接触爆炸载荷对舰船结构局部毁伤效果研究
发布时间：2021-07-13 17:17
舰船结构与接触爆炸载荷的作用是一个复杂的物理过程，涉及到固液气三相物态变化，随着当代制导技术的日益成熟，舰船上层建筑、底部和水下外舷结构受到反舰导弹、鱼雷等接触爆炸攻击的概率越来越大，结构的局部毁伤特性也因此成为当前业内重点关注的科研问题。因此本文在对复杂过程进行简化处理的基础上利用数值方法和理论推导及经验公式对大型水面舰艇结构在接触爆炸载荷作用下的局部毁伤效果进行了研究，对于提高整体结构的防护性能有着十分重要的意义。首先，对国内外的常用攻击武器进行了系统的总结和分析，选取了典型攻击武器，针对深化方案阶段的船体上层建筑基本结构图进行了实体建模，进而通过设置不同工况利用大型非线性有限元软件LS-DYNA对大型水面舰艇上层建筑空中抗爆强度进行了数值模拟计算，从上层建筑的变形特征、破坏模式及破口大小和影响区域等方面出发，分析了典型反舰武器对大型水面舰艇上层建筑的毁伤效应。其次，在前人理论研究的基础上，通过对模型的适当简化的同时参考水下爆炸实验的具体现象，利用能量法分析了水下多层板架在接触爆炸载荷作用下的破损情况。考虑了花瓣开裂效应，修正能量计算方法，得到了各层结构的破口大小，讨论了结构所吸收...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
舰船在接触爆炸载荷作用下的毁伤过程(图片来自互联网)
图 2.2 爆炸工况示意图表 2.1 船艉工况表格（单位：m）工况一 工况二 工况三 工况四X 坐标 -53.00 -53.00 -53.00 -53.00Y 坐标 0.00 0.00 0.00 0.00Z 坐标 22.00 25.00 27.70 30.70表 2.2 船舯工况表格（单位：m）工况一 工况二X 坐标 6.80 6.80Y 坐标 0.00 0.00Z 坐标 22.00 25.15表 2.3 船艏工况表格（单位：m）工况一 工况二
图 2.3 舰船整体有限元模型了对上层建筑进行精确的空爆分析，对上层建筑局部结构细化网格，细艉三个部分，其中船艏部分的细化区域从主甲板一直到上层结构顶端，艏16L 处至船艏13L 处，船舯部分的细化区域从主甲板一直到 03 甲板，512L 至船艏12L 处，船艉部分的细化区域从主甲板一直到上层结构顶端船艉14L 处至船艏13L 处。图 2.4 船艏部分局部细化效果
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同沙粒底面下气泡脉动特性实验研究[J]. 张阿漫,肖巍,王诗平,程潇欧. 物理学报. 2013(01)
[2]水下爆炸气泡射流对壳板毁伤的计算方法[J]. 岳永威,孙龙泉,王超,崔杰. 舰船科学技术. 2012(10)
[3]某型水雷水下爆炸作用下舰船结构动态响应研究[J]. 郑长允,贾则,陈高杰,张姝红. 价值工程. 2012(26)
[4]Y型激光焊接夹层板抗爆性能分析[J]. 王果,张延昌. 舰船科学技术. 2012(09)
[5]外接触爆炸荷载作用下大口径钢管变形与破坏效应的数值模拟[J]. 纪冲,龙源,方向,唐献述. 振动与冲击. 2012(16)
[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]高速破片入水镦粗变形及侵彻特性有限元分析[J]. 沈晓乐,朱锡,侯海量,周学滨,赵红光. 舰船科学技术. 2012(07)
[8]气泡与自由液面相互作用的实验研究[J]. 张阿漫,王超,王诗平,程晓达. 物理学报. 2012(08)
[9]蜂窝夹层板的优化设计分析[J]. 于辉,白兆宏,姚熊亮. 中国舰船研究. 2012(02)
[10]舰艇抗冲瓦水下爆炸流固耦合冲击动力学模型[J]. 刘东岳,汪玉,谌勇,杜俭业,杜志鹏. 科技导报. 2012(10)
博士论文
[1]舰船结构在爆炸冲击载荷作用下的局部破坏研究[D]. 盖京波.哈尔滨工程大学 2005
硕士论文
[1]三明治板的材性试验及受弯性能数值模拟[D]. 闵春伟.兰州理工大学 2012
[2]新型舷侧水下及水上防护结构抗爆性能研究[D]. 郭绍静.哈尔滨工程大学 2010
[3]综合集成桅杆结构抗爆及防护特性研究[D]. 徐珊珊.哈尔滨工程大学 2010
[4]船舶抗冲击防护结构设计及仿真技术研究[D]. 吴永斌.哈尔滨工程大学 2010
[5]舰船水下爆炸冲击波载荷作用下动力响应研究[D]. 李文贺.大连理工大学 2009
