本文關(guān)鍵詞：水下爆炸沖擊波對(duì)船體結(jié)構(gòu)的損傷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2008年

水下爆炸沖擊波對(duì)船體結(jié)構(gòu)的損傷研究

鄭思頊  

【摘要】： 艦船在進(jìn)行海戰(zhàn)過程中,常常會(huì)遭到敵方反艦武器的攻擊,使船體結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷,輕則變形,重則破裂。與潛艇相比,水面船更容易成為攻擊的目標(biāo),因此為了提高水面船的戰(zhàn)斗力,提高其抗爆能力是一個(gè)有效的途徑。 眾所周知,炸藥在水下爆炸和在空氣中爆炸度對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞是效果是不同的。炸藥在水中爆炸能夠產(chǎn)生沖擊波,沖擊波作用時(shí)間短,但壓力極大,往往能夠使艦船產(chǎn)生嚴(yán)重變形甚至破裂。所以研究船舶在沖擊波作用下的響應(yīng)對(duì)提高艦船的抗爆能了具有重要意義。本文就是在這樣的背景下,使用有限元軟件ABAQUS對(duì)某船進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算,并與相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照,計(jì)算結(jié)果較好。 本文首先對(duì)水下爆炸的現(xiàn)象進(jìn)行了學(xué)習(xí)研究,并了解了沖擊波的物理特性,在此基礎(chǔ)上,利用經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式,對(duì)水下爆炸產(chǎn)生的壓力載荷進(jìn)行了編程計(jì)算計(jì)算出了對(duì)某船數(shù)值模擬所要的沖擊波載荷數(shù)據(jù)。 其次學(xué)習(xí)并掌握了ABAQUS計(jì)算水下爆炸的技術(shù),對(duì)一圓柱殼進(jìn)行了水下爆炸沖擊波載荷作用的響應(yīng)分析,進(jìn)行了空殼與注滿水兩種工況下的響應(yīng),結(jié)果表明,注入的水增強(qiáng)了圓柱殼在水下爆炸中響應(yīng)。 最后,參閱某船的相關(guān)圖紙,利用ANSYS軟件和HYPERMESH軟件建立了其幾何模型并劃分了網(wǎng)格,通過ABAQUS軟件計(jì)算了該船的自然頻率,驗(yàn)證了所建立的有限元模型較好能夠很好的模擬實(shí)船的質(zhì)量、剛度等特征量,最后對(duì)該船進(jìn)行了數(shù)值分析,結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值擬和較好。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：U661.4
【目錄】：

摘要4-5

Abstract5-8

1 緒論8-21

1.1 研究的目的和意義8-9

1.2 國(guó)內(nèi)外已取得成果與現(xiàn)狀9-19

1.2.1 非接觸水下爆炸載荷以及傳遞研究概述10-13

1.2.2 非接觸水下爆炸作用下的動(dòng)響應(yīng)概述13-16

1.2.3 非接觸水下爆炸流固耦合動(dòng)力學(xué)概述16-17

1.2.4 非接觸水下爆炸數(shù)值計(jì)算研究概述17-19

1.3 本文的研究方法及內(nèi)容19-21

2 水下爆炸基本理論21-30

2.1 水下爆炸的現(xiàn)象特點(diǎn)21-23

2.2 水下爆炸沖擊載荷的計(jì)算23-26

2.3 氣泡的運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生的壓力26-28

2.4 自由表面和底部的影響28

2.5 經(jīng)驗(yàn)公式的算例28-29

2.6 本章小結(jié)29-30

3 ABAQUS軟件介紹及其在水下爆炸方面的處理能力30-39

3.1 ABAQUS軟件簡(jiǎn)介30-31

3.2 ABAQUS軟件計(jì)算水下爆炸問題的理論基礎(chǔ)31-38

3.2.1 水介質(zhì)的基本方程31-35

3.2.2 離散化的流-固耦合方程35-37

3.2.3 爆炸載荷的處理37-38

3.3 本章小結(jié)38-39

4 水下爆炸沖擊波作用下圓柱殼注水與否的動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究39-49

4.1 無水圓柱殼的水下爆炸響應(yīng)39-45

4.1.1 有限元模型39-41

4.1.2 計(jì)算結(jié)果與分析41-45

4.2 注滿水圓柱殼的水下爆炸響應(yīng)45-47

4.2.1 有限元模型45

4.2.2 計(jì)算結(jié)果與分析45-47

4.3 結(jié)果比較47-48

4.4 本章小結(jié)48-49

5 水下爆炸沖擊波對(duì)艦船結(jié)構(gòu)的損傷研究49-82

5.1 計(jì)算模型簡(jiǎn)介49-52

5.2 船舶頻率計(jì)算52-57

5.2.1 頻率分析基本理論53-55

5.2.2 頻率計(jì)算結(jié)果55-57

5.3 船舶水下爆炸響應(yīng)分析57-81

5.3.1 船體的加速度響應(yīng)58-64

5.3.2 船體的應(yīng)力響應(yīng)64-69

5.3.3 船體的位移響應(yīng)69-75

5.3.4 船體的速度響應(yīng)75-81

5.4 本章小結(jié)81-82

結(jié)論82-83

參考文獻(xiàn)83-86

攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況86-87

致謝87-88

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【引證文獻(xiàn)】

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7 胡棟;袁長(zhǎng)迎;吳旌賀;李萍;孫珠妹;薛米安;葉松;;苯在沖擊波作用下碳生成的微觀機(jī)理研究[A];第十四屆全國(guó)激波與激波管學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2010年

