舷侧近距离爆炸下舱段模型毁伤试验研究

发布时间：2021-03-05 00:35

　　为探究舷侧近距离爆炸对水面舰船的毁伤效应,设计了大尺度舱段模型,并开展了舷侧近距离水下爆炸试验,试验后测量了舱段模型破坏范围及破坏模式、模型典型部位冲击环境数据、典型部位动态响应。综合对比可发现:（1）舷侧近距离水下爆炸下,在爆心区域可对舱段模型形成严重毁伤破坏,但毁伤范围有限,基本以局部破坏为主;（2）舷侧近距离水下爆炸下可形成较为明显的水射流载荷,主要是由气泡与非完整边界、自由面在耦合过程中形成的,与传统研究的气泡收缩失稳引起的水射流载荷形成机理存在一定的差异;（3）基于板格能量计算方法,建立了舷侧外近距离爆炸下舷侧爆炸破口计算公式,与试验结果吻合较好;（4）近距离爆炸下,舷侧外板的破坏模式与爆距存在较大的关系。本文的研究成果对舰船抗爆防护具有很强的指导意义。 

【文章来源】：爆炸与冲击. 2020,40(11)北大核心

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

模型结构示意图

本次试验中共布置加速度、中频振子、应变片等3类测点，其中加速度计、中频振子用于测量舱段模型的冲击环境分布规律，具体测点位置如图3所示，加速度测点12个，中频振子测点4个，基本布置在甲板、舱壁等强力构件处，试验中加速度传感器采用BK4371，放大器为BK2635，采样频率为50 K，仪器均在计量有效期内。应变片采用BE120-3BB，应变测点主要用于测量舱段模型典型结构位置的冲击响应，测点位置如图4所示，共布置测点22个，所有测点采用半桥接法，粘贴好的应变片涂好703胶密封。所有测点均布置于船舯部位。图3 舱段模型中纵剖面加速度、中频振子测点布置示意图

图6所示为双层结构内部破坏示意图，结合图5(b）可以看出，试验后靠近爆心区域双层底中间沿着裂缝1撕裂，两侧向内凹陷。从内部来看，靠近舷侧爆心区域双层底毁伤最严重，如图7所示的A区域，部分内底板板格在舷侧外板及强肋骨的带动下，与肋板发生撕裂；部分板格四周出现撕裂，这主要是由于外部双层底向内凹陷，引起部分双层底内板板格处于平面内压缩状态，内底板板格开始屈曲失稳，发生褶皱隆起变形，板格边界撕裂，同时边界交接处还形成较为明显的部分尖角变形模式。图7所示的双层底B区域，内底板板格出现局部失稳，产生局部隆起变形，未出现边界撕裂。图7所示的双层底C区域，板格几乎未形成较为明显的塑性变形，内底板板格仍具有较强的承载能力。图7 双层底模型整体变形破坏示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]大型水面舰艇防雷舱结构防护机理数值仿真[J]. 唐廷,朱锡,侯海量,陈长海.  哈尔滨工程大学学报. 2012(02)
[2]水面舰艇舷侧防雷舱结构模型抗爆试验研究[J]. 朱锡,张振华,刘润泉,朱云翔.  爆炸与冲击. 2004(02)
[3]船体板架在水下接触爆炸作用下的破口试验[J]. 朱锡,白雪飞,黄若波,刘润泉,赵耀.  中国造船. 2003(01)

博士论文
[1]水下爆炸下水面舰船结构局部与总体耦合损伤研究[D]. 王海坤.中国舰船研究院 2018



本文编号：3064232