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水下非接触爆炸下船舶损伤模式研究
| 论文题名： | 水下非接触爆炸下船舶损伤模式研究 |
| 关键词： | 船舶损伤模式;水下非接触爆炸;振动响应;数据支撑;流固耦合算法;气泡脉动效应;虚拟现实 |
| 摘要： | 随着科学技术的发展，高爆、非接触水下爆炸对船舶设备造成的冲击振动损伤越来越大，对船舶及其设备在水下非接触爆炸下的振动响应进行分析有助于深入研究船舶设备的在受到爆炸影响下的损伤模式，为船舶的前期设计、使用维护、性能评估提供良好的数据支撑。 本文从水下非接触爆炸下船舶设备的冲击振动产生过程——从炸药水下爆炸的物理化学反应，到其产生的冲击通过流固耦合传递到船体并引起船舶设备振动的三个重要环节着手，对船舶受到水下爆炸影响时所涉及的有关问题进行了关键理论的分析与研究。研究了船舶设备受冲击振动的理论计算方法体系，在应用CJ爆轰理论和JWL状态方程对炸药的水下爆炸过程及其效应描述的基础上，分析了ALE流固耦合算法在对水下爆炸产生的冲击波效应和气泡脉动效应施加到船体应用中的有关问题。研究了不同的隔振装置模型，考虑将水下爆炸所导致的传递到具体设备的振动通过加速度来表征，基于设备的加速度响应对设备的损伤阈值进行界定，建立了基于概率的设备损伤度评判准则，同时引入基于损伤概率的损伤模式划分，完成了整个基于水下非接触爆炸下船舶损伤模式的分析。将损伤树分析理论引入船舶损伤模式分析，通过对船舶损伤概率的整体分析，对一定工况下设备损伤对船舶安全的重要度进行了评估。综合应用计算机仿真与虚拟现实有关理论，编程实现了基于损伤树的船舶在水下非接触爆炸下的损伤模式系统软件开发，增强了对一定工况下船舶及其设备损伤度及损伤模式查看和分析的真实感和沉浸感。 |
| 作者： | 刘孝 |
| 专业： | 水利水电工程 |
| 导师： | 黎育红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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