舰船水下爆炸冲击环境预报的混合模型方法研究
发布时间：2021-05-22 06:12
舰船设备在投入使用前,要对舰船设备的抗冲击能力进行考核和评估,舰船的冲击环境是国军标规定的标准输入,准确预报舰船冲击环境是十分必要的。目前冲击环境预报已越来越受到各国海军的重视,而开展舱段试验是研究舰船冲击环境的一种方法,由于舱段试验模型容易获得,试验实施简单方便,因此,研究人员期望通过舱段试验获得整船的冲击环境。但是舱段属于舰船的局部结构,舱段试验结果与实船试验结果存在相当的差异,其中包括舱段与整船的冲击环境自身的固有差异,还包括设备安装可能使冲击谱产生谱跌现象进而导致二者冲击环境产生差异。所以,本文主要针对这两个问题展开研究,通过理论及数值计算,对比分析舱段与整船的冲击环境,目的是提供一种用舱段向整船转化的冲击环境预报方法,具体内容如下:首先,为分析舱段与整船冲击环境的差异,以水下圆柱壳和水面舰船两种典型模型为例,并截取多个舱段模型,通过数值仿真计算水下爆炸工况下水下圆柱壳及舱段、水面舰船及舱段的冲击环境,对比分析多个局部舱段与整船的冲击环境,探究不同位置及不同长度的舱段与整船冲击环境的差异。第二,针对相同水下爆炸工况下舱段与整船冲击环境存在差异的问题,采用相关理论分析产生差异的原...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 冲击环境预报方法
1.2.2 舱段冲击环境研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 舱段与整船冲击环境数值对比分析
2.1 有限元模型及工况设置
2.1.1 船体及舱段有限元模型
2.1.2 模型有效性验证
2.1.3 工况设置
2.2 舱段与整体冲击环境对比
2.2.1 舱段与水下圆柱壳冲击环境对比
2.2.2 舱段与水面舰船船冲击环境对比
2.3 不同长度舱段与整船冲击环境差异
2.4 本章小结
第3章 冲击环境特性研究与理论分析
3.1 舰船冲击响应分析及分解
3.2 冲击环境的频段划分
3.3 冲击响应低频成分分析
3.3.1 舱段与水下圆柱壳低频成分分析
3.3.2 舱段与水面舰船低频成分分析
3.4 本章小节
第4章 基于舱段数据的整船冲击环境预报方法
4.1 低频段预报方法
4.2 舱段代替整船预报冲击环境的方法
4.2.1 舱段代替圆柱壳预报冲击环境方法验证
4.2.2 舱段代替水面舰船预报冲击环境方法验证
4.3 局部与整体结构模型冲击实验
4.3.1 实验装置及原理
4.3.2 实验内容及工况设置
4.3.3 实验数据处理及分析
4.4 本章小结
第5章 安装设备时舰船冲击环境的预报研究
5.1 谱跌现象及理论研究
5.1.1 谱跌现象
5.1.2 谱跌理论研究
5.2 模型说明
5.3 谱跌的控制参数
5.3.1 设备重量
5.3.2 设备重心位置
5.3.3 共用基座面积
5.3.4 工况设置
5.4 舰船的谱跌及影响因素分析
5.4.1 设备安装在中间甲板
5.4.2 设备安装在内底板
5.5 谱跌现象对设计谱的影响
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]舰船全船冲击环境数值预报方法研究[J]. 崔杰,李烨,陈莹玉,周塞北,宋红宝. 振动与冲击. 2015(17)
[2]远场爆炸潜艇典型舱段冲击响应[J]. 王桂芹,姜涛,刘海光. 舰船科学技术. 2015(03)
[3]多舱段圆柱壳振动特性研究[J]. 陈美霞,谢坤,魏建辉. 振动工程学报. 2014(04)
[4]水下爆炸冲击波作用下船体舱段刚体运动试验研究[J]. 陈崧,王军,郭君,王晓强. 船海工程. 2014(02)
[5]舱段截断时边界条件的选取方法[J]. 丁宏,陈美霞,魏建辉,谢坤. 舰船科学技术. 2014(02)
[6]舱段结构在气泡射流作用下的毁伤效果[J]. 崔杰,张阿漫,郭君,李世铭,黄超. 爆炸与冲击. 2012(04)
[7]水下非接触爆炸条件下舰船冲击环境测试相关技术研究[J]. 陈辉,潘建强,唐佳炜,何斌,杨云川,程红梁. 计算机测量与控制. 2011(11)
[8]考虑谱跌的舰载设备冲击响应谱分析法[J]. 贺少华,吴新跃. 船舶力学. 2010(11)
[9]基于本征函数的舰船冲击环境工程化预报方法[J]. 冯麟涵,姚熊亮,汪玉,刘世明. 中国造船. 2010(03)
[10]舰船弹性安装设备抗冲击设计的“谱跌”问题研究[J]. 姜涛,王伟力,张玮. 舰船科学技术. 2009(07)
博士论文
[1]浮动冲击平台冲击动力特性研究[D]. 王军.哈尔滨工程大学 2015
[2]GPS精密动态变形监测的数据处理理论与方法研究[D]. 戴吾蛟.中南大学 2007
硕士论文
[1]船体水下爆炸冲击动弯矩理论与试验研究[D]. 郭建军.哈尔滨工程大学 2016
[2]小水线面双体船水下爆炸冲击环境特性分析[D]. 姬秀滨.哈尔滨工程大学 2014
[3]船舶冲击环境工程化预报方法研究[D]. 刘翠丹.哈尔滨工程大学 2013
