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随机爆炸载荷作用下船用加筋板动力可靠性分析
| 论文题名： | 随机爆炸载荷作用下船用加筋板动力可靠性分析 |
| 关键词： | 随机爆炸载荷;峰值压力;可靠性;船用加筋板 |
| 摘要： | 现代海战，主要常规武器为鱼雷、水雷等水下武器，水雷、鱼雷在水下爆炸的瞬间会产生巨大能量，这种高温高压能量会迅速向外扩散，因此在爆炸点压缩周围水域产生冲击波。虽然该爆炸不会使舰船产生严重破损，但会引起剧烈振动及较大塑性变形，导致舰船上机械设备和电子仪器损坏，失去战斗力。因此，研究远场爆炸载荷作用下结构动力可靠性具有重要的理论价值和广泛的应用前景。 本文主要是对随机爆炸载荷作用下加筋板结构响应及其动力可靠性进行研究。在爆炸冲击波理论的基础上，将水下爆炸冲击波的数值仿真与经验公式进行对比分析，并在此基础上研究了数值仿真过程中网格尺寸对计算结果的影响，以最优网格尺寸数值模拟研究水下爆炸的传播过程，并对爆炸载荷的统计规律进行探讨，分析随机爆炸载荷作用下加筋板结构的动态响应，最后对加筋板的动力可靠性进行初探，主要研究内容如下： （1）采用LS-DYNA对水下爆炸的传播特性进行分析，将峰值压力与经验公式进行比较，两者吻合较好，在此基础上，研究了有限元模型的网格尺寸对冲击波峰值压力的影响； （2）选取炸药密度、水密度作为随机变量，采用蒙特卡洛结合有限元的方法，得到不同爆距，不同时刻的冲击波峰值压力的概率密度，并检验其是否服从正态分布，并采用最大熵法拟合其概率密度函数，研究不同时刻爆炸载荷的统计规律； （3）为了研究加筋板在随机爆炸载荷作用下的可靠性，采用解析法推导了爆炸载荷作用下薄板结构的振动方程及其动态响应，单自由度模型的振动方程及结构响应，以及采用等效刚度法求解加筋板在爆炸载荷作用下的振动方程，并以100kg装药量为例，采用一次二阶矩法对薄板和加筋板结构的可靠性进行研究。 （4）采用LS-DYNA软件对远场水下爆炸作用下的加筋板进行数值仿真分析，得到加筋板在爆炸载荷作用下的动态响应，并与解析结果进行比较。选取弹性模量、切线模量、屈服强度、泊松比、水的密度作为随机变量，采用蒙特卡洛方法和最大熵法得到响应的概率分布，对结构的动力可靠性进行初步研究。 |
| 作者： | 王春雨 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 张婧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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