船舶碰撞研究现状船舶碰撞对安全、经济、环境都会造成极大威胁，所以研究船舶碰撞的，以及提高船舶的抗冲击性对于船舶安全都具有重要意义。船舶碰撞的研究可以追溯到20世纪50年代后期，Minorsky在1959年发表于《JournalofShipResearch》的论文中首次证明了结构变形能和结构变形时造成的结构损伤体积两者是有关系的，通过研究表明两者之间的关系是线性的[1]即:

E(MJ)=47。2*RT+32。7在此之后Ohtsub[2]以及国内的张惠元[3]等对碰撞中结构损伤情况和失效模式展开了研究，建立了碰撞的计算模型。但是这种方法单独分析各构件对碰撞吸能的贡献，没有考虑构件之间的相互接触作用，因此其应用同样具有局限性。对这方面展开研究的学者还有Vaughan[4]、Paik[5]，他们各自通过对比总结得出了经验公式，但是因为许多方面考虑不全面，只能作为计算结果的参考。国内船舶碰撞研究方面的著名学者王自力、顾永宁对世界船舶碰撞问题的历史和现状进行了研究、分析和总结了船舶碰撞的研究方法，并指出了目前船舶碰撞研究的热点和未来的研究方向，对船舶碰撞工作的进一步展开具有指导意义[6]。同时，两位学者还对数值仿真方法得到的数据进行了研究，并将其与船舶动力学试验过程进行对照，而且他们对通过研究得到的船体发生撞击时的力学特性数据进行了考察研究，获得并对船体碰撞应力、碰撞能量吸收情况和船体损伤变形的相关数据进行了比较计算，经研究最终得出了可以用于船舶碰撞的一般性结论[7]。79125

2船舶侵彻研究现状

船舶抗侵彻性的研究可以从船舶船体的材料和船舶自身的设计等方面入手。因为船舶侧舷结构选用材料多为钢板、铝板也有少量使用新材料对船舶侧舷特定区域进行重点保护的工程实例。结合船舶侧舷材料的实际情况，对船舶侧舷结构抗侵彻性的研究可以参考对钢板、铝板、双层金属板等材料的抗侵彻能力的研究。在2011年10月5日，于湄公河上行驶的“玉兴8号”和“华平号”两艘商船忽然遭到来自不明份子的恐怖袭击，两艘船受到机枪攻击，袭击结束后“华平号”上的6名中国船员和“玉兴8号”上的7名中国船员全部遇难，商船在机枪的扫射下千疮百孔。因为此类恐怖事件时有发生，船用普通钢板的抗侵彻性极大地引起了学者的关注。目前，随着武器威力的逐渐增大，对武器的伤害防御要求较以往也有很大提高，更要深入对船用防弹金属材料进行研究。在实际建造中，使用最为广泛的船舶侧舷材料是钢板、铝板。因此国内外学者对钢板、铝板的抗侵彻性能进行了许多研究。SSAB公司的DomexProtect250和300为代表的热轧钢板可防御轻型冲锋枪的厚度为3。0-3。2mm[8],瑞典的DomexProtect500热处理钢板其防轻型冲锋枪的厚度为2。4-2。6mm[9]。马鸣图等使用了数值模拟的方法对指定靶板的抗侵彻性能进行了研究，并得到了科学的结论，结果表明：当子弹具有500m/s的速度对B900FD-1型防弹钢板进行冲击，该材料钢板极限设计厚是2。4mm[10]。船用钢板多采用6mm至8mm的厚度，基本可以抵抗一般子弹的射击。随着现代武器技术的发展，钨合金破片表现出了具备高硬度、大密度的特性，已经在战斗防护中有了很多的应用，所以国内外学者针对钨合金弹体对钢板的侵彻作用也展开了一些研究，以达到对坞合金侵彻钢板的过程的深入了解和有针对性的提升钢板抗侵彻性能[11～论文网

16]。如Schaer等[11]研究了各种形状的钨弹在具有高速的情况下对半无限钢板进行冲击

时的成坑过程和特征，通过对照并研究得出不同形状的子弹冲击靶板时成坑的一般规律；Anderson等[16]则对高速的圆柱形钨弹对金属靶板的侵彻过程和特征展开了深入研究，并根据实验需求设计出了弹体为圆柱体的子弹冲击金属靶板时的侵彻情况的工程模型。Pedersen等[12]则对各种长径比(最大为20)的钨杆在速度高达1。7-2。6km/s时冲击材料为铝的靶板时钨杆的损坏特征、冲击时形成的靶板背面的碎片数量、碎块尺寸、碎块速度分布等方面进行了研究。文献[14、17-18]则对钨弹丸冲击靶板时靶板的形变破坏情况展开了研究，其中文献[17-18]研究过程中使用的研究方法是量纲分析法，还通过分析总结钨弹冲击金属靶板的侵彻过程，得出了此种弹丸在侵彻过程中的弹道极限的经验关系式。从上述研究可以看出，针对长径比较大的钨杆冲击靶板的分析主要是在对半无限靶成坑规律、侵彻情况以及对薄板和中厚靶板的背面的破碎特点以及钨杆的侵彻路径的特征这些方面。高速侵彻与低速侵彻过程有很大的区别，子弹高速冲击中厚靶板对其造成形变破坏的过程是十分复杂的一个过程。国内学者汪庆桃，翟酷等研究了中厚钢板的侵彻，通过实验和理论推导得出了在不同速度下钨球对钢板的侵彻情况，分析了不同工况下的侵入深度和冲击时形成的弹孔形态。他们通过计算和对比得出了子弹对靶板侵彻的各个时刻靶板表现出的物理形态、靶板整体的应力分布情况等，并对弹孔的宽度和长度、冲击形成孔洞的物理形态以及子弹侵彻深入靶板的距离进行了大概的预测，对子弹对靶板的穿透过程的研究具有一定的参考意义[19]。