浮动冲击平台横向冲击谱受外形结构的影响*
2019-11-16王志凯王逸南孙贝生姚熊亮杨娜娜
爆炸与冲击 2019年10期
王志凯,王逸南,孙贝生,姚熊亮,杨娜娜
(哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)
舰载设备抗冲击能力是舰艇生命力的重要组成部分,轻级、中级舰载设备用冲击机进行考核,重级舰载设备用浮动冲击平台进行考核[1]。浮动冲击平台作为检验设备抗冲击能力的重要工具,它所能提供的冲击谱谱值大小直接影响了其检验能力的阈值[2-3]。设备安装在平台内底上如图1 所示,当受到舷侧方向爆炸载荷作用后,会产生横向、纵向、垂向3 个方向的振动。其中纵向振动不在爆炸主要冲击方向,相比横向和垂向振动幅度小很多,由此可见横向和垂向的冲击震动谱值过大是导致设备损坏的主要原因。

图1 水下爆炸示意图Fig. 1 Underwater explosion sketch
不同舰载设备有不同的抗冲击要求,检验重级设备抗冲击能力需要使用浮动冲击平台,因为浮动冲击平台能够提供足够严厉的冲击环境。工程上常用设计谱的低频谱位移、中频谱速度和高频谱加速度来量化冲击环境的严厉程度[4],更高的谱值对应着更严厉的冲击环境。对于设计谱的3 个谱值,谱速度和谱位移过大往往是导致设备损坏的直接原因[5],因此如何提高平台谱速度、谱位移成为了冲击平台研究领域内的一个核心问题[6]。此外,高频段谱值很大程度上受滤波影响,因此冲击谱高频段不作为研究重点。对于某些设备,不仅要考虑垂向谱速度,横向谱速度也是考核重点,此时应在不会明显影响垂向谱速度的同时尽量提高横向谱速度。……
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