空气隔层结构对水下爆炸能量及振动影响的研究
发布时间：2021-06-25 13:46
随着海洋资源的开发与水下爆破技术的发展,水下爆破工程逐渐增多,水下爆破安全防护问题也逐渐受到人们的重视。在军事领域,现代海军舰艇对水下鱼雷的抗冲击性能的要求也不断提高,研究新型的抗冲击性能更好的防雷舱结构逐渐成为人们研究的重点。因此,开展水下爆炸参数测试及其爆炸有害效应控制的研究,无论是在民用水工工程中还是在军事海洋防护工程上都有着重要的研究价值与意义。本文在安徽理工大学小型爆炸水池（Φ5.5m,H3.62m）中开展了不同尺寸类型空气隔层结构防护水下爆炸压力测试,研究空气隔层结构对水下爆炸能量的影响;采用UBOX-6016振动测试仪对空气隔层结构防护作用下爆炸振动信号进行监测,研究空气隔层结构对最大振速和主振频率的影响;结合数值模拟软件对大药量水下爆炸空气隔层防护进行模拟研究;通过Matlab软件编写相关程序对振动监测的信号进行HHT（Hilbert-Huang）分析,研究空气隔层对振动信号的全局频率影响。根据实验与模拟分析,在现有实验条件下得到以下结论:（1）空气隔层结构对水下爆炸参数的影响。对峰值压力的影响:空气隔层作用能够有效衰减峰值压力,在0.3m处峰值压力实测衰减率达到49....
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外的研究现状
1.3 本课题研究意义
1.4 本文主要研究内容
1.5 本文研究特色和创新点
1.6 课题研究技术路线
第2章 水下爆炸理论及波谱分析理论
2.1 水下爆炸理论
2.1.1 水下爆炸现象
2.1.2 水中冲击波
2.1.3 水下爆炸能量的理论计算
2.2 波谱分析理论
2.2.1 信号分析波谱方法
2.2.2 振动信号HHT分析
2.3 本章小结
第3章 空气隔层结构对水下爆炸能量影响的实验研究
3.1 水下爆炸能量测试系统
3.1.1 爆炸水池
3.1.2 存储示波器
3.1.3 ICP型水下爆炸压力传感器
3.1.4 边界效应的消除
3.1.5 传感器的标定
3.2 空气隔层结构水下爆炸实验
3.2.1 水下爆炸压力测试主要操作步骤
3.2.2 水下爆炸压力测试实验结果与分析
3.2.3 最优空气隔层厚度的选择
3.3 本章小结
第4章 空气隔层结构对水下爆炸参数影响的数值模拟研究
4.1 引言
4.2 AUTODYN软件的应用
4.2.1 AUTODYN软件算法应用介绍
4.3 状态参数选择
4.3.1. TNT的JWL状态方程
4.3.2. 水的多项式状态方程
4.3.3. 理想气体状态方程
4.4. 模拟的计算过程
4.4.1 计算模型
4.4.2 数值模拟主要步骤
4.5 大药量数值模拟结果
4.6 本章小结
第5章 小水池水下爆炸地基振动测试及其波谱分析
5.1 引言
5.2 水下爆炸振动测试
5.2.1 水下爆炸振动测试系统
5.2.2 主要参数设置
5.2.3 测试方法及步骤
5.3 振动信号及分析
5.3.1 原始振动信号数据
5.3.2 振动速度信号分析
5.3.3 空气厚度对振动影响曲线拟合
5.4 爆炸振动信号波谱分析
5.4.1 EMD分解及重构
5.4.2 振动信号Hilbert谱分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 存在的问题及解决措施
6.3 对今后工作的展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HHT变换的小水池水下爆炸振动分析[J]. 汤有富,汪泉,朱恺波,程扬帆,宫婕. 工程爆破. 2017(01)
[2]空气隔层对水下爆炸冲击波的缓冲效应[J]. 寇晓枫,王高辉,卢文波,陈明,严鹏. 振动与冲击. 2017(03)
[3]水中爆炸作用机理及毁伤效应研究综述[J]. 伍俊,杨益,庄铁栓. 火炸药学报. 2016(01)
[4]水下爆炸气泡及其对结构毁伤研究综述[J]. 姚熊亮,刘文韬,张阿漫,刘云龙. 中国舰船研究. 2016(01)
[5]爆炸气泡帷幕对水中冲击波能量的衰减特性[J]. 贾虎,郑伟花,罗强,沈兆武. 含能材料. 2015(10)
[6]气泡帷幕对水中冲击波衰减特性的数值模拟研究[J]. 刘欣,顾文彬,陈学平. 爆破. 2015(03)
[7]水下爆炸气泡载荷作用下船体梁的动态水弹性响应[J]. 张弩,宗智. 船舶力学. 2015(05)
