国外舰载设备抗冲击考核研究方法概述

舰艇在水下非接触爆炸中,舰载设备的抗冲击能力最弱,各海军强国十分重视舰载设备抗冲击考核研究工作.目前国外对舰载设备的考核研究主要通过冲击机试验、浮动冲击平台试验、仿真计算实验及实船爆炸试验四种方式进行.本文对国外舰载设备的抗冲击考核研究方法进行归纳总结,对国内开展舰载设备的抗冲击考核研究提供参考.     

国外潜艇抗水下非接触爆炸研究概述

潜艇抗水下非接触爆炸研究一项技术难度大、试验风险性高等特点,开展潜艇抗水下非接触爆炸研究具有十分重要意义。本文通过对国外潜艇抗水下非接触爆炸研究分析,可为我国下一步开展潜艇抗爆抗冲击研究提供了参考。     

水下爆炸试验工程系统研究

该文分别从技术和管理角度分析了水下爆炸试验工程任务,运用系统理论,阐述了水下爆炸试验结构及内在因素的相互关系,从而从整体上把握水下爆炸试验。在全面考虑爆炸试验可靠、安全的基础上,确保水下爆炸试验工程的整体优化,高效优质地完成任务,为进一步科学规划水下爆炸试验场的建设提供设计依据。     

实船水下爆炸冲击试验测量技术

实船水下爆炸冲击试验是舰船抗冲击技术研究的重点内容,测量技术是实船水下爆炸冲击试验中的关键技术.本文从实船水下爆炸冲击试验测量需求、测点管理、测量仪器参试要求、测量仪器冲击防护、测量导线布置、测量控制系统、测量数据初步处理以及测量数据库等方面对试验测量技术进行了较为全面的分析研究,构建了完整的试验测量技术框架,将为中国实船水下爆炸冲击试验测量技术的深入研究和测量工作的有效开展提供有力的参考和支持.     

舰载设备冲击试验系统研制现状和发展趋势

利用冲击试验系统模拟产生水下爆炸冲击环境是考核舰载设备抗冲击能力的重要手段.本文总结了国内外现有的和正在研制的各种冲击试验系统的主要性能和工作特点,分析了舰载设备冲击试验系统的发展趋势,指出尽快研制高速、重载、双波冲击试验系统是提高中国舰载设备抗冲击能力的重要途径.     

舰船水下非接触爆炸抗冲击技术综述

舰船水下非接触爆炸抗冲击技术是提高现代舰船生命力和战斗力的重要内容,也是一项多学科、多领域交叉的系统工程,正日益受到重视.本文对该技术的体系构成、主要特点、核心问题、关键技术及其发展趋势进行了全面总结,深入分析了舰船抗冲击技术的国外发展状况和中国的差距,提出了中国开展舰船抗冲击技术的主要方向,并强调将该技术与舰船研制进程紧密结合是提高中国舰船抗冲击性能的必由之路.     

水下爆炸近场载荷的试验与数值模拟

借助于小药量水下爆炸试验及数值模拟研究了水下爆炸近场载荷及其运动特性。试验在爆炸水箱中进行,采用同时分幅扫描超高速光电系统拍摄炸药爆炸后视场600 mm×600 mm以内的冲击波及爆轰产物演化过程。使用LS-DYNA软件的ALE方法计算了水下爆炸近场冲击波、爆轰产物气体运动特性,以及冲击波峰值压力和爆轰产物气体与水介质边界压力变化特性,数值模拟结果与试验结果有很好的近似。在试验和数值模拟基础上,提出了适用于水下爆炸近场的冲击波运动、峰值压力的变化规律,并建立了爆轰产物气体初期膨胀运动规律及压力变化。     

