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原文传递弹体高速撞击液舱损伤特性研究

论文题名：	弹体高速撞击液舱损伤特性研究
关键词：	高速撞击;舰艇防雷舱;爆炸破片;冲击破坏;鼓包变形;液舱损伤评估
摘要：	军事作战中，舰艇往往会受到许多爆炸破片的攻击破坏。这些携带着巨大能量的破片，如果直接侵彻舰艇防雷舱室，对舰艇造成破坏不仅仅是局部侵彻穿孔那么简单，还会产生大的鼓包变形及开裂破坏。因此舰艇设计与制造时必须考虑液体冲击防护。为了能够在液舱防护技术和结构损伤评估上有充足的理论依据，本文进行了关于液舱结构的冲击破坏研究。　　研究弹道运动学特性时，采用了高速摄影机记录高速弹体撞击液舱的整个水中运动过程。基于图片像素法，引入弹形阻力系数，得到了弹体在液舱中的衰减运动规律，给出了弹体位置与水下速度的关系，该结论可以用于估计不同阻力系数已知的弹体在水中不同位置的速度。　　在压力测试分析中，设计了带有三个可安装压力传感器的圆柱形液舱进行压力实验。基于测试的压力信号，分析了液体冲击波的产生及传播衰减规律。然后根据液舱系统输入的总能量和舱体前、后两变形靶板的鼓包体积的数据关系，得到输入能量对靶板鼓包变形影响规律，完成了液舱撞击课题的实验研究。　　最后基于ABAQUS数值仿真软件，选取准确的仿真参数，建立了实际实验相一致的仿真模型，完成了仿真数据与实验数据对照。对照结果表明仿真模型可信度较高。在可靠的仿真结果中，研究了液舱压力和靶板的实时变化规律。研究表明靶板在受到液体冲击波作用时，流固界面会出现固、液分离现象。另外还发现靶板在冲击波的作用下，靶板中间存在一段平台鼓包区，随着变形的继续增加，平台区域不断向中心收缩变小，最后完全消失。
作者：	姜雄文
专业：	航天工程
导师：	张伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文