在船舶與海洋工程領(lǐng)域中,水下爆炸問題一直都是學(xué)者們研究的熱點(diǎn),提高艦船的抗爆能力是各國(guó)海軍關(guān)注的重點(diǎn)。水下爆炸載荷常常使艦船產(chǎn)生塑性大變形甚至折斷的情況,因此對(duì)于水下爆炸的研究不僅有助于了解水下爆炸載荷對(duì)于艦船的損傷機(jī)理,而且有助于艦船的抗沖擊設(shè)計(jì),有助于提高海軍艦艇的生命力。水下爆炸對(duì)于艦船的損傷形式主要分為沖擊波對(duì)艦船的損傷、氣泡脈動(dòng)載荷對(duì)艦船的損傷以及空化效應(yīng)對(duì)于艦船的損傷。一直以來對(duì)于沖擊波以及氣泡脈動(dòng)的研究比較多,而對(duì)于水下爆炸空化現(xiàn)象的研究較少,本文主要針對(duì)水下爆炸產(chǎn)生的空化現(xiàn)象進(jìn)行研究。當(dāng)沖擊波到達(dá)流固耦合界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射,反射波與入射波的疊加可能會(huì)使界面附近產(chǎn)生負(fù)壓區(qū),當(dāng)水域中壓力達(dá)到水的空化壓力時(shí)就會(huì)發(fā)生空化現(xiàn)象,空化現(xiàn)象會(huì)對(duì)附近的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生二次加載作用從而對(duì)結(jié)構(gòu)造成損傷。首先本文從水下爆炸流固耦合的基本現(xiàn)象入手,采用聲固耦合方法模擬經(jīng)典Bleich&Sandler一維平板模型中的一維空化現(xiàn)象,通過計(jì)算一維平板模型中的空化區(qū)域范圍與平板速度變化規(guī)律,將計(jì)算結(jié)果與解析解進(jìn)行對(duì)比從而驗(yàn)證了聲固耦合方法計(jì)算水下爆炸及空化問題的準(zhǔn)確性。其次基于軸對(duì)稱模型模擬了無限寬水域... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：112 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１水下爆炸對(duì)艦船毀傷（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）??

是由于沖擊波與反射稀疏波進(jìn)行疊加負(fù)壓區(qū)從而產(chǎn)生空化效應(yīng)。??大量的實(shí)驗(yàn)表明，空化效應(yīng)的存在對(duì)艦船損傷有著較大的影響，空化區(qū)域的破滅往??往會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生二次加載現(xiàn)象從而對(duì)艦船造成損傷，如圖１．１所示為美國(guó)ＤＤＧ－８１驅(qū)逐??艦進(jìn)行水下爆炸實(shí)驗(yàn)時(shí)形成的空化區(qū)域示意圖，從圖中可以看出水下爆炸在水面附近形??成了較大范圍的空化區(qū)域，由此可見水下爆炸載荷下形成空化區(qū)域?qū)ε灤挠绊懯遣豢??忽略的，對(duì)于水下爆炸空化效果的研宄是必要的［３］。??１???一＾?ｔ－ｉ?—，?．?Ｊ?—????圖１．２美國(guó)ＤＤＧ－８１驅(qū)逐艦水下爆炸實(shí)驗(yàn)空化區(qū)域｜４７］??２??

無論是整船的水下爆炸實(shí)船實(shí)驗(yàn)還是艦載設(shè)備的抗沖擊研宄都落后于發(fā)達(dá)國(guó)??家，近些年來隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與軍事實(shí)力的快速發(fā)展，我國(guó)軍隊(duì)也加強(qiáng)了艦船抗水下爆炸??的研宄，并進(jìn)行了多次實(shí)船爆炸實(shí)驗(yàn)｜４１。如圖１．３所示為美國(guó)對(duì)兩柄船塢運(yùn)輸艦梅薩維??德號(hào)進(jìn)行的水下爆炸試驗(yàn)。圖１．５為我國(guó)海軍進(jìn)行實(shí)船水下爆炸實(shí)驗(yàn)。??圖１．３美國(guó)兩柄船塢運(yùn)輸艦梅薩維德號(hào)水下爆炸試驗(yàn)（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）??‘：?、之馨；，??：＇Ｔｓｗ：ｒ．?：?；，：；ｉ：??“：舊ａ－碌一ｔ．?ｎ??圖１．５我國(guó)海軍實(shí)船水下爆炸實(shí)驗(yàn)（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于雙漸近法的水下爆炸流固耦合效應(yīng)研究[D]. 肖巍.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[2]艦船非接觸水下爆炸動(dòng)力學(xué)的理論與應(yīng)用[D]. 劉建湖.中國(guó)船舶科學(xué)研究中心 2002

碩士論文
[1]基于譜單元法的艦船水下爆炸流固耦合機(jī)理研究[D]. 李佳.哈爾濱工程大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3229919