舰船水下接近爆炸多层结构毀伤特性研究

发布时间：2023-11-30 20:09

　　随着精确制导武器的广泛应用，舰船等水中结构遭遇水下接近爆炸的攻击概率逐渐增大。相较于远场水下爆炸，由于诸多方面原因的限制，水下接近爆炸相关问题的研究还并不够完善。首先，水下接近爆炸理论分析仅限于板壳等简单结构，复杂结构很难用解析方法求解，其次目前国内外开展爆炸试验主要以远场爆炸为主，而为数不多的板架模型与缩比模型试验并不能真实反映整舰的抗爆能力。因此，本文通过数值仿真与理论计算相结合的手段，研究了水下接近爆炸载荷作用下船体单层板架、双层底液舱以及舷侧防雷舱结构的毁伤特性，主要研究内容包括以下三个方面： 首先，基于冲击波经验公式以及接触爆炸试验分别验证了数值算法的有效性，建立了固支方板以及加筋板架接触爆炸简化模型，再现了水下接触爆炸作用下冲击波传播规律、结构的变形特征及流场的压力特征，针对典型船底板架研究了加强筋相对刚度对于板架破坏模式的影响，总结了接触爆炸下舰船底部板架常见的几种破坏模式。 其次，针对双层壳结构中的外壳对水下冲击波的透射效应，计及双层壳内部支撑结构对透射率的影响，基于平面波理论分析了外板的冲击波透射特性。数值计算了近场及接触爆炸作用下，舰船双层底液舱半载与满载时内底的冲...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 理论分析
        1.2.2 试验研究
        1.2.3 数值计算
    1.3 本文主要研究内容
第2章 水下接触爆炸单层板架动响应分析
    2.1 数值算法
        2.1.1 算法介绍
        2.1.2 状态方程
    2.2 计算方法的验证
        2.2.1 冲击波经验公式验证
        2.2.2 接触爆炸试验验证
    2.3 固支方板水下接触爆炸模拟
        2.3.1 数值模型
        2.3.2 方板破坏过程分析
        2.3.3 水中冲击波压力传播特性分析
    2.4 加强筋相对刚度影响分析
        2.4.1 船底板架模型与工况设置
        2.4.2 船底板板架破坏模式分析
    2.5 本章小结
第3章 水下接近爆炸舰船双层底液舱动响应分析
    3.1 冲击波在双层底中的传递特性
        3.1.1 冲击波透射效应试验
        3.1.2 无支撑结构的透射波计算
        3.1.3 计及支撑结构的透射波计算
    3.2 近场水下爆炸双层底内板动响应分析
        3.2.1 计算模型
        3.2.2 冲击波压力特性分析
        3.2.3 飞溅载荷作用下内板动响应分析
    3.3 接触爆炸双层壳毁伤特性分析
        3.3.1 计算模型
        3.3.2 不同载况水下接触爆炸过程分析
        3.3.3 冲击波压力特性分析
        3.3.4 双层壳结构动态响应分析
    3.4 本章小结
第4章 水下接触爆炸舷侧防雷舱抗爆性能分析
    4.1 引言
    4.2 冲击波在舷侧防护结构中的传播
        4.2.1 理论分析
        4.2.2 数值计算
    4.3 高速弹片吸收舱毁伤特性分析
        4.3.1 吸收舱计算模型
        4.3.2 高速弹片撞击吸收舱过程分析
        4.3.3 液舱宽度对撞击效果影响分析
    4.4 隔舱宽度对防雷舱接触爆炸影响分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3869151