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大型水面舰艇舷侧防御纵壁结构形式优化研究
| 论文题名： | 大型水面舰艇舷侧防御纵壁结构形式优化研究 |
| 关键词： | 大型水面舰艇;舷侧防御纵壁结构;结构形式优化;数值仿真 |
| 摘要： | 大型水面舰艇舷侧防护结构是防御反舰导弹等武器的主要屏障，对大型水面舰艇的生命力起着重要的作用。而舷侧防御纵壁结构作为舰艇被动防护的最后一道防线，它不仅要受到大量残余破片的侵彻，还要遭到残余冲击波的冲击。其抗侵彻、抗冲击能力已成为评估舰艇安全的重要指标。因此，基于舰艇防护结构设计的需要，对残余破片和爆炸冲击波作用下的舰艇舷侧防御纵壁结构的设计，具有重要的工程意义。 鉴于防御纵壁的重要作用，本文开展了如下工作： (1)对破片侵彻不同厚度单层钢板进行了数值仿真研究，并把侵彻过程与已有的实验结果进行比较，验证了模拟破片穿甲数值仿真方法的可靠性和正确性。得到了在入射速度相同时，弹体剩余速度与靶板厚度的关系；以及靶板厚度一定时，弹体入射速度与剩余速度的关系。 (2)对破片侵彻单层钢板、钢/陶瓷/钢复合靶板和波纹形夹芯靶板进行对比研究，研究结果表明：在靶板面密度相等时，三种形式靶板弹体侵彻的剩余速度：波纹形夹芯靶板的最小，钢/陶瓷/钢复合靶板次之，单层钢板最大；三种形式靶板弹体侵彻的极限速度：波纹形夹芯板的最大，钢/陶瓷/钢复合靶板次之，单层钢板最小。即波纹形夹芯板的抗弹性能最好，其次是钢/陶瓷/钢复合靶板，单层钢板最差。 (3)基于能量守恒原理推导了圆柱形破片侵彻单层钢板和钢/陶瓷/钢复合靶板的剩余速度公式和弹道极限速度公式。 (4)对上述三种不同结构靶板在相同爆炸载荷作用下的响应进行了对比研究，研究表明：单层钢板总的吸能效果最好，夹芯靶板次之，陶瓷复合靶板最差；但单层钢板的速度峰值和挠度峰值响应均明显大于夹芯靶板和陶瓷复合靶板。单层钢板的速度峰值几乎为夹芯靶板和陶瓷复合靶板的速度峰值的100倍。 (5)综合考虑防御纵壁的作用——抗穿甲和抗冲击波，建议选择波纹形夹芯板作为防御纵壁，且中间层芯板不焊接在背板上。 |
| 作者： | 黄燕玲 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 吴卫国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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