常规武器打击下舰船结构的稳定性分析

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本文从舰船稳性入手,分析了舰船在常规武器打击下尤其是水下攻击的整体破坏形式:认为舰船破损进水后产生倾斜,使舰船稳性降低,从而可能导致舰船在随机风浪作用下的整体倾覆。首先舰船破损以后其浮态发生变化,本文依据船舶不沉性原理计算了舰船破损后的浮态参数;随后分析计算了倾斜破损舰船的环境载荷及爆炸冲击载荷;将风载荷看成是由定常风和脉动风两部分组成的非定常风,将定常风作为静力作用在船上,而脉动风和波浪载荷为随机动力作用在舰船上,采用谱密度函数来描述非定常风和波浪载荷的随机性,对于爆炸冲击载荷视为突加的不规则确定性载荷。本文分两种情况进行了分析:第一种情况,舰船遭受一次攻击后,只考虑舰体破损进水产生的倾斜,而忽略爆炸冲击对破损舰船横摇运动的影响,在此情况下建立破损舰船在随机风浪中的横摇运动方程;第二种情况,一次打击使舰船破损并产生初始横倾后,舰船再次遭受攻击,考虑爆炸冲击对破损舰船横摇运动的影响,在此情况下建立破损舰船在随机风浪及爆炸冲击联合作用下的横摇运动方程。最后分析求解以上两种情况下的非线性横摇运动方程,并分别给出了第一种情况下破损舰船横摇周期内的概率密度函数及第二种情况下横摇响应的瞬态概率密度函数,后由倾覆准则可分别求得破损舰船在某一时间段内的倾覆概率及在某一时刻的倾覆概率。本文通过简化模型分析了破损舰船的倾覆概率与破舱位置及不同海况的关系与规律,为提高舰船的生命力及常规武器对舰船打击的有效部位提供了参考。
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