為探究舷側(cè)近距離爆炸對水面艦船的毀傷效應(yīng),設(shè)計了大尺度艙段模型,并開展了舷側(cè)近距離水下爆炸試驗(yàn),試驗(yàn)后測量了艙段模型破壞范圍及破壞模式、模型典型部位沖擊環(huán)境數(shù)據(jù)、典型部位動態(tài)響應(yīng)。綜合對比可發(fā)現(xiàn):（1）舷側(cè)近距離水下爆炸下,在爆心區(qū)域可對艙段模型形成嚴(yán)重毀傷破壞,但毀傷范圍有限,基本以局部破壞為主;（2）舷側(cè)近距離水下爆炸下可形成較為明顯的水射流載荷,主要是由氣泡與非完整邊界、自由面在耦合過程中形成的,與傳統(tǒng)研究的氣泡收縮失穩(wěn)引起的水射流載荷形成機(jī)理存在一定的差異;（3）基于板格能量計算方法,建立了舷側(cè)外近距離爆炸下舷側(cè)爆炸破口計算公式,與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好;（4）近距離爆炸下,舷側(cè)外板的破壞模式與爆距存在較大的關(guān)系。本文的研究成果對艦船抗爆防護(hù)具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：爆炸與沖擊. 2020,40(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

模型結(jié)構(gòu)示意圖

本次試驗(yàn)中共布置加速度、中頻振子、應(yīng)變片等3類測點(diǎn)，其中加速度計、中頻振子用于測量艙段模型的沖擊環(huán)境分布規(guī)律，具體測點(diǎn)位置如圖3所示，加速度測點(diǎn)12個，中頻振子測點(diǎn)4個，基本布置在甲板、艙壁等強(qiáng)力構(gòu)件處，試驗(yàn)中加速度傳感器采用BK4371，放大器為BK2635，采樣頻率為50 K，儀器均在計量有效期內(nèi)。應(yīng)變片采用BE120-3BB，應(yīng)變測點(diǎn)主要用于測量艙段模型典型結(jié)構(gòu)位置的沖擊響應(yīng)，測點(diǎn)位置如圖4所示，共布置測點(diǎn)22個，所有測點(diǎn)采用半橋接法，粘貼好的應(yīng)變片涂好703膠密封。所有測點(diǎn)均布置于船舯部位。圖3 艙段模型中縱剖面加速度、中頻振子測點(diǎn)布置示意圖

圖6所示為雙層結(jié)構(gòu)內(nèi)部破壞示意圖，結(jié)合圖5(b）可以看出，試驗(yàn)后靠近爆心區(qū)域雙層底中間沿著裂縫1撕裂，兩側(cè)向內(nèi)凹陷。從內(nèi)部來看，靠近舷側(cè)爆心區(qū)域雙層底毀傷最嚴(yán)重，如圖7所示的A區(qū)域，部分內(nèi)底板板格在舷側(cè)外板及強(qiáng)肋骨的帶動下，與肋板發(fā)生撕裂；部分板格四周出現(xiàn)撕裂，這主要是由于外部雙層底向內(nèi)凹陷，引起部分雙層底內(nèi)板板格處于平面內(nèi)壓縮狀態(tài)，內(nèi)底板板格開始屈曲失穩(wěn)，發(fā)生褶皺隆起變形，板格邊界撕裂，同時邊界交接處還形成較為明顯的部分尖角變形模式。圖7所示的雙層底B區(qū)域，內(nèi)底板板格出現(xiàn)局部失穩(wěn)，產(chǎn)生局部隆起變形，未出現(xiàn)邊界撕裂。圖7所示的雙層底C區(qū)域，板格幾乎未形成較為明顯的塑性變形，內(nèi)底板板格仍具有較強(qiáng)的承載能力。圖7 雙層底模型整體變形破壞示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大型水面艦艇防雷艙結(jié)構(gòu)防護(hù)機(jī)理數(shù)值仿真[J]. 唐廷,朱錫,侯海量,陳長海.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2012(02)
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[3]船體板架在水下接觸爆炸作用下的破口試驗(yàn)[J]. 朱錫,白雪飛,黃若波,劉潤泉,趙耀.  中國造船. 2003(01)

博士論文
[1]水下爆炸下水面艦船結(jié)構(gòu)局部與總體耦合損傷研究[D]. 王海坤.中國艦船研究院 2018



本文編號：3064232