空爆載荷作用下艙室結(jié)構(gòu)毀傷計(jì)算方法研究.pdf

1、相比于炸彈、魚雷等傳統(tǒng)的反艦武器，半穿甲反艦導(dǎo)彈具有射程遠(yuǎn)、威力大和命中率高等特點(diǎn)，并且能夠侵徹穿入艙壁發(fā)生艙室內(nèi)爆，對(duì)艦船和人員安全造成重大打擊。
　　本文通過對(duì)艙室內(nèi)爆數(shù)值計(jì)算總結(jié)了板架載荷特性及破損規(guī)律，據(jù)此規(guī)律并結(jié)合了幾何聲學(xué)與板架塑性變形理論，編制了一套計(jì)算艙壁吸收的沖擊波的動(dòng)能及破損變形的程序，程序當(dāng)中考慮了沖擊波反射問題。在前人的基礎(chǔ)上，考慮燃燒的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善了準(zhǔn)靜態(tài)峰值壓力的公式。
　　首先，調(diào)研了國內(nèi)

2、外主流反艦導(dǎo)彈，參考美國“魚叉”和“雄風(fēng)-3”反艦導(dǎo)彈作為工況所使用的當(dāng)量，利用大型非線性動(dòng)力學(xué)軟件LS-DYNA計(jì)算其在自由場(chǎng)中爆炸壓力變化，計(jì)算結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式吻合良好，保證了數(shù)值方法的正確性。通過計(jì)算機(jī)艙和貨艙以及板架的爆炸工況和不同裝藥密度W/V的貨艙艙室內(nèi)爆工況總結(jié)了內(nèi)爆載荷特性及板架變形規(guī)律。
　　其次，通過總結(jié)沖擊波反射理論，解釋了艙室內(nèi)爆載荷較自由場(chǎng)中爆炸載荷大很多的原因。利用幾何聲學(xué)原理，編制了用于計(jì)算艙室內(nèi)爆艙室

3、破損的聲學(xué)近似法，通過以往相關(guān)研究對(duì)聲學(xué)近似法的可行性進(jìn)行了論證，證明了聲學(xué)近似法具有一定的科學(xué)性。在聲學(xué)近似法中，對(duì)艙室內(nèi)爆波線的配置，波線的傳播、反射、結(jié)果的記錄等都提出了具體的方法。通過聲學(xué)近似法能計(jì)算得到板架或板架任意區(qū)域在任意時(shí)刻吸收的能量，將得到的能量聯(lián)合能量法公式可以求得結(jié)構(gòu)破損變形。
　　第三，計(jì)算了波線份數(shù)對(duì)聲學(xué)近似法的影響，選取了波線份數(shù)n=100作為后續(xù)計(jì)算的參數(shù)輸入值?？偨Y(jié)了基于能量法的爆炸載荷作用下，板架

4、變形、破口及破損范圍的計(jì)算公時(shí)式，將聲學(xué)近似法與這些理論方法相結(jié)合得到了一套求解板架變形、破口及破損范圍的方法。利用這套方法結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)，計(jì)算了板架變形以及艙室破損范圍，結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好，同時(shí)也計(jì)算了某艙室在內(nèi)爆載荷作用下的板架破口。
　　第四，提出了爆炸比熱Q的確定是準(zhǔn)靜態(tài)峰值壓力計(jì)算準(zhǔn)確與否的前提，基于能量守恒公式，并考慮了二次燃燒對(duì)比熱Q的影響，得到一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)峰值壓力計(jì)算公式。將提出的準(zhǔn)靜態(tài)峰值壓力計(jì)算公式與其他準(zhǔn)靜態(tài)峰