高速破片侵徹作用下艦船艙壁結構型式及動態(tài)響應研究.pdf

1、當今世界的歷次海戰(zhàn)中，艦船是主要的受攻擊對象，半穿甲型反艦導彈能夠輕易穿透舷側板架在艙內爆炸，產生沖擊波和高速破片，造成艦船的嚴重毀傷。艙壁結構因其在船體中的突出位置，是艦船的主要防護結構，其抗沖擊能力對艦船生命力至關重要，因此，研究艦船艙壁結構在高速破片侵徹載荷下的動態(tài)響應以及防護性能，對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，可為新型艙壁結構的優(yōu)化設計提供參考。
　　本文在分析破片侵徹靶板理論的基礎上，運用瞬態(tài)動力

2、學分析軟件，展開反艦導彈艙內爆炸后形成的高速破片對艙壁結構的侵徹作用研究。首先基于反艦導彈的簡化模型，仿真模擬高速破片的形成和破片特性，并與經(jīng)驗公式進行比較，得到破片侵徹載荷工況；然后建立破片侵徹艦船艙壁結構的有限元技術，研究不同工況下艙壁結構的破壞特點、動態(tài)響應和吸能特性，比較分析載荷參數(shù)和結構參數(shù)對結果的影響；最后基于傳統(tǒng)艙壁結構，設計多種雙層艙壁結構型式，對比分析不同艙壁結構的抗侵徹性能，得到一種較優(yōu)的雙層艙壁結構型式。
　

3、　本文主要研究工作如下：
　　（1）闡述了侵徹相關的理論，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構的數(shù)值模擬研究提供了理論基礎；
　?。?）運用MSC.Dytran軟件對反艦導彈在艦船艙內爆炸產生破片的整個過程進行了數(shù)值模擬，主要對破片的運動特性、形狀統(tǒng)計以及破片質量的分布規(guī)律進行了研究，建立了破片的侵徹載荷工況；
　?。?）研究了艦船艙壁結構在高速破片侵徹載荷

4、作用下的有限元技術，討論了侵徹模型的建模方法以及艙壁結構模型的簡化過程，其中包括侵徹點位置和艙壁結構網(wǎng)格較優(yōu)尺寸的確定；
　?。?）基于對高速破片侵徹艦船艙壁結構整個過程的數(shù)值模擬，以艙壁結構簡化模型作為研究對象，研究了不同侵徹工況以及不同結構參數(shù)下艙壁結構的動態(tài)響應結果，其中不同侵徹工況包括破片的侵徹速度、侵徹角度、形狀以及質量，結構參數(shù)即為艙壁板的厚度，對艙壁結構的破壞模式，損傷區(qū)域，變形、速度、加速度，應力、應變，吸能特性以