图1-2前苏联某大型水面舰船舷侧防护结构剖面图

前苏联某大型水面舰船舷侧防护结构剖面图见图1-2。这种构造通过配置膨胀舱、沉积舱、水密舱三个舱室，逐步抵消外界攻击破坏作用。其中膨胀舱作用是扩散鱼雷等武器爆炸所产生的爆炸能。沉积舱的位置在膨胀舱之后，用于沉积爆炸后产生的爆炸碎片，这些爆炸碎片冲击在专门的沉积舱壁上从而抵消了大部分的碎片，有很少数量的剩余碎片能够穿透沉积舱壁后又击穿后面的水密舱外舱壁。第三层防护舱室水密舱由一块能够承担很大变形的平钢板构成，这层钢板可以完全抵消掉经过前两层舱室缓冲的冲击波能量。

1.4国内外研究现状

1.4.1舷侧结构设计

1.4.2地面抗弹性研究

1.4.3水下抗弹性研究

1.5研究现状分析

通过上文资料总结，可以发现：

（1）国内新型舷侧结构发展处于起步阶段，对于新型结构的抗弹性应用还不成熟。

（2）水域对弹体速度的影响特点缺少相当数量的研究。

（3）缺少不同工况下船体舷侧的抗侵彻规律及其特性的系统研究。

第二章 水下侵彻仿真的基本理论

2.1LS-DYNA简介

LS-DYNA程序是一种功能齐全的几何非线性、材料非线性和接触非线性程序。它以拉格朗日算法为主，兼有ALE和Euler算法。以显示求解为主隐式求解为辅，主要用来求解结构分析，也有许多学者用它来求解热分析和流固耦合问题。作为功能强大的数值仿真软件，它可以用来计算非线性动力分析，同样可以用来静力分析。LS-DYNA是一种在军用和民用领域运用广泛的结构分析非线性有限元程序。

LS-DYNA程序具有强大的分析能力，可以进行多刚体动力学耦合分析，例如试下冲击、失效分析、隐式回弹和躲屋里场耦合分析等。这个软件有140多种材料模式库，金属、材料、玻璃空气等等，而且还能够自定义材料，它的适用范围非常广。LS-DYNA带有刚体对刚体、柔柔接触、柔刚接触、充气模型等50多种接触方式。目前在汽车工业的碰撞分析，航空航天的鸟撞，制造业的冲压锻造，建筑业地震安全，国防的穿甲弹和破甲弹设计，侵彻与开坑均运用到这个软件。

2.2穿甲问题数值算法

2.2.1高速碰撞下材料的失效和破坏

侵彻体冲击靶板时，由于作用的时间很短，材料的破坏结果区别于静态加载条件下：变化的不仅仅是材料强度和塑性极限，还有其变形和断裂机制。在研究高速碰撞的现象时，拉伸断裂和剪切断裂类似于准静态下的破坏，而有些破坏现象是高速碰撞所独特的[60]。例如在冲击薄靶板和中厚靶板时，碰撞后出现穿孔，产生层裂、花瓣、碎片等现象。近年来有学者研究穿甲过程中出现的新现象，何长江通过785m/s—1924m/s数值仿真发现长杆侵彻中材料参数对失效应变等侵彻的性能具有影响。