水下非接触爆炸载荷作用下船体结构强度数值模拟

发布时间：2024-02-27 20:56

　　水下非接触爆炸对船体结构的影响是现代船舶设计时不可缺少的重要环节,爆炸可能使船体瞬间折断,产生的冲击波会使船底或舷侧发生塑性变形。近年来我国科研人员对该问题进行了大量的理论模拟和研究,但和实船结构的抗爆效果仍然存在较大差距,所以深入开展船体结构的水下抗爆模拟研究十分必要。本课题运用ABAQUS声固耦合有限元方法,对水下非接触爆炸冲击下船体结构的总强度和局部强度进行模拟仿真研究,为船体实际结构设计提供设计参考。论文的主要研究内容如下:(1)查阅参考文献,对国内外船舶水下非接触爆炸的研究历史和研究现状进行综合分析,提出了课题的研究方法和主要研究内容。(2)对ABAQUS四种计算水下非接触爆炸声固耦合方法进行介绍,探讨了声固耦合理论,特定条件下的条件方程和声学流体平衡控制方程,给出三种载荷的计算公式,为课题研究打下理论基础。(3)建立运输船船体有限元模型,包括各层甲板、外板、上层建筑以及部分加强结构等,并建立了六倍水域模型。开展了有限元模态仿真工作,模拟计算结果与经验公式计算得到的结果二者相近,振型良好,证明了有限元模型的有效性。(4)分析了影响船体水下爆炸作用的主要因素,分别计算不同工况下...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1水下非接触爆炸

烟台大学硕士学位论文1第一章绪论1.1研究背景及研究目的人类使用船舶作为运输工具的历史几乎和人类文明史一样悠久。海上运输作为我国现代运输体系的重要组成部分，对我国经济提高、社会发展和对外贸易的增长做出了巨大贡献[1]。海上运输具有运输量大、通航能力强和经济性好等特点，由于海上运输....

图1.2水下爆炸各阶段表示

烟台大学硕士学位论文31.2.1水下爆炸基本现象水下爆炸过程大致可分成炸药的轰爆、冲击波在水中的形成与传播、气泡的脉动与浮动三个部分。大量高温高压气体在爆炸瞬间产生，高温高压气体快速向外膨胀压缩水介质形成冲击波，冲击波的形成需要消耗总能量的53%，其余不到47%的能量仍在气泡内继....

图1.3水下非接触爆炸船体断裂远距离水下非接触爆炸以产生的冲击波对船体造成的影响为主，气泡和压力波

第一章绪论8爆炸时比接触爆炸破坏较小，但是振动影响却比接触爆炸影响范围大的多，同时还有可能沿船长方向出现大裂纹[34]如图1.3所示。炸药在船体舷侧爆炸所导致的后果与炸药到舷侧的距离有关。图1.3水下非接触爆炸船体断裂远距离水下非接触爆炸以产生的冲击波对船体造成的影响为主，气泡和....

图2.1显示时间积分流程

第二章水下冲击强度数值计算方法18图2.1显示时间积分流程显示时间积分方法多用于求解高速动力学问题，该方法需要大量的时间增量来计算比较精确的解，当计算工况持续的时间短时容易在较短的时间内得到解答。2.2.3水下爆炸INP文件设置水下爆炸仿真模拟时ABAQUS软件具备其特有的功能，....

本文编号：3912959