徐永刚 宗 智 李海涛

1工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连 116024

2大连理工大学 船舶工程学院，辽宁 大连 116024

水下爆炸冲击波和气泡联合作用下结构响应数值分析

徐永刚1，2宗 智1，2李海涛1，2

1工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连 116024

2大连理工大学 船舶工程学院，辽宁 大连 116024

结构在水下爆炸作用下会产生严重的破坏，研究水下爆炸作用下结构的响应特征和规律，并为舰船抗冲击设计提供参考。首先验证了ABAQUS软件模拟结构受水下爆炸载荷作用弹塑性响应的有效性和准确性。然后应用ABAQUS软件计算不同工况水下爆炸载荷作用下结构的动态响应。从应变、应力等角度考察了水下爆炸载荷对结构动态响应的影响。计算结果表明气泡脉动压力是结构产生鞭状响应和整体破坏的主要因素。

水下爆炸；结构响应；总体振动；气泡脉动

1 引言

水下爆炸对军用船舶构成了最严重的威胁，舰船的抗爆抗冲击技术已成为世界上普遍关注的问题。很多学者对这一问题进行过研究，研究主要采用数值模拟和试验相结合的方法。Hoo［1］对加筋圆柱壳在冲击载荷作用下壳体的塑性破坏进行了研究。 Shin、Hooker和 Kwon［2］利用 LS－DY－NA／USA程序研究了初始几何缺陷对于圆柱壳在水下爆炸冲击波作用下的毁伤效应的影响。Zong［3］研究了水下爆炸作用下梁的反应，表明较长的梁比较短的梁具有更大的塑性变形。李玉节［4］等计算了水下爆炸气泡作用下船体鞭状响应，指出水下爆炸气泡脉动压力对结构有较强的破坏力。……