舰船舱室内典型目标的力学毁伤效应研究
发布时间：2020-10-26 12:57
采用数值模拟与试验分析相结合的方式,对穿甲爆破弹形成的力学毁伤元作用于舱室内目标的毁伤效应进行分析。分别对冲击波的毁伤效果、爆炸破片的毁伤效果以及破片与冲击波对舱室内管路目标共同的作用效果进行研究;并设计了舱室内爆试验对仿真分析结果进行验证。研究结果为提升舰船生命力、保护人员设备、增强战斗部毁伤性能提供了参考。首先建立了目标坐标系和弹体坐标系,并对转换矩阵进行推导。根据爆心与目标位置关系得到了舱内目标受冲击波作用时受力公式。对有弹丸初速影响的破片空间动态分布公式进行推导,建立了破片击中舱室目标的计算模型。利用LS-Dyna对冲击波毁伤元在舱室内的作用效果进行仿真分析,并对舱室内几个特征点超压进行测量。对于所建舱室,在0.57kg装药冲击波作用下各个特征点压力均已超过76.93kPa毁伤判据值。冲击波叠加在舱壁交汇处形成汇聚波,汇聚波超压峰值为初始冲击波的4~8倍。分析了不同装药量下舱室毁伤效果,对于0.057kg装药量,冲击波在10ms时仍未传至侧舷位置;对于5.7kg装药量,2.5ms爆炸产物已传至整个舱室,上下甲板中段与侧舷汇聚处焊缝失效撕裂形成破口。然后使用Autodyn对自然破片的形成过程及舱室内管路目标受破片冲击波共同作用进行仿真分析。结果可知,对目标的毁伤主要依靠圆柱部的破片,圆柱部破片数目占总数的51.27%,速度集中在1000m/s~1400m/s,最大值为1532m/s,飞散角变化均匀。弹头部、弹尾部破片初速较低,飞散角变化剧烈。管路受破片作用时中段形变量为0.84cm;受冲击波作用时形变量为0.13cm;当两种毁伤元共同作用时,管路中段的形变量为0.98cm。破片冲击波共同作用时沿Z向正应力最大值与冲击波单独作用时相比增大3.5%。最后用舱室内爆试验验证分析结果,舱室试验结果与仿真结果较为符合。对于一般目标,冲击波与破片均能造成毁伤;但对于壁厚较大、柔性较好目标(例如管路线缆),冲击波对其造成损伤有限,毁伤主要来自破片侵彻。
【学位单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：U674.70;TJ410
【部分图文】：
枚是从水下发射的如图 1.1 所示。因此研究舰船相关的毁伤效应对提升舰船生命力有至关重要的作用。图1.1 英国鱼叉反舰导弹攻击拳师号两栖驱逐舰Fig1.1 The British “Boxer” amphibious attack harpoon anti-ship “missile” destroyer
- 3 -图1.2 国外某型130mm舰炮Fig1.2 A foreign type 130 naval gun巡洋舰、护卫舰等大中型舰船上都装有中口径舰炮。如图 1.3 所示。中国和俄罗斯将口径为 60mm~100mm 的舰炮定义为中口径舰炮。欧美国家所称的中口径舰炮口径在 57mm~127mm。在对舰作战中。我国海军主要使用 76mm 舰炮。图1.3 美国MK45型舰炮与法国MK2型舰炮Fig1.3 The United States MK45 naval gun and French MK2 naval gun衡量舰炮性能的指标有：初速、射程、发射率、反应时间、持续性、破坏性。其中对于毁伤效果的影响主要由初速、破坏性决定。弹丸离开炮口，当火炮气体与空气阻力平衡时弹丸速度最大，此刻的速度称为弹丸初速。对于中口径舰炮初速在 800m/s-1000m/s，初速主要影响着弹丸的有效射程、破片速度。
罗斯将口径为 60mm~100mm 的舰炮定义为中口径舰炮。欧美国家所称的中口径舰炮口径在 57mm~127mm。在对舰作战中。我国海军主要使用 76mm 舰炮。图1.3 美国MK45型舰炮与法国MK2型舰炮Fig1.3 The United States MK45 naval gun and French MK2 naval gun衡量舰炮性能的指标有：初速、射程、发射率、反应时间、持续性、破坏性。其中对于毁伤效果的影响主要由初速、破坏性决定。弹丸离开炮口，当火炮气体与空气阻力平衡时弹丸速度最大，此刻的速度称为弹丸初速。对于中口径舰炮初速在 800m/s-1000m/s，初速主要影响着弹丸的有效射程、破片速度。
