本文關(guān)鍵詞：水下非接觸爆炸沖擊波作用下艦船結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)與抗沖擊性研究

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【摘要】：軍艦作為海上的作戰(zhàn)平臺,從它問世之日起,就面臨著敵方各種武器攻擊爆炸所產(chǎn)生沖擊的威脅。而且在現(xiàn)代海戰(zhàn)中,隨著水中兵器、導(dǎo)彈和激光彈的快速發(fā)展,炸藥當(dāng)量及沖擊持續(xù)時間顯著增加,精確的制導(dǎo)技術(shù)使武器命中率在很大程度上得以提高,艦船的沖擊環(huán)境變得更為惡劣。因此,艦船在其服役期間不可避免會面臨沖擊環(huán)境問題,如何提高船體結(jié)構(gòu)和設(shè)備及人員的抗沖擊能力,將直接關(guān)系到艦船在戰(zhàn)斗中的戰(zhàn)斗力和生命力,必須認(rèn)真對待。本文運用理論分析和數(shù)值計算相結(jié)合的方法,對軍艦機艙結(jié)構(gòu)和主機設(shè)備在水下非接觸爆炸沖擊波作用下的動態(tài)響應(yīng)和抗沖擊性進(jìn)行了研究。本文完成了以下工作：(1)介紹了水下非接觸爆炸艦船動態(tài)響應(yīng)及抗沖擊性研究的基本理論。(2)應(yīng)用MSC.Patran和MSC.Dytran軟件數(shù)值模擬水下爆炸沖擊波,將數(shù)值仿真所得的相關(guān)結(jié)果與經(jīng)驗公式的計算結(jié)果進(jìn)行比較可得：當(dāng)計算水域的網(wǎng)格劃分適當(dāng)時,計算值和經(jīng)驗值整體吻合得較好。因此,本文數(shù)值計算的方法能夠較好地仿真水下爆炸的爆轟過程和沖擊波的傳播過程。(3)對水下非接觸爆炸沖擊波作用下簡單加筋板的動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值仿真計算。(4)選取的研究對象為艦船機艙,包括機艙結(jié)構(gòu)、主機基座和主機設(shè)備等。選取多種計算工況,如：炸藥當(dāng)量一定時,改變爆距(指炸藥距離水面的垂向距離)形成幾種工況；或者爆距一定時,改變炸藥當(dāng)量形成另外幾種工況。此外,為考慮舷側(cè)不同角度爆炸對機艙艙段動態(tài)響應(yīng)的影響,在某一確定爆距和炸藥當(dāng)量時,如本文中選取爆距為30m,炸藥當(dāng)量為300kg,然后依次選取爆炸的方位角度θ為15°、30°、45°、60°。最后,選取機艙內(nèi)若干位置作為考察點。通過改變計算工況對軍艦機艙艙段在水下非接觸爆炸沖擊波作用下的動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值仿真計算,得到了結(jié)構(gòu)和設(shè)備的動態(tài)響應(yīng),分析并總結(jié)規(guī)律。對水下非接觸爆炸沖擊波作用下軍艦機艙艙段的抗沖擊性進(jìn)行了研究。主要考慮兩個方面：一方面是機艙結(jié)構(gòu)的抗沖擊性研究。以水下非接觸爆炸沖擊波作用下塑性變形能吸收特性作為參考,通過改變雙層底間縱桁的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行數(shù)值計算,并與傳統(tǒng)底縱桁結(jié)構(gòu)形式的計算結(jié)果進(jìn)行分析對比,得到相關(guān)結(jié)論。另一方面是設(shè)備的抗沖擊性研究。通過改變基座面板和縱向腹板的厚度進(jìn)行對設(shè)備抗沖擊性的研究。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U674.70

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本文編號：1230345