高速破片侵徹作用下艦船艙壁結(jié)構(gòu)型式及動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究.pdf

1、當(dāng)今世界的歷次海戰(zhàn)中，艦船是主要的受攻擊對(duì)象，半穿甲型反艦導(dǎo)彈能夠輕易穿透舷側(cè)板架在艙內(nèi)爆炸，產(chǎn)生沖擊波和高速破片，造成艦船的嚴(yán)重毀傷。艙壁結(jié)構(gòu)因其在船體中的突出位置，是艦船的主要防護(hù)結(jié)構(gòu)，其抗沖擊能力對(duì)艦船生命力至關(guān)重要，因此，研究艦船艙壁結(jié)構(gòu)在高速破片侵徹載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及防護(hù)性能，對(duì)改善艦船的抗侵徹能力和艦船生命力有著重要的工程意義，可為新型艙壁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。
　　本文在分析破片侵徹靶板理論的基礎(chǔ)上，運(yùn)用瞬態(tài)動(dòng)力

2、學(xué)分析軟件，展開反艦導(dǎo)彈艙內(nèi)爆炸后形成的高速破片對(duì)艙壁結(jié)構(gòu)的侵徹作用研究。首先基于反艦導(dǎo)彈的簡(jiǎn)化模型，仿真模擬高速破片的形成和破片特性，并與經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行比較，得到破片侵徹載荷工況；然后建立破片侵徹艦船艙壁結(jié)構(gòu)的有限元技術(shù)，研究不同工況下艙壁結(jié)構(gòu)的破壞特點(diǎn)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)和吸能特性，比較分析載荷參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響；最后基于傳統(tǒng)艙壁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)多種雙層艙壁結(jié)構(gòu)型式，對(duì)比分析不同艙壁結(jié)構(gòu)的抗侵徹性能，得到一種較優(yōu)的雙層艙壁結(jié)構(gòu)型式。
　

3、　本文主要研究工作如下：
　?。?）闡述了侵徹相關(guān)的理論，其中包括侵徹特性的分類以及薄靶板的侵徹原理，該原理也適用于中厚靶板，為后續(xù)高速破片侵徹艦船艙壁結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬研究提供了理論基礎(chǔ)；
　?。?）運(yùn)用MSC.Dytran軟件對(duì)反艦導(dǎo)彈在艦船艙內(nèi)爆炸產(chǎn)生破片的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，主要對(duì)破片的運(yùn)動(dòng)特性、形狀統(tǒng)計(jì)以及破片質(zhì)量的分布規(guī)律進(jìn)行了研究，建立了破片的侵徹載荷工況；
　?。?）研究了艦船艙壁結(jié)構(gòu)在高速破片侵徹載荷

4、作用下的有限元技術(shù)，討論了侵徹模型的建模方法以及艙壁結(jié)構(gòu)模型的簡(jiǎn)化過(guò)程，其中包括侵徹點(diǎn)位置和艙壁結(jié)構(gòu)網(wǎng)格較優(yōu)尺寸的確定；
　?。?）基于對(duì)高速破片侵徹艦船艙壁結(jié)構(gòu)整個(gè)過(guò)程的數(shù)值模擬，以艙壁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型作為研究對(duì)象，研究了不同侵徹工況以及不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下艙壁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果，其中不同侵徹工況包括破片的侵徹速度、侵徹角度、形狀以及質(zhì)量，結(jié)構(gòu)參數(shù)即為艙壁板的厚度，對(duì)艙壁結(jié)構(gòu)的破壞模式，損傷區(qū)域，變形、速度、加速度，應(yīng)力、應(yīng)變，吸能特性以