GB/T 19314.8-2019 小艇 艇体结构和构件尺寸 第8部分：舵

ICS47.080

U18

中华人民共和国国家标准

/—/:

GBT19314.82019ISO12215-82009

小艇艇体结构和构件尺寸

:

第部分舵

8

——:

SmallcraftHullconstructionandscantlinsPart8Rudders

g

(:,)

ISO12215-82009IDT

2019-05-10发布2019-12-01实施

国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—/:

GBT19314.82019ISO12215-82009

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4符号………………………2

5设计应力…………………4

5.1舵材料………………4

、…………………

6舵和舵机布置舵的类型4

6.1通则…………………4

6.2舵类型………………5

7设计舵力计算……………9

7.1通则…………………9

7.2F1和相应的载荷情况……………10

7.3F2和相应的载荷情况……………10

8舵弯矩和舵承上的反作用力……………11

8.1通则…………………11

()……………

8.2铲形舵的分析类型Ⅰ11

()………………

挂舵柱舵的分析类型到类型

8.3ⅡⅤ11

9舵设计扭矩T…………………………13

10舵和舵杆设计…………………………14

10.1舵的载荷支承部件………………14

10.2金属舵杆材料……………………14

10.3金属舵杆的设计应力……………14

10.4要求的实心圆形金属舵杆直径…………………15

()………………

类型舵铲形直径的垂向变化

10.5Ⅰ15

10.6圆管舵杆…………………………16

10.7非圆形金属舵杆…………………17

()………

10.8简化非各向同性舵杆例如木质或FRP18

10.9复合结构的舵和舵杆……………18

类型舵杆在舵承间的偏差检查………………

10.10Ⅰ18

11键槽部位的舵杆等效直径……………18

、………………………

12舵承舵销和舵钮19

12.1舵承布置…………………………19

12.2舵杆和舵承之间的间隙…………19

13舵杆结构和舵的构造…………………20

Ⅰ

/—/:

GBT19314.82019ISO12215-82009

13.1舵杆结构…………………………20

13.2舵的构造…………………………20

13.3FRP舵叶…………………………20

非的舵叶……………………

13.4FRP21

14挂舵柱结构……………21

14.1通则………………21

14.2设计应力…………………………21

()……………

附录规范性附录舵杆使用的金属材料

A22

()……………………

附录规范性附录复合舵杆设计

B25

()…………

附录规范性附录带挂舵臂舵的完整计算

C27

()…………………

附录资料性附录一些典型舵叶形状的几何性质

D31

()………

附录资料性附录类型舵直径的垂直变化

EⅠ33

()———……………

附录资料性附录类型舵在舵承之间舵的偏移

FⅠ35

参考文献……………………37

Ⅱ

/—/:

GBT19314.82019ISO12215-82009

前言

/《》:

小艇艇体结构和构件尺寸分为个部分

GBT193149

———::、、;

第部分材料热固性树脂玻璃纤维增强塑料基准层合板

1

———::、;

第部分材料夹层结构用芯材埋置材料

2

———::、、、;

第部分材料钢铝合金木材其他材料

3

———:;

第部分车间和制造

4

———:、、;

第部分单体船设计压力设计应力构件尺寸的确定

5

———:;

第部分结构布置和细则

6

———:;

第部分多体船构件尺寸的确定

7

———:;

第部分舵

8

———:。

第部分帆艇附体

9

本部分为/的第部分。

GBT193148

本部分按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

:《:》

本部分使用翻译法等同采用小艇艇体结构和构件尺寸第部分舵及其

ISO12215-820098

年第次修正案。

20101

本部分还做了下列编辑性修改:

———“·”“·”。

将表中的有效弯矩臂改为有效弯矩臂

1Z=kh+hZ=kh+h

bbrcbbrb

与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:

———/—小艇主要数据(:,)

GBT199162005ISO86662002IDT

本部分由全国小艇标准化技术委员会(/)提出并归口。

SACTC241

:、。

本部分起草单位中国船舶工业综合技术经济研究院亚光科技集团股份有限公司

:、、。

本部分主要起草人高学峰庞牡朱家聪

Ⅲ

/—/:

