板壳结构在冲击载荷作用下的破坏机理研究

发布时间：2017-04-26 10:15

  本文关键词：板壳结构在冲击载荷作用下的破坏机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：舰船抗爆和舰船生命力的研究一直受到各海军强国的重视，多年来投入了大量的人力、物力和财力。随着现代化攻击型武器的发展，开展这方面的研究就显得尤为重要。同样，如何利用导弹和鱼雷这样常规的反舰武器，使其发挥最大作用，，并尽可能对大型军舰进行严重毁伤，也是应予以特别关注的极为重要的问题。导弹和鱼雷这种常规的反舰武器，研究其战斗部的爆炸产物对舰体的冲击和破坏，是本论文研究的主要内容。 目前关于爆炸载荷对舰船的破坏研究多集中在非接触爆炸，本文所研究问题的创新点在于接触爆炸对双层钢板的破坏情况，主要工作是研究爆炸冲击载荷对双层板壳的破坏问题，即当半穿甲型反舰导弹击中舰体时，首先以碰撞冲击载荷形式作用于第一层钢板，贯穿第一层钢板之后到达第二层钢板处，由延迟引信引爆战斗部，其接触爆炸载荷作用在第二层钢板上，完成整个破坏过程。 本文所研究问题的解决主要从两方面进行，首先从理论上进行分析，然后应用有限元软件LS-DYNA进行数值计算与模拟，结合计算结果与理论分析得出在爆炸冲击载荷作用下钢板的破坏形式、破口尺寸及弹塑性区域的范围，为实际应用提供可靠的理论依据。
【关键词】：舰船结构 接触爆炸 有限元 弹塑性
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U661.4
【目录】：

• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题的来源及意义9-10
• 1.2 课题的研究现状10-12
• 1.3 基本概念12-13
• 1.4 舰船防护材料13-14
• 1.4.1 金属装甲材料14
• 1.4.2 非金属装甲材料14
• 1.5 本论文的主要工作14-16
• 第二章 冲击载荷对单层钢板的破坏16-45
• 2.1 高速冲击载荷对板壳结构的力学分析16-27
• 2.1.1 薄板的穿甲问题16-19
• 2.1.2 薄板的破坏分析19-27
• 2.3 建立数学模型和研究方法27-29
• 2.3.1 冲击运动方程27-28
• 2.3.2 显式求解方法28-29
• 2.3.3 接触算法29
• 2.3.4 摩擦力计算29
• 2.4 有限元软件LS-DYNA简介29-31
• 2.4.1 LS-DYNA发展概况30
• 2.4.2 分析能力30
• 2.4.3 材料模型和单元库30-31
• 2.4.4 接触分析功能31
• 2.4.5 ALE和Euler算法31
• 2.5 计算实例31-43
• 2.5.1 有限元模型32
• 2.5.2 数值模拟及结果分析32-43
• 2.6 本章小结43-45
• 第三章 矩形钢板在爆炸载荷作用下的破坏分析45-57
• 3.1 凝聚炸药的爆轰过程及爆轰产物参数的近似计算46-50
• 3.1.1 爆轰波定型传播的C—J条件48-49
• 3.1.2 凝聚炸药爆轰产物的状态方程式及爆轰参数49-50
• 3.2 爆轰波对结构的影响50
• 3.3 接触爆炸载荷50-52
• 3.3.1 比冲量50-51
• 3.3.2 接触爆炸的全冲量51-52
• 3.4 接触爆炸对钢板的作用52-56
• 3.4.1 材料的破坏条件52-53
• 3.4.2 接触爆炸对钢板的破坏53-56
• 3.5 本章小结56-57
• 第四章 空气中爆炸流固耦合理论57-62
• 4.1 爆轰波的传播57-58
• 4.2 爆轰波与介质的相互作用分析58-61
• 4.2.1 爆轰波的基本方程58-60
• 4.2.2 钢的状态方程60
• 4.2.3 冲击绝热线60-61
• 4.3 本章小结61-62
• 第五章 计算实例62-72
• 5.1 ALE算法简述62-63
• 5.2 材料特性63-66
• 5.2.1 状态方程63
• 5.2.2 凝聚炸药的状态方程采用JWL方程63-64
• 5.2.3 空气的状态方程采用LINEAR-POLYNOMIAL MODEL方程64
• 5.2.4 材料参数64-66
• 5.3 有限元模型66-71
• 5.3.1 模型简介66
• 5.3.2 边界条件66-67
• 5.3.3 数值模拟及其结果分析67-71
• 5.4 本章小结71-72
• 总结72-74
• 参考文献74-78
• 攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果78-79
• 致谢79

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 杨涛春;李国强;陈素文;;接触爆炸荷载位置对钢-混凝土组合梁的影响[J];建筑结构;2010年S1期

2 杨涛春;李国强;;接触爆炸荷载下钢-混凝土组合梁的破坏模式研究[J];结构工程师;2009年01期

3 任华杰;郭文勇;;冲击载荷下加筋板的结构分析及优化选择[J];机械工程师;2012年10期

4 朱新阳;梅志远;吴梵;;潜艇典型结构在撞击载荷作用下动态响应的试验研究[J];船海工程;2009年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 王华军;反舰战斗部侵爆模拟舱室过程中的测试技术研究[D];中北大学;2012年

2 孟阿军;冲击载荷下加筋板壳结构损伤数值仿真[D];华中科技大学;2007年

3 廖黎莹;爆炸载荷作用下飞行数据采录仪的有限元研究[D];上海交通大学;2008年

4 路先锋;地雷爆炸环境下的某军用汽车底部防技术研究[D];南京理工大学;2013年

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本文编号：328258