朱 锡,牟金磊,王 恒,张振华

（海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉 430033）

1 引 言

水下爆炸是水中平台和舰船的主要威胁。研究此类爆炸载荷作用下舰船局部加筋板架结构的变形和失效模式对防御水下爆炸载荷十分重要。结构在强动载荷作用下将发生塑性大变形响应甚至出现拉伸撕裂或剪切破口,这类问题不仅涉及高应变率、材料非线性和几何非线性问题,还涉及复杂加筋、流-固耦合、边界条件等,给该问题的理论分析带来了很大困难。对结构的理论响应解限于固支方板或简单加筋[1],对单向多根加筋可采用能量原理提出其变形和破损的计算公式[2],对复杂加筋板的理论研究较少,主要是通过实验及数值模拟研究其塑性动力响应及失效模式[3-4]。

S.B.Menkes等[5]通过对两端固支梁的实验,最早提出了爆炸载荷下梁的3种失效模式:塑性大变形（模式Ⅰ）,固支端的拉伸撕裂（模式Ⅱ）,剪切失效（模式III）。G.N.Nurick等[6]在对固支圆板和固支方板的研究中也发现了与固支梁相似的3种失效模式,并对前2种失效模式进行了细分,后来又进行了不同加筋板结构在爆炸载荷作用下的实验和数值模拟,观察到了不同边界的撕裂现象。朱锡等[7]对固支方板在爆炸载荷下的固支方板进行了理论分析和实验研究,分析了其破裂形式,并给出了破裂临界压力值。侯海量等[8]对单根加筋板在脉冲载荷下的变形进行研究,并提出了前2种破坏模式的判别条件。

本文中对不同药量爆炸时复杂加筋板的毁伤模式进行研究,分析不同影响参数对破坏模式的影响,并分析不同毁伤模式之间的临界载荷值及判别条件。……