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原文传递夹芯板双层舱壁结构抗冲击毁伤特性研究

论文题名：	夹芯板双层舱壁结构抗冲击毁伤特性研究
关键词：	舰船结构;夹芯板双层舱壁;抗冲击毁伤;侵彻载荷
摘要：	舰船是现代海战的主要武器承载者、攻击的发动者，也是主要受敌方攻击对象，必然会受到反舰导弹攻击。随着现代化反舰导弹迅速发展，其隐蔽性、命中精度及战斗部装药量均大幅度提高。战斗部在船舱内爆炸产生大量冲击波和高速破片，两者的联合作用会对船体造成毁伤，致使舰船失去作战能力甚至沉没。舱壁结构在船体内部处于突出地位，是舰船舱室的主要防护结构。为了提高舱壁结构抗冲击毁伤性能，近年来双层舱壁结构成为各国海军的研究热点。因此，开展冲击波与侵彻联合作用下舰船舱壁抗冲击毁伤性能研究，获得抗冲击毁伤性能更优的双层舱壁结构型式，对增强舰艇作战能力具有重大的军用价值和实际意义。　　本文基于冲击波与侵彻理论研究，对冲击波与侵彻联合作用载荷的数值仿真方法进行了研究；并以典型舰船舱壁结构为研究对象，研究冲击波、侵彻载荷单独作用和冲击波与侵彻联合作用下的结构动态响应过程，从而得到不同载荷作用下舱壁结构的破坏模式与毁伤特性；在此研究基础上对典型 I型夹芯板双层舱壁结构在冲击波与侵彻联合作用下的结构动态响应进行了研究，获得夹芯板双层舱壁结构的破坏模式及毁伤特性；在保持舱壁结构质量不变的前提下，基于舱壁结构抗冲击毁伤性能评判指标，对比研究了冲击波和侵彻联合作用下I型、X型、V型夹芯板双层舱壁抗冲击毁伤性能，从而得到抗冲击毁伤性能最优的夹芯板双层舱壁结构型式；采用正交试验法对最优型式夹芯板双层舱壁结构的面板厚度、背板厚度、夹芯板厚度和夹芯板角度进行参数优化，提出抗冲击毁伤性能最优的夹芯板双层舱壁结构参数尺寸。　　本文主要研究工作如下：　　(1)冲击波和侵彻理论研究及其仿真方法验证。研究了空中爆炸冲击波理论和侵彻力学的相关理论，应用数值仿真方法对冲击波与侵彻联合作用过程进行了研究，将数值模拟结果与理论公式进行了对比，从而验证了数值仿真方法的可靠性，为后续冲击波与侵彻联合作用下舱壁结构动态响应研究提供了依据；　　(2)冲击波、侵彻载荷及其联合作用下舰船舱壁结构响应研究。考虑冲击波和侵彻载荷特点及计算精度和效率，确定了典型舰船单层舱壁结构计算模型的最佳网格尺寸，针对该典型舰船单层舱壁结构，分别研究了冲击波、侵彻载荷单独作用和冲击波与侵彻联合作用下结构动态响应过程，得到不同载荷下舰船舱壁破坏模式，分析了不同载荷下舰船舱壁抗毁伤特性，获得冲击波与侵彻联合作用下舱壁结构复合毁伤机理；　　(3)冲击波与侵彻联合作用下夹芯板双层舱壁结构动态响应研究。研究在冲击波与侵彻联合作用下典型 I型夹芯板双层舱壁结构动响应过程，得到 I型夹芯板双层舱壁结构破坏模式及毁伤特性，在保持舱壁结构质量不变的前提下，以舱壁结构抗冲击毁伤性能评判指标对冲击波与侵彻联合作用下I型、X型、V型夹芯板双层舱壁抗冲击毁伤性能进行对比研究，得到抗冲击毁伤性能最优的夹芯板双层舱壁结构型式；　　(4)夹芯板双层舱壁结构尺寸参数优化研究。针对(3)中抗冲击毁伤性能最优的夹芯板双层舱壁结构型式，采用正交试验法对最优型夹芯板双层舱壁结构的面板厚度、背板厚度、夹芯板厚度和夹芯板角度进行参数优化，得到抗冲击毁伤性能最优的夹芯板双层舱壁结构参数尺寸。
作者：	李舒
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：	2017
正文语种：	中文