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舰船结构抗水下爆炸分析简化模型研究
| 论文题名： | 舰船结构抗水下爆炸分析简化模型研究 |
| 关键词： | 舰船结构;水下爆炸;结构响应;有限元建模 |
| 摘要： | 随着国际海军作战能力的不断提高，我国提升海军综合实力势在必行。从驱逐舰，到航空母舰，水面舰船的结构日趋复杂，对水面舰船受水下爆炸的模拟实验与有限元建模、计算都需要耗费大量的人力物力，但部分模拟实验仅对船体局部结构产生影响，因此寻求一套简单的替代模型来代替整船模型进行局部结构响应分析变的越来越重要。 应用考察结构响应较大的舱段代替整船模型进行模拟时，截断舱段边界条件的设置将直接影响模拟结果的准确性。但在水下爆炸作用下，前人关于截断舱段边界条件的加载对计算结果的影响分析甚少。本文将对与水下爆炸爆源最近的单舱段及三舱段模型的舱壁进行边界条件加载，寻找合适的加载方式，以提高截断舱段替代整船模型进行模拟结果的准确性。 论文第一部分对水面舰船舱段典型结构以主尺度为基础进行归纳总结，方便在水下爆炸模拟时舰船的快速建模；并对本文应用的有限元分析方法的分析结果与前人的实验结果进行对比分析，对方法的可行性进行验证。 论文第二部分首先基于实验条件下的截断舱段舱壁进行自由边界无约束条件设置，同时进行远场水下爆炸模拟，对应用简化舱段替代整船进行模拟时的可行性进行分析。并对单舱段及三舱段模型舱壁进行各方向固支时抗冲击结构受水下爆炸载荷作用下的动响应进行分析。 随后论文基于平断面假设并采用MPC多点约束法，应用船体梁替代非考察舱段，与截断舱段舱壁耦合，建立替代整船模型的梁-舱-梁结构。对该结构进行可行性分析后，进行远场非接触水下爆炸模拟，对考察区域结构响应与整船模型相应区域进行对比分析。最后应用质量缩聚原理，将非目标舱段进行优化处理，以截断舱段舱壁处施加集中质量刚度为思路，建立优化舱段集中质量刚度法，并根据此方法建立整船的替代模型，并对水下爆炸载荷作用下考察区域的等效塑性应变及挠度变化进行对比分析。 |
| 作者： | 王璟旻 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 孙士丽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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