破片與沖擊波對(duì)艦船板架的耦合毀傷效應(yīng)研究.pdf

1、艦船板架是水面艦船的基本組成單元。為快速評(píng)估水面艦船在反艦導(dǎo)彈或炮彈攻擊下的生命力，須先確定艦船板架在反艦導(dǎo)彈或炮彈爆炸載荷作用下的動(dòng)態(tài)損傷特性。反艦導(dǎo)彈或炮彈爆炸主要產(chǎn)生兩種毀傷元：高速破片群和爆炸沖擊波。本文主要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)與數(shù)值仿真方法開展了破片與爆炸沖擊波耦合作用下艦船板架的損傷特性研究。主要研究工作及結(jié)論如下：
　　揭示了戰(zhàn)斗部爆炸載荷的特性?；诠饣Ｗ觿?dòng)力學(xué)（SPH）方法數(shù)值模擬了非標(biāo)準(zhǔn)圓柱形戰(zhàn)斗部殼體的膨脹破裂的過程，

2、研究了非標(biāo)準(zhǔn)圓柱形戰(zhàn)斗部爆炸破片的速度分布規(guī)律。開展了非標(biāo)準(zhǔn)圓柱形戰(zhàn)斗部爆炸的實(shí)驗(yàn)，提出了該戰(zhàn)斗部爆炸破片的三種典型模式，驗(yàn)證了改進(jìn)的Fisher公式計(jì)算等效裸裝藥藥量的準(zhǔn)確性。
　　開展了兩種非標(biāo)準(zhǔn)圓柱形戰(zhàn)斗部對(duì)艦船板架的耦合毀傷效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，提出了艦船板架在破片與爆炸沖擊波耦合作用下的兩種主要破壞模式，即模式I：花瓣彎曲破壞；模式II：拉伸斷裂破壞。研究了比例距離對(duì)不同耦合破壞模式的影響規(guī)律，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒o出了不同破壞模式之間

3、的臨界比例距離。此外，分析了花瓣大破口形成的主要原因，比較了光板和加筋板在耦合載荷作用下的損傷結(jié)果。
　　采用耦合的SPH-FEM方法數(shù)值模擬了破片與爆炸沖擊波對(duì)艦船板架的耦合毀傷過程，揭示了耦合毀傷效應(yīng)產(chǎn)生及作用的機(jī)理。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，模式II還可細(xì)分為兩種，模式IIa：板邊界產(chǎn)生塑性變形，中心產(chǎn)生拉伸斷裂破壞；模式IIb：板邊界和中心均產(chǎn)生拉伸斷裂破壞。引入了無(wú)量綱沖量i*，給出了不同耦合破壞模式之間的臨界i*值。