舰艇装甲抗反舰导弹侵彻效应研究
发布时间：2021-12-11 13:36
水面舰艇舷侧防护结构是防御反舰导弹等武器的主要屏障,是水面舰艇的生命力的重要保障。而舷侧装甲结构作为舰艇被动防护的最后防线,它不仅会受到反舰导弹的直接侵彻,还可能遭到破片和残余冲击波的冲击,其抗侵彻、抗冲击能力已成为评估舰艇安全的重要指标。同时,反舰导弹在舰艇舱内爆炸,破片对人员和设备的损坏,舱室横壁结构也是被动防御的关键。因此,舰艇防护结构设计的需要,反舰导弹作用下的舰艇舷侧防御装甲的设计结构和破片作用下的舱室横壁的设计结构,具有重要的工程意义。本文介绍了国内外反舰导弹类型及穿甲的相关理论知识,建立了传统的加筋靶板,通过弹体侵彻仿真分析,得到的速度衰减结果与理论结果基本一致,从而验证了数值仿真的可靠性。在此基础上建立了多种不同角度的波纹型夹层靶板,通过仿真分析可知波纹型夹层靶板的最优夹层角度为60?;在波纹型夹层靶板研究的基础上又设计了一种新型倒A型夹层靶板,比较得出倒A型夹层靶板的防御性能比60?波纹型夹层靶板防御效果好;并对倒A型夹层靶板进行了结构优化设计,得出倒A型夹层靶板最优横筋厚度为0.01863 m。论文最后对双层舱门的中间夹层进行了结构分析,比较了三种不同中间夹层结构的...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 舰艇装甲发展现状
1.3 本文的主要工作
2 穿甲过程的数值计算方法及相关理论
2.1 概述
2.2 LS-DYNA仿真软件发展过程
2.3 LS-DYNA的软件算法理论
2.4 ANSYS/LS-DYAN有限元模型网格控制
2.5 时间积分和时间步长控制
2.6 LS-DYNA的计算分析过程
2.7 本章小结
3 波纹型舰艇舷侧装甲结构抗侵彻性能的研究
3.1 舰艇传统甲板的介绍
3.2 飞鱼导弹介绍
3.3 弹体和传统加筋靶板的数值仿真
3.3.1 硬质穿甲弹头的简化模型
3.3.2 传统加筋靶板的模型
3.3.3 状态方程及相关的材料模型
3.3.4 弹体侵彻传统加筋靶板的数值模拟
3.4 弹体和波纹型夹层靶板的数值仿真
3.4.1 波纹型夹层靶板模型
3.4.2 弹体侵彻 30°波纹型夹层靶板数值仿真
3.4.3 弹体侵彻 45°波纹型夹层靶板数值仿真
3.4.4 弹体侵彻 60°波纹型夹层靶板数值仿真
3.4.5 不同角度波纹型夹层靶板速度变化分析
3.5 本章小结
4 新型倒A形结构夹层靶板抗侵彻性能研究
4.1 新型倒A型结构靶板
4.1.1 接触类型设置
4.1.2 材料模型和参数
4.1.3 倒A型夹层靶板有限元模型
4.2 倒A型夹层结构靶板与 60°波纹型靶板的抗侵彻能力分析
4.3 倒A型夹层结构中间加筋厚度对防御效果的影响
4.3.1 不同加筋厚度倒A型夹层结构靶板有限元模型
4.3.2 不同侵彻位置对倒A型夹层靶板的影响
4.3.3 不同加筋厚度对倒A型夹层靶板的影响
4.3.4 不同加筋厚度的倒A型夹层靶板抗侵彻分析
4.4 倒A型夹层靶板的能量变化情况
4.5 本章小结
5 破片侵彻舰艇装甲横舱壁结构数值模拟
5.1 舰艇舱室和舱壁结构
5.2 舱壁结构抗侵彻性能评判标准
5.3 不同形状的破片侵彻靶板性能的数值模拟仿真
5.3.1 不同形状破片侵彻钢材料靶板仿真结果
5.3.2 侵彻舰艇舱门横舱壁结构破片模型
5.4 X型与六边形组合式夹层结构形式仿真分析
5.4.1 X型与六边形组合式夹层结构模型的建立
5.4.2 破片侵彻X型与六边形组合式夹层舱门结构的时间历程分析
5.4.3 X型与六边形组合式夹层舱门结构能量分析
5.5 十字型蜂窝内夹层舱门结构仿真分析
5.5.1 十字型蜂窝内夹层结构仿真模型的建立
5.5.2 破片侵彻十字型蜂窝夹层结构靶板的时间历程分析
5.5.3 十字型蜂窝夹层结构靶板的能量分析
5.6 细胞增长型蜂窝内夹层舱门结构仿真分析
5.6.1 细胞增长型蜂窝内夹层舱门结构模型的建立
5.6.2 破片侵彻细胞增长型蜂窝夹层舱门结构靶板的时间历程分析
