陈学兵，李玉节

（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）

圆柱壳在水下爆炸气泡作用下的动态塑性响应研究

陈学兵，李玉节

（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）

圆柱壳是潜艇的主要结构单元，其在水下爆炸作用下产生的动态塑性响应是潜艇破坏的主要因素之一，因此研究其水下爆炸动态塑性响应有助于深入了解圆柱壳结构的失效规律和机理，对于提高潜艇的生命力和战斗力以及改良水中兵器战斗部装药设计有着重要的意义。文章首先根据Geers-Hunter的水下爆炸气泡集成的双重渐近模型进行数值求解，得到的结果很好地模拟了水下爆炸载荷从冲击波到第一次气泡脉动的整个过程。然后利用ABAQUS软件，将圆柱壳简化成一根梁，并从圆柱壳在水下爆炸气泡作用下产生的塑性铰的个数这一角度，当气泡第一次脉动频率与圆柱壳梁模型的第一、二阶固有频率接近时，对圆柱壳在水下爆炸气泡作用下的动态塑性响应进行了探索性的研究。

圆柱壳；水下爆炸气泡；动态塑性响应；数值模拟

1 引 言

水下爆炸载荷是舰船抗爆抗冲击设计和分析的基础，是舰船结构和设备冲击动响应计算的输入条件，水下爆炸载荷描述的准确程度直接影响舰船爆炸动响应分析的精度。因此，全面准确地认识并掌握水下爆炸载荷的原理和描述方法对于舰船抗爆抗冲击分析至关重要。

水下爆炸通常分为两个阶段，第一阶段为冲击波阶段，持续时间为毫秒级，冲击波所携带的能量约为炸药爆炸反应后释放的能量的1/3，一般主要是引起局部的壳体破损和内部设备的损坏；……