潜艇耐压抗冲覆盖层隔冲耗能机理及实验研究

发布时间：2024-03-30 23:49

　　水下爆炸会破坏潜艇壳体、设备及工作人员,使潜艇生命力和战斗力受到威胁,如何提高潜艇抗冲击特性已成为现役及新型舰艇越来越迫切的要求。本文以973专题“潜艇艇体湿表面覆盖层隔冲耗能机理”为研究背景,根据水下爆炸冲击波在潜艇中的传递特性,提出在潜艇湿表面敷设一层耐压抗冲覆盖层,用以隔离和吸收水下爆炸冲击波,从而降低传递到潜艇壳体及内部设备的载荷。在此基础上,设计潜艇用耐压抗冲覆盖层结构,并对其冲击防护机理、防护效果及设计准则开展理论、数值和实验研究。具体研究内容及结论如下:(1)针对所提出的潜艇耐压抗冲覆盖层结构(橡胶和塑性泡沫复合结构),建立其在高静水压和冲击波共同作用下的一维理论模型,形成求解该问题完整响应的一维理论计算方法。通过分析耐压抗冲覆盖层的塑性变形特性、流固耦合机制及空化机制,总结出耐压抗冲覆盖层的冲击防护效果和防护机理。研究结果表明:耐压抗冲覆盖层的冲击阻抗在冲击波作用阶段较小,可以有效隔离部分冲击波;而传入覆盖层的冲击波能量大部分通过覆盖层的塑性变形耗散掉。因此,耐压抗冲覆盖层在基于阻抗失配的隔冲机理和基于变形吸能的耗能机理共同作用下隔离和耗散冲击波能量,从而降低传递到潜艇...

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图1-2美国“的黎波里号”受水雷接触爆炸损伤Figure1-2USSTripoliinjuredbycontactunderwaterexplosion.

图1-4韩国“天安”受近距离水下爆炸gure1-4Cheonaninjuredbynear-fieldunderwaterexplos爆炸中，水下爆炸冲击波以水为煤质传播并作其对船体的冲击作用是遍及整船的，很难使船体的冲击波阶段，由于压力高、作用时间短，容易

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6图1-6水面舰船用抗冲瓦Figure1-6Shockmitigationcoatingsforsurfaceship.

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(a)开孔结构(b)闭孔结构图1-7随机多孔芯层的结构形式Figure1-7Randomporousmaterial.材料是从“蜂巢”结构延伸而来的蜂蜂窝结构以后，人们又延伸出一系

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(c)分级点阵结构图1-11夹芯结构改进形式Figure1-11Theimprovementofsandwichstructures.特性构自问世以来，其力学特性一直都是研究的热点。美国麻

本文编号：3943130