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负泊松比内凹蜂窝圆柱壳水下爆炸载荷特性及冲击响应研究
| 论文题名： | 负泊松比内凹蜂窝圆柱壳水下爆炸载荷特性及冲击响应研究 |
| 关键词： | 负泊松比内凹蜂窝圆柱壳结;水下爆炸;抗冲击性能;能量吸收特性 |
| 摘要： | 水下爆炸是现代海洋军事装备在服役期间可能会面临的典型载荷工况，舰艇等军事装备需要考虑其在水下爆炸工况下的抗爆抗冲击能力。对于水下爆炸问题的研究可分为对水下爆炸载荷的研究和对水下爆炸工况下结构动态响应的研究两方面，本文基于数值模拟方法对这两个方面开展研究，并结合负泊松比内凹蜂窝结构优异的抗冲击性能和能量吸收特性，设计了一种负泊松比内凹蜂窝圆柱壳结构，对负泊松比内凹蜂窝圆柱壳结构在水下爆炸工况下的冲击响应进行研究。本文主要研究内容如下： （1）基于AUTODYN一维方法对水下爆炸载荷进行研究，主要研究水下爆炸冲击波和水下爆炸气泡脉动，讨论了爆距、炸药当量、水深等因素对冲击波压力峰值、比冲量峰值、气泡最大膨胀半径和气泡脉动周期的影响。 （2）基于 ABAQUS 声固耦合法对圆柱壳结构在水下爆炸工况下的动态响应数值模拟方法进行研究，并对数值模拟过程中流场设置、载荷设置、边界条件、声固耦合方式进行讨论，给出了针对圆柱壳水下爆炸仿真方法的建议。 （3）设计了一种负泊松比内凹蜂窝圆柱壳结构，基于声固耦合法对负泊松比内凹蜂窝圆柱壳在水下爆炸工况下的动态响应进行数值模拟。针对内壳、外壳和肋板的最大变形、等效塑性应变、动能以及内能结果，讨论了肋板间距和胞元壁厚对圆柱壳抗水下冲击性能的影响，为水下圆柱壳的工程应用提供参考。 |
| 作者： | 何红萱 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 刘加一;张满弓 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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