本发明涉及肘板的技术领域，尤其涉及一种斜撑式肘板。
背景技术：
船体扶强材和主要支撑构件的端部肘板一般设计为三角形或者自由边为圆弧的类三角形式，在这些肘板结构中，各区域的应力水平分布不均衡。应力从肘板自由边向跟部区域呈梯度下降的趋势，依次为高应力区，过渡区和低应力区。过渡区和低应力区的结构利用率偏低，导致传统的肘板不仅重量偏大，而且焊缝长度较长，存在较大的浪费。
技术实现要素：
针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供一种斜撑式肘板。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种斜撑式肘板，其中，包括：一横向扶强材；一纵向扶强材，所述纵向扶强材的一端与所述横向扶强材的侧面固定连接，所述纵向扶强材与所述横向扶强材垂直；一肘板，所述肘板的两端分别与所述横向扶强材的侧面和所述纵向扶强材的侧面固定连接，所述肘板为等腰直角三角形结构、或斜边为弧线的等腰直角三角形结构、或斜边为两端弧线中间直线的等腰直角三角形结构；所述等腰直角三角形结构的斜边至所述等腰直角三角形结构的直角部分依次分为高应力区、过渡区和低应力区，所述低应力区开设有一内孔，所述内孔的两侧的内孔趾端均形成一倒圆，通过所述内孔去除所述低应力区，并通过所述内孔趾端优化所述过渡区的边界形状；所述等腰直角三角形结构的斜边至所述内孔的边缘的宽度为所述斜撑的净宽度，所述等腰三角形结构的直角边的长度为所述斜撑的臂长，所述净宽度小于所述臂长。
上述的斜撑式肘板，其中，所述净宽度为所述臂长的1/3～1/5。
上述的斜撑式肘板，其中，所述内孔趾端的内孔趾端臂长均为所述臂长的1/3～1/5。
上述的斜撑式肘板，其中，所述倒圆半径约为所述臂长的1/8～1/10。
上述的斜撑式肘板，其中，所述净宽度为纵骨间距的1.5～2倍。
上述的斜撑式肘板，其中，所述倒圆半径为所述纵骨间距的0.5～1.5倍。
上述的斜撑式肘板，其中，沿所述斜撑的斜边方向平行布置若干骨材。
本发明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)本发明删除部分低应力区的结构，相应地提高了过渡区的应力水平。原来低应力区承担的变形能由过渡区承担。
(2)本发明通过优化肘板的外形尺寸，不增加肘板高应力区的应力水平，维持甚至提高结构原有的安全裕度。最终使得整个肘板的应力水平均匀化，提高了肘板整体的结构利用率和安全裕度。
附图说明
图1是本发明的斜撑式肘板的等腰直角三角形结构的示意图。
图2是本发明的斜撑式肘板的斜边为弧线的等腰直角三角形结构的示意图。
图3是本发明的斜撑式肘板的斜边为两端弧线中间直线的等腰直角三角形结构的示意图。
图4本发明的斜撑式肘板的应用示意图。
附图中：1、横向扶强材；2、纵向扶强材；3、肘板；41、高应力区；42、过渡区；43、低应力区；5、内孔；51、内孔趾端；H、净宽度；La、臂长；a、内孔趾端臂长；r、倒圆半径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1是本发明的斜撑式肘板的等腰直角三角形结构的示意图，图2是本发明的斜撑式肘板的斜边为弧线的等腰直角三角形结构的示意图，图3是本发明的斜撑式肘板的斜边为两端弧线中间直线的等腰直角三角形结构的示意图，请参见图1、图2、图3所示，示出了一种较佳实施例的斜撑式肘板，包括有：横向扶强材1和纵向扶强材2，纵向扶强材2的一端与横向扶强材1的侧面固定连接，纵向扶强材2与横向扶强材1垂直。
此外，作为较佳的实施例中，斜撑式肘板还包括：肘板3，肘板3的两端分别与横向扶强材1的侧面和纵向扶强材2的侧面固定连接，肘板3为如图1所示的等腰直角三角形结构、或如图2所示的斜边为弧线的等腰直角三角形结构、或如图3所示的斜边为两端弧线中间直线的等腰直角三角形结构。斜撑式肘板用于扶强材的端部连接，肘板3的两端用以固定构件端部的线位移和角位移。
进一步，作为较佳的实施例中，等腰直角三角形结构的斜边至等腰直角三角形结构的直角部分依次分为高应力区41、过渡区42和低应力区43，低应力区43开设有一内孔5，内孔5的两侧的内孔趾端51均形成一倒圆。
更进一步，作为较佳的实施例中，等腰直角三角形结构的斜边至内孔5的边缘的宽度为斜撑的净宽度H，等腰三角形结构的直角边的长度为斜撑3的臂长La，净宽度H小于臂长La。
图4本发明的斜撑式肘板的应用示意图，请参见图1、图2、图3和图4所示。
此外，作为较佳的实施例中，通过内孔5去除低应力区43，并通过内孔趾端51优化过渡区42的边界形状。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请继续参见图1、图2和图3所示，净宽度H为臂长La的1/3～1/5。
本发明的进一步实施例中，内孔趾端51的内孔趾端臂长a均为臂长La的1/3～1/5。
本发明的进一步实施例中，倒圆半径r约为臂长La的1/8～1/10。
本发明的进一步实施例中，净宽度H为纵骨间距的1.5～2倍。
本发明的进一步实施例中，倒圆半径r为纵骨间距的0.5～1.5倍。尽量减小内孔5周围的应力集中。
本发明的进一步实施例中，考虑到肘板3承受压力时的柱状屈曲要求，沿肘板3的斜边方向平行布置若干骨材。骨材两端应有效固定，增加肘板3的转动惯量。
本发明的进一步实施例中，肘板3可将现有肘板重量减小20％～30％，焊接长度能减小20％～30％。而且有限元分析结果显示，如果仅优化肘板内部边界的形状，斜撑式肘板的最大应力与常规肘板几乎相等；如果同时优化肘板内部边界和自由边界的形状，则斜撑式肘板的最大应力低于常规肘板，这说明本发明具有良好的实用价值。
本发明的进一步实施例中，上述参数具有一般适用性，但当横肘板1和纵肘板2的夹角接近0度或者接近180度这些极限状态时，本发明所述边界参数不再适用，但可利用本发明所述力学原理，同样获得较高的材料删除率。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。