艦船水下爆炸沖擊環(huán)境預報的混合模型方法研究
發(fā)布時間:2021-05-22 06:12
艦船設備在投入使用前,要對艦船設備的抗沖擊能力進行考核和評估,艦船的沖擊環(huán)境是國軍標規(guī)定的標準輸入,準確預報艦船沖擊環(huán)境是十分必要的。目前沖擊環(huán)境預報已越來越受到各國海軍的重視,而開展艙段試驗是研究艦船沖擊環(huán)境的一種方法,由于艙段試驗模型容易獲得,試驗實施簡單方便,因此,研究人員期望通過艙段試驗獲得整船的沖擊環(huán)境。但是艙段屬于艦船的局部結構,艙段試驗結果與實船試驗結果存在相當?shù)牟町?其中包括艙段與整船的沖擊環(huán)境自身的固有差異,還包括設備安裝可能使沖擊譜產生譜跌現(xiàn)象進而導致二者沖擊環(huán)境產生差異。所以,本文主要針對這兩個問題展開研究,通過理論及數(shù)值計算,對比分析艙段與整船的沖擊環(huán)境,目的是提供一種用艙段向整船轉化的沖擊環(huán)境預報方法,具體內容如下:首先,為分析艙段與整船沖擊環(huán)境的差異,以水下圓柱殼和水面艦船兩種典型模型為例,并截取多個艙段模型,通過數(shù)值仿真計算水下爆炸工況下水下圓柱殼及艙段、水面艦船及艙段的沖擊環(huán)境,對比分析多個局部艙段與整船的沖擊環(huán)境,探究不同位置及不同長度的艙段與整船沖擊環(huán)境的差異。第二,針對相同水下爆炸工況下艙段與整船沖擊環(huán)境存在差異的問題,采用相關理論分析產生差異的原...
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 沖擊環(huán)境預報方法
1.2.2 艙段沖擊環(huán)境研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內容
第2章 艙段與整船沖擊環(huán)境數(shù)值對比分析
2.1 有限元模型及工況設置
2.1.1 船體及艙段有限元模型
2.1.2 模型有效性驗證
2.1.3 工況設置
2.2 艙段與整體沖擊環(huán)境對比
2.2.1 艙段與水下圓柱殼沖擊環(huán)境對比
2.2.2 艙段與水面艦船船沖擊環(huán)境對比
2.3 不同長度艙段與整船沖擊環(huán)境差異
2.4 本章小結
第3章 沖擊環(huán)境特性研究與理論分析
3.1 艦船沖擊響應分析及分解
3.2 沖擊環(huán)境的頻段劃分
3.3 沖擊響應低頻成分分析
3.3.1 艙段與水下圓柱殼低頻成分分析
3.3.2 艙段與水面艦船低頻成分分析
3.4 本章小節(jié)
第4章 基于艙段數(shù)據(jù)的整船沖擊環(huán)境預報方法
4.1 低頻段預報方法
4.2 艙段代替整船預報沖擊環(huán)境的方法
4.2.1 艙段代替圓柱殼預報沖擊環(huán)境方法驗證
4.2.2 艙段代替水面艦船預報沖擊環(huán)境方法驗證
4.3 局部與整體結構模型沖擊實驗
4.3.1 實驗裝置及原理
4.3.2 實驗內容及工況設置
4.3.3 實驗數(shù)據(jù)處理及分析
4.4 本章小結
第5章 安裝設備時艦船沖擊環(huán)境的預報研究
5.1 譜跌現(xiàn)象及理論研究
5.1.1 譜跌現(xiàn)象
5.1.2 譜跌理論研究
5.2 模型說明
5.3 譜跌的控制參數(shù)
5.3.1 設備重量
5.3.2 設備重心位置
5.3.3 共用基座面積
5.3.4 工況設置
5.4 艦船的譜跌及影響因素分析
5.4.1 設備安裝在中間甲板
5.4.2 設備安裝在內底板
5.5 譜跌現(xiàn)象對設計譜的影響
5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]艦船全船沖擊環(huán)境數(shù)值預報方法研究[J]. 崔杰,李燁,陳瑩玉,周塞北,宋紅寶. 振動與沖擊. 2015(17)
