艙內爆炸載荷作用下艙壁板的動力響應分析
發(fā)布時間:2021-12-11 23:07
為研究具有不同邊界條件的艙壁板在爆炸載荷作用下的動力響應,采用通用有限元軟件Abaqus建立完整的艙室結構模型和幾種艙壁板模型。運用解耦的方法得到艙內爆炸時作用于艙室各艙壁上的壓力時間歷程,將該壓力載荷作用到艙室各艙壁上得到其動力響應,比較各種模型的計算結果。結果表明:對于艙壁板模型,釋放艙壁板4邊的3個轉角自由度約束、保留3個位移自由度約束是最合理的邊界條件;艙壁板的長寬比對艙壁板中心位移有較大的影響;釋放艙壁板4邊的轉角自由度約束對艙壁板中心位移的影響較小,轉角自由度約束對艙壁板變形擬合函數(shù)的影響較為明顯。所得到的數(shù)值計算結果可為相關研究提供參考。
【文章來源】:造船技術. 2020,(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
實際船舶艙室及有限元模型
為便于后續(xù)研究,將完整的艙室結構等效成18個完全相同的艙室,每個艙室的幾何尺寸均為3.0m×2.5m×2.5m,去除加強構件,通過等重量原則增加板厚至16 mm,有限元網格是邊長為0.1m的四邊形網格。邊界條件設置為整個艙室結構的邊緣剛性固定,施加邊界約束,通過式(2)計算得到均勻分布的準靜態(tài)壓力為20.375 3 MPa,加載位置為沿艙室縱向的正中間艙壁,完整的艙室結構模型如圖2所示。由于艙內爆炸過程非常迅速,計算時間通常采用毫秒級別,取50 ms,在隱藏外側艙壁結構后,周邊板的變形很小,可忽略不計,加載艙壁在最終時刻的變形云圖如圖3所示,最大變形為374.9mm。
由于艙內爆炸過程非常迅速,計算時間通常采用毫秒級別,取50 ms,在隱藏外側艙壁結構后,周邊板的變形很小,可忽略不計,加載艙壁在最終時刻的變形云圖如圖3所示,最大變形為374.9mm。2 艙壁模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近場爆炸作用下水下目標結構毀傷特性[J]. 況貺. 造船技術. 2018(03)
[2]高速破片侵徹作用下艦船艙壁結構形式及動態(tài)響應研究[J]. 張偉. 中外船舶科技. 2013 (02)
[3]隨機波浪載荷作用下深水自升式海洋平臺動力響應分析[J]. 嵇春艷,劉聰. 造船技術. 2012(05)
[4]爆炸載荷作用下艦船板架的變形與斷裂研究綜述[J]. 姚熊亮,楊樹濤,張阿漫. 中國艦船研究. 2009(01)
[5]爆炸載荷作用下加筋板的失效模式分析及結構優(yōu)化設計[J]. 侯海量,朱錫,古美邦. 爆炸與沖擊. 2007(01)
[6]45鋼動態(tài)塑性本構參量與驗證[J]. 陳剛,陳忠富,陶俊林,牛偉,張青平,黃西成. 爆炸與沖擊. 2005(05)
[7]矩形薄板在不同邊界條件下的固有振動分析[J]. 袁熙,李舜酩. 航空發(fā)動機. 2005(03)
[8]固支方板對水中爆炸作用的動態(tài)響應研究[J]. 吳成,金儼,李華新. 高壓物理學報. 2003(04)
碩士論文
[1]高速破片侵徹作用下艦船艙壁結構型式及動態(tài)響應研究[D]. 張偉.江蘇科技大學 2014
本文編號:3535563
【文章來源】:造船技術. 2020,(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
實際船舶艙室及有限元模型
為便于后續(xù)研究,將完整的艙室結構等效成18個完全相同的艙室,每個艙室的幾何尺寸均為3.0m×2.5m×2.5m,去除加強構件,通過等重量原則增加板厚至16 mm,有限元網格是邊長為0.1m的四邊形網格。邊界條件設置為整個艙室結構的邊緣剛性固定,施加邊界約束,通過式(2)計算得到均勻分布的準靜態(tài)壓力為20.375 3 MPa,加載位置為沿艙室縱向的正中間艙壁,完整的艙室結構模型如圖2所示。由于艙內爆炸過程非常迅速,計算時間通常采用毫秒級別,取50 ms,在隱藏外側艙壁結構后,周邊板的變形很小,可忽略不計,加載艙壁在最終時刻的變形云圖如圖3所示,最大變形為374.9mm。
由于艙內爆炸過程非常迅速,計算時間通常采用毫秒級別,取50 ms,在隱藏外側艙壁結構后,周邊板的變形很小,可忽略不計,加載艙壁在最終時刻的變形云圖如圖3所示,最大變形為374.9mm。2 艙壁模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近場爆炸作用下水下目標結構毀傷特性[J]. 況貺. 造船技術. 2018(03)
[2]高速破片侵徹作用下艦船艙壁結構形式及動態(tài)響應研究[J]. 張偉. 中外船舶科技. 2013 (02)
[3]隨機波浪載荷作用下深水自升式海洋平臺動力響應分析[J]. 嵇春艷,劉聰. 造船技術. 2012(05)
[4]爆炸載荷作用下艦船板架的變形與斷裂研究綜述[J]. 姚熊亮,楊樹濤,張阿漫. 中國艦船研究. 2009(01)
[5]爆炸載荷作用下加筋板的失效模式分析及結構優(yōu)化設計[J]. 侯海量,朱錫,古美邦. 爆炸與沖擊. 2007(01)
[6]45鋼動態(tài)塑性本構參量與驗證[J]. 陳剛,陳忠富,陶俊林,牛偉,張青平,黃西成. 爆炸與沖擊. 2005(05)
[7]矩形薄板在不同邊界條件下的固有振動分析[J]. 袁熙,李舜酩. 航空發(fā)動機. 2005(03)
[8]固支方板對水中爆炸作用的動態(tài)響應研究[J]. 吳成,金儼,李華新. 高壓物理學報. 2003(04)
碩士論文
[1]高速破片侵徹作用下艦船艙壁結構型式及動態(tài)響應研究[D]. 張偉.江蘇科技大學 2014
本文編號:3535563
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