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舰船非接触水下爆炸动力学的理论与应用

舰船在战时执行任务过程中不可避免会遭到敌方武器的攻击而造成破坏。接触爆炸会造成舰船结构的破损同时殃及设备,而非接触爆炸一般并不击穿船体结构,却会造成船用设备大范围的破坏。二次大战以后,由于舰船任务的执行完全依靠大量的机械电子设备,而设备的抗冲击能力通常比船体弱,因此设备的抗冲击成为舰船抗冲击工作的重要内容。显然,研究舰船非接触水下爆炸的破坏效应对于提高舰船的生命力和战斗力具有重要工程应用价值。舰船抗水下非接触爆炸研究主要包括四个部分。即非接触水下爆炸的流场特征(水下爆炸载荷)、瞬态流场与结构相互作用所决定的舰船动响应分析方法、以弹塑性动变形响应分析为依据的舰船结构水下爆炸安全性评估与防护技术、以船体结构动响应为输入条件的船用设备冲击环境的确定方法及相应的设备抗冲击设计分析方法。其中自然包括理论研究、试验研究与工程应用技术研究三个方面。本文针对这四部分的内容,侧重于分析预报方法开展了系统的研究。水下爆炸载荷是舰船水下爆炸动响应的激  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

《苏州大学学报(自然科学版)》1987年01期
苏州大学学报(自然科学版)

多单元组合结构瞬态动响应分析在微型机上的实现

一、基本算法 复杂结构采用各种有限元(板、梁、杆、平面应力元等)离散化后,其结构动平衡方程可以写成 MU十CU十KU一尸(t)(1) 式中M、C、K—分别为结构总质量矩阵、总阻尼矩阵、总刚度矩阵 U—节点位移向量列阵 尸(t)—节点荷载向量列阵 这里需要说明的是由于在计算模型中引入节点主从关系及相对座标系的概念,(1)式中的各量均是建立在相对座标系集内,这里的节点位移向量是指相对座标系集中的控制位移向量. 直接积分法是一种通过数欣积分近似求解微分方程的方法,其体计算时把作用力的时间区间分成许多等分,然后在一些离散的时间点上算出有位移、速度、加速度三分量组成的状态向量.我们选择一种能使逐步积分保持无条件稳定的附1150。一0法来计算(l)式〔1〕.该方法是线性加速度法的扩展.它要求加速度在一更长的时间间隔t一t+e△t之内作线性变化,0)1.37.即假定U,十,一U,+ T0么t(U,十eJ,一U,)0簇丫簇O△t(2)显然,只要...  (本文共7页) 阅读全文>>

《科技创新导报》2013年06期
科技创新导报

沉底水下爆炸作用下舰船结构动响应数值模拟

水下爆炸问题涉及多个领域,整个过程十分复杂,使得大部分实际问题很难得到解析解。而随着计算机硬件和计算方法的不断发展进步,水下爆炸数值研究得到了各国军方和学术界的高度重视,可对关键问题进行重复细致的研究,已成为研究水下爆炸现象及机理的一项重要手段。程素秋[1]等通过试验和数值仿真方法对沉底爆炸载荷作用下圆柱结构响应进行了研究,将仿真结果与试验结果进行了比对,吻合度比较好。杜志鹏[2]等为预测沉底装药爆炸产生气泡的最大半径和脉动周期,在理论研究的基础上,通过AUTODYN软件数值模拟了水下刚性壁上装药爆炸产生气泡的运动规律,并将数值结果与理论结果进行了比对,吻合度较好。B.V.Zamyshlyayev[3]对沉底水下爆炸规律进行了研究,提出应将沉底爆炸简化为无限水域水下爆炸,将沉底载荷等效为无限水域载荷的107倍。姚熊亮[4]等利用SPH方法对沉底水雷爆炸威力进行了数值仿真,对峰值压力反射系数和爆炸流场参量进行了细致的研究,认为海底...  (本文共1页) 阅读全文>>

