舰船压力容器在水下爆炸冲击条件下的响应特性

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舰船是海洋防御及作战体系中最重要的装备,随着水下武器的不断升级,产生的水下爆炸冲击对舰船的威胁巨大,会影响到舰船设备的安全性、稳定性,在设计阶段就对舰船设备的抗冲击特性加以研究,方能使舰船的作战能力得以保障。滑油冷却器是舰船动力系统中所涉及的重要装置,能够对动力系统中产生的高温滑油进行降温,保障滑油性能,因此保证滑油冷却器的结构安全十分重要。世界各国对水下爆炸冲击均有一定的研究,包含爆炸冲击的实船试验及理论研究,并相继开发出一些冲击计算方法,其中等效静力方法、动态设计分析方法、时域模拟方法应用较为广泛。本文将针对上述计算方法对滑油冷却器在遭遇爆炸冲击时的结构响应特性进行分析。建立滑油冷却器的有限元模型,分别根据美国海军、德国海军标准计算等效静力方法、动态设计分析方法、时域模拟方法三种冲击方法的计算参数,利用冲击计算参数模拟爆炸冲击环境,应用三种冲击方法计算滑油冷却器时的结构响应,分析对比不同计算方法的计算特点。利用时域模拟方法继续对滑油冷却器结构进行计算分析,爆炸冲击会使设备结构响应较大且造成一定程度的振动,船用设备尤其是电子仪器等精密设备需配备抗冲击装置,研究抗冲击装置中的弹性模量K与阻尼系数C对爆炸冲击响应的影响;同时滑油冷却器正常运行时遭遇的爆炸时工况复杂,其中包含不同脉宽、峰值的冲击谱,冷却器内部工作压力、内部滑油质量等,本文最后将研究上述三种工况环境对爆炸冲击响应的影响情况。
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