[实用新型]一种用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及声呐的技术领域，尤其涉及一种船体声呐基座结构。

背景技术

现代远洋调查船对水下海洋环境调查任务之一就是需要对海底地貌进行探测，一般此任务由深水多波束声呐系统来完成。深水多波束声呐系统可满足40m～12000m全海深海底地形地貌探测的需求，能够覆盖全球90％以上海域，可完成全海洋的高精度海洋水深数据和海底地形地貌探测任务。

多波束声纳设备包括换能器信号接收阵列和信号发射阵列，长度均达数米，接收阵列横向安装，发射阵列纵向安装，两者相互之间呈90°垂直布置，成T字型分布或者L型分布，声呐阵列在工作时需要与海水接触。多波束声呐系统一般安装在船底平坦部分，安装方式有外挂式和内嵌式两种，外挂式对船体结构影响较小但对船体阻力造成不利影响，因此对于有航速要求的船来说往往选择内嵌式声呐安装方式。

内嵌式安装为了安装容纳声纳设备和换能器正常工作，对船体结构须作出两点改变：

在船体外底板上沿船宽方向和船长方向开设长5m，宽1m的长方形孔，两孔之间呈T字型或者L型垂直布置，且两孔间距不能大于1m；

开孔区域的双层底纵向桁材与横向肋板的形状要做出相应修改，局部间断并在船底形成一个封闭的内凹结构。

由于声呐要求安装在船体平底部分且有一定面积要求，因此开口区域往往位于船中0.4L区域内，此区域内船体梁承受的总纵弯矩较大，且船底结构位于船体等值梁下翼板处，产生的总纵弯曲应力也较大，在此外力情况下外底板上沿纵横向的长方形大开孔及底部连续纵向构件在开孔区域的截面突变，均会产生严重的应力集中现象，尤其横向大开孔造成的纵向间断更大，如不采取优化结构型式降低应力集中，则对船体结构安全造成较大隐患。

实用新型内容

针对上述产生的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹圆角倒Π型基座结构。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构，其中，船底外板上开设有作为声呐换能器发射工作面的开孔，所述开孔处设有倒置的内凹的槽体，所述槽体于位于所述槽体两端的纵向封板共同构成用于容纳声呐的水密封闭空间，所述槽体的槽壁与槽底面之间形成有圆角。

上述的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构，其中，所述圆角的切点处设有用于支撑所述槽体和声呐基座的垂向隔板，所述垂向隔板竖直设置，所述垂向隔板与所述槽底面形成“Ц”字型的支撑结构。

上述的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构，其中，所述槽体为矩形。

上述的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构，其中，沿所述槽体的短边方向设有槽体环向加强筋。

上述的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构，其中，沿所述槽体的长边方向设有支撑座加强筋。

上述的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构，其中，所述支撑座加强筋的下方设有声呐垂向安装面板。

上述的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构，其中，所述声呐垂向安装面板与所述槽壁的短边方向的所述槽体环向加强筋之间还设有三角肘板。

上述的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构，其中，沿所述开孔的外沿设置有环绕所述开孔的扁钢。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本实用新型声呐的内凹槽体采用带圆角的型式，与传统方形内凹槽体型式相比，优化了结构型式，大大降低了由于总纵弯曲作用下纵向间断引起的凹槽角点应力集中程度，保证了船体结构的安全。

(2)本实用新型在槽体上方圆角切点处设置两道垂向隔板的型式，既解决了圆角与垂向隔板的安装连接问题，又对声呐基座起到了支撑作用。

(3)本实用新型的槽体内部设置沿槽体短边方向槽体环向加强筋和沿槽体长边方向的支撑基座加强筋，下方设置声呐垂向安装面板，并以三角肘板支撑，给声呐换能器阵列提供了稳固的安装底座。

(4)本实用新型的外底板开孔边缘设置环绕扁钢降低了开孔边缘的应力集中。

附图说明

图1是本实用新型的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构的外板开孔平面示意图。

图2是本实用新型的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构的短边方向剖视图。

图3是本实用新型的用于船底嵌入式声呐的低应力集中内凹基座结构的长边方向剖视图。