舰船机械设备冲击标准浅谈

一、舰船冲击环境舰船在其服役期内不可避免会面临冲击环境问题，它直接关系到舰船在战争中的战斗力和生命力，必须加以认真对待。早在第一次世界大战期间，美国海军就制作了冲击试验机，用来考核舰船机械电器设备抵抗由自身武器发射时反冲力造成的冲击破坏的能力。在第二次世界大战初期，美国军舰由于舰上大炮发射产生的冲击而造成舰载电器设备和机械设备出现故障、发生破坏，技术人员为了解决这类冲击损伤的问题，开始研究冲击响应和冲击隔离问题。1943年美国海军舰船建造局（TheBureauofShips）组织专题研讨会，研究包括战列舰、巡洋舰…     

战斗部外爆对舰船毁伤快速评估算法

为对舰船在战斗部外爆时破片和冲击波的毁伤进行快速评估,建立快速仿真算法。通过分析目标各部件和战斗部起爆点的相对位置关系,结合经验公式,计算舰船在战斗部外爆加载时的超压分布。模拟仿真战斗部外爆时的破片场,使用射击线方法,计算破片对舰船的侵彻毁伤。使用C++和glut库,实现仿真场景的三维漫游,给出有关的毁伤图像。     

舰船损管系统生命力评估

建立了舰船损管系统生命力评估构架，解决了诸如水消防系统这样遍布全舰且元件之间逻辑关系十分复杂的系统损伤概率计算方法，直接使用损伤比例进行综合加权计算，为舰船损管系统设计提供了评估方法．     

聚合物基复合材料低速冲击损伤的研究进展

聚合物基复合材料具有许多优异的性能,如比强度高和耐疲劳等,因此,被广泛应用于各个领域.然而,在其服役过程中,会受到低速冲击作用而产生明显或潜在损伤,易导致应力集中,形成安全隐患.为此,国内外科研人员对此展开了多方面的研究工作.本文综述了聚合物基复合材料低速冲击损伤及环境和材料结构对其影响的研究现状,归纳了环境作用后聚合物基复合材料的冲击损伤机理,总结了国内外对冲击损伤的测试与评估方法,对比了不同有限元模拟软件的分析方法,指出了目前研究中存在的问题,并展望了未来需要着重开展的研究方向.     

复合材料机翼格栅结构低速冲击损伤仿真研究

针对采用格栅结构的某无人机机翼,研究了机翼格栅结构在承受低速冲击下结构材料的损伤特性;在ABAQUS软件中建立了冲击损伤过程有限元模型,采用Hashin-Rotem应变失效准则和Camanho参数退化方式,对无穿透破坏前提下的单侧带蒙皮格栅结构进行了冲击仿真实验.研究了针对不同格栅结构构型、不同冲击位置、不同冲击能量等情况下的损伤特性.结果表明:对结构不同位置进行冲击时,结构损伤类型、面积、扩展特性等都有极大的不同,而且复合材料结构不同铺层的损伤特性也有很大差异;验证了格栅结构对损伤扩散具有良好的限制能力,表明格栅结构具有很好的抗损伤能力.     

基于假人冲击响应评估抗冲地砖防护性能试验研究

由于水下爆炸在极短时间内产生的巨大冲击加速度会致舰船人员严重损伤、而新型抗冲击地砖通过橡胶材料可吸收冲击能量、降低舰员脚底部载荷,用双波冲击机模拟3种典型冲击强度,用国际标准假人作为试验载体,记录冲击过程中假人主要部位的冲击响应,并对试验结果进行分析、评估。结果表明,舰员抗冲击地砖具有较好的抗冲击防护作用,可衰减60%以上冲击载荷,能有效降低舰员冲击损伤程度。     

主推进轴系振动特性和冲击响应预估

１　前　言近代舰船由于各种原因,产生严重艉部振动的现象时有发生,导致该种现象的因素很复杂,其中不乏由主推进轴系引起的振动,因此,在轴系设计阶段精确预估轴系的振动特性和动态响应显得越来越必要了。从７０年代后期起,很多研究包括转子数学模型和方程的求解已经做了大量工作。如最常用的传递矩阵法［１］、运用有限元技术,写出转子振动微分方程,并由子结构或模态方法缩减自由度数目［２］［３］。在舰船设计和评估中,冲击响应是一个重要的参数,最常用是冲击试验来模拟各种冲击条件,如可用跌落式冲击机进行冲击激励,但由于…     

一种舰船低频冲击环境的新型测试原理与方法

舰船冲击环境是舰船设备抗冲击评估的基础输入数据,其最可靠的来源是实船抗冲击试验,其中低频冲击环境的测试工程上常采用低频振子、簧片仪等专用仪器,这些传感器存在过于笨重、仪器安装相对困难的问题,直接采用加速度计测试结果由于“零飘”导致误差大,其结果不可靠。为此,通过对低频冲击环境形成机理的分析,指出大型舰船低频冲击环境主要来源于舰船低频总振动,并提出一种基于实船抗冲击试验舰船总振动应变的间接测试方法。通过千吨级舰船实船的试验数据证明了该方法的有效性,加速度计实测数据与低频振子测得的数据相比,平均偏差为42.9%,新方法与低频振子测得的数据相比,平均偏差为12.6%。该技术与传统方法相比具有传感器安装简便、测点数目需求低和有效覆盖船长范围大的优势,对实船抗冲击试验的低频冲击环境测试具有重要的参考价值。     

复合材料机翼格栅结构低速冲击损伤仿真研究

针对采用格栅结构的某无人机机翼, 研究了机翼格栅结构在承受低速冲击下结构材料的损伤特性; 在ABAQUS软件中建立了冲击损伤过程有限元模型, 采用Hashin-Rotem应变失效准则和Camanho参数退化方式, 对无穿透破坏前提下的单侧带蒙皮格栅结构进行了冲击仿真实验。研究了针对不同格栅结构构型、 不同冲击位置、 不同冲击能量等情况下的损伤特性。结果表明: 对结构不同位置进行冲击时, 结构损伤类型、 面积、 扩展特性等都有极大的不同, 而且复合材料结构不同铺层的损伤特性也有很大差异; 验证了格栅结构对损伤扩散具有良好的限制能力, 表明格栅结构具有很好的抗损伤能力。     

碰撞冲击荷载作用下钢筋混凝土柱的损伤评估及防护技术

以刚性球撞击钢筋混凝土柱为例,研究了碰撞冲击荷载作用下钢筋混凝土柱的损伤程度评估以及防护技术。在钢筋混凝土柱粘结滑移模型基础之上,提出了一种基于竖向剩余承载力的损伤评估准则,用来判定碰撞冲击荷载下钢筋混凝土柱损伤破坏程度;并定量分析了刚性球质量、初速度与结构柱损伤度的关系。针对复合截面防护的情形,对碰撞冲击荷载作用下钢筋混凝土柱防护前后的动态响应及损伤进行了分析,并对比了外粘钢板及外敷泡沫铝两种防护措施的防护效果。结果表明:刚性球质量及速度在较小范围内时,损伤度的增长速率高于质量及速度的增长速率,且以质量和速度同时增加时损伤度增长最快;当刚性球质量及速度达到一定数值后,损伤度的增长速率一般会低于刚性球质量及速度的增长速率。外粘钢板、外敷泡沫铝两种复合截面防护方法均能有效降低碰撞冲击下钢筋混凝土柱的动态响应及损伤程度,且均能使钢筋混凝土柱的整体破坏模式由弯剪破坏向弯曲破坏转变。