水下接觸爆炸作用下艦船舷側(cè)結(jié)構(gòu)及設(shè)備防護(hù)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-06 20:25
艦船防護(hù)性研究一直以來(lái)是各國(guó)提高艦船抗沖擊抗爆能力的有效手段,尤其對(duì)于現(xiàn)如今作戰(zhàn)領(lǐng)域已從陸地逐漸轉(zhuǎn)向海洋,海上作戰(zhàn)的強(qiáng)弱也表征著一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)斗能力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力。另外,隨著新型武器在攻擊力和攻擊精度上的不斷提高,對(duì)艦船結(jié)構(gòu)的毀傷更加嚴(yán)峻。為提高艦船結(jié)構(gòu)的防護(hù)性能,本文從艦船結(jié)構(gòu)形式、材料類型和艦船與設(shè)備一體化三個(gè)方面入手研究艦船水下接觸爆炸的防護(hù)特性,為艦船結(jié)構(gòu)的防護(hù)研究提供參考。依據(jù)前人對(duì)于接觸爆炸研究的理論背景,首先介紹了板架、艦船和設(shè)備在接觸爆炸環(huán)境下的毀傷和防護(hù)研究進(jìn)展;其次,模擬了自由場(chǎng)中沖擊波的壓力分布規(guī)律,并與Zamyshlyayev經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)比;又依據(jù)ALE算法對(duì)簡(jiǎn)單板架和加筋平板進(jìn)行了水下接觸爆炸模擬,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)對(duì)其沖擊響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比以驗(yàn)證ALE算法用于模擬接觸爆炸下簡(jiǎn)單板架沖擊響應(yīng)的有效性。在結(jié)構(gòu)形式方面,本文采用ABAQUS軟件模態(tài)分析辦法驗(yàn)證了艦船艙段建模的準(zhǔn)確性,采用ALE算法模擬了從藥包爆炸到?jīng)_擊波產(chǎn)生和氣泡脈動(dòng)的整個(gè)過(guò)程以驗(yàn)證ALE算法模擬接觸爆炸艦船艙段沖擊響應(yīng)的可靠性。進(jìn)而在結(jié)合現(xiàn)今大型艦船防護(hù)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,建立了隔壁支撐和弧形板兩種新型的結(jié)構(gòu)形式,基于...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?Euler算法網(wǎng)格變形圖l5】??「i_
因?yàn)楣こ虘?yīng)用中不可能只有一種Euler介質(zhì),或者結(jié)構(gòu)不可能均為三維網(wǎng)格,對(duì)于??船體結(jié)構(gòu)這種用板殼堆積起來(lái)的結(jié)構(gòu),Euler方法很難解決,因此Euler方法一般不單獨(dú)??在水下爆炸中使用,圖1.2為Euler算法網(wǎng)格變形圖。??mmt?.....……??.......i-...*?i.?i.....‘?Mti?g?w?mm.?ii_i;嘗????4??<???-?—_?__?__^一?黑?,.-.?a?^?-?-?i?4?????-?-???-?■???f.-??二:±fHrfe.......j=3??-i.flxHHitj?EE::?*?3n:::d??—^干|r:????圖1.2?Euler算法網(wǎng)格變形圖l5】??CEL「i和ALE_算法集成了?Lagrange和Euler的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于解決流固耦合??問題。這兩種方法有一個(gè)共同的特點(diǎn),就是在歐拉和拉格朗日計(jì)算過(guò)程中都是先以??Lagrange算法控制物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),接著按以下幾種方式對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行重劃分:繼續(xù)以??Lagrange算法,網(wǎng)格沒有重新劃分;按Euler算法,網(wǎng)格重新以起始位置計(jì)算;在歐拉??和拉格朗日網(wǎng)格之間進(jìn)行折中,提高網(wǎng)格的質(zhì)量。??數(shù)值仿真方法與理論研究和試驗(yàn)研宄相比具有明顯的優(yōu)勢(shì),首先數(shù)值研宄將理論變??成了現(xiàn)實(shí)
