水下爆炸载荷及其作用下的结构响应数值研究

被引量 : 0次 | 上传用户:tyhz3030
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水下爆炸研究自19世纪末以来已经有一百多年的历史了,但是我国在近十几年才开始逐渐重视舰船和舰载设备的抗冲击性能。由于水下爆炸的物理过程瞬变复杂,不同样式结构在不同爆距,不同药量,不同时间尺度载荷下的损伤模式又多样化,并涉及到多个领域的科学前沿问题,所以水下爆炸问题研究还有许多机理上不清楚的地方。水下爆炸载荷一般包括冲击波、气泡和空化效应。这些载荷不止在时间尺度上不一样,压力峰值也往往不在一个量级。所以要想同时考虑这些载荷对结构的影响,并分析出不同载荷下结构响应的差异比较困难。数值研究已经成为探索水下爆炸现象机理的重要手段,国内外学者也基于各种商业软件对水下爆炸问题进行研究,但主要集中在冲击波载荷作用下结构物的动态响应研究,这是因为不管是Ls-Dyna的ALE法还是Autodyn的CEL法对于冲击波载荷计算还算准确,但是要计算气泡脉动载荷对结构物的影响非常困难,一般只停留在二维气泡脉动模拟,不涉及到结构,而且气泡脉动对网格要求很高,计算效率很低,所以相比于其他商业软件,通过Abaqus内置Geers-Hunter模型和声-结构耦合法可以解决上述商业软件的不足,较精确地模拟不同时间尺度载荷下结构的动态响应。本文首先阐述了Abaqus模拟水下爆炸的理论基础,在此基础上分别通过显式求解器和隐式求解器计算了水下爆炸冲击波和气泡载荷;其次针对理论分析可能出现的空化现象,用数值模拟的方式对其进行了验证,计算结果和实验值较一致,说明了片空化效应不可忽视;然后通过声-结构耦合法对几种背空板进行数值模拟,讨论了水域建模的注意事项,Geers-Hunter模型的适适范围,验证了结构周围的局部空化现象以及气泡载荷对结构的影响,气泡载荷有可能引起结构更大的变形;接着通过分析比较近几年逐渐热门的多孔金属夹层板的抗冲击性能,指出金属泡沫夹层板的抗冲击优势;最后计算了一艘船模在水下爆炸载荷作用下的动态响应,分析了不同载荷对结构的影响,为整船的抗冲击性能分析设计提供一定的参考。
其他文献
多数的焊接结构在海洋工程实际中是处于多轴疲劳损伤状态。但是,到目前为止对于较为简单的单轴疲劳损伤问题进行过于集中的研究,是导致疲劳断裂事故仍未得到完全控制的主要原
本文完成了CRH2动车组转向架焊接构架吊挂点附近焊接头的设计疲劳可靠性分析。首先,论文根据国内Q345焊接头的疲劳数据,结合Zhao等提出的包含超长寿命概率S-N曲线及Goodman-S
传统口译研究理论认为:译员应该是一个隐身的传声中介,对交流双方不构成任何影响。但在现实生活中,随着“社区口译"逐渐成形发展,人们对口译员的要求已不再只是“隐身的传声筒
本文旨在对国内外标杆企业先进白车身开发模式研究的基础上,利用对比分析、总结提炼的方法,结合中国国情和福田公司企业文化特点,通过对白车身工装开发过程的详细分析与研究,建立
氧化锌(ZnO)是一种多功能宽带隙(3.37eV)Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体材料,室温下的激子束缚能高达60meV。ZnO还具有良好的热稳定性和生物兼容性,无毒无污染,是一种绿色环保型材料。
随着当今社会飞速进步,网络在人们的生活中的作用越来越重要,人们通过网络进行通讯、资源共享、查阅信息、传送文件、购买商品等多种活动,由此可见,网络性能的优劣将会大幅度
中国棉花品种在苏丹试种成功中国农科院棉花研究所①455112苏丹民主共和国位于非洲东北部,尼罗河上游,地跨北纬3°~22°之间,北部为热带沙漠气候,向南逐步过渡到热带草原气候,南部
桥梁支座作为桥梁结构受力的关键部件,有将桥面荷载传递到墩台的作用,并且要适应活载、温度、混凝土收缩等外部作用的变化。橡胶类隔震支座虽然在中小跨度桥梁中应用较广。但是
史铁生是中国当代文学史上一个特别的存在,他的特别,一是因为他相对与众不同的人生经历。他在那个动乱的时代度过了童年和青年时光,后又遭遇人生剧变,与病痛、残疾相伴四十多
肺癌目前已成为世界上发病率及死亡率最高的肿瘤疾病。肺癌分为小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)及非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)。非小细胞肺癌分为