CN113551560A - 一种侵彻试验用多层一体化靶架及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种侵彻试验用多层一体化靶架及安装方法，包括底座、支撑架和靶板，底座由多段框架梁通过可拆卸式接头连接构成，支撑架沿底座轴向间隔安设，靶板通过连接件与支撑架相连。本发明靶板与支撑架一体化设计，接口简单；各层靶板的支撑架结构型式统一，其组成零件可批量制作，相互替换；多层靶板及支撑架可分组进行拆分和组装，便于运输。

Description

一种侵彻试验用多层一体化靶架及安装方法

技术领域

本发明属于多层靶的结构设计的技术领域，尤其涉及一种侵彻试验用多层一体化靶架及安装方法。

背景技术

由于大型水面舰船船体是由多层甲板和多道舱壁组成的薄壁梁结构，因此对于以舰船为目标的穿甲侵彻问题，往往将舰船结构(甲板或舱壁)等效成多层靶板。

常规的多层靶通常只有几层，往往是靶板及板架统一好接口关系，靶板和靶架是分开各自单独设计。但大型水面舰船等效多层靶有时根据试验需求可多达十层以上，整套靶标在纵向空间布置上相对较长，而且由于穿甲侵彻问题的不确定性，往往需要开展系列试验，同样的试验靶标要制作数套。因此，大型水面舰船多层靶板及靶架设计需要综合考虑支撑边界、试验环境、加工安装条件、运输及吊装便利性等因素。常规的靶板及靶架设计结构型式不能较好的解决上述问题，有必要提出一种更有效的多层靶板与一体化靶架设计结构型式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种侵彻试验用多层一体化靶架及安装方法，一体化设计，接口简单，可同时实现不同靶板结构的侵彻毁伤试验。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，包括底座、支撑架和靶板，所述底座由多段框架梁通过可拆卸式接头连接构成，所述支撑架沿底座轴向间隔安设，所述靶板通过连接件与支撑架相连。

按上述方案，所述框架梁由两根长方形钢梁和多根短方形钢梁纵横交错连接制成，所述两根长方形钢梁对称布置，所述多根短方形钢梁对应所述支撑架的位置安设，短方形钢梁的两端头分别与两根长方形钢梁相连接。

按上述方案，所述可拆卸式接头包括插销，所述插销两端分别与待连的两根长方形钢梁的端口相匹配，所述端口侧壁上开设塞焊孔，插销插入两根长方形钢梁的端口并通过塞焊孔焊接相连。

按上述方案，所述连接件包括插销，所述插销两端分别与待连的两根长方形钢梁的端口相匹配，所述端口侧壁及插销两端均开设螺栓孔，插销插入两根长方形钢梁的端口并通过螺栓连接。

按上述方案，所述支撑架为三角形框架结构，支撑架两两一组对称设于所述两根长方形钢梁上，两个支撑架通过靶板安装梁相连，所述靶板安装梁为两根，上下对称设于两个支撑架上，形成矩形的靶板安装框。

按上述方案，所述连接件为连接螺栓，所述靶板通过连接螺栓与所述靶板安装框相连。

按上述方案，所述支撑架上安设有加强筋。

按上述方案，所述支撑架和靶板安装梁由角钢或槽钢焊接或螺栓连接制成。

按上述方案，所述靶板为单层靶板或多层叠合靶板。

一种侵彻试验用多层一体化靶架的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)确定靶板的尺寸：依据舰船结构进行等效，综合考虑侵彻试验用的弹体质量和速度、舰船结构强力构件的布局来决定靶板的长宽尺寸；

S2)确定支撑架构型：根据靶板的尺寸，确定靶板安装框的尺寸，靶板与靶板安装框通过螺栓相连，依据各层靶板之间的平均间距，确定支撑架的三角支撑型式以及布局、支撑角度；

S3)总体安装：底座由多段框架梁通过可拆卸式接头连接形成，支撑架焊接在长方形钢梁上，短方形钢梁对应支撑架的垂直边安设，底座通过焊接、螺栓或压载的方式与地基固定连接。

