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原文传递空爆载荷下夹层板损伤机理研究

论文题名：	空爆载荷下夹层板损伤机理研究
关键词：	船舶工程;结构力学;夹层板;损伤机理;空爆载荷
摘要：	现代空中反舰武器对船舶水线以上部分构成了威胁,设计抗爆性能优良的结构对于提高船舶生命力有着重要意义。夹层板具有优越的力学性能,在船舶结构设计中具有广阔的应用前景。　　本文在研究空爆载荷下结构响应数值模型化技术的基础上,利用非线性有限元软件MSC.Dytran研究了空爆载荷下U型、V型折叠式夹层板的损伤性能,并与加筋板结构进行对比。随后通过正交试验方法分析了结构参数对夹层板抗爆防护性能的影响。最后将夹层板应用于船舶上层建筑舱室,分析其静强度,并对空爆载荷下舱室抗爆防护性能进行评估。主要结论如下: 　　(1)利用有限元分析技术成功解决了空爆载荷下结构响应计算问题。方板结构在空爆载荷下的响应位移与理论值及实验值比较吻合。　　(2)夹层板的抗爆性能优于加筋板。与加筋板相比,夹层板的伤变形模式不同,夹芯结构易于压皱,吸能效率高,对传递给上面板的载荷起到缓冲作用,使上面板变形更小,速度、加速度降低,吸能小于加筋板平板。　　(3)冲击因子越大,加筋板与两种夹层板的耦合力差距越大。不同冲击因子下夹层板上面板吸能都比加筋板平板少。夹层板及加筋板产生的位移、速度、加速度都随着冲击因子的增大而增大,加筋板平板上述三个指标增量比两种夹层板上面板相应指标增量大,比两种夹层板下面板相应指标增量小。　　(4)通过正交试验设计方法得到结构参数对 U型夹层板综合防护性能影响的主次顺序为:夹芯角度,上面板厚度,夹芯壁厚度,下面板厚度;对V型夹层板综合防护性能影响的主次顺序为:夹芯壁厚度,夹芯角度,上面板厚度,下面板厚度;经验证尺寸优化后的夹层板综合防护性能有明显提高。　　(5)夹层板舱室结构静强度性能优于传统舱室:与传统舱室相比夹层板围壁处变形、应力下降幅度较大,与夹层板围壁相交构件变形、应力也有所降低。经分析夹芯结构发挥了重要作用。　　(6)夹层板舱室的抗爆防护性能优于传统舱室:夹层板舱室右舷侧壁上面板变形、速度、加速度小于下面板及传统舱室右舷侧壁板,夹层板通过牺牲夹芯来吸能,起到保护舱室侧壁上面板的作用,这有利于减少上层建筑舱室内的设备损坏,保护舱内人员安全。
作者：	赵卉
专业：	船舶与海洋结构物设计与制造
导师：	王自力
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏科技大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文