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小水线面双体船水下爆炸冲击环境特性分析
| 论文题名： | 小水线面双体船水下爆炸冲击环境特性分析 |
| 关键词： | 小水线面双体船;水下爆炸;冲击环境 |
| 摘要： | 自上世纪美国海军首艘小水线面双体船首次亮相后备受各国海军的青睐。小水线面双体船又称 SWATH船，其作为一种新兴战舰相对于单体船具有航行速度快、稳性好、阻力小等优势，这些优势绝大部分取决于双体船自身结构的特殊性，然而结构上的巨大变化对其冲击环境的影响却少有资料论述，为分析评估舰船海上作战的生命力，对其冲击环境的特性分析必不可少，因此本文基于以上需求围绕该种新型舰船冲击环境问题，从以下几方面进行探讨分析： 1)基于数值仿真计算的方法，分析了在远场水下爆炸工况下，气泡脉动载荷、计算时长、阻尼系数及滤波频率对SWATH船冲击环境的影响，并分析了沿船体横、纵、垂三个方向上的冲击环境分布特性。根据计算结果确定了影响冲击环境的主要作用载荷、最佳计算时长、滤波频率以及起主要作用的阻尼参数；并基于对三个主尺度方向上冲击环境的分布特性分析确定了船体设备抗冲击可能的薄弱区域。 2)从设计谱实际应用的物理意义角度出发，提出了一种冲击谱向设计谱转化的方法。转化中设定了一系列冲击谱向设计谱可能的转化参数，并基于一体化与非一体化设备响应的对比分析结果，确定了一种可行的、适用于设备刚性安装时基础输入的转化参数，并且将所得参数的识别过程程序化，便于设备刚性安装时冲击环境分析中的数据处理。 3)为了弥补传统冲击因子对SWATH船冲击环境相似性描述的不足，本文针对其水下结构特点，应用新型冲击因子的思想，针对性地提出了两种简化力学模型，计算了简化模型对冲击波能量的遮挡面积，并与该船水下结构的真实遮挡面积进行对比，确定了能够近似代替该船真实结构的简化模型，以其遮挡面积的近似理论计算公式充实了新型冲击因子的表达式，给出了适用于该种船型的新型冲击因子解析公式，其应用性不受爆距大小、爆炸方位的限制，只要冲击因子相等即船体总体冲击环境相似。为了使新型冲击因子的计算更快捷已将其程序化以便于工程应用。 |
| 作者： | 姬秀滨 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 郭君;李磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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