反舰导弹舱内爆炸作用下舱室结构毁伤与防护机理

发布时间：2024-03-26 23:45

　　大型水面舰艇是海军走向深蓝的重要支撑,是海战胜负的主要影响因素。随着反舰导弹装药量和命中精度的快速发展,极大威胁大型水面舰艇的生命力。本文以半穿甲反舰导弹侵彻进入大型水面舰艇内部爆炸毁伤为背景,旨在阐明战斗部舱内爆炸毁伤与防护的机理,为大型水面舰艇的抗爆设计评估提供参考,具有重要的基础研究价值和工程指导意义。全文按照“载荷—特性—响应—防护”的总体思路,综合实验、理论和数值仿真方法对战斗部舱内爆炸载荷特性、船用钢动态失效特性、舱内爆炸载荷作用下舱室结构动态响应、水雾及液体舱室对舱内爆炸载荷的防护机理等关键问题进行了研究。主要研究工作及结论如下:第一部分,战斗部舱内爆炸载荷研究首先对战斗部爆炸破片形成的物理过程进行了分析,以一维膨胀环作为分析手段揭示了Mott卸载波在破片形成过程中的关键影响。在此基础上对初始膨胀速度对破片数量和质量分布的影响进行了分析,研究了壳体厚度对破坏模型的影响,并结合应力状态变化揭示了机理。进而,基于炸药爆炸化学反应过程,对舱内爆炸最重要的压力载荷——准静态压力的产生机理进行了分析,并给出了预测模型。试验验证了准静态压力产生机理和理论模型。在此基础上提出了基于准静...

【文章页数】：222 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1英“谢菲尔德”号驱逐舰被一枚反舰导弹击中最终倾覆沉没[2]

第1章绪论1.1研究背景及意义自反舰导弹问世以来，其隐蔽性、命中精度和战斗部装药当量在不断提中，专门针对大型水面舰艇的半穿甲爆破型反舰导弹能够掠海飞行，避开的探测。击中舰艇后能够穿透外板进入舱室内爆炸，产生爆炸冲击波、准压力、高速破片群和引起后续火灾等，导致舱室破损进水、....

图1-2半球形壳体的碎裂现象[6]

称为舱内爆炸压力载荷。2.1.1舱内爆炸破片载荷舱内爆炸破片群载荷是反舰导弹战斗部舱内爆炸毁伤舰艇结构的一种十分要的载荷。Mott[5]较早对爆炸破片开展了相关研究，提出了破片质量分布的公并应用至今。后续均质环/壳体的理论分析改进不大，主要针对不同材料或含始缺陷的战斗部碎裂特性....

图1-3一维膨胀环中的多重径缩[9]

称为舱内爆炸压力载荷。2.1.1舱内爆炸破片载荷舱内爆炸破片群载荷是反舰导弹战斗部舱内爆炸毁伤舰艇结构的一种十分要的载荷。Mott[5]较早对爆炸破片开展了相关研究，提出了破片质量分布的公并应用至今。后续均质环/壳体的理论分析改进不大，主要针对不同材料或含始缺陷的战斗部碎裂特性....

图1-4典型破片模式

研究表明随着壳体厚度的增加，外壁出现裂纹的时间逐渐提前。此外，研究还表明，壁厚较薄时，压应力维持时间长，抑制了拉伸破坏，主要机理为内部剪切失稳扩展到外壁；壁厚较大时，外部拉应力破坏和内部剪切应力破坏在壳体中相遇，形成混合型破坏模式。Grady等[12]利用电磁加载方法研究了低速....

本文编号：3939863