水下爆炸极端载荷与细长浮体结构响应研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:YY_SQYZ
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水下爆炸作为潜艇面临的最主要危险。研究水下爆炸极端载荷及其作用下结构的响应对提高潜艇的生命力和战斗力有重要工程应用价值,同时水下爆炸本身也充满了丰富的科学问题。本文在回顾相关领域国内外研究现状的基础上,结合工程需求,在水下爆炸极端载荷、爆炸载荷作用下细长浮体结构总体响应、爆炸载荷下壳体的动响应与动屈曲三个方面开展了相关工作。  水下爆炸极端载荷是系统的激励源,是研究结构响应的基础。本文首先运用有限体积法,考察了自由场中爆炸冲击波特征,气泡脉动行为及随后的水体流场特征。针对以往研究将冲击波阶段与气泡脉动阶段分开计算无法考虑结构反射冲击波与脉动气泡相互作用的不足,运用多套网格和再启动技术,实现了爆炸载荷全阶段的计算。揭示了近壁面爆炸复杂压力场特性和反射冲击波与气泡脉动的相互作用规律。  爆炸载荷作用下结构总体响应是潜艇类细长浮体结构的重要响应形式之一,影响艇体结构、艇上设备和人员安全。本文在分别建立细长可变形体爆炸冲击波载荷和气泡脉动载荷作用下流固耦合模型的基础上,分析了两种载荷引起的结构总体响应特征,通过对比得到了结构总体响应的主要贡献载荷。辨识、验证了结构总体响应满足的相似律,据此提出了一个适用于细长体总体响应评估的“三场”评估新准则。诊断了结构强度的影响因素,通过若干案例计算与分析,获得了提升结构总体强度的有效途径,相关结果可供潜艇抗爆性设计参考。  研究爆炸载荷作用下壳体结构的动响应和动屈曲这一个典型的流固耦合问题,是分析水下爆炸载荷对真实潜艇影响的基础。本文在验证流固解耦计算方法有效性的基础上,给出了壳体结构在侧向和轴向受载条件下的周向和轴向屈曲模态,发现了端面和加筋处存在强度薄弱区,揭示了壳体背爆面出现周向屈曲的机理。以及冲击波与气泡脉动联合作用下壳体的运动、变形和屈曲。
其他文献
软硬岩互层滑坡常常呈现出滑程远、持时长、多级破坏的特点,对滑坡发生区域附近的人和建筑物威胁巨大。因此,对这类滑坡的发生机理和运动破坏规律进行研究,提出滑坡控制方案,对于
学位
学位
期刊
大电网之间的互联是世界各国电网发展的共同经验。跨区互联、跨国互联是大电网发展到一定阶段的必然趋势。大区域互联电网中要保持和提高电网频率质量,保证联络线交换功率按计划运行,改善机组控制调节性能,发挥大电网运行的优越性,这和自动发电控制(AGC)的控制策略和控制性能评价标准密切相关。 本文首先概述了频率及联络线功率控制原理,介绍了自动发电控制的背景、基本原理和控制过程,然后介绍了评价AGC控制性
基于移动最小二乘的数值流形法(MLS-NMM)是数值流形法(NMM)和移动最小二乘法(MLS)的结合,它既继承了NMM统一处理连续与非连续问题的优势,又能够像无网格伽辽金法(EFG)一样可以
电气故障是指由于各种原因造成电路或设备的损坏或无法正常运转,电气功能的丧失故障.笔者根据多年的工作经验,总结并归纳了消除设备电气运转中出现故障的方法.
The nitrogen oxide (NOx) release of diesel engines can be reduced using water in diesel emulsion fuel without any engine modification.In the present paper,diffe
该文结合国内外悬索桥分析理论和方法的发展现状,综合阐述了现有的几种分析理论,提出了在竖向荷载作用下悬索桥分析中对几种非线性力素的考虑方法和求解途径,可以说对悬索桥
该文在结构分析的基础上,利用有限元和结构可靠性分析的基本理论,结合板的弹塑性力学性能,考虑板的后屈曲特性,对在载荷作用下空间薄壁结构系统的可靠性做出了分析.该文提出