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《哈尔滨工程大学》 2010年
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综合集成桅杆结构抗爆及防护特性研究

徐珊珊  
【摘要】: 本文针对反辐射武器攻击下舰船综合集成桅杆冲击环境的复杂性,以及综合集成桅杆本身的结构特点,结合复合材料抗爆抗冲击的相关理论,采取数值方法对综合集桅杆的动态响应特性进行研究。本研究旨在对复合材料夹层板在冲击及空爆载荷下的破坏形式进行研究,探讨现行综合集成桅杆的抗爆抗冲击性能,进而对其进行优化以提高其结构防护性能。 首先,分析综合集成桅杆的结构特点。根据其含有部分复合材料夹层板的特点,研究夹层板的基本理论,及数值计算的具体实现过程。本文将目前最常用的三明治夹芯板理论进行改进,引入一种既能较好地反映蒙皮层与芯层的应力分布及分层开裂情况,又能真实地模拟蒙皮层基体开裂毁伤形式的数值仿真方法。 其次,按照上述方法详细地建立夹层板局部模型,模拟破片冲击过程。对夹层板前后蒙皮层、芯层以及黏结层的破坏模式进行研究。总结出复合材料夹层板在冲击过程中破坏的三个阶段。设置相应工况,对综合集成桅杆复合材料雷达天线罩的抗弹性能进行分析。且通过大量的数值实验分析得到当前夹层板结构的弹道极限。 第三,按照相同原则建立适合的夹层板局部模型,模拟其受空爆载荷作用的过程。对夹层板前后蒙皮层、芯层以及黏结层的破坏模式进行研究。设置相应工况,对综合集成桅杆复合材料雷达天线罩的抗空爆性能进行分析。且通过大量的数值实验分析得到当前综合集成桅杆的抗冲击能力极限。 第四,对复合材料、夹层板结构以及桅杆整体结构进行最优选择以提高其结构防护性能。通过原模型与优化后模型各方面性能的对比分析,验证了优化结果的可行性,为日后综合集成桅杆的设计提供有益的参考。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U674.70

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