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近些年,计算机技术的发展带动了武器的制导精度,使得舰船在执行任务过程中受到攻击的风险日益增大。为了应对舰船遭受武器攻击的风险,提高舰船的防护性能显得尤为重要,舰船防护性能的提高不仅保障了舰队的综合作战能力,还在一定程度上提高了舰船的生命力,因此不断创新发展新型的舰船防护结构已成为各国的共识。本文根据水下爆炸载荷的特点,以水面舰船舷侧防护结构作为研究对象,对水下接触爆炸的现象进行数值模拟研究,在此基础上对复合材料多层防护结构在爆炸冲击作用下的局部破坏损伤特性进行分析,并选取了在不同结构参数条件下,复合材料防护结构的抗爆性能优劣。具体研究内容如下:(1)采用LS-DYNA中的ALE流固耦合数值算法,对多层舰船防护结构在遭受接触爆炸作用下的破坏情况进行分析,提出了考虑流固耦合界面的三舱室结构在爆炸作用下的动态响应的数值计算方法,并与试验和理论的结果进行比较,吻合较好。在此基础上,分析了钢板的塑性区的范围、压力时程曲线等动态参数。(2)为了研究复合材料舰船防护结构的抗爆性能,建立钢板-氧化铝陶瓷-钢板层合板(SPS)的舰船多层防护结构的有限元模型,从结构破口大小、损伤变形、应力、位移和结构吸能等方面,对SPS多层防护结构在水下接触爆炸作用下的动态响应特性进行研究。并与传统船体防护结构的防护性能进行对比分析,结果表明复合材料防护结构的抗爆性能优于传统钢板防护结构。(3)从轻量化技术考虑,实现舰船“轻型化”,分别以金属/氧化铝陶瓷、氧化铝陶瓷/金属、SPS防护结构为研究对象,比较舱壁防护结构的抗爆性能,结果表明以氧化铝陶瓷为面板的复合材料抗爆性能较好。在此基础上,分析面密度、厚度配置对氧化铝陶瓷/金属复合材料防护结构的抗爆炸冲击性能的影响。(4)为了全面地对复合材料层合板在爆炸冲击载荷下的损伤特性进行了评估。以空舱、液舱、空舱的复合材料多层防护结构为研究对象,通过改变不同舱室间的距离,选取科学的舱室间距离分配,优化防护结构形式,提高其抗爆炸冲击性能。并研究复合材料层合板放置的位置对防护结构抗爆炸冲击性能的影响。讨论不同结构参数对防护结构爆炸冲击性能的影响,以期能找到一种轻型化的舰船防护抗爆结构。