[2]遠場爆炸潛艇典型艙段沖擊響應[J]. 王桂芹,姜濤,劉海光. 艦船科學技術. 2015(03)
[3]多艙段圓柱殼振動特性研究[J]. 陳美霞,謝坤,魏建輝. 振動工程學報. 2014(04)
[4]水下爆炸沖擊波作用下船體艙段剛體運動試驗研究[J]. 陳崧,王軍,郭君,王曉強. 船海工程. 2014(02)
[5]艙段截斷時邊界條件的選取方法[J]. 丁宏,陳美霞,魏建輝,謝坤. 艦船科學技術. 2014(02)
[6]艙段結構在氣泡射流作用下的毀傷效果[J]. 崔杰,張阿漫,郭君,李世銘,黃超. 爆炸與沖擊. 2012(04)
[7]水下非接觸爆炸條件下艦船沖擊環(huán)境測試相關技術研究[J]. 陳輝,潘建強,唐佳煒,何斌,楊云川,程紅梁. 計算機測量與控制. 2011(11)
[8]考慮譜跌的艦載設備沖擊響應譜分析法[J]. 賀少華,吳新躍. 船舶力學. 2010(11)
[9]基于本征函數(shù)的艦船沖擊環(huán)境工程化預報方法[J]. 馮麟涵,姚熊亮,汪玉,劉世明. 中國造船. 2010(03)
[10]艦船彈性安裝設備抗沖擊設計的“譜跌”問題研究[J]. 姜濤,王偉力,張瑋. 艦船科學技術. 2009(07)
博士論文
[1]浮動沖擊平臺沖擊動力特性研究[D]. 王軍.哈爾濱工程大學 2015
[2]GPS精密動態(tài)變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理理論與方法研究[D]. 戴吾蛟.中南大學 2007
碩士論文
[1]船體水下爆炸沖擊動彎矩理論與試驗研究[D]. 郭建軍.哈爾濱工程大學 2016
[2]小水線面雙體船水下爆炸沖擊環(huán)境特性分析[D]. 姬秀濱.哈爾濱工程大學 2014
[3]船舶沖擊環(huán)境工程化預報方法研究[D]. 劉翠丹.哈爾濱工程大學 2013
[4]艦船遠場水下爆炸沖擊環(huán)境的建模方法[D]. 白兆宏.哈爾濱工程大學 2012
[5]水下爆炸空化效應作用下結構響應的數(shù)值模擬[D]. 葉帆.大連理工大學 2010
[6]水下爆炸沖擊環(huán)境相似性研究[D]. 曹宇.哈爾濱工程大學 2007
[7]水下爆炸載荷與艦船典型結構抗沖擊響應分析[D]. 賀章勛.華中科技大學 2006
[8]水下爆炸載荷作用下的船體總強度計算方法研究[D]. 張阿漫.哈爾濱工程大學 2005
[9]加筋雙層筒形結構沖擊環(huán)境特性研究[D]. 郭君.哈爾濱工程大學 2005
本文編號:3201136
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 沖擊環(huán)境預報方法
1.2.2 艙段沖擊環(huán)境研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內容
第2章 艙段與整船沖擊環(huán)境數(shù)值對比分析
2.1 有限元模型及工況設置
2.1.1 船體及艙段有限元模型
2.1.2 模型有效性驗證
2.1.3 工況設置
2.2 艙段與整體沖擊環(huán)境對比
2.2.1 艙段與水下圓柱殼沖擊環(huán)境對比
2.2.2 艙段與水面艦船船沖擊環(huán)境對比
2.3 不同長度艙段與整船沖擊環(huán)境差異
2.4 本章小結
第3章 沖擊環(huán)境特性研究與理論分析
3.1 艦船沖擊響應分析及分解
3.2 沖擊環(huán)境的頻段劃分
3.3 沖擊響應低頻成分分析
3.3.1 艙段與水下圓柱殼低頻成分分析
3.3.2 艙段與水面艦船低頻成分分析
3.4 本章小節(jié)
第4章 基于艙段數(shù)據(jù)的整船沖擊環(huán)境預報方法
4.1 低頻段預報方法