5.6.3 细胞增长型蜂窝夹层舱门结构能量分析
5.7 不同夹层舱门结构的速度和能量分析
5.8 不同初速度和半径破片侵彻十字夹层蜂窝结构
5.9 本章小结
6 结束语
6.1 本文的主要工作与结论
6.2 进一步研究工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]侵彻载荷作用下船体新型夹芯双层舱壁结构型式研究[J]. 尹群,王海,王珂,施绍刚. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2016(02)
[2]装甲防护技术研究新进展[J]. 邱健,王耀刚. 兵器装备工程学报. 2016(03)
[3]均质靶板和加筋靶板抗弹性能的数值模拟研究[J]. 张宁. 兵器装备工程学报. 2016(02)
[4]连接方式对舰船舷侧复合装甲结构抗穿甲性能的影响[J]. 陈长海,徐文献,谷云辉,朱锡,侯海量. 海军工程大学学报. 2015(06)
[5]破片侵彻X型夹芯双层舱壁结构的数值分析[J]. 尹群,施绍刚,王珂,王海. 舰船科学技术. 2015(S1)
[6]航母甲板侵彻效应的数值仿真模型研究[J]. 董三强,王国亮,余文力. 舰船科学技术. 2015(09)
[7]穿甲弹对均质装甲板毁伤效能的数学研究[J]. 李建平,程军,熊伟,郭晓刚. 弹箭与制导学报. 2015(02)
[8]新型舱壁结构抗侵彻性能的数值仿真[J]. 佟玥,王珂,尹群. 舰船科学技术. 2015(01)
[9]战斗部破片侵彻舰船横舱壁结构的数值分析[J]. 张伟,尹群,王珂,田阿利,张健. 舰船科学技术. 2014(09)
[10]零泊松比十字形混合蜂窝设计分析及其在柔性蒙皮中的应用[J]. 程文杰,周丽,张平,邱涛. 航空学报. 2015(02)
硕士论文
[1]破片侵彻作用下新型舱壁结构型式及动态响应研究[D]. 佟玥.江苏科技大学 2014
[2]高速破片侵彻作用下舰船舱壁结构型式及动态响应研究[D]. 张伟.江苏科技大学 2014
[3]多层运动金属靶对穿甲弹的干扰机理研究与数值模拟[D]. 宋志伟.中北大学 2012
[4]大型水面舰艇舷侧防御纵壁结构形式优化研究[D]. 黄燕玲.武汉理工大学 2010
[5]舰船新型甲板结构型式的极限强度研究[D]. 彭大炜.上海交通大学 2010
[6]大型水面舰艇舷侧板架结构穿甲过程数值计算研究[D]. 黄涛.武汉理工大学 2009
[7]舰船夹层结构动力响应特性分析[D]. 周艳秋.大连理工大学 2005
本文编号：3534774
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 舰艇装甲发展现状
1.3 本文的主要工作
2 穿甲过程的数值计算方法及相关理论
2.1 概述
2.2 LS-DYNA仿真软件发展过程
2.3 LS-DYNA的软件算法理论
2.4 ANSYS/LS-DYAN有限元模型网格控制
2.5 时间积分和时间步长控制
2.6 LS-DYNA的计算分析过程
2.7 本章小结
3 波纹型舰艇舷侧装甲结构抗侵彻性能的研究
3.1 舰艇传统甲板的介绍
3.2 飞鱼导弹介绍
3.3 弹体和传统加筋靶板的数值仿真
3.3.1 硬质穿甲弹头的简化模型
3.3.2 传统加筋靶板的模型
3.3.3 状态方程及相关的材料模型
3.3.4 弹体侵彻传统加筋靶板的数值模拟
3.4 弹体和波纹型夹层靶板的数值仿真
3.4.1 波纹型夹层靶板模型
3.4.2 弹体侵彻 30°波纹型夹层靶板数值仿真
3.4.3 弹体侵彻 45°波纹型夹层靶板数值仿真
3.4.4 弹体侵彻 60°波纹型夹层靶板数值仿真
3.4.5 不同角度波纹型夹层靶板速度变化分析
3.5 本章小结
4 新型倒A形结构夹层靶板抗侵彻性能研究
4.1 新型倒A型结构靶板
4.1.1 接触类型设置
4.1.2 材料模型和参数
4.1.3 倒A型夹层靶板有限元模型
4.2 倒A型夹层结构靶板与 60°波纹型靶板的抗侵彻能力分析
