【摘 要】
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舰船的抗爆抗冲击能力是舰船生命力的重要指标,一直是各国海军关注和研究的重点。由于水的不可压缩性和气泡脉动的作用,水下非接触爆炸对舰船产生的冲击破坏作用尤为严重,而
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舰船的抗爆抗冲击能力是舰船生命力的重要指标,一直是各国海军关注和研究的重点。由于水的不可压缩性和气泡脉动的作用,水下非接触爆炸对舰船产生的冲击破坏作用尤为严重,而小水线面双体船作为一种新型的水面舰船,还没有对其进行系统全面的抗爆抗冲击性能研究。因其结构上的特点以及某些性能方面的优点,抗冲击性能与单体船存在不同之处。为此,为保证双体船具有较强的作战性能和生命力,本文对双体船进行抗爆抗冲击性能进行探讨研究,开展了以下研究工作。首先,对双体船抗爆抗冲击的国内外研究现状进行归纳总结,得到该研究领域的不足之处。其次,针对小水线面双体船有限元模型,由Geers and Hunter模型获得冲击波压力,采用声固耦合法模拟冲击波阶段的船体响应,气泡脉动载荷下的船体响应则用流体边界元和结构有限元耦合求解。再次,采用数值算法模拟典型无脉动爆炸工况下船体结构的响应,总结双体船在不同工况下的冲击响应规律,给出双体船在冲击波载荷作用下的冲击环境特征;针对水下非接触爆炸的冲击波载荷对双体船局部强度的破坏,分析双体船在工况下变形损伤较大的薄弱部位,得出双体船在水下非接触爆炸作用下局部毁伤特征,并根据计算结果得出双体船的安全半径,临界半径,破坏半径的拟合公式。最后,详细分析了冲击波和气泡作用下双体船剖面的平均Von. Mises应力、塑性应变等总体响应特点,总结了炸药药量、爆炸水深、爆炸方位角、爆点沿船长的分布对船体总体响应的影响规律。
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