空氣隔層結(jié)構(gòu)對(duì)水下爆炸能量及振動(dòng)影響的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-25 13:46
隨著海洋資源的開發(fā)與水下爆破技術(shù)的發(fā)展,水下爆破工程逐漸增多,水下爆破安全防護(hù)問題也逐漸受到人們的重視。在軍事領(lǐng)域,現(xiàn)代海軍艦艇對(duì)水下魚雷的抗沖擊性能的要求也不斷提高,研究新型的抗沖擊性能更好的防雷艙結(jié)構(gòu)逐漸成為人們研究的重點(diǎn)。因此,開展水下爆炸參數(shù)測(cè)試及其爆炸有害效應(yīng)控制的研究,無論是在民用水工工程中還是在軍事海洋防護(hù)工程上都有著重要的研究?jī)r(jià)值與意義。本文在安徽理工大學(xué)小型爆炸水池(Φ5.5m,H3.62m)中開展了不同尺寸類型空氣隔層結(jié)構(gòu)防護(hù)水下爆炸壓力測(cè)試,研究空氣隔層結(jié)構(gòu)對(duì)水下爆炸能量的影響;采用UBOX-6016振動(dòng)測(cè)試儀對(duì)空氣隔層結(jié)構(gòu)防護(hù)作用下爆炸振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè),研究空氣隔層結(jié)構(gòu)對(duì)最大振速和主振頻率的影響;結(jié)合數(shù)值模擬軟件對(duì)大藥量水下爆炸空氣隔層防護(hù)進(jìn)行模擬研究;通過Matlab軟件編寫相關(guān)程序?qū)φ駝?dòng)監(jiān)測(cè)的信號(hào)進(jìn)行HHT(Hilbert-Huang)分析,研究空氣隔層對(duì)振動(dòng)信號(hào)的全局頻率影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)與模擬分析,在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下得到以下結(jié)論:(1)空氣隔層結(jié)構(gòu)對(duì)水下爆炸參數(shù)的影響。對(duì)峰值壓力的影響:空氣隔層作用能夠有效衰減峰值壓力,在0.3m處峰值壓力實(shí)測(cè)衰減率達(dá)到49....
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.3 本課題研究意義
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本文研究特色和創(chuàng)新點(diǎn)
1.6 課題研究技術(shù)路線
第2章 水下爆炸理論及波譜分析理論
2.1 水下爆炸理論
2.1.1 水下爆炸現(xiàn)象
2.1.2 水中沖擊波
2.1.3 水下爆炸能量的理論計(jì)算
2.2 波譜分析理論
2.2.1 信號(hào)分析波譜方法
2.2.2 振動(dòng)信號(hào)HHT分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 空氣隔層結(jié)構(gòu)對(duì)水下爆炸能量影響的實(shí)驗(yàn)研究
3.1 水下爆炸能量測(cè)試系統(tǒng)
3.1.1 爆炸水池
3.1.2 存儲(chǔ)示波器
3.1.3 ICP型水下爆炸壓力傳感器
3.1.4 邊界效應(yīng)的消除
3.1.5 傳感器的標(biāo)定
3.2 空氣隔層結(jié)構(gòu)水下爆炸實(shí)驗(yàn)
3.2.1 水下爆炸壓力測(cè)試主要操作步驟
3.2.2 水下爆炸壓力測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2.3 最優(yōu)空氣隔層厚度的選擇
3.3 本章小結(jié)
第4章 空氣隔層結(jié)構(gòu)對(duì)水下爆炸參數(shù)影響的數(shù)值模擬研究
4.1 引言
4.2 AUTODYN軟件的應(yīng)用
4.2.1 AUTODYN軟件算法應(yīng)用介紹
4.3 狀態(tài)參數(shù)選擇
4.3.1. TNT的JWL狀態(tài)方程
4.3.2. 水的多項(xiàng)式狀態(tài)方程
4.3.3. 理想氣體狀態(tài)方程
4.4. 模擬的計(jì)算過程
4.4.1 計(jì)算模型
4.4.2 數(shù)值模擬主要步驟