【参考文献】
本文编号：2857028
【学位单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：U674.70;TJ410
【部分图文】：
枚是从水下发射的如图 1.1 所示。因此研究舰船相关的毁伤效应对提升舰船生命力有至关重要的作用。图1.1 英国鱼叉反舰导弹攻击拳师号两栖驱逐舰Fig1.1 The British “Boxer” amphibious attack harpoon anti-ship “missile” destroyer
- 3 -图1.2 国外某型130mm舰炮Fig1.2 A foreign type 130 naval gun巡洋舰、护卫舰等大中型舰船上都装有中口径舰炮。如图 1.3 所示。中国和俄罗斯将口径为 60mm~100mm 的舰炮定义为中口径舰炮。欧美国家所称的中口径舰炮口径在 57mm~127mm。在对舰作战中。我国海军主要使用 76mm 舰炮。图1.3 美国MK45型舰炮与法国MK2型舰炮Fig1.3 The United States MK45 naval gun and French MK2 naval gun衡量舰炮性能的指标有：初速、射程、发射率、反应时间、持续性、破坏性。其中对于毁伤效果的影响主要由初速、破坏性决定。弹丸离开炮口，当火炮气体与空气阻力平衡时弹丸速度最大，此刻的速度称为弹丸初速。对于中口径舰炮初速在 800m/s-1000m/s，初速主要影响着弹丸的有效射程、破片速度。
罗斯将口径为 60mm~100mm 的舰炮定义为中口径舰炮。欧美国家所称的中口径舰炮口径在 57mm~127mm。在对舰作战中。我国海军主要使用 76mm 舰炮。图1.3 美国MK45型舰炮与法国MK2型舰炮Fig1.3 The United States MK45 naval gun and French MK2 naval gun衡量舰炮性能的指标有：初速、射程、发射率、反应时间、持续性、破坏性。其中对于毁伤效果的影响主要由初速、破坏性决定。弹丸离开炮口，当火炮气体与空气阻力平衡时弹丸速度最大，此刻的速度称为弹丸初速。对于中口径舰炮初速在 800m/s-1000m/s，初速主要影响着弹丸的有效射程、破片速度。
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 吴世永;王伟力;李永胜;;船舱内静止装药和运动装药爆炸的毁伤效果仿真[J];兵器装备工程学报;2016年07期
2 樊壮卿;王伟力;黄雪峰;傅磊;姜颖资;;典型舱室内爆炸仿真分析[J];工程爆破;2015年03期
3 胡耀;姜治芳;熊治国;王健;;基于改进型遗传算法的舰船舱室布局优化[J];中国舰船研究;2014年01期
4 黄经伟;李文彬;郑宇;陈伟;;大口径榴弹自然破片形成过程[J];兵工自动化;2013年11期
5 余娜;许向玉;;一叶知春秋参观056级轻型护卫舰[J];兵器知识;2013年09期
6 江新凤;;日本的军事转型及其对中国安全环境的影响[J];日本学刊;2013年03期
7 张斌;田义宏;赵永刚;;战斗部破片对舰船毁伤效应研究[J];战术导弹技术;2012年03期
8 广闻;;近海卫士 浅析中国海军新型056型护卫舰[J];舰载武器;2011年01期
9 吴越;;056轻型护卫舰性能浅析[J];现代舰船;2011年01期
10 谢立;;056轻型护卫舰解读[J];现代舰船;2011年01期
相关硕士学位论文 前4条
1 王美淇;南海领土争端的历史、现状与对策研究[D];东北师范大学;2014年
2 劳展杰;导弹穿舱爆炸对舰船的毁伤评估程序[D];武汉理工大学;2014年
3 黄经伟;破片式战斗部破片规律及破片对步兵战车的侵彻作用研究[D];南京理工大学;2014年
4 李帆;舰船舱室内爆炸破坏的数值模拟和实验研究[D];国防科学技术大学;2012年
本文编号：2857028
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/2857028.html
