王耀辉 陈海龙，2 岳永威 李世铭

1哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001 2哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨150001

0 引 言

随着探测手段和各类武器的不断发展，舰船受到打击和命中的概率越来越大。因此，各国海军均十分重视对水下接触爆炸作用下的舰船毁伤研究。与非接触爆炸不同，接触爆炸主要是造成舰船局部破坏。板架结构是舰船结构中应用最多的结构形式，研究船体板架结构在水下接触爆炸作用下的毁伤过程对于舰船的抗爆抗冲击研究具有重要意义。水下接触爆炸作用下的结构动响应涉及高应变率、大变形及强非线性等复杂问题，解决方法主要有：理论研究、试验研究和数值仿真研究。

本文将结合理论研究与试验研究，通过数值仿真手段，对水下接触爆炸作用下的船体板架毁伤过程进行分析，并将其计算结果与试验最终失效模式进行对比。

1 模型建立

1.1 试验模型

模型为“艹”结构，其钢板厚3.9 mm，长宽为1 280mm×1 245mm，加强筋为“T”型钢，在横向设置强加强筋，在纵向则设置2个较小的加强筋。强加强筋的尺寸为：面板40 mm×2.75 mm，腹板100mm×1.75mm。较小加强筋的尺寸为：面板20 mm×1.75mm，腹板60mm×1.75mm。材料为907A钢，如图1所示。模型四边刚性固定，药包150 g TNT，位于板架模型的正下方，如图2所示。

图1 模型结构图Fig.1 Model structure

图2 TNT装药位置Fig.2 TNT position

1.2 数值模型

根据试验模型，可建立相应的数值模型，并采用AUTODYN通用软件进行计算，如图3所示。数值模型中，模型结构采用Lagrange单元，水介质和炸药采用Euler单元。

图3 数值模型Fig.3 Numericalmodel

1）炸药状态方程