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冲击波载荷作用下舱壁结构响应及加强措施研究
| 论文题名： | 冲击波载荷作用下舱壁结构响应及加强措施研究 |
| 关键词： | 舱内爆炸;冲击波;结构响应;舱壁结构 |
| 摘要： | 在现代海战中，由于穿甲技术的迅猛发展，必然会引起穿甲导弹在舰船内部发生爆炸。随着爆炸当量和爆炸冲击波持续时间的明显增加，舰船舱壁结构所承受的爆炸冲击载荷更为恶劣。舱壁结构在短时间内将承受巨大的爆炸冲击，这对其抗爆抗冲击能力有了更高的要求。因此，积极开展冲击波载荷作用下舱壁结构响应及加强措施研究，对提高舰船的生命力和战斗力具有重要的意义。 本文在爆炸冲击波理论的基础上，研究空中爆炸冲击波的数值仿真方法，开展了数值仿真技术的研究，并以我国典型作战舰船中的重点舱室为研究对象，对其结构的简化原则及建模标准化进行了研究，获得典型舰船的数值仿真有限元模型，再在冲击波载荷下对舱壁结构进行响应分析，以及响应预报并回归经验公式，最后对舱壁结构进行加强措施研究，获得抗爆抗冲击性能更优的舱壁结构型式。 主要研究内容如下： (1)研究爆炸冲击波理论，开展了有限元数值仿真技术的研究，并验证其可行性。在爆炸冲击波理论基础上，结合有限元MSC.DYTRAN基本理论，建立典型的平板结构模型，研究了空中爆炸冲击波的数值仿真方法，开展了数值仿真技术的研究，并将数值模拟计算结果与理论计算值进行比较，验证了此数值仿真技术的可行性； (2)对舱室结构进行简化以及建模标准化研究。在冲击波载荷下对舱室个数以及舱壁构件进行简化，确定简化的有限元模型。在此简化模型的基础上，分别对欧拉网格大小、边界条件、耦合面大小、耦合方法、求解方法，进行数值仿真分析计算，最终确定该典型舱室结构的有限元建模标准； (3)冲击波载荷下舱壁结构的响应分析以及响应预报。对典型舰船进行重要舱室结构的数值模拟研究，分析爆炸冲击波对舱壁结构的影响，并计算舱壁结构在不同爆炸载荷下的结构响应，回归舱壁结构响应与爆炸距离、爆炸当量之间的关系，实现对典型舰船舱壁结构抗冲击性能的快速、准确预报； (4)舱壁结构的加强措施研究。针对爆炸冲击波对舱壁结构的破坏特征，考虑对舱壁结构进行局部加强，设计三种新型单层舱壁结构型式，结合数值仿真技术，比较舱壁结构在加强措施下的爆炸响应，从而得到抗爆抗冲击性能较优的舱壁结构型式。 |
| 作者： | 姚潞 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 尹群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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