美國(guó)艦船設(shè)備在不同抗沖擊作用下的實(shí)船試驗(yàn),其中包含大型艦船的浮動(dòng)沖擊平臺(tái)試驗(yàn)??i|S)。LangdonGSPW將數(shù)值與試驗(yàn)相結(jié)合,采用擺錘試驗(yàn)成功預(yù)測(cè)了加筋板在不同形式??下的變形模式。與此同時(shí)國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了少量水下爆炸實(shí)船試驗(yàn),如圖1.3為海上近場(chǎng)實(shí)??船爆炸試驗(yàn)。張倫平M等對(duì)艦船防護(hù)結(jié)構(gòu)在水下爆炸作用下的板架吸能效果進(jìn)行了研究,??并分析了防護(hù)結(jié)構(gòu)吸能效果與炸藥爆炸能之間的關(guān)系,得出了炸藥類型等不同的性能參??數(shù)對(duì)于防護(hù)結(jié)構(gòu)吸能效果的影響。??5??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多艙防護(hù)結(jié)構(gòu)水下接觸爆炸吸能研究[J]. 張倫平,張曉陽(yáng),潘建強(qiáng),劉建湖. 船舶力學(xué). 2011(08)
[2]水下爆炸沖擊波和氣泡聯(lián)合作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)值分析[J]. 徐永剛,宗智,李海濤. 中國(guó)艦船研究. 2011(03)
[3]艦船水下接觸爆炸數(shù)值研究[J]. 姚熊亮,楊文山,初文華,明付仁. 計(jì)算物理. 2010(06)
[4]船用柴油機(jī)動(dòng)力裝置的抗沖擊技術(shù)研究[J]. 王志剛,胡媛媛. 柴油機(jī). 2010(02)
[5]艦船水下爆炸數(shù)值計(jì)算方法綜述[J]. 諶勇,汪玉,沈榮瀛,華宏星. 船舶工程. 2007(04)
[6]艦船機(jī)械設(shè)備沖擊隔離技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 江國(guó)和,沈榮瀛,華宏星,吳廣明. 船舶力學(xué). 2006(01)
[7]聲固耦合方法在艦船水下爆炸中的應(yīng)用[J]. 姚熊亮,張阿漫,許維軍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[8]ALE方法在爆炸數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 張奇,張若京. 力學(xué)季刊. 2005(04)
[9]硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料抗爆炸沖擊作用的研究[J]. 石少卿,張湘冀,劉穎芳,尹平. 振動(dòng)與沖擊. 2005(05)
[10]拱形鋼絲繩隔振器沖擊特性研究[J]. 孫洪軍,錢網(wǎng)生. 噪聲與振動(dòng)控制. 2005(05)
博士論文
[1]水面艦船設(shè)備沖擊環(huán)境與結(jié)構(gòu)抗沖擊性能研究[D]. 尹群.南京航空航天大學(xué) 2006
[2]艦船非接觸水下爆炸動(dòng)力學(xué)的理論與應(yīng)用[D]. 劉建湖.中國(guó)船舶科學(xué)研究中心 2002
碩士論文
[1]空心球/Al復(fù)合泡沫夾層板結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 李波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料力學(xué)性能的預(yù)測(cè)研究[D]. 雷松葉.鄭州大學(xué) 2012
[3]基于間斷迦遼金法的艦船水下及空中爆炸模擬[D]. 任少飛.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[4]艦船舷側(cè)典型防護(hù)結(jié)構(gòu)抗爆抗沖擊研究[D]. 郭百森.哈爾濱工程大學(xué) 2009
本文編號(hào):3388118
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?Euler算法網(wǎng)格變形圖l5】??「i_
因?yàn)楣こ虘?yīng)用中不可能只有一種Euler介質(zhì),或者結(jié)構(gòu)不可能均為三維網(wǎng)格,對(duì)于??船體結(jié)構(gòu)這種用板殼堆積起來(lái)的結(jié)構(gòu),Euler方法很難解決,因此Euler方法一般不單獨(dú)??在水下爆炸中使用,圖1.2為Euler算法網(wǎng)格變形圖。??mmt?.....……??.......i-...*?i.?i.....‘?Mti?g?w?mm.?ii_i;嘗????4??<???-?—_?__?__^一?黑?,.-.?a?^?-?-?i?4?????-?-???-?■???f.-??二:±fHrfe.......j=3??-i.flxHHitj?EE::?*?3n:::d??—^干|r:????圖1.2?Euler算法網(wǎng)格變形圖l5】??CEL「i和ALE_算法集成了?Lagrange和Euler的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于解決流固耦合??問題。