多發(fā)武器攻擊時(shí)水面艦艇的結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究.pdf

1、本論文采用有限元方法對(duì)水面艦艇的沖擊響應(yīng)進(jìn)行分析，探討了水面艦艇在遭受多發(fā)武器命中時(shí)結(jié)構(gòu)的沖擊環(huán)境和響應(yīng)規(guī)律，具體從下面幾個(gè)方面進(jìn)行了研究： 1、分析國(guó)內(nèi)外海軍在艦艇抗沖擊領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展以及我國(guó)開展的相關(guān)研究，對(duì)我國(guó)的研究現(xiàn)狀和亟待發(fā)展的抗沖擊技術(shù)進(jìn)行論述。雖然我國(guó)開展水下爆炸研究不算晚，但是沒有形成規(guī)模和體系，尤其在艦船抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)的制定方面，還沒有形成具有我國(guó)特色的艦船抗沖擊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。但是，隨著我國(guó)對(duì)艦船抗沖擊技術(shù)的日益重視，研

2、究隊(duì)伍的不斷錘煉，通過組建國(guó)家隊(duì)進(jìn)行實(shí)船水下爆炸試驗(yàn)研究，我國(guó)的艦船抗沖擊技術(shù)會(huì)不斷地得到提升。 2、在建立整船有限元模型基礎(chǔ)上，設(shè)定96種計(jì)算工況，分別進(jìn)行艦船抗沖擊計(jì)算。分別對(duì)艦船遭受單發(fā)武器攻擊，雙發(fā)武器同時(shí)攻擊和雙發(fā)武器延時(shí)攻擊三種情況進(jìn)行分析，對(duì)藥包設(shè)定了不同距離、不同角度和不同藥量，探討了結(jié)構(gòu)的響應(yīng)隨著爆距、角度和藥量變化的規(guī)律，并對(duì)三種情況進(jìn)行了對(duì)比分析。 3、在單發(fā)武器命中艦艇時(shí)，主要探討了艦船各分段的沖

3、擊響應(yīng)沿船長(zhǎng)方向的分布，艦船總體響應(yīng)隨爆距的變化，船體總體響應(yīng)隨攻擊角度的變化和隨藥量的變化。分析的結(jié)果表明：近場(chǎng)爆炸沖擊響應(yīng)具有局部性，中遠(yuǎn)場(chǎng)爆炸沖擊響應(yīng)具有整體性；艦船總體沖擊響應(yīng)隨爆距的增加而減小，與爆炸攻擊角度的關(guān)系不大，隨攻擊角度的增加略有增加，隨藥量的增加而增大，但并不呈線性關(guān)系。 4、在兩發(fā)武器同時(shí)和延時(shí)命中艦船時(shí)，也從艦船各分段的沖擊響應(yīng)沿船長(zhǎng)的分布，總體響應(yīng)隨爆距、角度和藥量的變化幾個(gè)方面進(jìn)行了分析。分析的結(jié)果

4、表明：由于藥包分布距離較大，在遠(yuǎn)場(chǎng)爆炸和中遠(yuǎn)場(chǎng)爆炸工況中，船上沖擊響應(yīng)趨于均勻化；船體的沖擊響應(yīng)隨藥包爆距的增加而減小。不論是同時(shí)命中還是延時(shí)命中時(shí)，對(duì)首中爆炸的各工況，艦船首部的沖擊響應(yīng)無論是無量綱譜速度均值還是無量綱譜加速度均值都比其他部位大很多。藥包在首部先爆，中部延遲0.06s爆炸對(duì)船體總體產(chǎn)生的沖擊響應(yīng)最大，藥包在中部先爆，尾部延遲0.06s爆炸對(duì)船體總體產(chǎn)生的沖擊響應(yīng)次之，藥包在尾部先爆，首部延遲0.06s爆炸對(duì)船體總體產(chǎn)生

5、的沖擊響應(yīng)最小。 5、通過三種爆炸方式的對(duì)比分析，雙發(fā)武器同時(shí)命中艦艇時(shí)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)最大，延時(shí)情況次之。但是與單發(fā)武器分別在不同位置爆炸產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)響應(yīng)相比，都不如兩個(gè)單發(fā)武器之和產(chǎn)生的效果大。 通過對(duì)水面艦艇遭受多發(fā)武器攻擊后的沖擊環(huán)境研究，給出水面艦艇結(jié)構(gòu)隨爆距、角度和藥量變化的規(guī)律，并采用無量綱的方法進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理，使之能夠在更多的水面艦艇上應(yīng)用。該方法對(duì)于水面艦艇抗沖擊設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義，對(duì)于水面艦艇的生命力評(píng)估