8 甘云丹;宋力;楊黎明;張慶明;;聚脲涂覆鋼板水下爆炸抗沖擊實(shí)驗(yàn)研究[A];第十屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

9 藺世龍;劉景昌;辛佩珠;王建軍;冶建宏;時(shí)貴玉;李斌;陶明德;李光華;王世鋒;姚鍵;周建光;李玉節(jié);楊云川;王慶蓉;高雋;夏云寶;何斌;倪永良;;水下爆炸損傷生物力學(xué)及病理形態(tài)改變的實(shí)驗(yàn)研究[A];第六屆全國(guó)生物醫(yī)學(xué)體視學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第九屆全軍軍事病理學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議、第五屆全軍定量病理學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2005年

10 賈則;宋敬利;金輝;張姝紅;陳高杰;;水下爆炸結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)信號(hào)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸鈁A];第十屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 浙江省總工會(huì)供稿;[N];溫州日?qǐng)?bào);2006年

2 張國(guó)生 宋麗華;[N];中國(guó)保險(xiǎn)報(bào);2003年

3 譚益新　于清祥　玉雷;[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2003年

4 朱繼東　　;[N];經(jīng)濟(jì)參考報(bào);2005年

5 記者 何超群;[N];紹興日?qǐng)?bào);2007年

6 記者　周夢(mèng)榕;[N];新華每日電訊;2006年

7 本版編輯 徐應(yīng)東 張衛(wèi)茹 覃振東 羅木森;[N];戰(zhàn)士報(bào);2006年

8 辛華;[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2006年

9 張之花;[N];房地產(chǎn)時(shí)報(bào);2006年

10 劉詠秋;[N];人民日?qǐng)?bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王振宇;水下爆炸作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

2 譚海濤;受水下爆炸載荷作用的船體結(jié)構(gòu)可靠性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

3 賈憲振;基于通用程序的水下爆炸及其對(duì)結(jié)構(gòu)作用的數(shù)值模擬研究[D];南京理工大學(xué);2008年

4 楊文山;水下接觸爆炸艦船局部毀傷及防護(hù)機(jī)理[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

5 余曉菲;加筋圓柱殼在水下爆炸載荷作用下的動(dòng)力響應(yīng)及動(dòng)力屈曲[D];華中科技大學(xué);2007年

6 劉建湖;艦船非接觸水下爆炸動(dòng)力學(xué)的理論與應(yīng)用[D];中國(guó)船舶科學(xué)研究中心;2002年

7 張科強(qiáng);沖擊波誘導(dǎo)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化的機(jī)制[D];吉林大學(xué);2008年

8 張阿漫;水下爆炸氣泡三維動(dòng)態(tài)特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

9 顧永玉;金屬板料激光沖擊成形的理論研究[D];江蘇大學(xué);2007年

10 劉雙菊;樁—板不同連接方式沉降機(jī)理及在路基處理中的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭思頊;水下爆炸沖擊波對(duì)船體結(jié)構(gòu)的損傷研究[D];大連理工大學(xué);2008年

2 謝暉;水下沖擊波作用下水面結(jié)構(gòu)物動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

3 江淼;艦船結(jié)構(gòu)水下非接觸爆炸下動(dòng)力響應(yīng)研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

4 于海霞;鋼纖維混凝土基本性能及市政構(gòu)件應(yīng)用試驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2006年

5 欒心國(guó);樁—網(wǎng)復(fù)合地基的沉降計(jì)算與有限元分析[D];大連理工大學(xué);2007年

6 吳建強(qiáng);巷道圍巖應(yīng)力測(cè)試若干問題的有限元分析[D];安徽理工大學(xué);2008年

7 鄭洪光;扣件式鋼管腳手架穩(wěn)定極限承載能力的有限元分析[D];煙臺(tái)大學(xué);2009年

8 張治國(guó);轎車前部車身結(jié)構(gòu)靜態(tài)強(qiáng)度計(jì)算及動(dòng)態(tài)分析[D];吉林大學(xué);2005年

9 高暉;ABAQUS在軟基固結(jié)過程分析中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

10 呂兆慶;地面超載作用下的基坑穩(wěn)定性研究[D];中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所;2006年

  本文關(guān)鍵詞：水下爆炸沖擊波對(duì)船體結(jié)構(gòu)的損傷研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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