王 超 岳永威 吕 帅 王奂钧

（哈尔滨工程大学船舶工程学院 哈尔滨 150001）

0 引 言

当今是海洋的世界，随着陆地资源的短缺，各国纷纷把目光投向广阔的海洋，据不完全统计，海底所蕴藏的资源为陆地资源的10倍之多，海洋资源的争夺之战以及海上战略控制权的争夺使得当前水面舰艇面临越来越多的安全威胁。特别是随着精确制导技术的日趋成熟，水面舰艇遭受空中爆炸的几率大大增加［1］，这些都给舰船的防护工作带来了困难。

所谓空中爆炸［2-3］，是指炸药、弹药和导弹等攻击性武器在距离舰船附近位置处爆炸，形成超高压高温冲击波对结构局部造成严重毁伤，其原理及毁伤方式与水下爆炸截然不同［4］。目前对于空中爆炸的研究方法主要包括实船实验、理论分析以及数值仿真，由于实船实验具有高危险性和高成本的特点，因此实验的方法不具有普遍适用性。针对理论分析，国内外学者均进行了大量研究，得出了一些公式和计算方法［5-7］，但对于空中爆炸载荷下的响应研究大多数针对简单船体板架，而针对船体结构则鲜有文献和数据。因此本文采用数值模拟的方法对空中爆炸载荷作用下的船体毁伤和响应问题进行研究，在掌握空中爆炸冲击波的传播规律及毁伤效果、提高水面舰艇生存能力等方面具有十分重要的实际意义。

鉴于LS-DYNA［8］在计算高度非线性以及流固耦合问题方面具有明显的优势，本文选取大型商用有限元软件LS-DYNA对结构的响应问题进行数值模拟分析。……