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水下爆炸对船舶结构影响研究现状(2)

时间:2022-04-12 20:50来源:毕业论文
不同的结构也会对水下爆炸的防护产生影响。汪浩[23]分析研究了新型矩形蜂窝夹芯夹层加筋圆柱壳结构在水下爆炸冲击载荷下的冲击防护作用机理和动态

不同的结构也会对水下爆炸的防护产生影响。汪浩[23]分析研究了新型矩形蜂窝夹芯夹层加筋圆柱壳结构在水下爆炸冲击载荷下的冲击防护作用机理和动态响应特征。采用Ls-dyna计算研究该结构在水下爆炸冲击载荷下的动态响应;以耐压壳体的塑性应变及最大变形作为评价标准,计算分析了典型设计参数变化对防护效果的影响。最后针对一个典型方案,分析了在不同冲击环境下的防护效果。李海涛[24]以水面箱形梁模型作为研究对象,建立了水面箱型梁的有限元模型,进行了水下近距爆炸载荷作用实验,分析了动态响应,最后采用具体试验和数值仿真相结合的方法,对自由梁在水下特定爆炸载荷下的整体毁伤特性进行了分析研究。结果发现:试验结果和数值计算结果具有高度的相似性;在爆炸气泡脉动频率与梁模型的一阶湿频率接近的情况下,随着爆径比的增大,梁的整体响应状态由整体中垂塑性弯曲变为鞭状运动。袁建红[25,26]以加筋圆柱壳模型作分析研究对象,利用MSC-Dytran非线性瞬态有限元分析软件建立水下爆炸载荷作用下流固耦合数值分析有限元模型,对冲击因子为1.1的典型实验工况进行数值模拟分析,分析了加筋圆柱壳在爆炸冲击载荷作用下的毁伤机理,将试验结果和数值计算结果进行对比分析,论证了数值模拟方法的有效性和正确性,通过大量数值模拟试验,分析了模型浸深,爆炸攻角对加筋圆柱壳弹塑性响应结果的影响,并且对气泡脉动载荷的二次毁伤效应进行了分析探讨。以潜艇耐压结构的简化模型部分环肋加筋圆柱壳结构作为研究分析对象,建立流固耦合有限元分析模型,利用瞬态有限元分析程序MSC-Dytran对该结构在水下爆炸冲击载荷作用下的弹塑性动态响应进行研究分析,结果表明:建立流固耦合有限元分析模型,应用动力瞬态有限元软件MSC-Dytran可以对加筋圆柱壳结构的动态响应进行模拟分析,模型网格划分尺寸大小、几何结构参数对结构的动态响应临界载荷都有一定的影响。其中加筋圆柱壳结构的半径厚度比对结构的动力屈曲临界载荷影响最为明显。

整体船舶结构的设计也会影响抗水下爆炸性能。尹群[27]基于自己的研究,结合吸能理论,分别设计出4种结构材料轻,吸能效果好,制造工艺简单的新型舰船双层底防护结构形式;采用实验与数值仿真相结合的研究方法,分析新型防护结构形式的吸能效果,得到吸能效果最佳的舰船双层底防护结构形式。不同药量的水下爆炸会影响对船体的破坏效果。张志华[28]针对水下实验目标的进行小药量水下爆炸实验,分析讨论影响实验效果的破坏参数和主要因素,对试验数据采用判别分析方法对水下爆炸载荷对实验目标毁伤的有效性问题进行了定量分析,得出了目标毁伤曲线,确定了实验目标的具体毁伤范围,该毁伤曲线较好地反映了水下爆炸载荷对水下目标的有效毁伤距离。陈辉[29]利用某型舰船的整体比例缩小模型进行水下非接触爆炸实验,通过将比例缩小模型和自由场水下爆炸载荷冲击环境变化规律进行对比,得出了水下爆炸载荷和冲击环境主要参数之间的关系,试验结果具有一定的参考价值。研究方法方面,张振华[30]通过对加筋板结构在水下爆炸冲击载荷作用下类似问题的研究方法进行扩展延伸,总结得出舰艇结构在水下爆炸载荷冲击作用下毁伤响应类似问题的实验研究应分为三步:即准确相似条件研究、近似相似方法研究和模型实验方法研究。王诗平[31]针对瞬态流固耦合效应,水下爆炸载荷在舰船水下爆炸载荷数值模拟情况下的困难,在目前水下爆炸载荷计算模型的基础上,结合边界元法,修正水下爆炸气泡载荷计算方法。针对用二阶双渐近法[32]在处理低频大幅运动流固耦合问题时的局限性,提出了非线性双渐近法,算入了舰艇的自由面效应,大幅低频运动等非线性因素,并和有限元程序相结合,形成一套适合工程应用研究的舰艇水下爆炸数值模拟程序。张弩[33]通过建立一套双渐进方法(DAA)与有限元方法相结合的计算程序,对水下爆炸气泡作用下舰船模型的动态响应分析研究。论述了水下爆炸气泡与水面舰艇结构之间的流固耦合理论分析。分别建立一个考虑自由面效应,气泡迁移和气泡阻力的气泡模型和一个水面舰艇模型。研究了气泡作用下船模的局部响应和总体响应。得到不同位置的速度,加速度和位移曲线。讨论了水下爆炸气泡作用下船模局部响应和总体响应的机理和特征。 水下爆炸对船舶结构影响研究现状(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_92480.html

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