GBT19314.82019ISO12215-82009

小艇艇体结构和构件尺寸

:

第部分舵

8

1范围

/的本部分规定了按测量的艇体长度不大于的小艇所安装舵的构件尺

GBT19314ISO866624m

。。

寸本部分仅适用于单体艇

本部分未规定舵操纵能力的特性要求。

。(

本部分仅考虑因小艇操纵而作用在舵上的压力载荷因搁浅或进坞引起的作用在舵或挂舵柱若

)。

安装上的载荷需要单独考虑

:,。

注本部分得出的构件尺寸主要适用于休闲小艇包括租赁小艇

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/—:、

小艇艇体结构和构件尺寸第部分单体船的设计压力设计应力和

GBT19314.520195

构件尺寸确定(:,)

ISO12215-52008IDT

小艇主要参数(—)

ISO8666SmallcraftPrincialdata

p

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

设计类别desincateories

gg

,。,

根据适用的海况和风力对按本部分进行评定的艇的设计划分假定艇驾驶正确航速与主要海况

相适应。

3.1.1

(“”)(“”)

设计类别A海洋desincateorAocean

ggy

适于航行在有义波高超过且风速超过蒲福级但不包括诸如飓风等异常情况的海况的艇。

4m8

3.1.2

(“”)(“”)

设计类别B近海desincateorBoffshore

ggy

适于航行在有义波高不超过且风速不超过蒲福级的海况的艇。

4m8

3.1.3

(“”)(“”)

设计类别C沿海desincateorCinshore

ggy

适于航行在有义波高不超过且风速不超过蒲福级的海况的艇。

2m6

3.1.4

设计类别(“遮蔽水域”)(“”)

DdesincateorDshelteredwater

ggy

适于航行在有义波高不超过且风速不超过蒲福级的海况的艇。

0.5m4

1

/—/:

GBT19314.82019ISO12215-82009

3.2

满载排水量loadeddislacementmass

p

mLDC

,。

按ISO8666中定义满载出港状态的艇及其所有附体的总质量

3.3

帆艇sailincraft

g

/

23

(),

主要靠风力推进且的小艇其中按定义是帆拉起后同时使用时

A>0.07mAISO8666

SLDCS

,。

所有帆的总侧投影面积单位为平方米

:,。

注对桅前帆是前部三角形的面积

1AS

:,。

注在本部分的其他处非帆船称为动力艇

2

4符号

,。

除特殊规定外表中给出的符号适用于本文件

1

:。

注附录中使用的符号未在表中列出

1

、、

表符号系数参数

1

/

符号单位符号的名称含义相关条款

2

舵叶总面积,

Am6.2.16.2.3

2()

A舵叶有效面积类型到

0mⅡIV6.2.3

2()()

A舵叶面积类型到或上舵叶面积类型

1mⅡIVⅤ6.2.3

2()

A2m下舵叶面积类型V6.2.3

2[()]

A3m挂舵柱面积只用于特定类型见图36.2.3

面积中心处舵弦水平长度,

cm6.2.16.2.2

()

cm上弦长度类型Ⅰ6.2.1

1

()

cm下弦长度类型Ⅰ6.2.1

2

()()

com上弦补偿从导边到舵杆中心线的距离类型Ⅰ6.2.2

1

()()

com下弦补偿从导边到舵杆中心线的距离类型Ⅰ6.2.2

2

dmm要求的实心舵杆直径10.4

dimm管状舵杆内径10.6

domm管状舵杆外径10.6

FN舵的确定侧向力7.1

F1N设计类别海况下的舵上侧向力7.2

F2N轻海浪下转舵时舵上侧向力7.3

hm舵顶部和舵承中心之间的高度差6.2.1

b

hcm舵顶部和舵面积中心之间的高度差6.2.1

()

hm舵顶部和挂舵柱中心之间的高度差类型Ⅴ6.2.3

d

()

hm舵底部和挂舵柱中心之间的高度差类型Ⅴ6.2.3

e

()

hm上舵承中心和艇体内部某点之间的高度差类型Ⅰ6.2.1

in

2

/—/:

