本文關(guān)鍵詞：近距及接觸水下爆炸沖擊波作用下結(jié)構(gòu)毀傷的數(shù)值模擬，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水下爆炸是一個復(fù)雜的高度非線性的物理過程。它能夠給水面艦艇或潛艇帶來極大的破壞。遠場水下爆炸主要引發(fā)艦船的彈性響應(yīng)或局部塑性變形,而近距或接觸水下爆炸卻能夠造成船體的破洞甚至斷裂,是誘發(fā)艦船傾覆的主要原因。因此,研究近距及接觸水下爆炸對結(jié)構(gòu)的損傷是十分必要的。本文的主要研究內(nèi)容如下： 第一,分別從理論、試驗、和數(shù)值計算的角度總結(jié)了國內(nèi)外水下爆炸領(lǐng)域相關(guān)的研究成果。為本論文的工作提供了研究背景。 第二,介紹了水下爆炸的物理現(xiàn)象及其載荷形式：沖擊波、氣泡脈動和空化效應(yīng)。對ABAQUS中的GeersHunter模型以及聲-結(jié)構(gòu)耦合法進行了詳細闡述；對LS-DYNA中的ALE算法及其理論基礎(chǔ)也進行了細致的介紹。 第三,分別使用聲-結(jié)構(gòu)耦合法以及ALE算法對背空板的水下爆炸試驗進行數(shù)值模擬,討論了在計及結(jié)構(gòu)破壞時的網(wǎng)格收斂性問題。 第四,建立了2個加筋板的有限元模型,分別用聲-結(jié)構(gòu)耦合法和ALE算法考察其在近距和接觸水下爆炸沖擊波作用下的毀傷形式,并與試驗結(jié)果比對,考察了2種數(shù)值方法的精度,并對它們的優(yōu)劣進行了分析。 第五,建立了一艘實船的有限元模型,采用聲-結(jié)構(gòu)耦合法考察其在近距水下爆炸沖擊波作用下的損傷演化過程,并依據(jù)爆距總結(jié)了艦船的3種毀傷形式。 本文主要通過數(shù)值模擬的方法對近距及接觸水下爆炸沖擊波作用下結(jié)構(gòu)的毀傷進行了驗證及探究,所得到的一些結(jié)論對于艦船的抗沖擊設(shè)計可以起到一定的參考作用。
【關(guān)鍵詞】：近距及接觸水下爆炸 數(shù)值模擬 聲-結(jié)構(gòu)耦合 ALE 毀傷形式
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U661.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述10-15
• 1.2.1 理論研究綜述10-12
• 1.2.2 試驗研究綜述12-14
• 1.2.3 數(shù)值方法研究綜述14-15
• 1.3 本論文研究內(nèi)容15-17
• 2 水下爆炸載荷及其計算方法17-33
• 2.1 炸藥的爆轟過程17
• 2.2 水下爆炸沖擊波載荷17-18
• 2.3 水下爆炸氣泡脈動及空化效應(yīng)18-21
• 2.3.1 水下爆炸氣泡脈動18-21
• 2.3.2 空化效應(yīng)21
• 2.4 ABAQUS中水下爆炸沖擊波載荷的計算21-27
• 2.4.1 沖擊波載荷的計算21-22
• 2.4.2 聲-結(jié)構(gòu)耦合法22-27
• 2.5 LS-DYNA與ALE算法的基本理論27-32
• 2.5.1 LS-DYNA與ALE算法27-28
• 2.5.2 ALE算法的理論基礎(chǔ)28-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 3 背空板在近距水下爆炸沖擊波作用下的數(shù)值模擬33-45
• 3.1 材料模型35-36
• 3.2 基于聲-結(jié)構(gòu)耦合法的數(shù)值模擬36-40
• 3.2.1 計算模型描述36-37
• 3.2.2 結(jié)果與分析37-40
• 3.3 基于ALE算法的數(shù)值模擬40-44
• 3.3.1 計算模型描述40-41
• 3.3.2 結(jié)果與分析41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 數(shù)值方法的驗證45-55
• 4.1 加筋板Ⅰ在近距水下爆炸作用下的毀傷研究45-50
• 4.1.1 基于聲-結(jié)構(gòu)耦合法的數(shù)值模擬研究46-47
• 4.1.2 基于ALE算法的數(shù)值模擬研究47-50
• 4.2 加筋板Ⅱ在接觸水下爆炸作用下的毀傷研究50-54
• 4.2.1 基于聲-結(jié)構(gòu)耦合法的數(shù)值模擬研究51-52
• 4.2.2 基于ALE算法的數(shù)值模擬研究52-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 5 水面艦艇在近距水下爆炸下的毀傷研究55-62
• 5.1 計算模型描述55
• 5.2 毀傷演化過程分析55-59
• 5.3 毀傷模式分析59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻64-67
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況67-68
• 致謝68-70

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：近距及接觸水下爆炸沖擊波作用下結(jié)構(gòu)毀傷的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：324370