本文關(guān)鍵詞：沖擊波載荷作用下艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)及加強措施研究

  更多相關(guān)文章： 艙內(nèi)爆炸 沖擊波 結(jié)構(gòu)響應(yīng) 艙壁結(jié)構(gòu)型式

【摘要】：在現(xiàn)代海戰(zhàn)中,由于穿甲技術(shù)的迅猛發(fā)展,必然會引起穿甲導(dǎo)彈在艦船內(nèi)部發(fā)生爆炸。隨著爆炸當(dāng)量和爆炸沖擊波持續(xù)時間的明顯增加,艦船艙壁結(jié)構(gòu)所承受的爆炸沖擊載荷更為惡劣。艙壁結(jié)構(gòu)在短時間內(nèi)將承受巨大的爆炸沖擊,這對其抗爆抗沖擊能力有了更高的要求。因此,積極開展沖擊波載荷作用下艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)及加強措施研究,對提高艦船的生命力和戰(zhàn)斗力具有重要的意義。本文在爆炸沖擊波理論的基礎(chǔ)上,研究空中爆炸沖擊波的數(shù)值仿真方法,開展了數(shù)值仿真技術(shù)的研究,并以我國典型作戰(zhàn)艦船中的重點艙室為研究對象,對其結(jié)構(gòu)的簡化原則及建模標(biāo)準(zhǔn)化進行了研究,獲得典型艦船的數(shù)值仿真有限元模型,再在沖擊波載荷下對艙壁結(jié)構(gòu)進行響應(yīng)分析,以及響應(yīng)預(yù)報并回歸經(jīng)驗公式,最后對艙壁結(jié)構(gòu)進行加強措施研究,獲得抗爆抗沖擊性能更優(yōu)的艙壁結(jié)構(gòu)型式。主要研究內(nèi)容如下:(1)研究爆炸沖擊波理論,開展了有限元數(shù)值仿真技術(shù)的研究,并驗證其可行性。在爆炸沖擊波理論基礎(chǔ)上,結(jié)合有限元MSC.DYTRAN基本理論,建立典型的平板結(jié)構(gòu)模型,研究了空中爆炸沖擊波的數(shù)值仿真方法,開展了數(shù)值仿真技術(shù)的研究,并將數(shù)值模擬計算結(jié)果與理論計算值進行比較,驗證了此數(shù)值仿真技術(shù)的可行性;(2)對艙室結(jié)構(gòu)進行簡化以及建模標(biāo)準(zhǔn)化研究。在沖擊波載荷下對艙室個數(shù)以及艙壁構(gòu)件進行簡化,確定簡化的有限元模型。在此簡化模型的基礎(chǔ)上,分別對歐拉網(wǎng)格大小、邊界條件、耦合面大小、耦合方法、求解方法,進行數(shù)值仿真分析計算,最終確定該典型艙室結(jié)構(gòu)的有限元建模標(biāo)準(zhǔn);(3)沖擊波載荷下艙壁結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析以及響應(yīng)預(yù)報。對典型艦船進行重要艙室結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬研究,分析爆炸沖擊波對艙壁結(jié)構(gòu)的影響,并計算艙壁結(jié)構(gòu)在不同爆炸載荷下的結(jié)構(gòu)響應(yīng),回歸艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)與爆炸距離、爆炸當(dāng)量之間的關(guān)系,實現(xiàn)對典型艦船艙壁結(jié)構(gòu)抗沖擊性能的快速、準(zhǔn)確預(yù)報;(4)艙壁結(jié)構(gòu)的加強措施研究。針對爆炸沖擊波對艙壁結(jié)構(gòu)的破壞特征,考慮對艙壁結(jié)構(gòu)進行局部加強,設(shè)計三種新型單層艙壁結(jié)構(gòu)型式,結(jié)合數(shù)值仿真技術(shù),比較艙壁結(jié)構(gòu)在加強措施下的爆炸響應(yīng),從而得到抗爆抗沖擊性能較優(yōu)的艙壁結(jié)構(gòu)型式。
【關(guān)鍵詞】：艙內(nèi)爆炸 沖擊波 結(jié)構(gòu)響應(yīng) 艙壁結(jié)構(gòu)型式
【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】：2015
【分類號】：U674.70
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-15
• 第1章 緒論15-21
• 1.1 課題的研究背景和意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進展16-19
• 1.2.1 空中爆炸沖擊波研究現(xiàn)狀與進展16-19
• 1.2.2 艙壁結(jié)構(gòu)抗爆抗沖擊研究現(xiàn)狀19
• 1.3 本文研究內(nèi)容和創(chuàng)新點19-21
• 1.3.1 本文的研究內(nèi)容19-20
• 1.3.2 本文的創(chuàng)新點20-21
