船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，包括外壳板、水平隔板、垂向隔板以及内壳板，其中，外壳板和内壳板相对设置且之间空间形成中空空腔，多块水平隔板和多块垂向隔板分别在外壳板和内壳板之间水平和竖直交叉设置将中空空腔分隔成多个中空单元，外壳板和内壳板的底端均与内底边板固定连接，外壳板和内壳板的顶端均与甲板的底端固定连接。本实用新型专利技术提出的船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，可提高舷侧壳体的抗毁伤性能。

Shipboard Double Shell Structure for Anti-underwater Weapon Explosion

The utility model discloses a double-hull structure on the side of ship anti-underwater weapon explosion, which comprises a shell board, a horizontal partition board, a vertical partition board and an inner shell board. In the structure, the outer shell board and the inner shell board are relatively arranged and the space between them forms a hollow cavity. A plurality of horizontal partitions and a plurality of vertical partitions are arranged horizontally and vertically to separate the hollow cavity between the outer shell plate and the inner shell plate, respectively. A plurality of hollow units, the bottom of the shell plate and the inner shell plate are fixedly connected with the inner bottom side plate, and the top of the shell plate and the inner shell plate are fixedly connected with the bottom of the deck. The double hull structure of the ship side against underwater weapon explosion proposed by the utility model can improve the damage resistance of the hull side.

