帶聲學(xué)覆蓋層結(jié)構(gòu)在水下沖擊波作用下動(dòng)響應(yīng)的流固耦合分析方法
本文關(guān)鍵詞:帶聲學(xué)覆蓋層結(jié)構(gòu)在水下沖擊波作用下動(dòng)響應(yīng)的流固耦合分析方法
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【摘要】:在陸地資源日益枯竭的今天,海洋成為各國(guó)發(fā)展的重中之重,而潛艇則是維護(hù)自己海洋權(quán)益、保障國(guó)家安全的殺手锏之一。隨著聲吶等探測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,各國(guó)對(duì)潛艇的聲隱身性能有了更高的要求。為了改善現(xiàn)代艦艇結(jié)構(gòu)隱身性從而提高艦艇生命力,國(guó)際上普遍采用在艦艇表面敷設(shè)聲學(xué)覆蓋層的方法。艦艇作為水面或水下各種作戰(zhàn)裝備的平臺(tái),容易遭受導(dǎo)彈、魚雷、水雷及航空炸彈等各種反艦兵器的攻擊。而這些具有各類功能作用的聲學(xué)覆蓋層多為粘彈性材料,并含有特殊形式的空腔結(jié)構(gòu),在受到水下爆炸沖擊時(shí),必然會(huì)引起覆蓋層結(jié)構(gòu)的變形從而緩沖和吸收水下爆炸沖擊波能量,對(duì)艦艇結(jié)構(gòu)的抗爆性能產(chǎn)生影響。本文利用波動(dòng)頻域方法,通過研究沖擊波在橡膠-水和橡膠-鋼板交界面的反射透射,從機(jī)理上探究沖擊波能量在覆蓋層中的反射和透射規(guī)律,以及覆蓋層參數(shù)變化對(duì)沖擊波反射透射能量的影響,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)背爆面透射沖量的峰值與覆蓋層參數(shù)的關(guān)系不大,只改變透射波波形,減緩沖量的加載速度,沖量峰值主要與結(jié)構(gòu)前后流體介質(zhì)的阻抗比有關(guān)。針對(duì)表面敷有聲學(xué)覆蓋層結(jié)構(gòu)遇水下沖擊波動(dòng)響應(yīng)問題,利用頻域波動(dòng)方法修正DAA沖擊波早期高頻段,得到該問題的工程化處理方法,并開展敷設(shè)聲學(xué)覆蓋層平板結(jié)構(gòu)以及表面敷設(shè)去耦瓦的單層加筋圓柱殼模型水下爆炸沖擊試驗(yàn),對(duì)聲學(xué)覆蓋層阻抗等效及波動(dòng)頻域方法和修正DAA計(jì)算方法進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,并探究不同靜水壓和沖擊因子對(duì)爆炸響應(yīng)的影響。
【關(guān)鍵詞】:水下沖擊波 聲學(xué)覆蓋層 流固耦合 動(dòng)響應(yīng) 二階雙重漸進(jìn)法(DAA2)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:U674.76
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-6
- 第一章 緒論6-13
- 1.1 概述6-7
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-11
- 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容11-13
- 第二章 水下爆炸沖擊波在多層介質(zhì)中的早期傳遞特性13-31
- 2.1 穩(wěn)態(tài)平面波的反射和透射13-22
- 2.1.1 穩(wěn)態(tài)平面波入射類流體介質(zhì)的傳遞計(jì)算方法14-18
- 2.1.2 穩(wěn)態(tài)平面波入射固體介質(zhì)的傳遞計(jì)算方法18-22
- 2.2 瞬態(tài)波的反射和透射22-27
- 2.2.1 沖擊波載荷模型23-25
- 2.2.2 瞬態(tài)波入射多層介質(zhì)的傳遞計(jì)算方法25-27
- 2.3 沖擊波入射帶均勻覆蓋層結(jié)構(gòu)的早期傳遞特性27-29
- 2.3.1 橡膠的阻抗特性27-28
- 2.3.2 沖擊波入射帶均勻覆蓋層結(jié)構(gòu)的早期傳遞特性28-29
- 2.4 沖擊波入射橡膠覆蓋層的頻域計(jì)算方法驗(yàn)證29-30
- 2.5 本章小結(jié)30-31
- 第三章 具有簡(jiǎn)單空腔的聲學(xué)覆蓋層等效31-39
- 3.1 圓柱型通道結(jié)構(gòu)的數(shù)理模型31-33
- 3.2 適用于橡膠體的特征方程及其近似解33-37
- 3.3 復(fù)合漸變型通道結(jié)構(gòu)水下爆炸沖擊響應(yīng)37-39
- 第四章 聲學(xué)覆蓋層參數(shù)對(duì)沖擊波透射的影響39-47
- 4.1 純鋼板結(jié)構(gòu)對(duì)沖擊波透射的影響39
- 4.2 覆蓋層相對(duì)阻抗的影響39-42
- 4.3 覆蓋層相對(duì)厚度的影響42-43
- 4.4 覆蓋層損耗因子的影響43-44
- 4.5 鋼板背爆面介質(zhì)相對(duì)阻抗的影響44-46
- 4.6 本章小結(jié)46-47
- 第五章 帶聲學(xué)覆蓋層單層殼體結(jié)構(gòu)水下爆炸沖擊響應(yīng)計(jì)算方法47-54
- 5.1 雙重漸進(jìn)法研究帶聲學(xué)覆蓋層殼體結(jié)構(gòu)水下爆炸沖擊響應(yīng)的不足47-48
- 5.2 修正改進(jìn) DAA 方法48-51
- 5.3 DAA 耦合方程的求解51-53
- 5.4 本章小結(jié)53-54
- 第六章 計(jì)算方法驗(yàn)證54-77
- 6.1 敷設(shè)聲學(xué)覆蓋層平板水下爆炸試驗(yàn)54-61
- 6.2 敷設(shè)去耦瓦加筋圓柱殼模型水下爆炸試驗(yàn)61-76
- 6.3 本章小結(jié)76-77
- 第七章 總結(jié)與展望77-79
- 7.1 總結(jié)77-78
- 7.2 展望78-79
- 致謝79-80
- 參考文獻(xiàn)80-83
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況83
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 胡剛義;水下爆炸沖擊作用下圓柱殼的動(dòng)力響應(yīng)[D];中國(guó)艦船研究院;2011年
,本文編號(hào):634424
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