改进V型夹层板近场水下爆炸抗冲击性能研究
2021-05-17张爱锋姚苗苗甄春博
舰船科学技术 2021年4期
张爱锋,姚苗苗,甄春博
(大连海事大学 船舶与海洋工程学院,辽宁 大连 116026)
0 引 言
近年来随着水下武器的快速发展,为提高船舶的抗爆抗冲击性能,具有优良防护性能的各种夹层板成为研究的热点。Khalifa[1]对21种不同形式的单向、双向波纹板,在爆炸载荷下的失效模式进行了讨论,并分析了芯材结构和板厚对板延展性和吸能能力的影响;Xue Z[2]对比分析了冲击爆炸载荷下金字塔形桁架结构、方形蜂窝板、折叠式夹层板与普通平板性能特点,发现夹层板在不同冲量下的抗冲击性能都较优越;McMeeking[3]建立流体与结构的湿表面模型,研究了多种金属夹层板在水下爆炸的响应过程;黄超等[4-5]研究分析了普通加筋板和钢夹层板在近场水下爆炸作用下的动态响应,通过对Y型舷侧进行数值计算分析发现其抗爆性能优于传统舷侧结构;王自力等[6-9]对V型夹层板进行了水下爆炸和横向吸能研究试验,并利用Dytran软件对多种形式的折叠式夹层板在非接触爆炸载荷下进行了有限元模拟,分析比较了不同夹层板抗冲击特性。国内外学者已经对一些形式的夹层板做了较多的研究工作,而且根据目前的试验和有限元仿真研究资料得出结论,在各种类型结构中,V型夹层板表现出相对良好的抗爆性能。在此基础上,为进一步提高夹层板的抗冲击性能,本文基于CEL理论,考虑流-固耦合效应,建立完整的近场水下爆炸环境,对V型夹层
板芯层进行改进设计,分析加筋板、常规V型夹层板、改进后V型夹层板在近场水下爆炸的结构响应,确定较优良的结构形式。……
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