4.3 倒A型夹层结构中间加筋厚度对防御效果的影响
4.3.1 不同加筋厚度倒A型夹层结构靶板有限元模型
4.3.2 不同侵彻位置对倒A型夹层靶板的影响
4.3.3 不同加筋厚度对倒A型夹层靶板的影响
4.3.4 不同加筋厚度的倒A型夹层靶板抗侵彻分析
4.4 倒A型夹层靶板的能量变化情况
4.5 本章小结
5 破片侵彻舰艇装甲横舱壁结构数值模拟
5.1 舰艇舱室和舱壁结构
5.2 舱壁结构抗侵彻性能评判标准
5.3 不同形状的破片侵彻靶板性能的数值模拟仿真
5.3.1 不同形状破片侵彻钢材料靶板仿真结果
5.3.2 侵彻舰艇舱门横舱壁结构破片模型
5.4 X型与六边形组合式夹层结构形式仿真分析
5.4.1 X型与六边形组合式夹层结构模型的建立
5.4.2 破片侵彻X型与六边形组合式夹层舱门结构的时间历程分析
5.4.3 X型与六边形组合式夹层舱门结构能量分析
5.5 十字型蜂窝内夹层舱门结构仿真分析
5.5.1 十字型蜂窝内夹层结构仿真模型的建立
5.5.2 破片侵彻十字型蜂窝夹层结构靶板的时间历程分析
5.5.3 十字型蜂窝夹层结构靶板的能量分析
5.6 细胞增长型蜂窝内夹层舱门结构仿真分析
5.6.1 细胞增长型蜂窝内夹层舱门结构模型的建立
5.6.2 破片侵彻细胞增长型蜂窝夹层舱门结构靶板的时间历程分析
5.6.3 细胞增长型蜂窝夹层舱门结构能量分析
5.7 不同夹层舱门结构的速度和能量分析
5.8 不同初速度和半径破片侵彻十字夹层蜂窝结构
5.9 本章小结
6 结束语
6.1 本文的主要工作与结论
6.2 进一步研究工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]侵彻载荷作用下船体新型夹芯双层舱壁结构型式研究[J]. 尹群,王海,王珂,施绍刚. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2016(02)
[2]装甲防护技术研究新进展[J]. 邱健,王耀刚. 兵器装备工程学报. 2016(03)
[3]均质靶板和加筋靶板抗弹性能的数值模拟研究[J]. 张宁. 兵器装备工程学报. 2016(02)
[4]连接方式对舰船舷侧复合装甲结构抗穿甲性能的影响[J]. 陈长海,徐文献,谷云辉,朱锡,侯海量. 海军工程大学学报. 2015(06)
[5]破片侵彻X型夹芯双层舱壁结构的数值分析[J]. 尹群,施绍刚,王珂,王海. 舰船科学技术. 2015(S1)
[6]航母甲板侵彻效应的数值仿真模型研究[J]. 董三强,王国亮,余文力. 舰船科学技术. 2015(09)
[7]穿甲弹对均质装甲板毁伤效能的数学研究[J]. 李建平,程军,熊伟,郭晓刚. 弹箭与制导学报. 2015(02)
[8]新型舱壁结构抗侵彻性能的数值仿真[J]. 佟玥,王珂,尹群. 舰船科学技术. 2015(01)
[9]战斗部破片侵彻舰船横舱壁结构的数值分析[J]. 张伟,尹群,王珂,田阿利,张健. 舰船科学技术. 2014(09)
[10]零泊松比十字形混合蜂窝设计分析及其在柔性蒙皮中的应用[J]. 程文杰,周丽,张平,邱涛. 航空学报. 2015(02)
硕士论文
[1]破片侵彻作用下新型舱壁结构型式及动态响应研究[D]. 佟玥.江苏科技大学 2014
[2]高速破片侵彻作用下舰船舱壁结构型式及动态响应研究[D]. 张伟.江苏科技大学 2014
[3]多层运动金属靶对穿甲弹的干扰机理研究与数值模拟[D]. 宋志伟.中北大学 2012
[4]大型水面舰艇舷侧防御纵壁结构形式优化研究[D]. 黄燕玲.武汉理工大学 2010
[5]舰船新型甲板结构型式的极限强度研究[D]. 彭大炜.上海交通大学 2010
[6]大型水面舰艇舷侧板架结构穿甲过程数值计算研究[D]. 黄涛.武汉理工大学 2009
[7]舰船夹层结构动力响应特性分析[D]. 周艳秋.大连理工大学 2005
本文编号：3534774
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