對實(shí)船水下爆炸沖擊動(dòng)彎矩計(jì)算方法進(jìn)行研究,將船體等效為變截面梁,基于離散時(shí)間傳遞矩陣法,結(jié)合非齊次項(xiàng)的精細(xì)積分方法,構(gòu)造求解船體梁模型在水下爆炸載荷作用下的動(dòng)彎矩響應(yīng)的精細(xì)傳遞矩陣,結(jié)合邊界條件分別求出船體梁在水下爆炸載荷作用下的沖擊動(dòng)彎矩,實(shí)現(xiàn)離散時(shí)間精細(xì)傳遞矩陣法對實(shí)船水下爆炸試驗(yàn)沖擊動(dòng)彎矩的計(jì)算。同時(shí)開展實(shí)尺度船舶水下爆炸沖擊動(dòng)彎矩試驗(yàn),將計(jì)算結(jié)果與實(shí)船水下爆炸試驗(yàn)進(jìn)行對比,對該研究提出的方法進(jìn)行了驗(yàn)證。

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圖1船體梁模型

如圖1所示對于船體梁模型,傳遞矩陣法將變截面結(jié)構(gòu)簡化為分段長度為li的等直梁結(jié)構(gòu)。通過不同分段之間的狀態(tài)矢量之間的傳遞關(guān)系建立傳遞矩陣。Z=[yθMN]T為截面的狀態(tài)向量,ZL和ZR分別為船體梁左右端截面的狀態(tài)矢量。根據(jù)船體梁受力和不同分段的結(jié)構(gòu)特征建立總傳遞矩陣,實(shí)現(xiàn)對狀....

圖2船體梁加載模型圖

假設(shè)3將水下爆炸載荷沿船體梁加載的過程,近似等效為移動(dòng)的短時(shí)平面波沿局部等截面直梁逐步疊加的過程,將同一時(shí)間分段等截面梁處的水下爆炸載荷近似認(rèn)為是均布載荷,忽略每個(gè)等截面分段內(nèi)的沖擊波延時(shí),并近似認(rèn)為水下爆炸載荷相同。對于不同分段則考慮沖擊波延時(shí)及載荷沿船體梁的分布。1.1.1....

圖3滿載吃水水線面積半寬示意圖

式中:ρ為海水密度,1025kg/m3;g為重力加速度,9.81m/s2;A為各站水線面積,m2。如圖3所示,根據(jù)水線面的半寬剖面圖得到計(jì)算所需的各站全寬水線面積A。由A計(jì)算出各站號對應(yīng)的等效剛度值。1.1.3船體附連水質(zhì)量計(jì)算方法

圖4物體在流場中振動(dòng)

式中:ρ為液體密度;b和d分別為水線半寬和最大吃水;CV為無因次修正系數(shù);β=S/2bd,S為浸沒剖面面積;Ki為三維流動(dòng)引入的無因次修正系數(shù);αV為淺水修正系數(shù)。當(dāng)船舶在海上航行時(shí),一般計(jì)算中不考慮Ki、αV項(xiàng),式(6)變?yōu)?/span>

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