4.5 大藥量數(shù)值模擬結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第5章 小水池水下爆炸地基振動(dòng)測(cè)試及其波譜分析
5.1 引言
5.2 水下爆炸振動(dòng)測(cè)試
5.2.1 水下爆炸振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)
5.2.2 主要參數(shù)設(shè)置
5.2.3 測(cè)試方法及步驟
5.3 振動(dòng)信號(hào)及分析
5.3.1 原始振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)
5.3.2 振動(dòng)速度信號(hào)分析
5.3.3 空氣厚度對(duì)振動(dòng)影響曲線擬合
5.4 爆炸振動(dòng)信號(hào)波譜分析
5.4.1 EMD分解及重構(gòu)
5.4.2 振動(dòng)信號(hào)Hilbert譜分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 存在的問題及解決措施
6.3 對(duì)今后工作的展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于HHT變換的小水池水下爆炸振動(dòng)分析[J]. 湯有富,汪泉,朱愷波,程揚(yáng)帆,宮婕. 工程爆破. 2017(01)
[2]空氣隔層對(duì)水下爆炸沖擊波的緩沖效應(yīng)[J]. 寇曉楓,王高輝,盧文波,陳明,嚴(yán)鵬. 振動(dòng)與沖擊. 2017(03)
[3]水中爆炸作用機(jī)理及毀傷效應(yīng)研究綜述[J]. 伍俊,楊益,莊鐵栓. 火炸藥學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]水下爆炸氣泡及其對(duì)結(jié)構(gòu)毀傷研究綜述[J]. 姚熊亮,劉文韜,張阿漫,劉云龍. 中國(guó)艦船研究. 2016(01)
[5]爆炸氣泡帷幕對(duì)水中沖擊波能量的衰減特性[J]. 賈虎,鄭偉花,羅強(qiáng),沈兆武. 含能材料. 2015(10)
[6]氣泡帷幕對(duì)水中沖擊波衰減特性的數(shù)值模擬研究[J]. 劉欣,顧文彬,陳學(xué)平. 爆破. 2015(03)
[7]水下爆炸氣泡載荷作用下船體梁的動(dòng)態(tài)水彈性響應(yīng)[J]. 張弩,宗智. 船舶力學(xué). 2015(05)
[8]水下和空中爆炸沖擊波傳播特性對(duì)比分析[J]. 張社榮,孔源,王高輝. 振動(dòng)與沖擊. 2014(13)
[9]帶殼裝藥水下爆炸的沖擊波和氣泡脈動(dòng)特性[J]. 裴善報(bào),劉榮忠,郭銳,盛振新. 火工品. 2013(02)
[10]裝藥殼體對(duì)含鋁炸藥水下爆炸性能影響研究[J]. 項(xiàng)大林,榮吉利,李健,楊榮杰. 振動(dòng)與沖擊. 2013(05)
博士論文
[1]爆破震動(dòng)信號(hào)的HHT分析與應(yīng)用研究[D]. 張義平.中南大學(xué) 2006
本文編號(hào):3249316
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.3 本課題研究意義
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本文研究特色和創(chuàng)新點(diǎn)
1.6 課題研究技術(shù)路線
第2章 水下爆炸理論及波譜分析理論
2.1 水下爆炸理論
2.1.1 水下爆炸現(xiàn)象
2.1.2 水中沖擊波
2.1.3 水下爆炸能量的理論計(jì)算
2.2 波譜分析理論
2.2.1 信號(hào)分析波譜方法
2.2.2 振動(dòng)信號(hào)HHT分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 空氣隔層結(jié)構(gòu)對(duì)水下爆炸能量影響的實(shí)驗(yàn)研究
3.1 水下爆炸能量測(cè)試系統(tǒng)
3.1.1 爆炸水池
3.1.2 存儲(chǔ)示波器
3.1.3 ICP型水下爆炸壓力傳感器
3.1.4 邊界效應(yīng)的消除
3.1.5 傳感器的標(biāo)定