• 第2章 空中爆炸沖擊波理論及數(shù)值仿真方法研究21-40
• 2.1 引言21
• 2.2 空中爆炸沖擊波理論21-28
• 2.2.1 爆炸沖擊波與爆轟波21-26
• 2.2.2 空中爆炸沖擊波的傳播理論26-28
• 2.3 MSC.DYTRAN的基本理論28-33
• 2.3.1 顯式時間積分法29-30
• 2.3.2 MSC.DYTRAN程序中歐拉方程求解的基本理論30-33
• 2.4 沖擊波載荷下典型平板結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析33-39
• 2.4.1 沖擊波載荷下平板塑性變形的理論分析方法34-35
• 2.4.2 方板在空爆沖擊波載荷下的有限元模擬35-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第3章 艙壁結(jié)構(gòu)建模技術(shù)化方法研究40-63
• 3.1 序言40
• 3.2 艙內(nèi)空爆沖擊波載荷作用下艙壁結(jié)構(gòu)的簡化研究40-55
• 3.2.1 艙室個數(shù)簡化40-50
• 3.2.2 艙壁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的簡化50-55
• 3.3 艙內(nèi)空爆沖擊波載荷作用下艙室結(jié)構(gòu)的建模參數(shù)研究55-62
• 3.3.1 模型歐拉網(wǎng)格大小55-56
• 3.3.2 模型邊界條件的選擇56-57
• 3.3.3 耦合面的選取57-59
• 3.3.4 耦合方法的選取59-60
• 3.3.5 求解器的選取60-62
• 3.4 本章小結(jié)62-63
• 第4章 沖擊波載荷下艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究63-79
• 4.1 引言63
• 4.2 有限元模型的建立63-65
• 4.2.1 艙室結(jié)構(gòu)模型63-64
• 4.2.2 模型材料參數(shù)64-65
• 4.3 計算結(jié)果分析65-70
• 4.3.1 艙壁結(jié)構(gòu)的沖擊波傳播及破壞模式65-67
• 4.3.2 艙壁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與應(yīng)變67-68
• 4.3.3 艙壁結(jié)構(gòu)的吸能特性68
• 4.3.4 艙壁結(jié)構(gòu)的速度、加速度特性68-69
• 4.3.5 艙壁結(jié)構(gòu)的變形特性69-70
• 4.4 不同爆炸工況下艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)結(jié)果分析70-77
• 4.4.1 MATLAB軟件介紹及曲線擬合方法70-72
• 4.4.2 特定起爆位置不同炸藥量時的結(jié)構(gòu)響應(yīng)72-75
• 4.4.3 特定炸藥量不同爆距時的結(jié)構(gòu)響應(yīng)75-77
• 4.5 本章小結(jié)77-79
• 第5章 艙壁結(jié)構(gòu)加強措施研究79-90
• 5.1 引言79
• 5.2 艙壁結(jié)構(gòu)抗爆性能的評判標(biāo)準(zhǔn)79-80
• 5.3 新型單層艙壁結(jié)構(gòu)抗爆抗沖擊有限元分析80-88
• 5.3.1 新型單層艙壁結(jié)構(gòu)模型設(shè)計80-82
• 5.3.2 計算結(jié)果及分析82-88
• 5.4 本章小結(jié)88-90
• 5.4.1 本章結(jié)論88-89
• 5.4.2 結(jié)果展望89-90
• 結(jié)論90-93
• 參考文獻93-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文96-97
• 致謝97

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 吳義田;張慶明;;近距離爆炸下不同厚度靶板的動態(tài)響應(yīng)分析[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2007年07期

2 李守巨，劉迎曦，王全增，，周承芳;可燃?xì)怏w爆炸時作用在結(jié)構(gòu)上荷載的研究[J];爆破;1996年02期

3 吳迪;張世聯(lián);;空中爆炸下艦船動態(tài)響應(yīng)數(shù)值模擬[J];艦船科學(xué)技術(shù);2007年06期

4 唐文勇，陳鐵云;加筋板結(jié)構(gòu)的塑性動力響應(yīng)分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;1996年08期

本文編號：1126616