本发明的有益效果是：提供一种侵彻试验用多层一体化靶架及安装方法，各层靶板的边框与其支撑架一体化设计，接口简单；二是各层靶板的支撑架结构型式统一，其组成零件可批量制作，相互替换，部分试验工况靶架可以重复利用；三是可同时实现不同靶板结构的侵彻毁伤试验；四是多层靶的靶架上设置有可拆卸式接头，接头形式简单实用，便于对尺度较大的多层靶板及靶架进行拆分，方便运输和现场吊装。很好的解决了靶板与靶架的统一简化接口问题、有效支撑边界问题、靶架批量制作成本控制问题以及超长靶架便捷拆分组装问题，为大型水面舰船目标侵彻试验等效多层靶标、靶架设计及制作提供了非常快捷有效的技术方案。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为本发明一个实施例的侧视图。

图3为本发明一个实施例的靶板与支撑架的连接示意图。

图4为本发明一个实施例的可拆卸式接头的安装示意图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1、图2所示，一种侵彻试验用多层一体化靶架，包括底座1、支撑架2和靶板3，底座由多段框架梁通过可拆卸式接头4连接构成，支撑架沿底座轴向间隔安设，靶板通过连接件与支撑架相连。

框架梁由两根长方形钢梁5和多根短方形钢梁6纵横交错连接制成，两根长方形钢梁对称布置，多根短方形钢梁对应支撑架的位置安设，短方形钢梁的两端头分别与两根长方形钢梁相连接。

如图4所示，可拆卸式接头包括插销7，插销两端分别与待连的两根长方形钢梁的端口相匹配，端口侧壁上开设塞焊孔或螺栓孔8，插销插入两根长方形钢梁的端口并通过塞焊孔焊接相连或开设螺栓孔通过螺栓相连。

支撑架为三角形框架结构，其上安设有加强筋9，支撑架两两一组对称设于两根长方形钢梁上，两个支撑架通过靶板安装梁10相连，靶板安装梁为两根，上下对称设于两个支撑架上，形成矩形的靶板安装框。

如图3所示，连接件为连接螺栓11，靶板通过连接螺栓与靶板安装框相连。

支撑架和靶板安装梁由角钢或槽钢焊接或螺栓连接制成。

靶板也分为了两类，一类是单层靶板，一类是等效模拟的多层靶板，只是由于两层或多层靶板太近无法分别做支撑架支撑结构，因而将两层或多层靶板做成一体，由一个三角支撑架进行支撑。

本发明的一体化靶架的设计方法如下：

(1)在进行靶板及一体化靶架结构设计应用时，首先确定矩形靶板的长宽尺寸。靶板依据舰船结构进行等效，综合考虑侵彻试验用的弹体质量和速度、舰船结构强力构件的布局来决定靶板的长宽尺寸，为尽量模拟舰船周边结构对被弹体侵彻区域等效靶板实际的支撑边界条件，一般等效靶板的尺寸范围要涵盖舰船强力构件。

(2)靶板尺寸确定后，支撑架上方的矩形靶板安装框尺寸也随之确定。一般靶板安装框尺寸与靶板尺寸一样或是比靶板略大即可，靶板与靶板安装框通过螺栓相连。

(3)依据各层靶板之间的平均间距，可确定三角支撑架型式以及内部构件布局、大致支撑角度。在此过程中还需要对各层靶板之间的间距与三角支撑架构件布局进行分析，确定每层靶板是按单层靶制作还是将相邻两层靶制作成双层或多层靶板型式。各层靶板后方的三角支撑架结构形式及尺寸保持一致,便于批量化建造。

(4)如果根据试验方案需要，要求靶板不是垂直于靶架底座，而是向后方倾斜一定的角度以实现斜侵彻工况，可进行三角支撑架设计。三角支撑架以及与靶板连接的靶板安装框均采用角钢或槽钢焊接相连，如果因试验需要，靶架尺寸过大，为便于拆卸安装，部分连接方式也可以设计成螺栓连接。

