侵徹載荷作用下雙層艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)預(yù)報(bào)方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代海戰(zhàn)中，艦船必然會(huì)面臨反艦導(dǎo)彈爆炸引起的高速破片侵徹毀傷問(wèn)題，而艦船的橫艙壁結(jié)構(gòu)是艦船主要抗侵徹防護(hù)結(jié)構(gòu)，關(guān)系到艦船彈藥艙、補(bǔ)給艙等重要部位的安全。雙層艙壁結(jié)構(gòu)作為一種新型艙壁結(jié)構(gòu)型式，因其優(yōu)秀的抗侵徹性能逐漸被現(xiàn)代艦船所采用。進(jìn)行雙層艙壁結(jié)構(gòu)抗侵徹問(wèn)題仿真預(yù)報(bào)研究，并提出一種快速簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確可靠的響應(yīng)預(yù)報(bào)方法，對(duì)保證艦船的安全和正常使用，提高艦船生命力和戰(zhàn)斗力有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和軍用價(jià)值。
　　本文主要研究雙層艙壁結(jié)構(gòu)在高速

2、破片侵徹載荷作用下的響應(yīng)預(yù)報(bào)方法。文章首先研究侵徹理論和數(shù)值仿真方法，并將破片侵徹單層靶板的仿真計(jì)算結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式作比較，驗(yàn)證了數(shù)值方法的可靠性；運(yùn)用MSC/DYTRAN軟件，對(duì)破片侵徹波紋夾芯雙層艙壁結(jié)構(gòu)的過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬研究，分析了破片侵徹雙層艙壁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程，在此基礎(chǔ)上研究艙壁動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果對(duì)不同侵徹載荷參數(shù)的敏感性；通過(guò)理論分析并結(jié)合數(shù)值仿真，對(duì)破片侵徹單層靶板經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行參數(shù)修正，獲得破片侵徹雙層艙壁結(jié)構(gòu)剩余速度及艙壁吸能的

3、響應(yīng)預(yù)報(bào)公式；分別從不同破片初速度和破片質(zhì)量入手，進(jìn)行有限元仿真計(jì)算，比較仿真計(jì)算結(jié)果與預(yù)報(bào)公式計(jì)算結(jié)果的吻合度，由此來(lái)驗(yàn)證響應(yīng)預(yù)報(bào)方法的可靠性。
　　本文的主要研究工作如下：
　?。?）侵徹理論及數(shù)值仿真方法研究。綜述了彈靶的分類(lèi)及破壞模式和經(jīng)典侵徹理論分析模型，介紹了基于MSC/DYTRAN軟件的數(shù)值方法在解決侵徹問(wèn)題時(shí)的基本理論和分析方法。最后以破片侵徹單層靶板為例，進(jìn)行數(shù)值仿真獲得了在不同破片初速度下破片剩余速度，并

4、與經(jīng)驗(yàn)公式結(jié)果作對(duì)比，驗(yàn)證了數(shù)值方法的可行性。
　?。?）侵徹載荷參數(shù)敏感性分析。在高速破片侵徹波紋夾芯雙層艙壁結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬研究基礎(chǔ)上，以破片形狀、初始速度、質(zhì)量、攻角和材料屈服應(yīng)力參數(shù)為研究目標(biāo)，研究雙層艙壁動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果對(duì)這些不同侵徹載荷參數(shù)的敏感性，最終選出其中較為典型或?qū)η謴仨憫?yīng)影響較大的載荷參數(shù)，為后續(xù)響應(yīng)預(yù)報(bào)方法研究奠定基礎(chǔ)。
　?。?）侵徹載荷作用下雙層艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)預(yù)報(bào)研究。對(duì)破片侵徹單層體單元靶板的過(guò)程進(jìn)行數(shù)

5、值模擬研究，并根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)出破片侵徹靶板后的直徑和靶板沖塞塊厚度，從而建立破片墩粗率和靶板沖塞比隨破片直徑和靶板厚度變化的關(guān)系式；基于破片侵徹單層靶板剩余速度和吸能經(jīng)驗(yàn)公式，結(jié)合數(shù)值仿真結(jié)果對(duì)公式進(jìn)行參數(shù)修正，提出了破片侵徹雙層艙壁結(jié)構(gòu)后剩余速度和艙壁吸能預(yù)報(bào)公式。
　?。?）破片侵徹雙層艙壁結(jié)構(gòu)響應(yīng)預(yù)報(bào)方法驗(yàn)證。分別從不同破片初速度和破片質(zhì)量入手，以破片墩粗率、破片剩余速度以及艙壁結(jié)構(gòu)吸能為研究目標(biāo)，進(jìn)行有限元仿真計(jì)算，