4.2 艙段代替整船預報沖擊環(huán)境的方法
4.2.1 艙段代替圓柱殼預報沖擊環(huán)境方法驗證
4.2.2 艙段代替水面艦船預報沖擊環(huán)境方法驗證
4.3 局部與整體結構模型沖擊實驗
4.3.1 實驗裝置及原理
4.3.2 實驗內容及工況設置
4.3.3 實驗數(shù)據(jù)處理及分析
4.4 本章小結
第5章 安裝設備時艦船沖擊環(huán)境的預報研究
5.1 譜跌現(xiàn)象及理論研究
5.1.1 譜跌現(xiàn)象
5.1.2 譜跌理論研究
5.2 模型說明
5.3 譜跌的控制參數(shù)
5.3.1 設備重量
5.3.2 設備重心位置
5.3.3 共用基座面積
5.3.4 工況設置
5.4 艦船的譜跌及影響因素分析
5.4.1 設備安裝在中間甲板
5.4.2 設備安裝在內底板
5.5 譜跌現(xiàn)象對設計譜的影響
5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]艦船全船沖擊環(huán)境數(shù)值預報方法研究[J]. 崔杰,李燁,陳瑩玉,周塞北,宋紅寶. 振動與沖擊. 2015(17)
[2]遠場爆炸潛艇典型艙段沖擊響應[J]. 王桂芹,姜濤,劉海光. 艦船科學技術. 2015(03)
[3]多艙段圓柱殼振動特性研究[J]. 陳美霞,謝坤,魏建輝. 振動工程學報. 2014(04)
[4]水下爆炸沖擊波作用下船體艙段剛體運動試驗研究[J]. 陳崧,王軍,郭君,王曉強. 船海工程. 2014(02)
[5]艙段截斷時邊界條件的選取方法[J]. 丁宏,陳美霞,魏建輝,謝坤. 艦船科學技術. 2014(02)
[6]艙段結構在氣泡射流作用下的毀傷效果[J]. 崔杰,張阿漫,郭君,李世銘,黃超. 爆炸與沖擊. 2012(04)
[7]水下非接觸爆炸條件下艦船沖擊環(huán)境測試相關技術研究[J]. 陳輝,潘建強,唐佳煒,何斌,楊云川,程紅梁. 計算機測量與控制. 2011(11)
[8]考慮譜跌的艦載設備沖擊響應譜分析法[J]. 賀少華,吳新躍. 船舶力學. 2010(11)
[9]基于本征函數(shù)的艦船沖擊環(huán)境工程化預報方法[J]. 馮麟涵,姚熊亮,汪玉,劉世明. 中國造船. 2010(03)
[10]艦船彈性安裝設備抗沖擊設計的“譜跌”問題研究[J]. 姜濤,王偉力,張瑋. 艦船科學技術. 2009(07)
博士論文
[1]浮動沖擊平臺沖擊動力特性研究[D]. 王軍.哈爾濱工程大學 2015
[2]GPS精密動態(tài)變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理理論與方法研究[D]. 戴吾蛟.中南大學 2007
碩士論文
[1]船體水下爆炸沖擊動彎矩理論與試驗研究[D]. 郭建軍.哈爾濱工程大學 2016
[2]小水線面雙體船水下爆炸沖擊環(huán)境特性分析[D]. 姬秀濱.哈爾濱工程大學 2014
[3]船舶沖擊環(huán)境工程化預報方法研究[D]. 劉翠丹.哈爾濱工程大學 2013
[4]艦船遠場水下爆炸沖擊環(huán)境的建模方法[D]. 白兆宏.哈爾濱工程大學 2012
[5]水下爆炸空化效應作用下結構響應的數(shù)值模擬[D]. 葉帆.大連理工大學 2010
[6]水下爆炸沖擊環(huán)境相似性研究[D]. 曹宇.哈爾濱工程大學 2007
[7]水下爆炸載荷與艦船典型結構抗沖擊響應分析[D]. 賀章勛.華中科技大學 2006
[8]水下爆炸載荷作用下的船體總強度計算方法研究[D]. 張阿漫.哈爾濱工程大學 2005
[9]加筋雙層筒形結構沖擊環(huán)境特性研究[D]. 郭君.哈爾濱工程大學 2005
本文編號:3201136
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