等效水下爆炸载荷分析及典型材料抗冲击性能研究

发布时间：2021-08-08 12:48

　　在海洋权益日益受到重视的今天,水中结构的防护能力也逐渐成为各国学者研究的重点与热点。对于舰船结构的抗爆炸抗冲击等能力的研究,最直接有效的方法就是进行水下爆炸实验。然而水下实爆和水池爆炸实验不仅安全性差,而且成本高、实验周期长,对硬件设施要求很高,因此如何降低水下爆炸实验的难度与成本,将是一个非常重要的问题。对于降低水下爆炸实验的难度与成本,一方面可以通过相似性分析来进行缩比实验,另一方面可以寻找一种不利用炸药而通过其他途径获取等效水下爆炸冲击载荷的方法:通过高压氮气驱动高速弹丸撞击充水靶仓,在充水靶仓内获得等效水下爆炸冲击波载荷,实现对水下爆炸冲击环境的模拟。本文将基于这两方面对等效水下爆炸载荷进行分析,并使用通过高速冲击获得等效冲击波载荷的水下冲击加载实验装置对泡沫铝、梯度泡沫铝、蜂窝铝等典型材料的抗冲击性能和毁伤模式进行研究。论文采用了量纲分析、水下冲击实验、AUTODYN有限元仿真、ABAQUS有限元仿真等方法进行研究,主要的研究内容如下:基于量纲分析以及AUTODYN仿真对不同缩比比例下定向战斗部水下爆炸冲击波峰值压力进行研究,提出了定向战斗部水下爆炸缩比试验模型的等效试验准则... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：142 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

水下爆炸压力时程曲线

圆柱形流-固耦合实验装置

图 1.3 新型的流-固耦合实验装置102]设计了一种新型的流-固耦合实验装置(FSI)。相比 Deshpande 设计的实验装置，该设备的大的结构进行水下冲击加载实验。该装置通

【参考文献】：
期刊论文
[1]爆炸冲击作用下铝蜂窝板失稳研究[J]. 杨森,冯凇,王顺尧,何中其.  高压物理学报. 2017(02)
[2]水下冲击波载荷作用下气背固支圆板动态毁伤实验[J]. 任鹏,田阿利,张伟,黄威.  爆炸与冲击. 2016(05)
[3]基于LS-DGF-DG方法的船体板架结构近场水下爆炸毁伤特性研究[J]. 王龙侃,张之凡,郎济才,姚熊亮.  振动与冲击. 2016(16)
[4]梯度泡沫金属的冲击吸能特性[J]. 张健,赵桂平,卢天健.  工程力学. 2016(08)
[5]5A06铝合金力学性能测试及其平板抗水下冲击动态响应分析[J]. 任鹏,田阿利,张伟,黄威.  振动与冲击. 2016(14)
[6]水下冲击波作用的铝合金蜂窝夹层板动力学响应研究[J]. 任鹏,张伟,刘建华,黄威.  振动与冲击. 2016(02)
[7]铝合金格栅夹层结构水下抗冲击特性的实验研究[J]. 任鹏,张伟,刘建华.  爆炸与冲击. 2016(01)
[8]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)
[9]基于LS-DYNA的双壁厚蜂窝铝变形模式和能量吸收[J]. 欧阳昊,成伟.  材料导报. 2015(S2)
[10]轻质泡沫金属夹芯壳结构的抗爆炸冲击性能研究[J]. 敬霖,赵隆茂,王志华.  固体力学学报. 2015(S1)

博士论文
[1]泡沫铝夹芯板高温下冲击力学性能的研究[D]. 习会峰.华南理工大学 2014
[2]非药式水下冲击波加载技术及铝合金结构抗冲击特性研究[D]. 任鹏.哈尔滨工业大学 2014
[3]基于数字散斑相关方法的视觉变形测量技术研究[D]. 陈华.哈尔滨工业大学 2008
[4]基于通用程序的水下爆炸及其对结构作用的数值模拟研究[D]. 贾宪振.南京理工大学 2008
[5]爆炸能量输出特性及爆炸波与目标作用的研究[D]. 饶国宁.南京理工大学 2007
[6]舰船非接触水下爆炸动力学的理论与应用[D]. 刘建湖.中国船舶科学研究中心 2002



本文编号：3329986