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原文传递 舱内爆炸结构毁伤规律研究及局部结构优化
论文题名: 舱内爆炸结构毁伤规律研究及局部结构优化
关键词: 舰船;舱内爆炸;毁伤规律;结构优化
摘要: 在海洋战争中,反舰武器对于舰船的毁伤是重要制胜手段。在反舰导弹对舰船所造成的伤害中,爆炸产生的冲击波对于结构和设备以及人员的毁伤尤为剧烈。因此探究较为典型的导弹对于舰船结构的毁伤规律,以及对于重点的局部舱室进行结构优化,以提高其对于冲击毁伤的承受能力防止舰船受到二次毁伤显。因此探究舱室内部爆炸载荷对于舰船结构毁伤规律对于提高舰船生命力,以及受损后毁伤分析具有深远意义。
  本文研究主要内容如下:
  (1)为确保计算的可行性以及准确性,建立空气域-炸药在空气中爆炸的有限元模型,确定合适的网格尺寸,并把计算结果与经验公式进行对比以确保技术的可行性,为后续的舱室内部爆炸研究提供基础。
  (2)建立某典型三舱段结构,考虑流-固耦合的影响,基于ALE算法在LS-DYNA中进行模拟分析,模拟计算不同种导弹对于舰船舱室结构的毁伤,以探究其传播规律以及毁伤范围进行分析。
  (3)建立某典型三舱段的双层壳结构,并与所建立的三舱段模型进行对比分析,探究双层壳结构在舱室内部爆炸毁伤中的作用。根据不同工况下的舰船结构以及甲板舱室的响应特点,不同部位的板架结构加速度、板架位移、板架吸能特性,获得响应规律。
  (4)最后为了防止船舶内部的弹药舱或者燃油舱等重要舱室,因为受到冲击而引起二次爆炸,设计了两种夹芯板,通过等重量替换模式对其进行设计,利用了夹芯板的优秀的吸能特性并在结构与流体的相互作用以及变形下分析发现:该夹芯板结构既能维持重量相等又能提高抗爆能力,这种设计可以为船舶设计提供一定的参考。
作者: 张广为
专业: 船舶与海洋工程
导师: 刘寅东
授予学位: 硕士
授予学位单位: 大连海事大学
学位年度: 2021
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