【技术实现步骤摘要】
船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构
本技术涉及舰船结构
，尤其涉及一种船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构。
技术介绍
舰船使用过程中，不可避免的要遭受空中、水下等多种反舰武器的攻击威胁。由于水下武器具有装药量大、隐蔽性强、水中爆炸载荷衰减慢等特点，使得大量的爆炸能量作用到船体结构上，对舰船毁伤威力极大。在水下武器爆炸攻击下，将造成舰船舷侧外板产生破口和长裂纹，毁伤范围大，进而造成船舱大量进水，不仅危及舰艇上的设备、机械系统和艇员，还大大削弱结构的剩余强度和抗沉能力，对舰船生命力造成严重威胁，因此提高水面舰船抗水下武器爆炸防护能力是十分必要的。舰船舷侧外板一般采用加筋板架结构，在爆炸载荷作用下，外壳板、肋骨及舷侧纵桁是主要的吸能构件，吸能模式主要依赖于上述构件的整体塑性变形，构件的吸能效率不足，临界破损半径（船体不发生破损时与爆点的最小距离）大；此外，普通加筋板架在水下爆炸载荷作用下，将产生破口和较长裂纹，造成舰船舷侧外板结构大范围毁伤，大幅削弱舰船结构的剩余强度。在水下武器爆炸攻击下，常规外板结构存在临界破损半径大、破损范围大，抗毁伤性能明显不足等缺点，亟待进一步改进。为提高舰船舷侧结构抗毁伤性能，需根据爆炸载荷特点及新的结构变形吸能及止裂模式，开发出一种空间资源占用少、重量代价小、抗毁伤性能好且具有工程应用价值的抗水下武器爆炸的舷侧结构。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种抗毁伤性能好的船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构。为实现上述目的，本技术提供一种船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，包括外壳板、水平隔板、垂向隔板以及内壳板，其中，所述外壳板和内壳板相对设置且之间空间形成中空空腔，多块水平隔板和多块垂向隔板分别在外壳板和内壳板之间水平和竖直交叉设置将中空空腔分隔成多个中空单元，外壳板和内壳板的底端均与内底边板固定连接，外壳板和内壳板的顶端均与甲板的底端固定连接。优选地，所述外壳板靠近中空空腔一侧设置有多根外壳加强筋；所述内壳板靠近中空空腔一侧设置有多根内壳加强筋。优选地，所述外壳加强筋和内壳加强筋均水平设置且均采用球扁钢制成。优选地，所述外壳板与内壳板之间的距离大于700mm；所述外壳板和内壳板均为单层钢板，外壳板的厚度为10mm～22mm，内壳板的厚度为8mm～16mm。优选地，所述中空空腔内填充有液体。优选地，所述垂向隔板为单层钢板，板的厚度为8mm～16mm，垂向隔板中间开人孔，垂向隔板的两端与内壳板、外壳板通过焊接相连。优选地，所述水平隔板采用加筋板架结构，其包括单层板和加强筋，单层板的两端分别与外壳板和内壳板固定连接，加强筋的两端分别与两垂向隔板固定连接。优选地，所述水平隔板采用钢质金属夹芯结构，其包括上面板、下面板以及位于上面板和下面板之间的夹芯层，夹芯层由多根连接上面板和下面板的中间连接板组成，相邻两中间连接板、上面板和下面板共同形成一截面为梯形的空腔。优选地，上面板和下面板的厚度为4mm～8mm，中间连接板的厚度为2mm～6mm，夹芯层的厚度h不大于100mm，夹芯层结构截面形状为梯形，梯形下底尺寸a为0.8h～1.2h，梯形上底尺寸b为0.2h～0.35h。优选地，所述水平隔板的上面板通过上部连接板与外壳板和内壳板焊接，所述水平隔板的下面板通过下部连接板与外壳板和内壳板焊接接，下部连接板的下方设置肘板，肘板间距为400mm~500mm。本技术提出的船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，与常规舷侧加筋板结构相比，外壳板被分成了若干类正方形的小板格，在外部爆炸载荷作用下，外壳板可产生整体变形和板格局部变形两种叠加的塑性变形模式，水平隔板和垂向隔板作为局部板格的强边界，在冲击载荷作用下易生成塑性铰，最大程度的发挥了局部板格的塑性变形吸能能力。作用于外壳板的爆炸能量，一方面可通过水平隔板和垂向隔板均匀传递到内壳板，另一方面可传递给内部存储的液体，转变为液体的动能，通过液体运动对双壳体结构的多次冲击逐步释放能量，降低了载荷幅值、拉长了载荷作用时间，将爆炸能量有效分散传递到了整体结构；水平隔板和垂向隔板作为强结构，在冲击载荷下发生塑性弯曲变形也可以吸收较多的能量，充分发挥了各组成构件的吸能效率。此外，即使外壳板发生破裂，内壳板仍能起到水密的作用，最大程度对舱室内部人员及设备起到了保护的作用。本船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构可显著提升舰船舷侧抗水下武器爆炸的防护能力。与常规外板结构相比，可使破口尺寸减小约1/2，临近破损半径（船体外壳不发生破损时与爆点的最小距离）减小约1/3。附图说明图1为本技术船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构的剖视结构示意图；图2为图1所示的A向在去掉外壳板后的结构示意图；图3为本技术船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构中水平隔板的第一种方案的结构示意图；图4为本技术船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构中水平隔板的第二种方案的结构示意图；图5为本技术船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构中水平隔板的第二种方案在与外壳板连接时的细节结构示意图。图中，1-外壳板，2-外壳加强筋，3-水平隔板，4-垂向隔板，5-内壳板，6-内壳加强筋，7-甲板，8-内底边板，9-单层板，10-加强筋，11-上面板，12-夹芯层，13-下面板，14-上部连接板，15-下部连接板，16-肘板，17-角焊缝。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，在本技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。参照图1至图5，本优选实施例中，一种船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，包括外壳板1、水平隔板3、垂向隔板4以及内壳板5，其中，外壳板1和内壳板5相对设置且之间空间形成中空空腔，多块水平隔板3和多块垂向隔板4分别在外壳板1和内壳板5之间水平和竖直交叉设置将中空空腔分隔成多个中空单元，外壳板1和内壳板5的底端均与内底边板8固定连接，外壳板1和内壳板5的顶端均与甲板7的底端固定连接。进一步地，外壳板1靠近中空空腔一侧设置有多根外壳加强筋2；内壳板5靠近中空空腔一侧设置有多根内壳加强筋6。通过设置多根外壳加强筋2和内壳加强筋6，从而增加了本船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构的结构强度。进一步地，中空空腔内填充有液体。所存液体可以是淡水或燃油，存液量不应超过双壳体内部空间的80%，存储液体时双壳体结构的防护性能要优于空仓的情况，可视总布置情况确定。具体地，外壳加强筋2和内壳加强筋6均水平设置且均采用球扁钢制成。外壳板1与内壳板5之间的距离大于700mm；外壳板1为单层钢板，外壳板1的厚度为10mm～22mm。垂向隔板4为单层钢板，板的厚度为8mm～16mm，垂向隔板4中间开人孔，垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，其特征在于，包括外壳板、水平隔板、垂向隔板以及内壳板，其中，所述外壳板和内壳板相对设置且之间空间形成中空空腔，多块水平隔板和多块垂向隔板分别在外壳板和内壳板之间水平和竖直交叉设置将中空空腔分隔成多个中空单元，外壳板和内壳板的底端均与内底边板固定连接，外壳板和内壳板的顶端均与甲板的底端固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，其特征在于，包括外壳板、水平隔板、垂向隔板以及内壳板，其中，所述外壳板和内壳板相对设置且之间空间形成中空空腔，多块水平隔板和多块垂向隔板分别在外壳板和内壳板之间水平和竖直交叉设置将中空空腔分隔成多个中空单元，外壳板和内壳板的底端均与内底边板固定连接，外壳板和内壳板的顶端均与甲板的底端固定连接。2.如权利要求1所述的船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，其特征在于，所述外壳板靠近中空空腔一侧设置有多根外壳加强筋；所述内壳板靠近中空空腔一侧设置有多根内壳加强筋。3.如权利要求1所述的船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，其特征在于，所述外壳加强筋和内壳加强筋均水平设置且均采用球扁钢制成。4.如权利要求1所述的船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，其特征在于，所述外壳板与内壳板之间的距离大于700mm；所述外壳板和内壳板均为单层钢板，外壳板的厚度为10mm～22mm，内壳板的厚度为8mm～16mm。5.如权利要求1所述的船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，其特征在于，所述中空空腔内填充有液体。6.如权利要求1所述的船用抗水下武器爆炸舷侧双壳体结构，其特征在于，所述垂向隔板为单层钢板，板的厚度为8mm～16mm，垂向隔板中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德聪，郑绍文，杨雄辉，刘岚，张弩，刘世民，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：新型
国别省市：湖北,42