3.2 空氣隔層結(jié)構(gòu)水下爆炸實(shí)驗(yàn)
3.2.1 水下爆炸壓力測(cè)試主要操作步驟
3.2.2 水下爆炸壓力測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2.3 最優(yōu)空氣隔層厚度的選擇
3.3 本章小結(jié)
第4章 空氣隔層結(jié)構(gòu)對(duì)水下爆炸參數(shù)影響的數(shù)值模擬研究
4.1 引言
4.2 AUTODYN軟件的應(yīng)用
4.2.1 AUTODYN軟件算法應(yīng)用介紹
4.3 狀態(tài)參數(shù)選擇
4.3.1. TNT的JWL狀態(tài)方程
4.3.2. 水的多項(xiàng)式狀態(tài)方程
4.3.3. 理想氣體狀態(tài)方程
4.4. 模擬的計(jì)算過程
4.4.1 計(jì)算模型
4.4.2 數(shù)值模擬主要步驟
4.5 大藥量數(shù)值模擬結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第5章 小水池水下爆炸地基振動(dòng)測(cè)試及其波譜分析
5.1 引言
5.2 水下爆炸振動(dòng)測(cè)試
5.2.1 水下爆炸振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)
5.2.2 主要參數(shù)設(shè)置
5.2.3 測(cè)試方法及步驟
5.3 振動(dòng)信號(hào)及分析
5.3.1 原始振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)
5.3.2 振動(dòng)速度信號(hào)分析
5.3.3 空氣厚度對(duì)振動(dòng)影響曲線擬合
5.4 爆炸振動(dòng)信號(hào)波譜分析
5.4.1 EMD分解及重構(gòu)
5.4.2 振動(dòng)信號(hào)Hilbert譜分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 存在的問題及解決措施
6.3 對(duì)今后工作的展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于HHT變換的小水池水下爆炸振動(dòng)分析[J]. 湯有富,汪泉,朱愷波,程揚(yáng)帆,宮婕. 工程爆破. 2017(01)
[2]空氣隔層對(duì)水下爆炸沖擊波的緩沖效應(yīng)[J]. 寇曉楓,王高輝,盧文波,陳明,嚴(yán)鵬. 振動(dòng)與沖擊. 2017(03)
[3]水中爆炸作用機(jī)理及毀傷效應(yīng)研究綜述[J]. 伍俊,楊益,莊鐵栓. 火炸藥學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]水下爆炸氣泡及其對(duì)結(jié)構(gòu)毀傷研究綜述[J]. 姚熊亮,劉文韜,張阿漫,劉云龍. 中國(guó)艦船研究. 2016(01)
[5]爆炸氣泡帷幕對(duì)水中沖擊波能量的衰減特性[J]. 賈虎,鄭偉花,羅強(qiáng),沈兆武. 含能材料. 2015(10)
[6]氣泡帷幕對(duì)水中沖擊波衰減特性的數(shù)值模擬研究[J]. 劉欣,顧文彬,陳學(xué)平. 爆破. 2015(03)
[7]水下爆炸氣泡載荷作用下船體梁的動(dòng)態(tài)水彈性響應(yīng)[J]. 張弩,宗智. 船舶力學(xué). 2015(05)
[8]水下和空中爆炸沖擊波傳播特性對(duì)比分析[J]. 張社榮,孔源,王高輝. 振動(dòng)與沖擊. 2014(13)
[9]帶殼裝藥水下爆炸的沖擊波和氣泡脈動(dòng)特性[J]. 裴善報(bào),劉榮忠,郭銳,盛振新. 火工品. 2013(02)
[10]裝藥殼體對(duì)含鋁炸藥水下爆炸性能影響研究[J]. 項(xiàng)大林,榮吉利,李健,楊榮杰. 振動(dòng)與沖擊. 2013(05)
博士論文
[1]爆破震動(dòng)信號(hào)的HHT分析與應(yīng)用研究[D]. 張義平.中南大學(xué) 2006
本文編號(hào):3249316
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/lxlw/3249316.html
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