[4]舰船远场水下爆炸冲击环境的建模方法[D]. 白兆宏.哈尔滨工程大学 2012
[5]水下爆炸空化效应作用下结构响应的数值模拟[D]. 叶帆.大连理工大学 2010
[6]水下爆炸冲击环境相似性研究[D]. 曹宇.哈尔滨工程大学 2007
[7]水下爆炸载荷与舰船典型结构抗冲击响应分析[D]. 贺章勋.华中科技大学 2006
[8]水下爆炸载荷作用下的船体总强度计算方法研究[D]. 张阿漫.哈尔滨工程大学 2005
[9]加筋双层筒形结构冲击环境特性研究[D]. 郭君.哈尔滨工程大学 2005
本文编号：3201136
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 冲击环境预报方法
1.2.2 舱段冲击环境研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 舱段与整船冲击环境数值对比分析
2.1 有限元模型及工况设置
2.1.1 船体及舱段有限元模型
2.1.2 模型有效性验证
2.1.3 工况设置
2.2 舱段与整体冲击环境对比
2.2.1 舱段与水下圆柱壳冲击环境对比
2.2.2 舱段与水面舰船船冲击环境对比
2.3 不同长度舱段与整船冲击环境差异
2.4 本章小结
第3章 冲击环境特性研究与理论分析
3.1 舰船冲击响应分析及分解
3.2 冲击环境的频段划分
3.3 冲击响应低频成分分析
3.3.1 舱段与水下圆柱壳低频成分分析
3.3.2 舱段与水面舰船低频成分分析
3.4 本章小节
第4章 基于舱段数据的整船冲击环境预报方法
4.1 低频段预报方法
4.2 舱段代替整船预报冲击环境的方法
4.2.1 舱段代替圆柱壳预报冲击环境方法验证
4.2.2 舱段代替水面舰船预报冲击环境方法验证
4.3 局部与整体结构模型冲击实验
4.3.1 实验装置及原理
4.3.2 实验内容及工况设置
4.3.3 实验数据处理及分析
4.4 本章小结
第5章 安装设备时舰船冲击环境的预报研究
5.1 谱跌现象及理论研究
5.1.1 谱跌现象
5.1.2 谱跌理论研究
5.2 模型说明
5.3 谱跌的控制参数
5.3.1 设备重量
5.3.2 设备重心位置
5.3.3 共用基座面积
5.3.4 工况设置
5.4 舰船的谱跌及影响因素分析
5.4.1 设备安装在中间甲板
5.4.2 设备安装在内底板
5.5 谱跌现象对设计谱的影响
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]舰船全船冲击环境数值预报方法研究[J]. 崔杰,李烨,陈莹玉,周塞北,宋红宝. 振动与冲击. 2015(17)
[2]远场爆炸潜艇典型舱段冲击响应[J]. 王桂芹,姜涛,刘海光. 舰船科学技术. 2015(03)
[3]多舱段圆柱壳振动特性研究[J]. 陈美霞,谢坤,魏建辉. 振动工程学报. 2014(04)
[4]水下爆炸冲击波作用下船体舱段刚体运动试验研究[J]. 陈崧,王军,郭君,王晓强. 船海工程. 2014(02)
[5]舱段截断时边界条件的选取方法[J]. 丁宏,陈美霞,魏建辉,谢坤. 舰船科学技术. 2014(02)
[6]舱段结构在气泡射流作用下的毁伤效果[J]. 崔杰,张阿漫,郭君,李世铭,黄超. 爆炸与冲击. 2012(04)
[7]水下非接触爆炸条件下舰船冲击环境测试相关技术研究[J]. 陈辉,潘建强,唐佳炜,何斌,杨云川,程红梁. 计算机测量与控制. 2011(11)
[8]考虑谱跌的舰载设备冲击响应谱分析法[J]. 贺少华,吴新跃. 船舶力学. 2010(11)
[9]基于本征函数的舰船冲击环境工程化预报方法[J]. 冯麟涵,姚熊亮,汪玉,刘世明. 中国造船. 2010(03)
[10]舰船弹性安装设备抗冲击设计的“谱跌”问题研究[J]. 姜涛,王伟力,张玮. 舰船科学技术. 2009(07)
博士论文
[1]浮动冲击平台冲击动力特性研究[D]. 王军.哈尔滨工程大学 2015
[2]GPS精密动态变形监测的数据处理理论与方法研究[D]. 戴吾蛟.中南大学 2007
硕士论文
[1]船体水下爆炸冲击动弯矩理论与试验研究[D]. 郭建军.哈尔滨工程大学 2016
[2]小水线面双体船水下爆炸冲击环境特性分析[D]. 姬秀滨.哈尔滨工程大学 2014
[3]船舶冲击环境工程化预报方法研究[D]. 刘翠丹.哈尔滨工程大学 2013
[4]舰船远场水下爆炸冲击环境的建模方法[D]. 白兆宏.哈尔滨工程大学 2012
[5]水下爆炸空化效应作用下结构响应的数值模拟[D]. 叶帆.大连理工大学 2010
[6]水下爆炸冲击环境相似性研究[D]. 曹宇.哈尔滨工程大学 2007
[7]水下爆炸载荷与舰船典型结构抗冲击响应分析[D]. 贺章勋.华中科技大学 2006
[8]水下爆炸载荷作用下的船体总强度计算方法研究[D]. 张阿漫.哈尔滨工程大学 2005
[9]加筋双层筒形结构冲击环境特性研究[D]. 郭君.哈尔滨工程大学 2005
本文编号：3201136
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