50米鋼質(zhì)艇與復(fù)合材料艇抗爆性能對(duì)比分析.pdf

1、艦船在戰(zhàn)時(shí)執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中,不可避免的會(huì)面臨非接觸爆炸引起的沖擊破壞問(wèn)題。非接觸爆炸作用于船體結(jié)構(gòu)時(shí),會(huì)造成船體結(jié)構(gòu)及船用設(shè)備大范圍的破壞。因此,必須對(duì)艦船在非接觸水下爆炸下的破壞效應(yīng)進(jìn)行研究。
　　艦船結(jié)構(gòu)與設(shè)備抗沖擊響應(yīng)的激勵(lì)源是水下爆炸載荷,對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的描述是研究艦船抗沖擊響應(yīng)的基礎(chǔ),因此本文首先對(duì)水下爆炸載荷進(jìn)行了研究,并針對(duì)無(wú)限水域炸藥的爆炸過(guò)程,利用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)軟件MSC.DYTRAN進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,獲得了水下爆炸載荷特

2、點(diǎn)及變化規(guī)律,結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式吻合較好;對(duì)空背板的抗沖擊響應(yīng)進(jìn)行了仿真,與試驗(yàn)結(jié)果相符合。
　　然后,建立了某復(fù)合材料艦艇有限元模型,并對(duì)其抗沖擊性能進(jìn)行了分析。當(dāng)沖擊波峰值壓力傳遞到艦船時(shí),艦船位移響應(yīng)迅速增大,然后趨于平穩(wěn);對(duì)于船體外板,橫艙壁之間和甲板之間的變形較大,最大變形出現(xiàn)在二甲板與三甲板之間,四、五橫艙壁以及五、六橫艙壁之間。艦船的加速度響應(yīng)具有高頻特性,并且在沖擊波載荷作用下,艦船加速度比較大,部分節(jié)點(diǎn)可以達(dá)到接近5

3、000m/s2。對(duì)艦船上一些觀測(cè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)蔡-吳張量失效準(zhǔn)則(E.M.Wu)進(jìn)行了校核,認(rèn)為本復(fù)合材料艦艇在本文定義的沖擊環(huán)境下并沒(méi)有發(fā)生失效。
　　接著,建立了型表面與復(fù)合材料艦艇相同的兩鋼質(zhì)艦艇(質(zhì)量與復(fù)合材料艦艇相當(dāng)、尺寸厚度與復(fù)合材料艦艇相當(dāng)),對(duì)兩艦艇抗沖擊性能進(jìn)行了仿真,并與復(fù)合材料艦艇進(jìn)行了對(duì)比分析,認(rèn)為復(fù)合材料艦艇抗沖擊性能要比低磁鋼艦艇抗沖擊性能好。
　　另外,本文對(duì)比了低碳鋼與低磁鋼材料抗沖擊性能。低碳鋼因