艦船水下接近爆炸多層結(jié)構(gòu)毀傷特性研究
發(fā)布時間:2023-11-30 20:09
隨著精確制導武器的廣泛應用,艦船等水中結(jié)構(gòu)遭遇水下接近爆炸的攻擊概率逐漸增大。相較于遠場水下爆炸,由于諸多方面原因的限制,水下接近爆炸相關(guān)問題的研究還并不夠完善。首先,水下接近爆炸理論分析僅限于板殼等簡單結(jié)構(gòu),復雜結(jié)構(gòu)很難用解析方法求解,其次目前國內(nèi)外開展爆炸試驗主要以遠場爆炸為主,而為數(shù)不多的板架模型與縮比模型試驗并不能真實反映整艦的抗爆能力。因此,本文通過數(shù)值仿真與理論計算相結(jié)合的手段,研究了水下接近爆炸載荷作用下船體單層板架、雙層底液艙以及舷側(cè)防雷艙結(jié)構(gòu)的毀傷特性,主要研究內(nèi)容包括以下三個方面: 首先,基于沖擊波經(jīng)驗公式以及接觸爆炸試驗分別驗證了數(shù)值算法的有效性,建立了固支方板以及加筋板架接觸爆炸簡化模型,再現(xiàn)了水下接觸爆炸作用下沖擊波傳播規(guī)律、結(jié)構(gòu)的變形特征及流場的壓力特征,針對典型船底板架研究了加強筋相對剛度對于板架破壞模式的影響,總結(jié)了接觸爆炸下艦船底部板架常見的幾種破壞模式。 其次,針對雙層殼結(jié)構(gòu)中的外殼對水下沖擊波的透射效應,計及雙層殼內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)對透射率的影響,基于平面波理論分析了外板的沖擊波透射特性。數(shù)值計算了近場及接觸爆炸作用下,艦船雙層底液艙半載與滿載時內(nèi)底的沖...
【文章頁數(shù)】:92 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(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 理論分析
1.2.2 試驗研究
1.2.3 數(shù)值計算
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 水下接觸爆炸單層板架動響應分析
2.1 數(shù)值算法
2.1.1 算法介紹
2.1.2 狀態(tài)方程
2.2 計算方法的驗證
2.2.1 沖擊波經(jīng)驗公式驗證
2.2.2 接觸爆炸試驗驗證
2.3 固支方板水下接觸爆炸模擬
2.3.1 數(shù)值模型
2.3.2 方板破壞過程分析
2.3.3 水中沖擊波壓力傳播特性分析
2.4 加強筋相對剛度影響分析
2.4.1 船底板架模型與工況設置
2.4.2 船底板板架破壞模式分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 水下接近爆炸艦船雙層底液艙動響應分析
3.1 沖擊波在雙層底中的傳遞特性
3.1.1 沖擊波透射效應試驗
3.1.2 無支撐結(jié)構(gòu)的透射波計算
3.1.3 計及支撐結(jié)構(gòu)的透射波計算
3.2 近場水下爆炸雙層底內(nèi)板動響應分析
3.2.1 計算模型
3.2.2 沖擊波壓力特性分析
3.2.3 飛濺載荷作用下內(nèi)板動響應分析
3.3 接觸爆炸雙層殼毀傷特性分析
3.3.1 計算模型
3.3.2 不同載況水下接觸爆炸過程分析
3.3.3 沖擊波壓力特性分析
3.3.4 雙層殼結(jié)構(gòu)動態(tài)響應分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 水下接觸爆炸舷側(cè)防雷艙抗爆性能分析
4.1 引言
4.2 沖擊波在舷側(cè)防護結(jié)構(gòu)中的傳播
4.2.1 理論分析
4.2.2 數(shù)值計算
4.3 高速彈片吸收艙毀傷特性分析
4.3.1 吸收艙計算模型
4.3.2 高速彈片撞擊吸收艙過程分析
4.3.3 液艙寬度對撞擊效果影響分析
4.4 隔艙寬度對防雷艙接觸爆炸影響分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)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
本文編號:3869151
【文章頁數(shù)】:92 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(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 理論分析
1.2.2 試驗研究
1.2.3 數(shù)值計算
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 水下接觸爆炸單層板架動響應分析
2.1 數(shù)值算法
2.1.1 算法介紹
2.1.2 狀態(tài)方程
2.2 計算方法的驗證
2.2.1 沖擊波經(jīng)驗公式驗證
2.2.2 接觸爆炸試驗驗證
2.3 固支方板水下接觸爆炸模擬
2.3.1 數(shù)值模型
2.3.2 方板破壞過程分析
2.3.3 水中沖擊波壓力傳播特性分析
2.4 加強筋相對剛度影響分析
2.4.1 船底板架模型與工況設置
2.4.2 船底板板架破壞模式分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 水下接近爆炸艦船雙層底液艙動響應分析
3.1 沖擊波在雙層底中的傳遞特性
3.1.1 沖擊波透射效應試驗
3.1.2 無支撐結(jié)構(gòu)的透射波計算
3.1.3 計及支撐結(jié)構(gòu)的透射波計算
3.2 近場水下爆炸雙層底內(nèi)板動響應分析
3.2.1 計算模型
3.2.2 沖擊波壓力特性分析
3.2.3 飛濺載荷作用下內(nèi)板動響應分析
3.3 接觸爆炸雙層殼毀傷特性分析
3.3.1 計算模型
3.3.2 不同載況水下接觸爆炸過程分析
3.3.3 沖擊波壓力特性分析
3.3.4 雙層殼結(jié)構(gòu)動態(tài)響應分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 水下接觸爆炸舷側(cè)防雷艙抗爆性能分析
4.1 引言
4.2 沖擊波在舷側(cè)防護結(jié)構(gòu)中的傳播
4.2.1 理論分析
4.2.2 數(shù)值計算
4.3 高速彈片吸收艙毀傷特性分析
4.3.1 吸收艙計算模型
4.3.2 高速彈片撞擊吸收艙過程分析
4.3.3 液艙寬度對撞擊效果影響分析
4.4 隔艙寬度對防雷艙接觸爆炸影響分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)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
本文編號:3869151
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