设备缓冲平台在水下爆炸载荷作用下冲击响应分析

 在水下爆炸舰船抗冲击试验中,缓冲平台是设备冲击防护的有效工具。为检测缓冲平台在爆炸载荷下的缓冲特性,用小型浮动冲击平台作为试验冲击载体,对缓冲平台和平台上设备的基础输入进行测量,并采用冲击谱分析方法进行处理分析,得到了缓冲平台冲击响应特性。试验分析结果表明,缓冲平台采用不同的阻尼比对平台设备冲击响应的影响较大;当设备的自身质量较大时,平台上设备响应谱会出现明显的谱跌现象;在设备抗冲击防护设计时,应当考虑设备质量及固有频率对冲击谱的影响,这样有利于减小设备抗冲击防护设计难度。     

单层隔振平台抗冲击性能试验设计与分析

以结构简化后的模块化平台作为研究对象,根据水下爆炸设备抗冲击试验设计标准,设计试验工况使其达到GJB150.18-1986规定的最严酷考核工况,对此单层隔振平台进行抗冲击试验并与设计谱输入下的仿真结果进行对比.结果表明:试验设计合理,最严酷工况下谱位移达到设计要求,试验后模块化平台模型外观完好,未出现塑性变形,模块化平...     

冲击载荷下船舶设备与船体结构一体化动响应研究

针对船舶设备在水下爆炸冲击环境下,其动态响应情况直接影响设备的工作性能和可靠性的问题.从系统耦合振动理论出发,基于设备与船体一体化抗冲击分析方法,采用数值模拟方法对水下爆炸条件下的船舶大型设备及船体结构进行冲击响应时域分析.研究结果表明,采用一体化分析方法的结果与实际试验吻合较好,同时通过确定合理的舱段长度,既可以减少计算规模,又能得到好的计算精度.     

关注舰艇生命力和战斗力:舰艇抗冲击技术研究

舰艇抗冲击技术研究始于19世纪。早在1860年,美国海军就开展了实船的船体抗爆试验。在第二次世界大战中,敌方水中兵器的水下爆炸冲击,造成了美国海军舰艇严重破坏,损失惨重,这使美国海军充分认识到要提高舰艇的生命力,不仅要改进舰艇的结构设计,而     

水下爆炸载荷下多层金字塔夹芯板动态响应研究

研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应规律和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义. 利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对双层金字塔点阵夹芯板进行实验,得到了其动态响应规律;结合ABAQUS流固耦合仿真对实验进行模拟,结果与实验误差较小,验证了仿真的有效性. 针对不同参数的多层夹芯板,利用仿真分析了其不同的响应规律,结果表明:多层夹芯板比单层夹芯板有更强的抗冲击性能;夹芯板面板总厚度一定时,拥有较薄前面板和较厚后面板的夹芯板抗冲击性能更强;对于三层夹芯板,其密度排列顺序为BAC和ABC时后面板变形更小,CBA排列的夹芯板抗冲击性能最弱.      

球形装药水下爆炸初始冲击波能量计算

文中运用流体动力学理论,水中冲击波理论,对某些工业炸药和单质炸药水下爆炸后爆炸气体产物与水交界面初始冲击波参数及初始冲击波能量进行了计算.计算结果可为炸药水下爆炸总能量提供依据.     

舰艇抗冲击试验仿真技术

舰艇抗冲击试验是检验舰艇抗冲击性能的有效方法,仿真技术作为舰艇抗冲击研究手段之一也具有显著特点,可以在仿真环境下对舰艇进行冲击试验.本文概述了国外舰艇抗冲击试验仿真技术发展的现状,结合国内开展的舰艇抗冲击试验介绍了中国舰艇抗冲击试验仿真技术,总结、分析了试验仿真技术特点及存在的不足,并展望了未来试验仿真技术应用.     

