本文關(guān)鍵詞：新型夾芯板雙層艙壁在侵徹載荷作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)研究

  更多相關(guān)文章： 侵徹 高速破片 新型雙層艙壁 動(dòng)態(tài)響應(yīng)

【摘要】：艦船是當(dāng)今海戰(zhàn)中的主要武器平臺(tái),也是主要受攻擊的對象,且由于其目標(biāo)大,易被發(fā)現(xiàn),在戰(zhàn)場上起著關(guān)鍵性的作用。艦船橫艙壁結(jié)構(gòu)是艦船安全性及生命力的重要保障,關(guān)系到艦船彈藥艙、安全艙和機(jī)艙等重要部位的安全,是艦船主要防護(hù)結(jié)構(gòu)。穿甲彈及半穿甲彈穿透艦船的舷側(cè)外板,在艙室內(nèi)部爆炸,產(chǎn)生大量的高速破片,并對艦船艙壁等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生侵徹作用,使艦船失去戰(zhàn)斗力甚至沉沒。因此,研究艦船艙壁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和防護(hù)性能,設(shè)計(jì)抗爆抗侵徹性能優(yōu)越的新型艙壁結(jié)構(gòu)型式,對提高艦船的抗爆能力和艦船生命力具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和軍用價(jià)值。本文基于破片侵徹靶板理論,結(jié)合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析軟件,對破片侵徹艦船艙壁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程展開了研究。首先,對高速破片侵徹夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)過程進(jìn)行數(shù)值研究,包括艙壁結(jié)構(gòu)簡化、侵徹點(diǎn)位置和網(wǎng)格尺寸確定等方面的研究,得到高速破片侵徹雙層艙壁的有限元計(jì)算方法;其次,基于破片侵徹靶板理論及夾芯板可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、易變形吸能及不太復(fù)雜的建造工藝性優(yōu)點(diǎn),初步設(shè)計(jì)X型、Y型、圓型和混合型四種夾芯板雙層艙壁,并以X型夾芯板雙層艙壁為例,研究高速破片侵徹新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。再對比研究X型、Y型、圓型和混合型四種夾芯雙層艙壁結(jié)構(gòu)抗侵徹性能,從而提出抗侵徹防護(hù)性能最優(yōu)的新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu);最后,對抗侵徹性能最優(yōu)的混合型夾芯雙層艙壁結(jié)構(gòu),采用正交試驗(yàn)優(yōu)化方法,對艙壁結(jié)構(gòu)的面板厚度、背板厚度、夾芯厚度和夾芯間距等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到抗破片侵徹性能最優(yōu)的雙層艙壁結(jié)構(gòu)參數(shù)。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)侵徹理論研究及其仿真方法驗(yàn)證。研究穿甲及侵徹的相關(guān)理論,包括靶板及侵徹類型的分類、靶板及彈體破壞形式和薄靶板侵徹機(jī)理等,為后續(xù)高速破片侵徹新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)數(shù)值研究提供理論依據(jù)。(2)高速破片侵徹新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)仿真方法研究。結(jié)合動(dòng)力學(xué)軟件MSC.Dytran對高速破片侵徹典型夾芯板(I型)雙層艙壁結(jié)構(gòu)過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究,根據(jù)艙壁結(jié)構(gòu)損傷的特點(diǎn),對雙層艙壁結(jié)構(gòu)簡化處理、網(wǎng)格大小、材料模型、載荷模型和邊界條件等進(jìn)行一系列研究,從而建立高速破片侵徹雙層艙壁有限元計(jì)算方法。(3)高速破片侵徹新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究�；谄破謴匕邪謇碚摷皧A芯板可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、易變形吸能及不太復(fù)雜的建造工藝性的優(yōu)點(diǎn),初步設(shè)計(jì)X型、Y型、圓形和混合型四種新型夾芯板雙層艙壁,并以X型夾芯板雙層艙壁為例,研究雙層艙壁在高速破片侵徹載荷作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)過程,包括艙壁結(jié)構(gòu)速度、加速度、變形、應(yīng)力、應(yīng)變及吸能等。