大型舰船水下爆炸结构安全性研究

论文摘要

水面舰船尤其是大型水面舰船在历次海战中都起着举足轻重的作用,研究大型水面舰船在水下爆炸冲击下的安全性对提高舰船的生命力和战斗力具有重要的指导意义。本文应用数值模拟方法对水面舰船进行了水下爆炸作用下的安全性校核,并对大型水面舰船在爆炸冲击作用下的特性进行了分析。具体内容如下:1、分析国内外舰船抗冲击领域内的发展以及我国开展的相关研究,对我国的研究现状和亟待发展的抗冲击技术进行论述。在舰船抗冲击标准的制定方面以及舰船在水下爆炸冲击作用下安全性校核方面,并没有形成自己独立的体系,仍需要进行深入的研究。随着我国对舰船抗冲击技术的日益重视,研究队伍的不断锤炼,实船水下爆炸试验研究的进行,我国的舰船抗冲击技术会不断地得到提升。2、在建立大型水面舰船典型舱段有限元模型基础上,设定50种计算工况,分别进行舰船抗冲击计算。对药包设定了不同距离、不同角度和不同药量,探讨了结构的响应随着爆距、角度和药量变化的规律,并对三种情况进行了对比分析。3、对比各种标准,对大型水面舰船按照国家军用标准进行损伤等级评估,得出该大型水面舰船的安全半径、临界半径以及破坏半径。4、对大型水面舰船特殊结构在爆炸冲击作用下的特性进行研究。通过对大型舰船结构在爆炸冲击作用下的特性分析,得出了舷侧防护舱室在舷侧防护结构中的作用;同时利用功率谱密度分析方法探讨了大型舰船多层甲板结构的低通滤波效应。对大型舰船抗爆抗冲击能力的研究具有一定的借

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的主要工作
• 第2章 水下爆炸建模技术研究
• 2.1 引言
• 2.2 有限元法
• 2.2.1 有限元计算方法简介
• 2.2.2 有限元软件简介
• 2.3 三维有限元模型建立
• 2.4 材料属性
• 2.5 计算方法有效性验证
• 2.5.1 验证算例一
• 2.5.2 验证算例二
• 2.6 本章小结
• 第3章 计算理论及冲击环境研究
• 3.1 水下爆炸的冲击环境计算理论
• 3.1.1 炸药爆轰过程描述及冲击波压力经验公式
• 3.1.2 应力波在结构中传播
• 3.1.3 水下爆炸载荷的求解
• 3.2 考核点及工况布置
• 3.2.1 考核点的布置
• 3.2.2 工况设置
• 3.3 舰船冲击环境分析
• 3.3.1 冲击响应数据处理方法
• 3.3.2 舰船总体冲击响应随爆距的变化
• 3.3.3 舰船总体冲击响应随攻角的变化
• 3.3.4 舰船总体冲击响应随药量的变化
• 3.4 本章小结
• 第4章 大型舰船安全性研究
• 4.1 船体结构毁伤判断标准
• 4.2 安全半径、临界半径、破坏半径计算标准
• 4.2.1 标准一
• 4.2.2 标准二
• 4.2.3 标准三
• 4.3 计算时间的选取
• 4.4 损伤半径计算
• 4.5 本章小结
• 第5章 大型舰船冲击响应特性研究
• 5.1 概述
• 5.2 水舱防护对比分析
• 5.3 低通滤波效应
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