侵徹載荷作用下雙層艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)預(yù)報方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代海戰(zhàn)中，艦船必然會面臨反艦導(dǎo)彈爆炸引起的高速破片侵徹毀傷問題，而艦船的橫艙壁結(jié)構(gòu)是艦船主要抗侵徹防護結(jié)構(gòu)，關(guān)系到艦船彈藥艙、補給艙等重要部位的安全。雙層艙壁結(jié)構(gòu)作為一種新型艙壁結(jié)構(gòu)型式，因其優(yōu)秀的抗侵徹性能逐漸被現(xiàn)代艦船所采用。進行雙層艙壁結(jié)構(gòu)抗侵徹問題仿真預(yù)報研究，并提出一種快速簡便、準確可靠的響應(yīng)預(yù)報方法，對保證艦船的安全和正常使用，提高艦船生命力和戰(zhàn)斗力有著重要的現(xiàn)實意義和軍用價值。
　　本文主要研究雙層艙壁結(jié)構(gòu)在高速

2、破片侵徹載荷作用下的響應(yīng)預(yù)報方法。文章首先研究侵徹理論和數(shù)值仿真方法，并將破片侵徹單層靶板的仿真計算結(jié)果與經(jīng)驗公式作比較，驗證了數(shù)值方法的可靠性；運用MSC/DYTRAN軟件，對破片侵徹波紋夾芯雙層艙壁結(jié)構(gòu)的過程進行數(shù)值模擬研究，分析了破片侵徹雙層艙壁結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)過程，在此基礎(chǔ)上研究艙壁動態(tài)響應(yīng)結(jié)果對不同侵徹載荷參數(shù)的敏感性；通過理論分析并結(jié)合數(shù)值仿真，對破片侵徹單層靶板經(jīng)驗公式進行參數(shù)修正，獲得破片侵徹雙層艙壁結(jié)構(gòu)剩余速度及艙壁吸能的

3、響應(yīng)預(yù)報公式；分別從不同破片初速度和破片質(zhì)量入手，進行有限元仿真計算，比較仿真計算結(jié)果與預(yù)報公式計算結(jié)果的吻合度，由此來驗證響應(yīng)預(yù)報方法的可靠性。
　　本文的主要研究工作如下：
　?。?）侵徹理論及數(shù)值仿真方法研究。綜述了彈靶的分類及破壞模式和經(jīng)典侵徹理論分析模型，介紹了基于MSC/DYTRAN軟件的數(shù)值方法在解決侵徹問題時的基本理論和分析方法。最后以破片侵徹單層靶板為例，進行數(shù)值仿真獲得了在不同破片初速度下破片剩余速度，并

4、與經(jīng)驗公式結(jié)果作對比，驗證了數(shù)值方法的可行性。
　　（2）侵徹載荷參數(shù)敏感性分析。在高速破片侵徹波紋夾芯雙層艙壁結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬研究基礎(chǔ)上，以破片形狀、初始速度、質(zhì)量、攻角和材料屈服應(yīng)力參數(shù)為研究目標，研究雙層艙壁動態(tài)響應(yīng)結(jié)果對這些不同侵徹載荷參數(shù)的敏感性，最終選出其中較為典型或?qū)η謴仨憫?yīng)影響較大的載荷參數(shù)，為后續(xù)響應(yīng)預(yù)報方法研究奠定基礎(chǔ)。
　?。?）侵徹載荷作用下雙層艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)預(yù)報研究。對破片侵徹單層體單元靶板的過程進行數(shù)

5、值模擬研究，并根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果統(tǒng)計出破片侵徹靶板后的直徑和靶板沖塞塊厚度，從而建立破片墩粗率和靶板沖塞比隨破片直徑和靶板厚度變化的關(guān)系式；基于破片侵徹單層靶板剩余速度和吸能經(jīng)驗公式，結(jié)合數(shù)值仿真結(jié)果對公式進行參數(shù)修正，提出了破片侵徹雙層艙壁結(jié)構(gòu)后剩余速度和艙壁吸能預(yù)報公式。
　?。?）破片侵徹雙層艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)預(yù)報方法驗證。分別從不同破片初速度和破片質(zhì)量入手，以破片墩粗率、破片剩余速度以及艙壁結(jié)構(gòu)吸能為研究目標，進行有限元仿真計算，