再對比研究這四種新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)的抗破片侵徹防護(hù)性能,提出抗侵徹防護(hù)性能最優(yōu)的新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)型式。(4)新型雙層艙壁結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)優(yōu)化研究�；诳骨謴匦阅茏顑�(yōu)的混合型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu),采用正交試驗(yàn)優(yōu)化方法,對雙層艙壁結(jié)構(gòu)面板厚度、背板厚度、夾芯厚度和夾芯間距等尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,最終得到抗破片侵徹性能最優(yōu)的艙壁結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：侵徹 高速破片 新型雙層艙壁 動(dòng)態(tài)響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第1章 緒論13-20
• 1.1 課題研究背景和意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展14-18
• 1.2.1 高速破片侵徹14-17
• 1.2.2 艦船新型艙壁結(jié)構(gòu)型式17-18
• 1.3 本文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)18-20
• 1.3.1 本文的研究內(nèi)容18-19
• 1.3.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)19-20
• 第2章 侵徹理論研究及其仿真方法驗(yàn)證20-34
• 2.1 引言20
• 2.2 侵徹理論20-25
• 2.2.1 侵徹類型20-22
• 2.2.2 靶板分類22-23
• 2.2.3 靶板破壞形式23-24
• 2.2.4 彈體破壞形式24-25
• 2.3 薄靶板侵徹原理25-30
• 2.3.1 薄靶板侵徹特點(diǎn)25
• 2.3.2 薄靶板變形理論25-26
• 2.3.3 變形彈體多階段擠鑿機(jī)理26-30
• 2.4 數(shù)值仿真模型驗(yàn)證30-33
• 2.4.1 模型建立30-31
• 2.4.2 材料模型31
• 2.4.3 接觸算法31
• 2.4.4 結(jié)果分析31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 高速破片侵徹新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)仿真方法研究34-44
• 3.1 引言34
• 3.2 高速破片侵徹雙層艙壁仿真方法研究34-42
• 3.2.1 艙壁模型的建立34-35
• 3.2.2 侵徹載荷確定35-36
• 3.2.3 破片侵徹位置確定36-37
• 3.2.4 艙壁結(jié)構(gòu)簡化37-41
• 3.2.5 計(jì)算網(wǎng)格尺寸確定41-42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 第4章 高速破片侵徹艦船新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)研究44-66
• 4.1 引言44
• 4.2 新型夾芯板雙層艙壁在侵徹載荷作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)研究44-58
• 4.2.1 模型建立44-46
• 4.2.2 計(jì)算結(jié)果分析46-58
• 4.3 新型夾芯板雙層艙壁結(jié)構(gòu)抗侵徹性能比較研究58-64
• 4.3.1 模型建立58-60
• 4.3.2 計(jì)算結(jié)果與分析60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 第5章 新型雙層艙壁結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究66-81
• 5.1 引言66
• 5.2 正交試驗(yàn)法簡介66-67
• 5.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)67-79
• 5.3.1 侵徹模型67-68
• 5.3.2 因素水平表及正交試驗(yàn)表68-69
• 5.3.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析69-79
• 5.4 本章小結(jié)79-81
• 結(jié)論81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文87-89
• 致謝89