(5)靶架底座主体结构为两根平行的长方形钢梁，每个靶板左右两个三角支撑根据靶板定位焊接在长方形钢梁上，同时三角支撑架垂直边对应的部位用短方形钢梁通过焊接相连。靶架底座的长、短方形钢梁也可以用槽钢代替，靶架底座与地基的连接可以通过焊接、螺栓或压载等方式固定连接，具体依据弹体速度、与靶板的相对质量、试验现场条件、边界设置要求等多因素综合确定。

(6)由于多层靶纵向尺寸较长，有时会因为过长使得靶标及靶架吊装及运输不方便，为此，在靶架底座上可根据需要设置可拆卸式接头。在靶架底座左右两个长方形钢梁上分别设置两个可拆卸式接头，即可将整个靶板及靶架拆分成三组。可拆卸式接头的具体型式可参见图4，将一根长度为2a(a不小于1.5倍长方形钢梁横截面边长b)的小号方形钢梁作为连接插销，一半插入长方形钢梁中，另一半预留插入与之相连的长方形钢梁中，在长方形钢梁插销插入部位的侧面中部，开塞焊孔进行塞焊连接，或是在长方形钢梁及插销对应部位开螺栓孔通过螺栓连接。

上述结合附图描述了本专利的具体实施方式，但是对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本专利的前提下，还可以做若干变形、替换、放大、缩小以及改进等，这些也视为属于本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，包括底座、支撑架和靶板，所述底座由多段框架梁通过可拆卸式接头连接构成，所述支撑架沿底座轴向间隔安设，所述靶板通过连接件与支撑架相连。

2.根据权利要求1所述的一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，所述框架梁由两根长方形钢梁和多根短方形钢梁纵横交错连接制成，所述两根长方形钢梁对称布置，所述多根短方形钢梁对应所述支撑架的位置安设，短方形钢梁的两端头分别与两根长方形钢梁相连接。

3.根据权利要求2所述的一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，所述可拆卸式接头包括插销，所述插销两端分别与待连的两根长方形钢梁的端口相匹配，所述端口侧壁上开设塞焊孔，插销插入两根长方形钢梁的端口并通过塞焊孔焊接相连。

4.根据权利要求2所述的一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，所述连接件包括插销，所述插销两端分别与待连的两根长方形钢梁的端口相匹配，所述端口侧壁及插销两端均开设螺栓孔，插销插入两根长方形钢梁的端口并通过螺栓连接。

5.根据权利要求3或4所述的一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，所述支撑架为三角形框架结构，支撑架两两一组对称设于所述两根长方形钢梁上，两个支撑架通过靶板安装梁相连，所述靶板安装梁为两根，上下对称设于两个支撑架上，形成矩形的靶板安装框。

6.根据权利要求5所述的一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，所述连接件为连接螺栓，所述靶板通过连接螺栓与所述靶板安装框相连。

7.根据权利要求5所述的一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，所述支撑架上安设有加强筋。

8.根据权利要求6所述的一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，所述支撑架和靶板安装梁由角钢或槽钢焊接或螺栓连接制成。

9.根据权利要求8所述的一种侵彻试验用多层一体化靶架，其特征在于，所述靶板为单层靶板或多层叠合靶板。

10.一种侵彻试验用多层一体化靶架的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)确定靶板的尺寸：依据舰船结构进行等效，综合考虑侵彻试验用的弹体质量和速度、舰船结构强力构件的布局来决定靶板的长宽尺寸；

S2)确定支撑架构型：根据靶板的尺寸，确定靶板安装框的尺寸，靶板与靶板安装框通过螺栓相连，依据各层靶板之间的平均间距，确定支撑架的三角支撑型式以及布局、支撑角度；

S3)总体安装：底座由多段框架梁通过可拆卸式接头连接形成，支撑架焊接在长方形钢梁上，短方形钢梁对应支撑架的垂直边安设，底座通过焊接、螺栓或压载的方式与地基固定连接。

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