艦船板殼結(jié)構(gòu)受彈丸侵徹時的力學(xué)行為研究.pdf

1、現(xiàn)代海戰(zhàn)中，反艦導(dǎo)彈已經(jīng)逐漸成為海軍艦船的頭號殺手，它的攻擊范圍遠(yuǎn)，飛行速度快，破壞威力大，隱蔽性強，能夠穿透艦船外殼在其內(nèi)部造成巨大破壞，使得救援和修復(fù)的難度極大。因此如何提高艦船在遭受攻擊后的生存能力具有重要的現(xiàn)實意義。 本論文的研究內(nèi)容源于國家自然科學(xué)基金委員會—中國工程物理研究院共同設(shè)立的“NSAF聯(lián)合基金”項目“艦艇復(fù)雜板殼結(jié)構(gòu)在沖擊載荷作用下的破壞機理研究”。主要圍繞艦船板殼結(jié)構(gòu)受到高速動能彈丸撞擊時的力學(xué)行為展開工

2、作，從實驗研究、數(shù)值計算及經(jīng)驗公式總結(jié)三個途徑入手進行討論。 首先從艦船外殼的結(jié)構(gòu)特點以及彈丸的著靶點位置出發(fā)，抽象出了平板、單筋板、十字筋板等幾種不同形式的靶板作為研究對象，并根據(jù)適當(dāng)?shù)谋壤O(shè)計了球頭和截卵兩種外形的彈丸。然后進行了一系列的穿甲實驗，詳細(xì)地討論實驗結(jié)果，定性的分析了高速彈丸對于加筋靶板的穿透規(guī)律。 其次對穿甲實驗進行了數(shù)值模擬。在對實驗?zāi)Ｐ头治龊喕幕A(chǔ)上，討論了數(shù)值計算中的種種因素，確定了建模區(qū)域、網(wǎng)

3、格密度、邊界條件、材料模型等各個參數(shù)。利用該數(shù)值模型，對幾種典型實驗工況進行了數(shù)值計算，并同實驗結(jié)果進行對比，取得良好的一致性。 隨后對加筋靶板的穿透問題進行了更深入的參數(shù)化分析。探討了彈丸正入射時，母板厚度，筋板厚度、筋板高度等參數(shù)變化對穿透過程的影響。根據(jù)大量結(jié)果，在平板的基礎(chǔ)上，分析了高速彈丸穿透加筋靶板的極限速度、剩余速度的變化情況，利用二維插值，給出了包含靶板特征尺寸的速度預(yù)測公式。 最后進行了全文的總結(jié)和展望