這兩種方法有一個(gè)共同的特點(diǎn),就是在歐拉和拉格朗日計(jì)算過(guò)程中都是先以??Lagrange算法控制物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),接著按以下幾種方式對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行重劃分:繼續(xù)以??Lagrange算法,網(wǎng)格沒有重新劃分;按Euler算法,網(wǎng)格重新以起始位置計(jì)算;在歐拉??和拉格朗日網(wǎng)格之間進(jìn)行折中,提高網(wǎng)格的質(zhì)量。??數(shù)值仿真方法與理論研究和試驗(yàn)研宄相比具有明顯的優(yōu)勢(shì),首先數(shù)值研宄將理論變??成了現(xiàn)實(shí)
美國(guó)艦船設(shè)備在不同抗沖擊作用下的實(shí)船試驗(yàn),其中包含大型艦船的浮動(dòng)沖擊平臺(tái)試驗(yàn)??i|S)。LangdonGSPW將數(shù)值與試驗(yàn)相結(jié)合,采用擺錘試驗(yàn)成功預(yù)測(cè)了加筋板在不同形式??下的變形模式。與此同時(shí)國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了少量水下爆炸實(shí)船試驗(yàn),如圖1.3為海上近場(chǎng)實(shí)??船爆炸試驗(yàn)。張倫平M等對(duì)艦船防護(hù)結(jié)構(gòu)在水下爆炸作用下的板架吸能效果進(jìn)行了研究,??并分析了防護(hù)結(jié)構(gòu)吸能效果與炸藥爆炸能之間的關(guān)系,得出了炸藥類型等不同的性能參??數(shù)對(duì)于防護(hù)結(jié)構(gòu)吸能效果的影響。??5??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多艙防護(hù)結(jié)構(gòu)水下接觸爆炸吸能研究[J]. 張倫平,張曉陽(yáng),潘建強(qiáng),劉建湖. 船舶力學(xué). 2011(08)
[2]水下爆炸沖擊波和氣泡聯(lián)合作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)值分析[J]. 徐永剛,宗智,李海濤. 中國(guó)艦船研究. 2011(03)
[3]艦船水下接觸爆炸數(shù)值研究[J]. 姚熊亮,楊文山,初文華,明付仁. 計(jì)算物理. 2010(06)
[4]船用柴油機(jī)動(dòng)力裝置的抗沖擊技術(shù)研究[J]. 王志剛,胡媛媛. 柴油機(jī). 2010(02)
[5]艦船水下爆炸數(shù)值計(jì)算方法綜述[J]. 諶勇,汪玉,沈榮瀛,華宏星. 船舶工程. 2007(04)
[6]艦船機(jī)械設(shè)備沖擊隔離技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 江國(guó)和,沈榮瀛,華宏星,吳廣明. 船舶力學(xué). 2006(01)
[7]聲固耦合方法在艦船水下爆炸中的應(yīng)用[J]. 姚熊亮,張阿漫,許維軍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[8]ALE方法在爆炸數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 張奇,張若京. 力學(xué)季刊. 2005(04)
[9]硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料抗爆炸沖擊作用的研究[J]. 石少卿,張湘冀,劉穎芳,尹平. 振動(dòng)與沖擊. 2005(05)
[10]拱形鋼絲繩隔振器沖擊特性研究[J]. 孫洪軍,錢網(wǎng)生. 噪聲與振動(dòng)控制. 2005(05)
博士論文
[1]水面艦船設(shè)備沖擊環(huán)境與結(jié)構(gòu)抗沖擊性能研究[D]. 尹群.南京航空航天大學(xué) 2006
[2]艦船非接觸水下爆炸動(dòng)力學(xué)的理論與應(yīng)用[D]. 劉建湖.中國(guó)船舶科學(xué)研究中心 2002
碩士論文
[1]空心球/Al復(fù)合泡沫夾層板結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 李波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料力學(xué)性能的預(yù)測(cè)研究[D]. 雷松葉.鄭州大學(xué) 2012
[3]基于間斷迦遼金法的艦船水下及空中爆炸模擬[D]. 任少飛.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[4]艦船舷側(cè)典型防護(hù)結(jié)構(gòu)抗爆抗沖擊研究[D]. 郭百森.哈爾濱工程大學(xué) 2009
本文編號(hào):3388118
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