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 易;澳大利亞開展裝甲侵徹研究[J];兵器材料與力學(xué);1984年06期

2 張瑞萍 ,周長省;彈箭侵徹器侵徹彈道的理論研究和分析計(jì)算[J];兵工學(xué)報(bào);1990年03期

3 沈培輝,王曉鳴,趙國志;分段桿侵徹增量分析[J];彈道學(xué)報(bào);1999年04期

4 康敬欣 ,李科杰 ,宋萍 ,黃祖光;小波包在硬目標(biāo)侵徹仿真結(jié)果分析中的應(yīng)用[J];探測與控制學(xué)報(bào);2002年04期

5 歐陽春,趙國志,杜中華,李文彬;彈丸垂直侵徹鋼筋混凝土介質(zhì)的工程解析模型[J];爆炸與沖擊;2004年03期

6 楊冬梅,王曉鳴;反機(jī)場彈藥斜侵徹多層介質(zhì)靶的三維數(shù)值仿真[J];彈道學(xué)報(bào);2004年03期

7 張德志,張向榮,林俊德,唐潤棣;高強(qiáng)鋼彈對花崗巖正侵徹的實(shí)驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年09期

8 任波,王乘;并行沖擊/侵徹有限元數(shù)值模擬技術(shù)[J];爆炸與沖擊;2005年03期

9 王峰,王肖鈞,胡秀章,劉文韜;卵形桿彈對鋁靶的斜侵徹[J];爆炸與沖擊;2005年03期

10 王金峰;關(guān)于侵徹問題研究現(xiàn)狀的綜述[J];中國科技信息;2005年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫桂娟;張慶明;王幸;劉瑞朝;黃家蓉;何翔;;高g值侵徹過載測試相關(guān)技術(shù)研究[A];第一屆全國工程安全與防護(hù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

2 劉海鵬;高世橋;梁新建;;一種基于空穴膨脹理論的侵徹混凝土修正模型[A];第九屆全國沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊）[C];2009年

3 樓建鋒;;鎢合金桿侵徹半無限厚鋁合金靶的數(shù)值研究[A];第八屆全國沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)會(huì)議論文集[C];2007年

4 武海軍;黃風(fēng)雷;王一楠;;高速彈體非正侵徹混凝土試驗(yàn)研究[A];第八屆全國爆炸力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

5 蔣建偉;門建兵;王樹有;;混凝土侵徹?cái)?shù)值計(jì)算方法的對比分析[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

6 陳小偉;李小笠;陳裕澤;武海軍;黃風(fēng)雷;;剛性彈侵徹動(dòng)力學(xué)中的第三無量綱數(shù)[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

7 高進(jìn)忠;舒鵬;;動(dòng)能侵徹硬回收測量技術(shù)研究[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

8 楊大峰;劉國權(quán);;陶瓷纖維復(fù)合材料抗彈侵徹計(jì)算模型研究[A];第九屆全國沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊）[C];2009年

9 呂中杰;;彈體斜侵徹混凝土過程中的方向偏轉(zhuǎn)[A];第九屆全國沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊）[C];2009年

10 楊大峰;劉國權(quán);;陶瓷纖維復(fù)合材料抗彈侵徹計(jì)算模型研究[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉麗;彈道明膠的沖擊與侵徹動(dòng)力學(xué)研究[D];浙江大學(xué);2014年

2 李艷;侵爆荷載作用下半無限巖土介質(zhì)的力學(xué)性能及邊坡穩(wěn)定性研究[D];長安大學(xué);2015年

3 王娟;長桿彈侵徹有限直徑金屬厚靶的理論與數(shù)值分析[D];長安大學(xué);2015年

4 錢飛;高速侵徹混凝土彈體的質(zhì)量侵蝕機(jī)理研究[D];北京理工大學(xué);2015年

5 董玉財(cái);管—桿伸出式侵徹體侵徹機(jī)理及相關(guān)問題研究[D];南京理工大學(xué);2014年

6 劉宗寶;基于彈引系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的侵徹起爆控制技術(shù)[D];北京理工大學(xué);2016年

7 徐建波;長桿射彈對混凝土的侵徹特性研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2001年

8 樓建鋒;侵徹半無限厚靶的理論模型與數(shù)值模擬研究[D];中國工程物理研究院;2012年

9 閃雨;彈體非正侵徹混凝土質(zhì)量侵蝕與運(yùn)動(dòng)軌跡研究[D];北京理工大學(xué);2015年

10 趙曉寧;高速彈體對混凝土侵徹效應(yīng)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李浩凱;基于有限元方法的鋼板—混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)抗侵徹力學(xué)性能研究[D];南京理工大學(xué);2015年

2 毛磊;軟介質(zhì)回收裝置的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

3 劉荔斌;坦克炮子母彈及其時(shí)間引信相關(guān)技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

4 劉先應(yīng);高速侵徹混凝土的局部響應(yīng)行為研究[D];太原理工大學(xué);2016年

5 趙奇;彈體侵徹靶板過程中彈體溫度場數(shù)值模擬研究[D];中北大學(xué);2016年

6 王永峰;基于微小型測試儀的侵徹過載測試技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2016年

7 劉超;未爆彈侵徹機(jī)場道面的數(shù)值模擬分析[D];中北大學(xué);2016年

8 周小淞;碰目標(biāo)瞬時(shí)侵徹引信快速反應(yīng)技術(shù)[D];中北大學(xué);2016年

9 張明;Kevlar129/EVA復(fù)合材料抗彈性能數(shù)值模擬研究[D];中北大學(xué);2016年

10 馮杰;彈體非正侵徹混凝土薄靶姿態(tài)偏轉(zhuǎn)數(shù)值模擬研究[D];北京理工大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：1039214