舷侧液舱对爆炸破片的防御作用研究
发布时间：2021-02-17 20:38
大型水面舰船,特别是航空母舰,虽然有其突出的作战能力,但也存在致命的弱点。舷侧是反舰导弹和鱼雷攻击的要害部位,大型水面舰船应对舷侧重要舱室进行有效的防护。液舱是水面舰船舷侧防护结构的重要构成,具有衰减破片速度的功能,其作用显得尤为重要。反舰武器战斗部爆炸形成的爆炸破片数量庞大并且穿透力强,因此,破片防御是现代舰船防护研究者极为关心的问题。本文主要运用理论、实验与数值仿真相结合的方法开展了液舱对爆炸破片的防御作用研究。主要研究工作及结论如下:研究了应力三轴度和应变率对舱壁材料断裂特性的影响。开展了两种钢材的缺口拉伸试验和霍普金森拉杆试验（SHTB）,并采用有限元迭代法修正了拉伸试验结果,分析了应力三轴度随时间和空间分布的变化规律,考虑应变的累积及应力三轴度在截面上的空间分布效应,修正了应力三轴度的计算方法。基于修正结果和SHTB试验结果拟合了材料J-C断裂模型参数。考虑水体扰动和绝热剪切作用的影响,提出了一种弹体侵彻背水靶板的三阶段理论分析模型,基于能量守恒,推导了弹体侵彻背水靶板的剩余速度,并将计算结果与仿真进行了比较和分析。采用动力分析软件AUTODYN进行数值仿真分析,研究了水体扰...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
舰船在反舰武器下的毁伤情况:（a）鱼雷打击，（b）反舰导弹打击.
图 1-2 典型三舱室舷侧防护结构示意图的复合多层防护结构如图 1-2 所示，采用三舱室结构，主要由防吸收舱和水密舱组成。防御纵壁主要起降低破片速度和隔断利用格构结构和泄爆口起到减小舱室变形破坏和泄压的作用是衰减爆炸破片和舱壁毁坏产生的二次破片的运行速度，因，液体的存在提高了液舱外板抵抗爆炸冲击波的能力；水密击波得到充分的膨胀，衰减了冲击波压力，减小了对内层防美国典型航母舷侧防护结构剖面见图 1-3 所示。
图 1-2 典型三舱室舷侧防护结构示意图典型的复合多层防护结构如图 1-2 所示，采用三舱室结构，主要由防御纵壁、膨胀舱、吸收舱和水密舱组成。防御纵壁主要起降低破片速度和隔断作用；膨胀舱主要利用格构结构和泄爆口起到减小舱室变形破坏和泄压的作用；液舱的作用主要是衰减爆炸破片和舱壁毁坏产生的二次破片的运行速度，因此也被称为吸收舱，液体的存在提高了液舱外板抵抗爆炸冲击波的能力；水密舱主要使侵入的冲击波得到充分的膨胀，衰减了冲击波压力，减小了对内层防御纵壁的破坏[7]。美国典型航母舷侧防护结构剖面见图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近爆载荷作用下液舱的吸能研究[J]. 李思宇,李晓彬,赵鹏铎,胡翔. 中国舰船研究. 2017(01)
[2]爆炸破片在液舱中的速度衰减特性研究[J]. 李营,张磊,朱海清,张玮,赵鹏铎. 中国造船. 2016(01)
[3]舰船防护液舱吸收爆炸破片的机理[J]. 李营,吴卫国,郑元洲,李晓彬,张玮. 中国造船. 2015(02)
[4]爆炸破片对防护液舱的穿透效应[J]. 孔祥韶,吴卫国,李俊,李晓彬,徐双喜. 爆炸与冲击. 2013(05)
[5]舰船舷侧液舱防护设计(英文)[J]. 张阿漫,明付仁,曹雪雁,杨文山. Journal of Marine Science and Application. 2011(04)
[6]弹体高速入水特性实验研究[J]. 张伟,郭子涛,肖新科,王聪. 爆炸与冲击. 2011(06)
[7]高速破片侵彻防护液舱试验研究[J]. 沈晓乐,朱锡,侯海量,陈长海. 中国舰船研究. 2011(03)
[8]高速钝头弹侵彻中厚金属靶板的机理研究[J]. 王晓强,朱锡. 工程力学. 2010(12)
[9]高速弹丸侵彻储油容器液固耦合数值分析(英文)[J]. 张阿漫,杨树涛,姚熊亮. 船舶力学. 2010(09)
[10]舰船舷侧防护液舱舱壁对爆炸破片的防御作用[J]. 徐双喜,吴卫国,李晓彬,孔祥韶,黄燕玲. 爆炸与冲击. 2010(04)
博士论文
[1]爆炸载荷及复合多层防护结构响应特性研究[D]. 孔祥韶.武汉理工大学 2013
硕士论文
[1]导弹穿舱爆炸对舰船的毁伤评估程序[D]. 劳展杰.武汉理工大学 2014
[2]基于应力三轴度的材料失效研究[D]. 陈继恩.华中科技大学 2012
本文编号：3038504
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
舰船在反舰武器下的毁伤情况:（a）鱼雷打击，（b）反舰导弹打击.
