岳永威 王 超 朱 枫 王奂钧

哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001

单壳体潜艇在气泡脉动载荷作用下的响应规律研究

岳永威 王 超 朱 枫 王奂钧

哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001

基于Geers与Hunter提出的自由场气泡脉动载荷计算方法，利用开尔文冲量法分析气泡自由场假设成立的条件，并将简单结构的计算结果同试验值进行对比，验证了所用算法的有效性。通过对简化的单壳体潜艇结构在不同气泡工况下响应的求解分析，得出如下结论：当气泡与边界距离大于其半径的3倍时，可忽略结构对气泡运动的影响；声固耦合法可有效求解结构在气泡脉动下的响应；在低频气泡脉动载荷激励下，结构的一阶及三阶垂向运动被激起，且以一阶运动为主；结构一阶垂向湿频率与气泡脉动的频率相差一定时，结构频率与其鞭状运动幅度呈负相关趋势；当气泡脉动频率与结构湿频率接近时，结构的响应出现峰值。

Geers与Hunter模型；气泡脉动；水下爆炸；结构振动；潜艇

1 引言

作为现代海战中的重要力量，潜艇的生命力技术一直是各国重点关注的科研课题［1］。随着现代水下反潜武器的快速发展，潜艇面临着日益恶劣的作战环境，因此有必要对潜艇在水下爆炸载荷作用下的响应规律进行深入探究，从而为潜艇生命力评估提供依据。受限于昂贵的费用以及深水数据采集技术，利用实艇或模型进行水下爆炸试验研究并不可取。目前，随着计算机技术和数值计算方法的发展，利用仿真技术模拟结构与水下爆炸载荷的作用，已逐渐成为各国海军普遍采用的技术手段［2－3］。……