摘要: |
舰艇主舱壁结构的抗爆能力是评估舰艇结构生命力的重要指标。现代舰艇主舱壁结构形式以加筋板架为主,在爆炸冲击载荷作用下,加筋舱壁板架结构的主要破坏模式有二,一是在板架边界处由于冲击波汇聚和应力集中而撕裂,二是板格沿筋材根部撕裂。在加筋板架舱壁结构破坏模式及失效机理研究的基础上,提出双层平板连接(Ⅰ型结构)和双层圆柱壳立式(Ⅱ型结构)和卧式(Ⅲ型结构)连接共3型双层舱壁结构形式,并针对3型双层舱壁结构在近爆载荷作用下的破坏模式和吸能特性进行研究。研究结果表明:双层舱壁结构能有效避免舱内爆炸时角隅汇聚沖击波载荷作用。通过合理的设计连接构件的形式和分布,双层结构具有更为优异的抗爆吸能特点和可设计性。Ⅲ型结构中Ⅱ型结构由于圆柱壳体的轴向逐级压溃破坏模式,使得背板能够有效参与并协调面板的抗爆承载变形,其结构能量吸收效率较高,整体设计最为合理;而Ⅰ型结构由于连接平板的横向弯曲动刚度与面板差异较大,面板以板格失效为主,吸能效率最低;爆炸载荷作用下,Ⅲ型结构以面板和圆柱壳体的接触失效断裂能为主,变形吸能量较高,但背板未能较好地的协调面板的承载变形。最后,本文在舱壁板架结构抗爆吸能特性研究的基础上,提出了双层抗爆舱壁板架结构设计的基本原则。 |