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水面舰船在战斗中不可避免地会遭受到来自空中和水下武器的攻击。另外，在航行过程中，随着海上交通日趋繁忙，航行密度越来越大，船舶碰撞和搁浅事故时有发生，造成严重损失。将夹层板系统（SPS）引入到舰船的防护结构设计中能够提高结构的刚度，减少结构焊接工作量及焊接变形，提高舰船的生命力，对提高舰船结构的防护性能具有重大的意义。本文首先研究了SPS在碰撞冲击载荷下的数值仿真模型化技术，然后利用非线性有限元软件ABAQUS对SPS在碰撞冲击载荷下的损伤特性进行研究，并将SPS应用于常规舷侧结构上，比较SPS和常规舷侧结构的耐撞性能；最后数值仿真分析了SPS在水下爆炸冲击载荷下的防护性能，从而全面地评估了SPS在冲击载荷下的损伤特性。本文的主要研究工作及结论如下：（1）首次开展了SPS在碰撞冲击载荷下的数值仿真模型化技术研究，详细探讨了夹芯层和面板的建模方式、夹芯层与面板之间的连接形式以及网格尺寸大小等因素对SPS在碰撞冲击载荷下结构响应计算精度的影响，证实了SPS采用壳体混合模型建模，夹芯层与面板之间采用绑定连接为合理的仿真模型处理方式，由此建立了SPS的数值仿真模型化技术。（2）根据质量等效原则将船体加筋板架等效成SPS和折叠式夹层板，通过对结构损伤变形模式、碰撞力和结构吸能的对比，分析三种结构的耐撞性能，研究表明：SPS具有最优的耐撞性能，其吸能达到加筋板和折叠式夹层板的1.3倍和1.1倍；开展了不同撞击参数对SPS碰撞性能的影响研究，得到了撞击位置、撞击角度、撞击速度、撞头形状和撞头大小对SPS碰撞性能的影响规律。（3）开展了SPS自身结构尺寸参数对其碰撞性能的影响研究，获得了结构吸能和比能随着面板厚度、夹芯层高度变化的规律，为SPS防撞结构的优化设计提供技术支撑。（4）利用SPS设计了新型舷侧结构，以替代常规的船体舷侧结构；在此基础上开展两种舷侧结构的耐撞性能研究，研究表明：新的舷侧防护结构具有更好的抗变形能力和吸能特性，可以显著提高船体结构的碰撞性能。（5）开展了SPS在水下爆炸冲击载荷下的防护性能研究，通过对比分析水下爆炸冲击载荷下SPS与传统船体加筋板架和折叠式金属夹层板结构损伤变形模式、吸能、运动速度、加速度等因数，得出SPS及折叠式夹层板均具有较优的防护性能。（6）研究了水下爆炸冲击载荷下冲击因子以及SPS结构参数对其防护性能的影响，得到了防护性能随冲击因子以及结构参数变化的规律，为SPS应用于抗爆防护结构设计中提供基础数据。