多數(shù)無機酸、堿、鹽,多數(shù)有機溶劑。適合醫(yī)藥,化工防腐材料。</p><p><b>  PVC透明板</b></p><p>  產(chǎn)品選用高級進口原輔材料所生產(chǎn)的一種高強度、高透明塑料板材。產(chǎn)品顏色有白色、寶石蘭、茶色、咖啡色等多個品種。 </p><p>  產(chǎn)品厚度上

100、限:20mm以下 </p><p>  產(chǎn)品最大幅寬:1300mm </p><p>  規(guī)格:1300×2000mm </p><p>  性能特點:該產(chǎn)品高強度、高透明、耐侯性好、無毒、衛(wèi)生、物理特性優(yōu)于有機玻璃。 </p><p>  用途:本產(chǎn)品廣泛用于設(shè)備護板,內(nèi)飾、飲用水槽、液位顯示等。 </p><

101、p><b>  PVC軟板(卷材)</b></p><p>  PVC軟板(卷材)表面光澤,柔軟。有棕色、綠色、白色、灰色等多種顏色可供選擇,該產(chǎn)品用料上成,制作精細,應(yīng)用廣泛。 </p><p>  最大幅寬:1300mm規(guī)格:寬1300mm,重量50kg/捆 </p><p>  性能特點:柔軟耐寒、耐磨、耐酸、堿、耐腐蝕、抗撕裂性優(yōu)

102、良,具有優(yōu)良的可焊接性,物理性能優(yōu)于橡膠等其他卷材。 </p><p>  用途:應(yīng)用于化工,電鍍,電解槽的襯里,絕緣墊層,火車、汽車內(nèi)飾及輔助材料等。 </p><p><b>  PVC焊條</b></p><p>  專為PVC透明板施工焊接使用,規(guī)格為1.5-3mm,長1000mm,品種有單根、雙根等。 </p><

103、p><b>  PVC塑料板</b></p><p>  產(chǎn)品是優(yōu)等的熱成型塑料,能替代部分不銹鋼和其他耐腐蝕性合成材料。被廣泛用于化工,石油,電鍍,水凈化處理設(shè)備,環(huán)保設(shè)備,礦山,醫(yī)藥,電子,通訊及裝潢等行業(yè)。 </p><p>  各種尺寸厚度的pvc卷材,片材</p><p><b>  產(chǎn)品規(guī)格:</b>&l

104、t;/p><p>  厚度:2-25mm幅面:1220*2440mm(長度可變)</p><p>  厚度:2-15mm幅面:1500*2000mm(長度可變)厚度:2-25mm幅面:1300*2000mm(長度可變)厚度:2-30mm幅面:1000*2000mm(長度可變)</p><p>  第三章: 校實驗室拖曳水池假底結(jié)構(gòu)尺寸確定</p>&l

105、t;p><b>  3.1 設(shè)計方案</b></p><p><b>  方案一:</b></p><p>  板寬邊沿著水池的長度鋪設(shè),從水池側(cè)面看,水池中間鋪設(shè)158塊長為2020mm,2040mm,寬為1020mm的板和兩塊長為2020mm,2040mm,寬為1000mm的板;左右兩側(cè)離中間這些板出各設(shè)79塊長為1118.03mm,寬

106、為1020mm的板,寬為1000mm的板1塊。共80列,每列板的下方鋪設(shè)有1根T型鋼。</p><p><b>  方案二:</b></p><p>  板長邊沿著水池的長度鋪設(shè),從水池側(cè)面看,水池中間鋪設(shè)108塊長為2020mm,寬為1020mm的板和39塊長為2020mm,寬為2040mm的板還有3塊長為2000mm,寬為1020mm和1塊長為2000mm,寬為1

107、040mm的板;左右兩側(cè)離中間這些板出各設(shè)39塊長為2020mm,寬為1118.03mm的板,長為2000mm的板1塊。共40列,</p><p>  3.2 PVC假底結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計圖</p><p>  圖 3.1 假底結(jié)構(gòu)俯視圖 圖 3.2 假底結(jié)構(gòu)主視圖</p><p>  圖 3.3 假底結(jié)構(gòu)側(cè)視圖</p>&

108、lt;p>  3.2.1如何施加應(yīng)力</p><p>  應(yīng)力的加載要考慮到模型試驗的時候?qū)俚捉Y(jié)構(gòu)的壓載,當(dāng)船模經(jīng)過的時候會在船首出現(xiàn)波浪,波浪的形狀是一個船首向前波浪滯后的一個三角形波。對假底產(chǎn)生壓力,范圍在長度方向1m、寬度方向1m的一個范圍的壓力。故在建模的時候施加一個三角形壓力值,建立一個三角形模型。壓力值為最大的工況時候的壓載值。</p><p>  圖 3.4

109、假底結(jié)構(gòu)框架和應(yīng)力加載的斜視圖</p><p>  圖 3.5 假底結(jié)構(gòu)顯示鋼材的加載圖</p><p>  圖 3.6 假底結(jié)構(gòu)加載后的斜視圖</p><p>  3.3 型材料的尺度</p><p>  表3.1 工字鋼尺寸表格(單位mm)</p><p>  如下表3.2所示的為T型鋼尺寸表:</p&

110、gt;<p>  工字鋼形狀 圖形3.7 T型鋼形狀圖形3.8</p><p>  圖 3.7 工字鋼 圖 3.8 T型鋼</p><p>  3.4 水池主要尺度的確定</p><p>  區(qū)別于使用等阻力測試方法的重力式船模水池,現(xiàn)代拖曳水池多采用等速度方法進行阻力

111、測試,拖曳水池具備有較好的試驗條件,能進行重力式水池中無法進行的試驗,它的使用范圍廣泛,而且便于采用新的試驗技術(shù)。當(dāng)確定水池長度時,應(yīng)考慮到拖車預(yù)定的設(shè)計速度、加速度和制動長度以及試驗測量段長度,如圖3.8所示</p><p>  圖3.8 拖車運行示意圖</p><p>  拖車車輪與軌道的摩擦力與拖車的慣性力相等有:</p><p>  F = Mgμ = Ma

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