赵 健

(海军装备部驻上海地区军事代表局驻上海地区第五军事代表室，上海 201913)

对于大型船舶舷侧结构冲击问题，由于舷侧结构几何尺寸较战斗部的直径以及其塑性并行区域大得多，因此在分析中可以将其考虑为无限大的板壳结构。它在冲击载荷作用下的碰撞损伤过程是复杂的非线性动态响应过程，既有结构发生大位移时所产生的几何非线性，又有材料发生大变形时所表现出的物理非线性(材料非线性)，还存在严重的运动非线性，同时还包含复杂的接触和摩擦问题[1]。

对于弹体穿甲现象有经验法、半解析法、解析法和数值法4类处理方法。朱锡等[2]进行了防半穿甲弹体战斗部动能穿甲的模拟试验研究；朱建方等[3]研究了反舰弹体动能穿甲效应中倾角的影响。本文的研究也是目前船舶碰撞冲击研究的一个重要内容。

1 薄板穿甲的一般计算方法

薄板穿甲算法的基本目的是处理2个含侵彻单元的接触体间的相互作用。侵彻单元是在计算过程中由于高应变而毁伤的单元，即它们在入射体和目标相互作用的问题中失效。当一个单元被侵彻时，它所有的应力变量设置为0，但与该单元相关的节点保持其质量和动量。

薄板穿甲的有限元算法使用从节点和主单元来进行，2个接触体中的入射体通常定义为节点(以下称为从节点)，第二个接触体定义为单元(以下称为主单元)。如果从节点位于主单元中，则它被移到接触面的外部，为了确定外表面，一系列法向量装配给所有的主单元。……