空中和水下爆炸时钢筋混凝土板动态响应对比分析

 利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立钢筋混凝土板在不同介质中（空中和水下）爆炸的数值模型,在对比分析爆炸冲击波在空中和水下传播特性的基础上,研究了空中和水下爆炸冲击波对钢筋混凝土板动态响应及损伤程度的影响,并对比分析了不同炸药量及起爆距离对钢筋混凝土板在空中和水下爆炸时动态响应的影响规律。研究表明,在近爆区域内,爆炸冲击波在空中和水下的传播特性存在较大的差异：在空中的传播速度较水下快,并且冲击波压力在空中衰减较水下快;但水下爆炸冲击波压力峰值较空中爆炸大很多,对钢筋混凝土板的潜在破坏能力较强。两种介质中爆炸时钢筋混凝土板的破坏形态对比分析,发现无论是迎爆面还是背爆面,同等炸药量及起爆距离下水下爆炸时混凝土板损伤程度均较空中爆炸时大。     

水下爆炸能量耗散特性分析研究

基于特征线理论得到了水中冲击波的近似传播规律,提出了炸药水下爆炸冲击波传播过程中的熵变及能量耗散特性的近似评估方法.使用该评估方法,对TNT和RS211两种炸药水下爆炸近场冲击波传播过程中的能量耗散进行了计算.研究表明,水下爆炸近场的冲击波超压峰值迅速衰减,熵增与能量损失主要发生在水下爆炸近场的10倍装药半径范围内.对于TNT和RS211两种炸药,20倍装药半径处水中冲击波的能量耗散分别约为水下爆炸总能量的34%和32%,与水下爆炸试验结果基本一致.     

水下连续爆炸声学特性分析

为了分析水下连续爆炸的水声学特性,采用具有统一时间间隔的多个爆炸单元进行水下连续爆炸试验及测量。根据测试获得的声信号数据,分析了水下连续爆炸冲击波的衰减及传播特性,研究了声信号的声持续时间、声压级和声能量。研究表明,水下连续爆炸会产生很强的声功率,声持续时间为连续爆炸单元的爆炸时间间隔之和。声信号的频率范围宽,其能量主要集中分布在频率24 k Hz以下,在低频段能量更大。说明水下连续爆炸作为功率高、频带宽、声持续时间长的水声声源,在水声干扰方面具有重要作用。     

水下爆炸研究现状及发展方向展望

水下爆炸研究带有明显的军事目的,在中国越来越受到重视.在对国内外及研究内容进行了归纳分类,并对水下爆炸能量释放及传播规律、水下爆炸毁伤机理与效应评估、水下爆炸测试技术、水下爆炸仿真技术4方面研究内容进行了综述.根据国内外研究进展,对今后水下爆炸研究内容及发展方向进行了展望.     

基于谱跌现象的舰船设计谱影响因素分析

目前舰船设备的设计谱谱值主要参照国外的军用标准,由于缺乏对标准制定原理的足够认识,导致设备的设计谱值未能与我国现阶段的抗冲击要求一致。针对现行的设计谱方法,首先通过多自由度系统的理论计算,并结合机械阻抗法介绍了设计谱中的谱跌现象;然后将简化设备安装于实际的舰船结构上,运用声固耦合法计算其水下爆炸下的冲击环境。通过实验得到在其他参数不变的情况下,设备的设计谱速度与质量、安装频率成反相关性,与理论推导规律一致,设计谱的确定必须充分考虑设备安装位置与设备自身特性的影响。     

用于建筑桥梁结构的爆炸环境模拟器

为考核建筑桥梁等基础设施抗爆炸冲击破坏的能力以及失效模式,提出一种能在实验室环境中模拟实际爆炸环境试验平台——爆炸环境模拟器,该装置利用液压高速大流量阀速度发生器作为能量转换装置和液压卸荷及限位技术,分别解决了冲击试验能量瞬间释放以及二次碰撞的控制问题.建立了具有间隙刚度时变非线性特性的工作机理动力学模型,并通过数值仿真试验预测爆炸模拟器的机械特性,考察在爆炸环境下模拟器所能达到的预期性能.结果表明:该爆炸模拟器响应速度高、调速性能好、可以产生符合冲击试验标准冲击脉冲;所构建数学模型可为实际爆炸环境试验平台的构建提供理论参考依据.