[8]水下和空中爆炸冲击波传播特性对比分析[J]. 张社荣,孔源,王高辉. 振动与冲击. 2014(13)
[9]带壳装药水下爆炸的冲击波和气泡脉动特性[J]. 裴善报,刘荣忠,郭锐,盛振新. 火工品. 2013(02)
[10]装药壳体对含铝炸药水下爆炸性能影响研究[J]. 项大林,荣吉利,李健,杨荣杰. 振动与冲击. 2013(05)
博士论文
[1]爆破震动信号的HHT分析与应用研究[D]. 张义平.中南大学 2006
本文编号：3249316
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外的研究现状
1.3 本课题研究意义
1.4 本文主要研究内容
1.5 本文研究特色和创新点
1.6 课题研究技术路线
第2章 水下爆炸理论及波谱分析理论
2.1 水下爆炸理论
2.1.1 水下爆炸现象
2.1.2 水中冲击波
2.1.3 水下爆炸能量的理论计算
2.2 波谱分析理论
2.2.1 信号分析波谱方法
2.2.2 振动信号HHT分析
2.3 本章小结
第3章 空气隔层结构对水下爆炸能量影响的实验研究
3.1 水下爆炸能量测试系统
3.1.1 爆炸水池
3.1.2 存储示波器
3.1.3 ICP型水下爆炸压力传感器
3.1.4 边界效应的消除
3.1.5 传感器的标定
3.2 空气隔层结构水下爆炸实验
3.2.1 水下爆炸压力测试主要操作步骤
3.2.2 水下爆炸压力测试实验结果与分析
3.2.3 最优空气隔层厚度的选择
3.3 本章小结
第4章 空气隔层结构对水下爆炸参数影响的数值模拟研究
4.1 引言
4.2 AUTODYN软件的应用
4.2.1 AUTODYN软件算法应用介绍
4.3 状态参数选择
4.3.1. TNT的JWL状态方程
4.3.2. 水的多项式状态方程
4.3.3. 理想气体状态方程
4.4. 模拟的计算过程
4.4.1 计算模型
4.4.2 数值模拟主要步骤
4.5 大药量数值模拟结果
4.6 本章小结
第5章 小水池水下爆炸地基振动测试及其波谱分析
5.1 引言
5.2 水下爆炸振动测试
5.2.1 水下爆炸振动测试系统
5.2.2 主要参数设置
5.2.3 测试方法及步骤
5.3 振动信号及分析
5.3.1 原始振动信号数据
5.3.2 振动速度信号分析
5.3.3 空气厚度对振动影响曲线拟合
5.4 爆炸振动信号波谱分析
5.4.1 EMD分解及重构
5.4.2 振动信号Hilbert谱分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 存在的问题及解决措施
6.3 对今后工作的展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HHT变换的小水池水下爆炸振动分析[J]. 汤有富,汪泉,朱恺波,程扬帆,宫婕. 工程爆破. 2017(01)
[2]空气隔层对水下爆炸冲击波的缓冲效应[J]. 寇晓枫,王高辉,卢文波,陈明,严鹏. 振动与冲击. 2017(03)
[3]水中爆炸作用机理及毁伤效应研究综述[J]. 伍俊,杨益,庄铁栓. 火炸药学报. 2016(01)
[4]水下爆炸气泡及其对结构毁伤研究综述[J]. 姚熊亮,刘文韬,张阿漫,刘云龙. 中国舰船研究. 2016(01)
[5]爆炸气泡帷幕对水中冲击波能量的衰减特性[J]. 贾虎,郑伟花,罗强,沈兆武. 含能材料. 2015(10)
[6]气泡帷幕对水中冲击波衰减特性的数值模拟研究[J]. 刘欣,顾文彬,陈学平. 爆破. 2015(03)
[7]水下爆炸气泡载荷作用下船体梁的动态水弹性响应[J]. 张弩,宗智. 船舶力学. 2015(05)
[8]水下和空中爆炸冲击波传播特性对比分析[J]. 张社荣,孔源,王高辉. 振动与冲击. 2014(13)
[9]带壳装药水下爆炸的冲击波和气泡脉动特性[J]. 裴善报,刘荣忠,郭锐,盛振新. 火工品. 2013(02)
[10]装药壳体对含铝炸药水下爆炸性能影响研究[J]. 项大林,荣吉利,李健,杨荣杰. 振动与冲击. 2013(05)
博士论文
[1]爆破震动信号的HHT分析与应用研究[D]. 张义平.中南大学 2006
本文编号：3249316
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/lxlw/3249316.html
