【摘要】：毀傷分析是武器驗證、效能評估中的重要環(huán)節(jié),也是戰(zhàn)場決策的一個重要參考因素。由于艦船內(nèi)爆毀傷過程非常復(fù)雜,通常采用實驗的方法進行分析研究,成本高、效率低、所分析的樣本也非常有限。以計算機數(shù)學(xué)模型替代實物進行仿真分析,可以有效的提高工作效率,節(jié)約成本。鑒于目前普通計算機無法實現(xiàn)爆炸沖擊波毀傷的實時仿真計算,本文提出了一種基于離線計算數(shù)據(jù)的內(nèi)爆沖擊波對艦船目標(biāo)內(nèi)部結(jié)構(gòu)毀傷的快速可視化仿真方法,主要研究毀傷過程中仿真數(shù)值的快速計算及可視化。本文針對內(nèi)爆沖擊波對艦船目標(biāo)內(nèi)部結(jié)構(gòu)毀傷的特點以及毀傷結(jié)果評估所需的目標(biāo)結(jié)構(gòu)信息,提出了一種能對艦船目標(biāo)的結(jié)構(gòu)進行有效表示的建模方法,對艦船內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、厚度、形狀、位置分布以及彼此間的物理和功能關(guān)系進行有效表示,為彈目交互過程和毀傷結(jié)果評估提供了艦船目標(biāo)的結(jié)構(gòu)信息。本文對內(nèi)爆沖擊波毀傷理論模型各維度的特點進行了分析研究,提出并實現(xiàn)了一種基于離線數(shù)據(jù)的多維異性插值估計方法,適用于艦船目標(biāo)內(nèi)爆沖擊波毀傷結(jié)果的快速計算。并研究了對艦船內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行實時動態(tài)分析的方法,實現(xiàn)了毀傷仿真結(jié)果的快速動態(tài)計算。最后設(shè)計并實現(xiàn)了一個導(dǎo)彈攻擊艦船目標(biāo)發(fā)生內(nèi)爆的可視化仿真算例,以檢驗上面所提到方法的可行性。在可視化方面實現(xiàn)了艦船艙壁的變形撕裂、艙壁壓力分布的顏色表示以及毀傷結(jié)果的評估顯示等功能。
[Abstract]:Damage analysis is an important link in weapon verification and effectiveness evaluation, and it is also an important reference factor in battlefield decision. Due to the complexity of the damage process of warship implosion, the experimental method is usually used to analyze and study the damage. The cost is high, the efficiency is low, and the samples are very limited. The computer mathematical model can be used instead of the real object to carry on the simulation analysis, which can effectively improve the working efficiency and save the cost. In view of the fact that the real time simulation of blast wave damage can not be realized by ordinary computer, this paper presents a fast visual simulation method based on off-line calculation data for damage to the internal structure of ship target by implosion shock wave. This paper mainly studies the fast calculation and visualization of simulation value in the process of damage. In this paper, according to the characteristics of the damage caused by implosion shock wave to the internal structure of the ship and the information of the target structure needed for the evaluation of the damage results, a modeling method which can effectively represent the structure of the ship target is proposed. The material, thickness, shape, position distribution and physical and functional relationships of the ship's internal structure are represented effectively, which provides the structure information of the ship's target for the interaction process and the damage result evaluation. In this paper, the characteristics of each dimension of the theoretical model of implosion shock wave damage are analyzed and studied, and a multi-dimensional anisotropic interpolation method based on off-line data is proposed and realized, which is suitable for the fast calculation of the damage result of the target implosion shock wave. The method of real-time dynamic analysis of warship internal structure is studied, and the fast dynamic calculation of damage simulation results is realized. Finally, a visual simulation example of implosion of missile attacking ship target is designed and implemented to verify the feasibility of the method mentioned above. In the aspect of visualization, the functions of warship bulkhead deformation tear, color representation of bulkhead pressure distribution and evaluation of damage result are realized.
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U674.70;TP391.41

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本文編號：2376736