船用天线罩的冲击响应分析与试验验证
2021-08-25史兴华
玻璃纤维 2021年4期
关键词:有限元
丁 军,史兴华
(上海玻璃钢研究院有限公司,上海 201404)
0 前言
舰船作为水面或水下各种作战装备的平台,在使用过程中易遭受各种反舰武器攻击(如炸弹、导弹、鱼雷、水雷等武器)所带来的爆炸冲击影响。这种爆炸冲击尤其以水下非接触性爆炸对舰船设备的影响最大。二战中大量战舰在非接触式爆炸冲击作用下船体结构及设备产生一定级别的损伤和破坏,战舰因此失去战斗力。因此,现代舰船设计时都应进行抗冲击试验,对不能进行抗冲击试验的设备应进行抗冲击设计分析,以检验设备的抗冲击能力[1-3]。
天线罩作为舰船设备的一部分,其作用是在雷达天线的周围形成一个封闭空间,以保护舰船上雷达天线系统免受冲击载荷的直接作用,保证内部雷达天线正常工作,因此有必要对天线罩进行抗冲击响应分析[4]。
国内外现有的结构抗冲击设计分析方法主要有:冲击设计系数法(静g法)、时间历程法和谱分析法(BV043/85中规定的冲击谱、DDAM)[5]。
本文结合某船用天线罩,基于ANSYS有限元分析软件,采用时间历程法对船用天线罩进行抗冲击响应分析[6,7],考察罩体结构的危险区,分析敏感部位的应力、位移及加速度等的时间历程,并且通过冲击试验验证仿真分析的正确性。
1 有限元模型
1.1 天线罩结构形式
图1为天线罩外形尺寸,罩体主体结构为夹层结构,其内外蒙皮均为玻璃钢,芯材为玻璃钢蜂窝,法兰为玻璃钢实体。在罩体的下部(离底面120 mm以下部位)则为玻璃钢实体层,在此部位以上30 mm高的位置为玻璃钢实体层向蜂窝夹层结构的过渡段。……
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