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水下冲击波作用下水面结构物动态响应研究

谢晖  
【摘要】: 舰船作为重要的海上作战平台,在现代战争中承受着全方位立体式的攻击。由于海水介质与空气介质物理性质的巨大差异,使得水中兵器在水中爆炸后对舰船等水中结构物的冲击破坏作用比天空中的兵器更大。因此水下爆炸作为重要的研究课题长久以来受到人们的关注,各种分析方法和研究手段被应用于其中。本文采用数值模拟的方法来研究水下爆炸载荷作用下结构物的动态响应的一些影响因素。 第一,利用Abaqus软件,对一个简单船体模型在水下爆炸冲击波作用下的动态响应的数值计算方法进行研究。通过与试验结果的比较,确认对船体在水下爆炸载荷作用下动态响应这一过程数值模拟方法的可行性和准确性。 第二,考虑3种形状:三角形、圆形和矩形,自行设计水下部分分别为这3种截面形式的船体模型,通过数值试验,从动态响应加速度的角度研究了船体水线以下部分形状对冲击波作用下船体结构动态响应的影响。 第三,通过比较空舱、满载液舱和半载液舱在冲击波作用过程中舱底板加速度和应力,研究船底液舱对冲击波作用下船体动态响应的影响。 第四,采用数值模拟的方法对一艘真实的大型水面舰艇在水下爆炸冲击波载荷作用下的动态响应进行研究。 本文工作得到了辽宁省博士科研基金(编号:20091012)的资助,在此表示感谢。


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