水下冲击载荷下波纹夹层结构动态响应特性分析

研究波纹夹芯板在水下爆炸冲击载荷作用下的动态响应规律和抗冲击性能,对提升舰船结构的水下防护能力有重要意义. 利用水下爆炸等效冲击加载装置对波纹夹芯板进行了试验. 基于ABAQUS建立流固耦合有限元模型对试验进行模拟. 测点峰值压力的仿真值与试验值误差不超过4.55%,后面板中心位移的仿真值与试验值误差仅为0.8%.
以后面板中心位移和夹芯板比吸能作为抗冲击性能指标,考虑了影响面板厚度以及芯层形状的6个波纹夹芯板结构参数,基于仿真分析了各个参数对抗冲击性能的影响. 基于克里金模型建立了波纹夹芯板抗冲击性能与结构参数的代理模型. 利用NSGA-Ⅱ算法对后面板中心位移和夹芯板比吸能进行了多目标优化. 优化后的后面板中心位移平均减小了约23.57%,夹芯板比吸能平均提高了约27.91%.