复合材料夹层结构在舰艇碰撞防护中的研究进展*
2018-05-21周晓松梅志远张焱冰
爆炸与冲击 2018年3期
周晓松,梅志远,张焱冰
(海军工程大学舰船工程系,湖北 武汉 430033)
复合材料结构物制造技术的发展始于20世纪40年代,发展初期的工程应用研究曾遍布于航空、航天以及船舶等各个工程领域。然而,由于早期复合材料结构成本较高、刚度特性不足以及低成本制备技术发展滞后,在较大程度上限制了船舶大尺度复合材料结构的进一步发展,使得舰船复合材料结构工程应用技术的发展落后于航空航天领域。随着复合材料结构设计技术和低成本制作技术的高速发展以及低价材料力学性能的不断提高,复合材料在舰艇结构上的应用比例不断增加,并逐步由附体结构过渡到主船体结构应用上,尤其是20世纪90年代后国外大型全复合材料舰船的发展势头更为迅速。
海军舰艇与民船的重要区别之一就是服役环境复杂。20世纪80年代末,随着精确制导反舰武器技术以及目标特征探测技术的飞速发展,舰艇生存能力所受的威胁日益严重。舰艇除了要承受战时来自空中或水下反舰武器的爆炸攻击,在更多非战时训练演习期间,陌生海域或复杂航行环境下各种碰撞和搁浅事故时有发生,给舰艇结构平台的完整性和系统功能的可用性带来严重威胁。
为了提高舰艇的碰撞防护能力,学者们长期致力于发展各种舰艇耐撞结构设计与防护方法方面的研究。传统的防护手段主要有两种:一是加强艇体结构,使其在碰撞载荷作用下仍保持一定的结构平台完整性;……
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