图 1-2 典型三舱室舷侧防护结构示意图的复合多层防护结构如图 1-2 所示，采用三舱室结构，主要由防吸收舱和水密舱组成。防御纵壁主要起降低破片速度和隔断利用格构结构和泄爆口起到减小舱室变形破坏和泄压的作用是衰减爆炸破片和舱壁毁坏产生的二次破片的运行速度，因，液体的存在提高了液舱外板抵抗爆炸冲击波的能力；水密击波得到充分的膨胀，衰减了冲击波压力，减小了对内层防美国典型航母舷侧防护结构剖面见图 1-3 所示。
图 1-2 典型三舱室舷侧防护结构示意图典型的复合多层防护结构如图 1-2 所示，采用三舱室结构，主要由防御纵壁、膨胀舱、吸收舱和水密舱组成。防御纵壁主要起降低破片速度和隔断作用；膨胀舱主要利用格构结构和泄爆口起到减小舱室变形破坏和泄压的作用；液舱的作用主要是衰减爆炸破片和舱壁毁坏产生的二次破片的运行速度，因此也被称为吸收舱，液体的存在提高了液舱外板抵抗爆炸冲击波的能力；水密舱主要使侵入的冲击波得到充分的膨胀，衰减了冲击波压力，减小了对内层防御纵壁的破坏[7]。美国典型航母舷侧防护结构剖面见图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近爆载荷作用下液舱的吸能研究[J]. 李思宇,李晓彬,赵鹏铎,胡翔. 中国舰船研究. 2017(01)
[2]爆炸破片在液舱中的速度衰减特性研究[J]. 李营,张磊,朱海清,张玮,赵鹏铎. 中国造船. 2016(01)
[3]舰船防护液舱吸收爆炸破片的机理[J]. 李营,吴卫国,郑元洲,李晓彬,张玮. 中国造船. 2015(02)
[4]爆炸破片对防护液舱的穿透效应[J]. 孔祥韶,吴卫国,李俊,李晓彬,徐双喜. 爆炸与冲击. 2013(05)
[5]舰船舷侧液舱防护设计(英文)[J]. 张阿漫,明付仁,曹雪雁,杨文山. Journal of Marine Science and Application. 2011(04)
[6]弹体高速入水特性实验研究[J]. 张伟,郭子涛,肖新科,王聪. 爆炸与冲击. 2011(06)
[7]高速破片侵彻防护液舱试验研究[J]. 沈晓乐,朱锡,侯海量,陈长海. 中国舰船研究. 2011(03)
[8]高速钝头弹侵彻中厚金属靶板的机理研究[J]. 王晓强,朱锡. 工程力学. 2010(12)
[9]高速弹丸侵彻储油容器液固耦合数值分析(英文)[J]. 张阿漫,杨树涛,姚熊亮. 船舶力学. 2010(09)
[10]舰船舷侧防护液舱舱壁对爆炸破片的防御作用[J]. 徐双喜,吴卫国,李晓彬,孔祥韶,黄燕玲. 爆炸与冲击. 2010(04)
博士论文
[1]爆炸载荷及复合多层防护结构响应特性研究[D]. 孔祥韶.武汉理工大学 2013
硕士论文
[1]导弹穿舱爆炸对舰船的毁伤评估程序[D]. 劳展杰.武汉理工大学 2014
[2]基于应力三轴度的材料失效研究[D]. 陈继恩.华中科技大学 2012
本文编号：3038504
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