水下爆炸船体梁总体响应特性数值模拟
2021-12-03刘丽滨李海涛刁爱民张海鹏杨理华
高压物理学报 2021年6期
刘丽滨,李海涛,刁爱民,张海鹏,杨理华
(1. 海军潜艇学院,山东 青岛 266199;2. 海军工程大学舰船与海洋学院,湖北 武汉 430033)
随着精确制导武器的发展,舰船遭受水下非接触爆炸攻击受到了广泛关注。 水下爆炸冲击波主要造成船体局部损伤,而爆炸气泡脉动频率接近舰船的低阶垂向固有频率,易造成船体总体损伤。在水下爆炸冲击波和气泡脉动的联合作用下,舰船的总体响应特性则更加复杂。
水下爆炸作用下的舰船响应研究多集中于中远场爆炸[1-3],而近场非接触爆炸作用下舰船总体响应研究相对较少。随着水下爆炸研究工作的不断深入,针对水下非接触爆炸作用下舰船总体响应的研究逐渐增多[4-8]。Wang 等[9]通过试验与数值模拟相结合研究了船体梁的总体损伤特性,提出了船体梁总体损伤的3 种主要模式;Zhang 等[10]基于Abaqus 建立了水下爆炸作用下船体结构的三维流固耦合模型,研究气穴影响下船体结构的动态响应;李海涛等[11]基于Dytran 有限元软件研究了半封闭船体梁结构的总体损伤特性,初步分析了船体梁发生中垂损伤的机理;王龙侃等[12]基于Abaqus利用LS-DGFDG 方法研究了船体板架结构的近场水下爆炸毁伤特性。
在以上研究的基础上,本研究将以炸药在船体梁中部正下方爆炸为研究对象,利用Abaqus 有限元软件建立水下爆炸作用下全封闭船体梁的数值计算模型,进一步对船体梁的总体响应特性进行分析,初步给出船体梁发生中垂、中拱等损伤模式的条件,为水下非接触爆炸作用下舰船总体响应研究提供参考。……
登录APP查看全文
