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原文传递 瞬态载荷作用下舰船舱壁结构动稳性研究
论文题名: 瞬态载荷作用下舰船舱壁结构动稳性研究
关键词: 水下爆炸;舰船舱壁结构;流固耦合;抗失稳能力
摘要: 水下爆炸过程包括冲击波阶段以及气泡脉动阶段。在整个爆炸过程中冲击波载荷及气泡脉动载荷等瞬态载荷对舰船产生强大的冲击作用,甚至会使舱壁结构发生动态失稳。本文研究了水下爆炸作用下舱壁等柔性构件的动态稳定性,给出了水下爆炸瞬态载荷作用下舰船舱壁等柔性结构稳定性计算方法及其抗失稳的方法,旨在提高舱壁抗失稳的能力。
   动态失稳准则—B-R运动准则是通过对冲击载荷下结构的响应的分析来判断失稳的,适合通过有限元软件来计算。由于舰船中的舱壁结构为加筋板结构,因此,分析加筋结构受冲击载荷的动态稳定性对研究舱壁等构件受水下爆炸冲击下的动稳性具有参考意义。通过分析影响加筋板结构动稳性的因素来改善舱壁结构抗失稳的能力。
   影响实际舰船受水下爆炸作用下舱壁结构的动态稳定性因素很多,舱壁结构所受的载荷非常复杂,计算其稳定性最好的方法就是将舱壁结构置于整个舰船和流场环境中。采用有限元计算舰船结构的响应结果的有效性已经得到实船实验的验证。通过对水下爆炸过程及载荷的分析,最终提出适合水下爆炸的B-R运动准则。
   通过大量数值试验,得到一些有益规律。计算发现气泡脉动对舱壁结构的动态稳定性有很大的影响,计算中是不能被忽略的。爆炸攻角的不同,舱壁失稳模态和失稳载荷是不同的。舰船舱室布置的不同对舱壁动态稳定性有影响,合理的舱室布置能够提高舰船的抗失稳能力,水下爆炸中结构的失稳可分为三个阶段。这都可为工程设计及计算提供参考。
作者: 祁磊
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: 2008
正文语种: 中文
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