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舰船水下接近爆燃多层结构毁伤特性研究
| 论文题名： | 舰船水下接近爆燃多层结构毁伤特性研究 |
| 关键词： | 水下接近爆炸;冲击波透射效应;双层底液舱;舷侧防雷舱;有限元模型 |
| 摘要： | 随着精确制导武器的广泛应用，舰船等水中结构遭遇水下接近爆炸的攻击概率逐渐增大。相较于远场水下爆炸，由于诸多方面原因的限制，水下接近爆炸相关问题的研究还并不够完善。首先，水下接近爆炸理论分析仅限于板壳等简单结构，复杂结构很难用解析方法求解，其次目前国内外开展爆炸试验主要以远场爆炸为主，而为数不多的板架模型与缩比模型试验并不能真实反映整舰的抗爆能力。因此，本文通过数值仿真与理论计算相结合的手段，研究了水下接近爆炸载荷作用下船体单层板架、双层底液舱以及舷侧防雷舱结构的毁伤特性，主要研究内容包括以下三个方面： 首先，基于冲击波经验公式以及接触爆炸试验分别验证了数值算法的有效性，建立了固支方板以及加筋板架接触爆炸简化模型，再现了水下接触爆炸作用下冲击波传播规律、结构的变形特征及流场的压力特征，针对典型船底板架研究了加强筋相对刚度对于板架破坏模式的影响，总结了接触爆炸下舰船底部板架常见的几种破坏模式。 其次，针对双层壳结构中的外壳对水下冲击波的透射效应，计及双层壳内部支撑结构对透射率的影响，基于平面波理论分析了外板的冲击波透射特性。数值计算了近场及接触爆炸作用下，舰船双层底液舱半载与满载时内底的冲击载荷种类，探讨了爆距及装载状态的不同对内底爆炸载荷特性的影响。 最后，建立了舷侧典型防雷舱结构有限元模型，理论与数值计算了爆炸冲击波在防雷舱结构传播过程以及防雷舱内部结构动态响应与毁伤情况，分析了高速弹片对舷侧液舱的破坏机理与高速弹片在吸收舱中的衰减过程，研究了各隔舱空间分配对于防雷舱抗爆性能的影响。 |
| 作者： | 李世铭 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 姚熊亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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