在水下爆炸作用下,由于高能炸藥的爆炸、沖擊波的傳播以及復(fù)雜的流體-結(jié)構(gòu)相互作用現(xiàn)象的存在,使得結(jié)構(gòu)周圍的水動力場變得十分復(fù)雜。潛艇作為現(xiàn)代海戰(zhàn)的重要組成部分,由于其圓柱形結(jié)構(gòu)的特殊性,在分析水下爆炸沖擊波波動效應(yīng)時,除了要考慮反射、透射沖擊波外,在圓柱殼背爆面出現(xiàn)的繞射沖擊波也不容忽視。本文通過ALE流固耦合法對沖擊波與圓柱殼結(jié)構(gòu)相互作用過程中產(chǎn)生的壓力場進(jìn)行仿真和分析,得到反射沖擊波、透射沖擊波、繞射沖擊波的形成過程與特點(diǎn)。分析不同結(jié)構(gòu)形式、不同層間介質(zhì)、不同爆距以及不同水深條件下結(jié)構(gòu)周圍壓力場的演變和結(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)特性。本文首先從平板結(jié)構(gòu)入手,利用Taylor平板理論計(jì)算出的反射波與透射波的理論值對本文所采用的數(shù)值模擬方法進(jìn)行精度校核,將圓柱殼周圍繞射場的數(shù)值仿真云圖與數(shù)值解和實(shí)驗(yàn)圖像進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)了很好的一致性。基于沖擊波穿過膨脹波時的作用特點(diǎn),解釋了繞射波的形成原理。然后對本文所采用的數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行簡要介紹并對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,將數(shù)值計(jì)算所得的壁壓曲線、結(jié)構(gòu)變形曲線與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析,誤差在20%以內(nèi)。其次研究了不同結(jié)構(gòu)形式(單層板、雙層板、圓柱殼結(jié)構(gòu))、不同殼間介質(zhì)以及...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１背空板與背水板沖擊波作用示意圖??對于背水板［２＾２８］，由運(yùn)動的連續(xù)性可知，板前后流體質(zhì)點(diǎn)速度與板的運(yùn)動速度相等，??且流體質(zhì)點(diǎn)速度與壓力的關(guān)系遵循（２－３）式??

?（２－１）??ｃ為在水中的聲速，為沖擊波峰值壓力，沒為壓力衰減常數(shù)。坐標(biāo)原點(diǎn)取在板??面上，向右為正方向，如圖２．１所示。板沿ｘ方向自由，沖擊波作用到平板表面上時，??平板表面壓力；由入射沖擊波和反射波／兩部分疊加而成。??Ｐｆ（０?＝?Ｐｉ?（Ｏ?＋?ｐＡＯ?（?２－２?）?....

圖2.2紅色激光的圓?

理論??現(xiàn)象的定義??研究主要集中在光學(xué)繞射、地震波繞射、電磁波繞究還非常少。??中，衍射（繞射）是指波遇到障礙物時偏離原來直線，波在穿過狹縫、小孔或圓盤之類的障礙物后會發(fā)生礙物置放在光源和觀察屏之間，則會有光亮區(qū)域與域的邊界并不銳利，是一種明暗相間的復(fù)雜圖樣，這波在其傳播路徑上....

圖２．３障礙物繞射傳播??本文對于沖擊波的繞射的研究，定義更類似與電磁波越過障礙物的傳播，只不過障??

是超短波和微波波段。障礙物的繞射特性，與無線電波長；Ｉ、障礙物高度／／（從收、發(fā)??點(diǎn)連線算起，向上為正）、障礙物頂部曲率半徑Ｒ和繞射角＜９等有關(guān)。如果曲率半徑不??大，Ｒ／Ａ?＜２／（１００?）３，則障礙物可視為刃形，如圖２．３所示。??發(fā)射點(diǎn)?梭收點(diǎn)??ａ刃形繞射??發(fā)賴?ｂ....

圖2.3絕對剛性圓柱殼繞射場曰

梭ａ刃形繞射??ｂ國頊簿礙物繞射??圖２．３障礙物繞射傳播??的研究，定義更類似與電磁波越過障礙是水中潛艇等結(jié)構(gòu)。繞射代表了彈性殼在剛性圓柱殼上的繞射現(xiàn)象的研究。Ｂｒｙ，如圖２．４所示。圖２．４給出了一個非常場。???

本文編號：3947828