[6]舰船舷侧典型防护结构抗爆抗冲击研究[D]. 郭百森.哈尔滨工程大学 2009
[7]近场非接触水下爆炸舰船新型防护结构抗爆性能研究[D]. 黄超.哈尔滨工程大学 2009
[8]复合材料夹层板船体结构强度分析方法研究[D]. 黄柳生.哈尔滨工程大学 2009
[9]舰船防护结构的水下接触爆炸模型试验研究及数值计算[D]. 于诗源.哈尔滨工程大学 2007
[10]接触爆炸载荷作用下舰船板壳结构破坏分析[D]. 张婧.哈尔滨工程大学 2007
本文编号：3282473
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
舰船在接触爆炸载荷作用下的毁伤过程(图片来自互联网)
图 2.2 爆炸工况示意图表 2.1 船艉工况表格（单位：m）工况一 工况二 工况三 工况四X 坐标 -53.00 -53.00 -53.00 -53.00Y 坐标 0.00 0.00 0.00 0.00Z 坐标 22.00 25.00 27.70 30.70表 2.2 船舯工况表格（单位：m）工况一 工况二X 坐标 6.80 6.80Y 坐标 0.00 0.00Z 坐标 22.00 25.15表 2.3 船艏工况表格（单位：m）工况一 工况二
图 2.3 舰船整体有限元模型了对上层建筑进行精确的空爆分析，对上层建筑局部结构细化网格，细艉三个部分，其中船艏部分的细化区域从主甲板一直到上层结构顶端，艏16L 处至船艏13L 处，船舯部分的细化区域从主甲板一直到 03 甲板，512L 至船艏12L 处，船艉部分的细化区域从主甲板一直到上层结构顶端船艉14L 处至船艏13L 处。图 2.4 船艏部分局部细化效果
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同沙粒底面下气泡脉动特性实验研究[J]. 张阿漫,肖巍,王诗平,程潇欧. 物理学报. 2013(01)
[2]水下爆炸气泡射流对壳板毁伤的计算方法[J]. 岳永威,孙龙泉,王超,崔杰. 舰船科学技术. 2012(10)
[3]某型水雷水下爆炸作用下舰船结构动态响应研究[J]. 郑长允,贾则,陈高杰,张姝红. 价值工程. 2012(26)
[4]Y型激光焊接夹层板抗爆性能分析[J]. 王果,张延昌. 舰船科学技术. 2012(09)
[5]外接触爆炸荷载作用下大口径钢管变形与破坏效应的数值模拟[J]. 纪冲,龙源,方向,唐献述. 振动与冲击. 2012(16)
[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]高速破片入水镦粗变形及侵彻特性有限元分析[J]. 沈晓乐,朱锡,侯海量,周学滨,赵红光. 舰船科学技术. 2012(07)
[8]气泡与自由液面相互作用的实验研究[J]. 张阿漫,王超,王诗平,程晓达. 物理学报. 2012(08)
[9]蜂窝夹层板的优化设计分析[J]. 于辉,白兆宏,姚熊亮. 中国舰船研究. 2012(02)
[10]舰艇抗冲瓦水下爆炸流固耦合冲击动力学模型[J]. 刘东岳,汪玉,谌勇,杜俭业,杜志鹏. 科技导报. 2012(10)
博士论文
[1]舰船结构在爆炸冲击载荷作用下的局部破坏研究[D]. 盖京波.哈尔滨工程大学 2005
硕士论文
[1]三明治板的材性试验及受弯性能数值模拟[D]. 闵春伟.兰州理工大学 2012
[2]新型舷侧水下及水上防护结构抗爆性能研究[D]. 郭绍静.哈尔滨工程大学 2010
[3]综合集成桅杆结构抗爆及防护特性研究[D]. 徐珊珊.哈尔滨工程大学 2010
[4]船舶抗冲击防护结构设计及仿真技术研究[D]. 吴永斌.哈尔滨工程大学 2010
[5]舰船水下爆炸冲击波载荷作用下动力响应研究[D]. 李文贺.大连理工大学 2009
[6]舰船舷侧典型防护结构抗爆抗冲击研究[D]. 郭百森.哈尔滨工程大学 2009
[7]近场非接触水下爆炸舰船新型防护结构抗爆性能研究[D]. 黄超.哈尔滨工程大学 2009
[8]复合材料夹层板船体结构强度分析方法研究[D]. 黄柳生.哈尔滨工程大学 2009
[9]舰船防护结构的水下接触爆炸模型试验研究及数值计算[D]. 于诗源.哈尔滨工程大学 2007
[10]接触爆炸载荷作用下舰船板壳结构破坏分析[D]. 张婧.哈尔滨工程大学 2007
本文编号：3282473
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