《南京航空航天大学学报》1950年60期
南京航空航天大学学报

非线性粘弹性结构鸟撞击动响应分析

非线性粘弹性结构鸟撞击动响应分析谢兰生(南京航空航天大学民航学院南京,210016)孙良新,范绪箕(南京航空航天大学飞行器系南京,210016)摘要着重探讨飞机风挡材料的本构关系对其动响应的影响。采用线弹性、线性粘弹性及非线性粘弹性本构关系,用解耦算法计算分析在冲击载荷作用下风挡的动响应。通过对比各种本构关系对风挡动响应的影响,得出在大冲击载荷作用时,只有采用非线性粘弹性的本构关系,数值结果才较为理想。关键词鸟撞击;动态响应;风挡;本构关系中图分类号:O34引言在运用解耦算法求解鸟撞击飞机风挡的动响应时,如何合理地选取载荷模型(包括力一时间函数与力的空间分布形式)和风挡材料的本构关系是一个非常重要的问题。风挡乌撞击的载荷模型主要根据鸟撞击刚性靶体试验的载荷测量结果与利用不可压无旋流的斜射流撞击刚性靶的数值结果建立的,一般选择正弦曲线或齿形曲线作为力一时间函数,载荷的空间分布则有线性或双线性等形式。风挡鸟撞击是一强冲击动力学问题,...  (本文共6页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

典型飞行器结构在热环境和随机载荷作用下的动响应研究

高速飞行器经受高温和强噪声等多场耦合环境,在这种恶劣的环境下高速飞行器的表面结构会经受一系列持续不断地高强度应力作用,这种不断变化的应力作用对于结构的破坏是很严重的。如果高速飞行器表面结构强度设计不当,会产生不利影响。现阶段存在的一般性常温相关实验方法对于新型号飞行器的研发不足以起到支撑作用,我们有必要做一些与高温和噪声联合的相关实验工作。本文对简单结构和复杂结构的动响应进行了一定的研究工作。本文首先对多自由度系统随机动响应相关的一系列的理论进行了梳理。说明了多自由度系统的随机响应分析的关键是求出系统的频率响应函数。通常对于多自由度系统的频率响应函数的求解分为直接法与模态叠加法这两种不同方法。然后对这两种方法的不同进行了比较。本文对平纹全哑光芳纶蜂窝板进行了单一噪声作用场激励下的动响应试验,高温和噪声作用场激励下的动响应试验,在高温和激振器激励的动响应试验。我们得到了蜂窝板一系列固有频率、动响应变化规律等相关信息。在相同的噪声激...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

《航空学报》1992年09期
航空学报

动态优化中的动响应高阶修改及灵敏度分析

对于有限元离散化后的刚度矩阵、质量阵与设计变量成线性关系的结构,Jawed‘’〕等提出了一种动态优化设计公式。本文定义了重分析变量这一概念,并通过重分析变量的引进,将此方法推广到刚度矩阵、质量矩阵与设计变量成非线性关系的结构。从而使得复杂结构动态设计成为可能。最后结合梯度投影法,进行了实例计算。l,分析变t的定义及动响应高阶修改第9期荣见华等:动态优化中的动响应高阶修改及灵敏度分析A529 最基本的结构动态优化设计问题: 求b=(bl,b:.…,b,)T min:W st:〔M〕{少}+〔K〕{y}={口(t)}(I) U台,墓U,,(U之,(落=一,2,……,d)(2) b令(b:(b蟹(试=1,2,……,k)(3) 式中,w为结构总重量;{Q(l)}为”维谐和外力;U,:是第,,个动响应幅值分量;k为设 计变量个数;d为动响应约束个数;b,为第落个设计变量;衅、醉为其上、下限;U之;、 U三,为U。,的约束上、下限;〔M〕和...  (本文共6页) 阅读全文>>