某型舰船缩比模型对水下爆炸动态响应的试验研究

对某型舰船缩比模型遭受水下爆炸载荷时的动态响应进行了试验研究。模型参照某型水面舰船按照一定比例而设计,用于考核某型舰船结构的冲击响应。试验工况为六个远场非接触爆炸工况,冲击因子从0.1到0.35,利用分别装在甲板处、底部平台和龙骨上的加速度计、应变来测量模型的冲击响应。试验结果表明,模型上各测点加速度响应随着冲击因子的增大而增大,船模离爆源最近处的响应最强,爆源中心布放时响应由中心处往边缘处减弱。研究结果对今后的实船或模型爆炸试验具有一定的借鉴作用。     

遭受水下爆炸的舰船缩比模型毁伤评估

对某型舰船缩比模型遭受水下爆炸的弹塑性动力响应进行数值仿真与实爆试验研究,基于总纵强度毁伤和局部塑性变形的表征参数进行毁伤等级评估。结果表明,加速度响应和毁伤等级随冲击因子增大而增大,局部响应与船体振型相关,局部塑性变形毁伤等级最高时总纵强度毁伤等级并不是最高。研究成果可为实船爆炸试验评估提供参考。     

舰船全船冲击环境数值预报方法研究

借助数值仿真的手段,采用通用有限元软件ABAQUS建立水下爆炸声固耦合方法,模拟水下非接触爆炸作用下舰船冲击响应特性,并通过实船实验数据进行对比,该方法可较好地模拟水下爆炸舰船的冲击环境。在此基础上,计算水下爆炸作用下全船纵向冲击谱值分布规律,总结并拟合出具备一定通用性的数学模型,可用于冲击环境的初步预报。同时得到了全船冲击环境沿垂向位置的分布情况,以及冲击环境随不同攻角条件下的变化规律,为舰船结构的抗冲击设计提供参考。     

分析小型水下圆柱壳结构冲击响应的一种近似方法

根据小型水下圆柱壳状结构受爆炸冲击后散射现象严重的特点，提出了一种新的冲击加速度的近似计算方法。首先把带加强筋的柱壳结构简化为光滑柱壳，并将冲击波分解为不同频率谐和平面波的迭加，然后，采用耦合模态法分析了受爆炸冲击水下圆柱壳状结构周围的散射场，求出了圆柱壳水下结构的表面接收压力，进而分析其受到爆炸冲击后的冲击加速度，并研究了结构的弹性变形、材料特性对冲击加速度响应的影响。工程应用实例的分析结果表明，该方法具有物理概念清晰，运用方便，准确高度的特点，可适用于分析小型水下圆柱壳状结构受到冲击加速度响应。     

基于双渐进方法的水下爆炸气泡载荷作用下舰船的动态响应分析

通过建立一套有限元方法与双渐进方法（DAA）相结合的计算程序,研究了水下爆炸气泡作用下舰船模型的动态响应。阐述了水下爆炸气泡与水面舰船结构之间的流固耦合理论分析。分别建立了一个考虑气泡迁移,自由面效应和气泡阻力的气泡模型和一个水面舰船船体模型。研究了气泡作用下船模的总体响应和局部响应。得到了不同位置的加速度,速度和位移时程曲线。详细讨论了水下爆炸气泡作用下船模总体响应和局部响应的特征与机理。     

远场水下爆炸作用下舰船设备冲击响应一体化动力学模型

提出了一种远场水下爆炸作用下舰船设备冲击响应一体化动力学模型。该模型将动态设计分析方法(DDAM)与Taylor平板理论相结合,使得对舰船设备冲击响应分析更为高效。将船体外壳看做平板,将船体各层甲板和设备看做附加在平板上的多个质量,将水下爆炸冲击波看做指数衰减波,形成了一维分析模型。能够根据水下爆炸当量、爆距、舰艇吨位、总尺度、结构和设备质量与支撑刚度等参数预测舰船与设备的冲击响应。预测结果与舰船缩比模型水下爆炸试验结果进行了对比。从总体上看,船体冲击响应谱的趋势和量级一致。     

水下爆炸作用下潜艇冲击环境影响因素研究

潜艇结构在其生命周期内不可避免会遭受水下爆炸冲击载荷作用,水下爆炸载荷引起的潜艇板架结构冲击响应往往是引起舰载设备破坏的主要因素,为保证潜艇结构安全性和舰载设备正常使用,有必要对潜艇设备冲击环境进行深入研究。潜艇在水下爆炸载荷作用下冲击环境计算涉及到攻角、炸药类型、冲击因子、水深以及舰载设备安装位置等多方面因素影响。采用数值仿真方法,对影响潜艇设备冲击环境的多方面因素分别进行研究,为潜艇结构抗冲击设计提供参考。     

敷设超弹性覆盖层舰船水下爆炸冲击实验与仿真分析

针对在船体湿表面敷设超弹性覆盖层,对减少远场水下爆炸冲击对舰船造成的损伤具有较好效果,而覆盖层为薄壁结构与舰船尺度不匹配,在有限元分析中易造成较大困难甚至无法计算问题,提出具有较高计算效率的仿真近似方法。该方法基于超弹性覆盖层均匀化理论,考虑应变率相关性,将覆盖层实体结构替换成等效连续体模型,对全舰船进行水下爆炸冲击响应仿真分析。对敷设、未敷设覆盖层水面实船进行水下爆炸对比试验,通过试验数据与仿真结果比较研究、分析讨论,对超弹性覆盖层抗冲击性能进行深入阐述。     

基于相似理论的舰船结构模型爆炸试验

舰船抗爆炸冲击性能是船体设计的重要依据,由于试验难度大、周期长,涉及到巨额经费开支,在我国对每型首舰进行实船抗爆炸冲击试验考核是不现实的。利用相似理论分析船体结构对水下爆炸冲击的响应,是较为现实和有效的手段。介绍了水下爆炸试验中的相似理论,详细讨论了相似理论在船体抗水下爆炸冲击模型试验中的应用方法及局限性,并应用已有的试验结果加以验证。     

水下爆炸条件下不同装药对水面舰船冲击环境的影响试验研究

水下非接触爆炸产生的冲击往往会造成舰船设备的大范围破坏,从而影响舰船的生命力和战斗力。为此,对以船体结构动响应为输入条件的船用设备冲击环境的研究受到了各国海军的重视。其中,研究水下爆炸载荷与舰船冲击环境之间的联系对于舰船设备抗冲击设计以及提高水中兵器作战效能等都具有极其重要的意义。利用某型船的整体缩比模型进行水下非接触爆炸试验,通过自由场水下爆炸载荷和缩比模型冲击环境变化规律对比,得出了冲击环境主要参数与水下爆炸载荷之间的关系,试验结果具有参考价值。