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圆柱壳舱段冲击环境特性及设备考核
| 论文题名： | 圆柱壳舱段冲击环境特性及设备考核 |
| 关键词： | 潜水艇;圆柱壳舱段;水下爆炸;冲击环境;设备考核;爆源定位 |
| 摘要： | 舰载设备抗冲击性能是舰艇生命力的重要环节，考核大中型舰载设备的抗冲击性能主要使用浮动冲击平台进行水下爆炸试验，而考核潜艇设备尚未有更好的方法，使用圆柱壳舱段进行水下爆炸试验认为是可行的，目前对于圆柱壳舱段的研究开展较少。为研究圆柱壳舱段在考核潜艇设备上的冲击环境特性，对潜艇的部分结构——圆柱壳舱段的冲击环境进行计算分析。本文基于对潜艇设备的考核需求的考虑，具体内容如下: 首先，为了保证冲击环境计算的正确性，对业内广泛使用的几种求解冲击谱的方法编程计算，分析不同方法的计算精度及计算时间，找到一种兼顾正确性及效率的计算方法;调研了几种冲击谱转化为设计谱及冲击谱取值的方法，并说明了各方法在考核不同安装方式设备上的适用性。 第二，针对目前有限元仿真中，舰船设备结构复杂而在简化建模时没有统一标准的问题，通过弹性安装设备多自由度振动的动力学模型进行分析，总结一种设备进行简化建模时的原则;通过时域非线性碰撞模型，分析了弹性安装设备带限位器时的强非线性响应特征。 第三，针对圆柱壳舱段在不同载荷类型作用下的冲击响应不同的问题，通过有限元仿真中施加不同类型的载荷，考察了不同类型的载荷作用对于圆柱壳舱段冲击环境的影响特征，说明在圆柱壳舱段冲击环境的计算中，必须计及气泡脉动载荷及空化作用的影响;调研并分析了几种常用的冲击因子在表征圆柱壳舱段冲击环境上的适用性。 第四，针对圆柱壳舱段开展水下试验困难且成本昂贵的问题，提出圆柱壳舱段位于水面时代替其位于水下进行试验的设想;通过大量不同工况下圆柱壳舱段受水下爆炸作用下的冲击环境仿真计算，认为圆柱壳位于水面时，通过改变爆源攻角及爆距，完全能够替代其在水下进行考核设备试验。 最后，针对圆柱壳舱段在海上进行水下爆炸试验时会随风浪流与爆源产生相对位置漂移的问题，分析了爆距改变及纵向位置改变对冲击环境结果改变的敏感程度，认为当前的机械定位方法对试验定位的误差较大，因此设计了一种冲击平台海上试验爆源定位装置，能够更加有效地减小爆源及平台的相对位置移动。 |
| 作者： | 陈双 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 杨娜娜;冯麟涵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
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