GBT19314.82019ISO12215-82009

()

表续

1

/

符号单位符号的名称含义相关条款

()

hm舵铲底部和艇体外部某点之间的高度差类型Ⅰ6.2.1

ou

()

hm舵叶的平均高度见图16.2.1

r

()

h挂舵与艇体连接处到挂舵柱舵承之间的挂舵柱高度差类型到

smⅡV6.2.3

()

hm艇体下舵承和上舵承中心之间的高度差6.2.1

u

k1舵弯曲系数6.2.1

b

k1平板舵型舵力降低系数7.3

FLAT

k1舵顶端与艇体间隙舵力降低系数7.2

GAP

k1长度排水量系数7.2

LD

k1挂舵柱挠度系数8.3.4

S

k设计类别和设计类别下波浪载荷系数

SEA1AB7.2

k设计类别和设计类别下低要求系数

SERV1CD7.3

k1F的设计应力降低系数7.3

SIG2

k1艇损坏导致的使用降低系数7.2

USE

k1纤维类型因子13.3.1.2

5

LSm挂舵柱有效长度8.3.4

,

按在条件下的水线长度

LWLmISO8666mLDC7.2

·对舵杆或挂舵柱上的弯矩

MNm8

,

Mk·挂舵柱或艇体处的弯矩

SHNm8.3.4

m满载排水量,

LDCkg3.27.2

rm舵力作用线到舵杆轴线的水平距离6.2.1

rmr的最小值9

min

,,、、

RRRN分别为上舵承艇体舵承挂舵柱舵承的反作用力8

UHS

tmm管或空心封闭部分的外壳厚度表6

·()

TNm对舵杆的扭矩转矩9

um中心弦处从导边到舵杆轴线的纵向距离6.2.1

,

VMAXknmLDC条件下艇在静水中的最大速度7.3

w/2单位纤维质量13.3.1.2

km

g

有效弯矩臂·

zmz=kh+h8.2.1

bbbrb

zm等效弯矩臂10.4

e

q

顶弦和底弦的比率(/)

α1cc6.2.2

21

舵的几何比率,

Λ16.2.16.2.3

/2(、、)

σNmm正应力极限屈服设计5

/2(、、)

τNmm剪切应力极限屈服设计5

χ1挂舵柱反作用力与舵力的比率8.3.2

3

/—/:

GBT19314.82019ISO12215-82009

5设计应力

5.1舵材料

设计应力的值应取自表2。

表2设计应力值单位为牛每平方毫米

正应力

材料/合成应力

拉伸压缩剪切弯曲

στσ

dddb

金属a(;)22

minσ0.5σ0.58τ1.8σ

yuddσ+3τ≤σ

d

木材和纤维增强σ2τ2

0.5×σ0.5τ1.8σ+<0.25

塑料()uud(σ)(τ)

FRPuu

a、、、、()。。

钢材不锈钢铝合金钛合金铜合金见附录A焊接金属是在焊接条件下

在表中:

2

———、();

σ是设计拉应力压应力或弯曲应力相关的

d

———、();

σ是极限拉应力压应力或弯曲应力相关的

u

———、();

σ是屈服拉应力压应力或弯曲应力相关的

y

———σ是设计弯曲应力;

db

———τ是设计剪切应力;

d

———τ是极限剪切应力。

u

()()。

附加要求在附录金属和附录复合材料中给出

AB

木材和复合材料应使用/相关附录中的强度值。

GBT19314.5

、

6舵和舵机布置舵的类型

6.1通则

6.1.1定义

舵和舵机的布置包括从舵和传动装置到舵机位置的操纵艇的所有必要部分。

舵和舵机的布置应便于检查。

:(,,

注有经验的考虑是保持小艇在搁浅后舵仍然有良好舵效例如铲形舵的舵杆不向下延伸到底部搁浅时舵叶损

坏而保证舵杆不弯曲)。

6.1.2多舵布置

,。

若艇有多个舵每一个舵都应满足下面要求

:,、、

注对帆艇斜穿船体外的双舵一般不会得到龙骨挂舵柱中心线上的艇体结构等保护以防止与悬浮物体发生碰

。,。,