【摘要】：圓柱殼結構是一種在工程領域內常見的結構單元,在使用過程中往往會涉及到殼體在側向沖擊載荷作用下的動態(tài)響應問題。比如潛艇或大型艦船受到來自水下爆炸的沖擊、導彈被攔截時受到爆炸沖擊波的沖擊、以及大部分定向戰(zhàn)斗部輔助裝藥起爆對殼體爆炸加載過程等。本文以可變形戰(zhàn)斗部為應用背景,研究填充介質柱殼在側向爆炸作用下的變形規(guī)律,通過理論分析、數(shù)值模擬和試驗研究相結合的方式,獲得柱殼變形機理以及理想型面優(yōu)化設計方法。本文主要取得的成果如下:1)基于理想剛塑性理論和塑性鉸理論,建立了填充介質柱殼在側向爆炸載荷作用下的理論分析模型,并通過Matlab程序實現(xiàn)了理論分析模型的計算。此外,首次提出了衡量殼體變形型面接近D型程度的α參量,以及衡量殼體變形型面寬度的β參量,這兩個判據(jù)可以為殼體型面變形提供一種準則。2)由于影響殼體變形型面的因素較多,結合正交試驗設計方法和數(shù)值模擬手段,得到了各因素對殼體變形型面的影響規(guī)律,確定了影響殼體變形型面的主次因素依次為:輔藥寬度—輔藥厚度—內殼體厚度—殼體組合—外殼體厚度。這一定性結論可以為填充介質柱殼的結構設計提供借鑒。3)為了驗證數(shù)值模擬的合理性和準確性,隨機選擇了三種因素(填充介質類型、中心孔、輔藥寬度)進行試驗驗證。通過對比分析發(fā)現(xiàn),由數(shù)值模擬得到的殼體變形型面與試驗得到的殼體變形型面吻合較好。4)利用數(shù)值模擬檢驗了由正交試驗設計方法得到的最優(yōu)方案。結果表明,該方案對應的α值與其他16組工況相比,確實為所有工況中最小,并且該工況下的β值落在最佳評估區(qū)間范圍內,符合預測的最優(yōu)效果。同時,建立了輔藥寬度和β值之間的關系,能夠實現(xiàn)在給定殼體初始結構尺寸條件下快速計算出實現(xiàn)不同β值所需要的輔藥寬度。
【圖文】：

(c) 儲油管道受到來自地面爆炸載荷的沖擊 (d) 導彈被攔截時受到爆炸沖擊波的沖擊圖 1.1 圓柱殼結構受到側向載荷作用的示意圖例在武器裝備領域，隨著作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)條件日益復雜，以及高新技術的不斷快速發(fā)展和廣泛應用，對武器裝備的設計也提出了越來越高的要求。以破片戰(zhàn)斗

1.1.2 研究意義可變形戰(zhàn)斗部在經(jīng)過輔藥爆炸加載后，，在爆轟產物和爆轟波的作用下殼體會(a) 可變形戰(zhàn)斗部結構示意圖 (b) 可變形戰(zhàn)斗部工作原理示意圖圖 1.2 可變形戰(zhàn)斗部結構及其工作原理示意圖
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U674.70

【參考文獻】

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本文編號：2645883