第一作者崔杰男，博士，讲师，1984年3月生

舰船全船冲击环境数值预报方法研究

崔杰1，李烨2，陈莹玉2，周塞北1，宋红宝2

(1.江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江212003; 2.哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨150001)

摘要：借助数值仿真的手段，采用通用有限元软件ABAQUS建立水下爆炸声固耦合方法，模拟水下非接触爆炸作用下舰船冲击响应特性，并通过实船实验数据进行对比，该方法可较好地模拟水下爆炸舰船的冲击环境。在此基础上，计算水下爆炸作用下全船纵向冲击谱值分布规律，总结并拟合出具备一定通用性的数学模型，可用于冲击环境的初步预报。同时得到了全船冲击环境沿垂向位置的分布情况，以及冲击环境随不同攻角条件下的变化规律，为舰船结构的抗冲击设计提供参考。

关键词：冲击环境；水下爆炸；数学模型；声固耦合

基金项目：国家自然科学基金青年基金项目(51409129,U1430236);江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20140504)

收稿日期：2015-02-02修改稿收到日期：2015-03-29

中图分类号:N913T31;T1.47

文献标志码：A

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2015.17.015

Abstract:Here, numerical simulation and acoustic-structure coupling methods based on ABAQUS were used to simulate the dynamic response of a hull subjected to non-contact underwater explosion. Comparing the simulation data with experimental ones, it was shown that the proposed methods can simulate and predict better the shock environment of warships under the action of underwater explosion. Furthermore, the longitudinal shock spectra distribution laws of the hull under the action of underwater explosion were computed and the mathematical models with some level of generality were established to predict the shock environment. The vertical distribution laws of the hull’s shock environment and its change laws under conditions of different attack angles were obtained. The study results provided a reference for shock-resistant design of warships.

Numerical prediction methods for shock environmental of ship’s entire hull

CUIJie1,LIYe2,CHENYing-yu2,ZHOUSai-bei1,SONGHong-bao2(1. School of Naval Architecture and Offshore Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China;2. College of Shipbuilding Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

Key words:shock environment; underwater explosion; mathematical models; acoustic-structure coupling

大型水面舰船作为我国舰船发展的必然趋势，其战斗力和生命力越来越受到重视和关注，而且与战斗力和生命力直接相关的是舰船的抗爆抗冲击性能，因此随着我国海军的逐步发展，提高舰船的抗爆抗冲击性能显得越来越重要[1-3]。

舰船在实战状态下的冲击环境受到多方面因素的制约，包括攻角，爆点位置，冲击因子等，各因素之间的关系错综复杂。就目前所公开的冲击环境预报方法并不多，而且大多仅仅在单个因素下讨论冲击环境规律。……