于昊，李陈峰，任慧龙，林一

(哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001)

潜器在深海资源开发和海洋能源勘探中已经得到了广泛应用.由于海洋环境较为恶劣，导致潜器水下碰撞事故时有发生.根据国外核潜艇事故统计［1］，1954～2000 年共发生碰撞事故 102 起，占事故总数的42%.最近的2起潜艇碰撞事故发生在2009年初，英国海军的“前卫”号核潜艇和法国海军的“凯旋”号核潜艇相撞事故，美军第5舰队的“哈特福德”号核潜艇与“新奥尔良”号登陆舰相撞事故，事故至少造成了15名士兵受伤.与水面舰船相比，潜器储备浮力较小，遭遇水下碰撞时受到深水压力和碰撞冲击载荷的耦合作用更易造成结构的损伤，威胁船员的生命安全，并引起次生灾难.因此对潜器水下碰撞过程的动力响应进行分析，对提高潜器的安全性有重要意义［2］.

对于水面舰船的碰撞问题，国内外学者从20世纪50年代后期开始了相关研究，其开创性工作由Minorsky所做［3］.目前其研究方法主要有经验法［4］、简化解析法［5］、试验方法［6］和有限元方法［7］.对潜器水下碰撞问题，公开的研究资料较少.但与水面舰船的碰撞问题相比，其碰撞机理没有本质的改变，因此可以借鉴水面舰船碰撞问题的一些分析手段，同时考虑潜器的自身结构特点及外部环境等的区别实现潜器水下碰撞响应的分析.

本文基于非线性有限元法，结合潜器碰撞的特点，建立潜器水下碰撞力学分析模型，对潜器结构损伤模式和吸能特性进……