復合材料上層建筑抗空爆性能數(shù)值研究.pdf

1、在現(xiàn)代海戰(zhàn)過程中，隨著技術的不斷突破，雷達探測以及各種射束武器的干擾，使得艦船遭受非接觸空中爆炸攻擊的概率大大增加。伴隨著材料科學研究發(fā)展的深入，復合材料以其輕質、高比剛度、高比強度及優(yōu)良的設計性能脫穎而出。本文針對夾芯復合材料的抗爆抗沖擊特性，采用數(shù)值計算方法，對艦船復合材料上層建筑結構抗空爆性能進行研究。本文旨在通過對艦船復合材料上層建筑在空中爆炸載荷作用下的動態(tài)響應分析，并探討沖擊波作用于上層建筑結構時的傳播特性，分析討論不同位置

2、處結構的動態(tài)響應問題，以期對復合材料運用于艦船上層建筑結構的抗空爆性能作出響應預報。
　　首先，研究了空氣自由場中爆炸沖擊波的形成及傳播規(guī)律，對沖擊波所具有特點進行了簡單的介紹，并在已有的沖擊波超壓峰值經驗公式基礎上進行對比總結。
　　其次，采用非線性有限元軟件 ABAQUS，對爆炸沖擊波在空氣自由場中的傳播過程進行數(shù)值仿真，并與超壓經驗公式進行比較，得到良好的精度。同時，對不同爆距情況下的夾芯復合材料板進行動態(tài)響應研究，并

3、與實驗結果進行對比，驗證了所采用仿真模擬方法的可行性和準確性。
　　第三，通過對比等質量實體板與夾芯復合材料板在空爆載荷下結構的動態(tài)響應情況，肯定了夾芯板的抗空爆性能優(yōu)勢。從夾芯復合材料板的面板纖維鋪設角度、芯材質量比和加強筋類型角度進行一體化設計，對其抗空爆性能進行優(yōu)化。
　　第四，建立艦船復合材料上層建筑有限元模型，針對沖擊波的傳播特性，對其在空中爆炸沖擊波載荷作用下，船體復合材料上層建筑結構的動態(tài)響應情況進行研究，從結