作為潛艇的典型結(jié)構(gòu)形式，單雙層圓柱殼結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能一直是各國研究人員都比較關(guān)心的基礎(chǔ)性問題。自潛艇出現(xiàn)以來，研究人員對其各方面性能和強度進行了大量的研究，取得了很多重要的結(jié)論和成果，而國內(nèi)的潛艇抗沖擊研究起步較晚，與國際水平仍有較大差距，因此有必要從各個方面深入研究圓柱殼結(jié)構(gòu)抗沖擊性能。鞭狀運動是細長體結(jié)構(gòu)在非均勻載荷下的特有響應(yīng)現(xiàn)象，對于潛艇結(jié)構(gòu)而言，直接關(guān)系到其總強度。因此本文主要從鞭狀運動的角度對水下爆炸載荷作用下的圓柱殼結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)進行分析，分別從方法和機理上研究潛艇結(jié)構(gòu)鞭狀運動特性。首先，本論文在緒論部分回顧了潛艇抗沖擊和鞭狀運動方面的研究進展和現(xiàn)狀，并對以往各種研究方法的優(yōu)缺點進行了綜述，從而為本文后續(xù)選擇合適的方法提供了指導(dǎo)。正確的載荷輸入是動力學(xué)計算結(jié)果正確的前提。針對應(yīng)用廣泛的Geers-Hunter模型，結(jié)合已有研究成果給出了考慮氣泡遷移運動的脈動壓力計算方法。然后，為確定氣泡球形假設(shè)是否合理，采用奇點等效法其進行了定性分析，結(jié)果表明氣泡非球形運動對周圍流場有一定的影響，但相對于氣泡脈動的影響為小量，且隨距離衰減很快。因此，采用球形假設(shè)而忽略氣泡變形的影響可以滿足... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國進行的實艇水下爆炸實驗(來自網(wǎng)絡(luò))

圖 1.1 美國進行的實艇水下爆炸實驗(來自網(wǎng)絡(luò)) 圖 1.2 圓柱殼水下爆炸實驗[13]由于國家建設(shè)海軍強國的需要，近年國內(nèi)的艦艇抗沖擊研究也取得了長足的發(fā)展，一些科研單位還建設(shè)了自己的爆炸水池，如無錫 702 所，海軍工程大學(xué)，中國工程物理研究院等。在此條件下，國內(nèi)研究者也對艦船抗爆抗沖擊進行了大量的實驗研究。如朱錫[7]黃曉明[8]李玉節(jié)[9]等分別通過縮比模型實驗研究了水面艦艇在水下爆炸作用下的鞭狀運動響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)氣泡作用是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴重總體破壞的主要因素。其中，在朱錫[7]在其研究中進一步分析了不同能量輸出結(jié)構(gòu)的炸藥對模型沖擊響應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)在近距離水下爆炸作用下，模型更多的是氣泡收縮過程中產(chǎn)生的低壓區(qū)作用下發(fā)生中垂破壞，其產(chǎn)生的應(yīng)變響應(yīng)在某些工況下甚至超過沖擊波的作用結(jié)果；黃曉明等[10]在爆炸水池中采用加筋圓柱殼縮比模型研究了不同工況參數(shù)對圓柱殼結(jié)構(gòu)鞭狀運動的影響規(guī)律，實驗結(jié)果表明影響圓柱殼鞭狀運動的工況參數(shù)主要是結(jié)構(gòu)和氣泡脈動載荷的頻率以及爆距，當(dāng)氣泡脈動載荷頻率與結(jié)構(gòu)一階頻率接近時，氣泡脈動載荷的作用效果逐次疊加，從而誘導(dǎo)明顯的鞭狀運動響應(yīng)。牟金磊等[11]分別通過實驗和數(shù)值的方法對加筋板在水下爆炸載

圖 1.3 海軍工程大學(xué)進行的圓柱殼鞭狀運動實驗[10]值研究實驗為破壞性實驗，不論從實施難度還是從成本方面發(fā)展和流固耦合理論的不斷完善，數(shù)值仿真模擬為充。具有瞬態(tài)強非線性特點，其涉及的流固耦合問題一和難點。早在上世紀 60 年代，研究人員就嘗試通過擊問題。Huang[14,15]在他早期的工作中首先通過選段，得到了一些球殼以及圓柱殼等簡單結(jié)構(gòu)在平面將該方法擴展到了球面波的范圍[16]。盡管此類方法，但在后來的研究中通常用來驗證理論和數(shù)值模型

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]圓柱殼在水下爆炸作用下鞭狀響應(yīng)試驗研究[J]. 黃曉明,朱錫,牟金磊,李海濤.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2010(10)
[4]水下近距爆炸作用下船體梁的動態(tài)響應(yīng)特性[J]. 朱錫,李海濤,牟金磊,黃曉明.  高壓物理學(xué)報. 2010(05)
[5]水下爆炸氣泡載荷在加筋板塑性變形中的作用[J]. 牟金磊,朱錫,黃曉明,李海濤.  振動與沖擊. 2010(05)
[6]水下爆炸氣泡動態(tài)特性研究綜述[J]. 張阿漫,汪玉,聞雪友,倪寶玉,姚熊亮,韓蘊韜.  船舶力學(xué). 2009(05)
[7]基于DYTRAN軟件的三維水下爆炸氣泡運動研究[J]. 榮吉利,李健.  兵工學(xué)報. 2008(03)
[8]環(huán)狀氣泡動力學(xué)數(shù)值模型[J]. 張阿漫,姚熊亮,孫士麗,李佳.  水動力學(xué)研究與進展A輯. 2008(01)
[9]艦船設(shè)備與總體安全性損傷等級的對比研究[J]. 張阿漫,姚熊亮,李克杰,李佳.  船舶工程. 2008(01)
[10]艦船水下爆炸數(shù)值計算方法綜述[J]. 諶勇,汪玉,沈榮瀛,華宏星.  船舶工程. 2007(04)

博士論文
[1]水下爆炸氣泡三維動態(tài)特性研究[D]. 張阿漫.哈爾濱工程大學(xué) 2007



本文編號：3313820