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某型船用电子设备升降杆的抗风抗挠强度计算

王晓龙

陕西长岭电子科技有限责任公司,陕西宝鸡,721006

摘要: 本文对某型采用单杆支撑,竖立于船体上相应位置、壳体为圆台型的电子设备升降杆的强度进行了设计计算。依据给定的抗风力等级要求,结合设备的工作状况、外形特征,校核计算了该设备升降杆的抗风抗挠强度能力,并与实验结果进行比较,以确定升降杆的设计是否满足强度要求。
关键词: 电子设备;升降杆;抗风抗挠强度
DOI:10.12721/ccn.2022.157118
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1、引言

某型船用电子设备为了能更大范围的接收和发射信号,一般将该设备置于船上相对较高位置。本文讨论的电子设备采用托盘和单杆支撑方式竖立于船壳突出部位。由于海上风浪大,为了保证设备的安全运行。本文对某电子设备的升降杆装置进行了抗风抗挠强度分析和计算,以初步判断该设计能否保证设备正常工作要求。

2、设备组成及工况要求

2.1设备组成及外形尺寸:该成套设备主要由四个部分组成:圆台型电子设备、托板、升降杆、基础法兰组成。其中电子设备及托板作为整体看待;升降杆材质采用304不锈钢管,外径Φ32壁厚3mm。如图1所示。

截图1741339783.png2.2适应工况要求

设备在3级海况、6级风力情况下(参考风速10.8-13.8m/s),船舶全速航行时(参考航速30节,约合15.4m/s)设备正常工作、摇摆角度在±5°范围内,且升降装置不发生损坏。

3、抗风强度计算

船舶的运动方向有顺风和逆风两种情况,为了充分校核升降杆的强度同时简化模型,本文按照最恶劣的工况考虑:一是设备和杆的迎风圆弧面均按照平面受力计算;二是设定船舶在逆风航行,取最大风力和最大航速的合速度进行分析计算。

3.1已知条件:

截图1741339839.png截图1741339861.png5、结束语

本文依据客户提出的船舶在使用该设备时的航行海况,主要依据例行实验的要求从材料力学的角度对升降杆的抗风和抗挠强度进行校核计算,忽略了风速的不均匀系数,空气动力系数以及风向与设备之间的夹角等因素,以及为方便计算对模型简化(均按最大受力进行计算等),校核了升降杆的抗风抗挠度,从计算结果可以看出实际危险处的截面应力及升降杆挠度均小于理论允许值,且尚有一定余量,满足工况要求。故此升降杆的设计是安全可靠的,可以按此模型开展相应结构的细化设计。

参考文献

[1]  刘鸿文  材料力学(第5版)   高等教育出版社 2011.1

[2]  王文斌等  机械设计手册(新版 第3版)  机械工业出版社 2004.8

[3]  GBJ17-1988  《钢结构设计规范》   GB50017-2003