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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>>

东南大学
东南大学

噪声环境下结构中高频动响应分析方法研究

噪声环境下结构的动响应预示是航天器研制领域的一项重要研究内容。航天器服役时所处噪声环境的频率范围可达0~0000Hz,强度可达160dB以上。高强、宽频的随机声载荷可能会引起航天器薄壁结构声疲劳失效,以及航天器内设精密仪器设备失效,进而导致灾难性后果。准确、高效的声振响应预示技术能为航天器结构设计以及地面试验方案制定提供依据,开展准确、高效的噪声环境结构全频段声振响应预示技术研究对航天器的研制意义重大。现有声振响应预示方法大多只适用于特定频段,难以使用单一方法实现宽频声振响应预示。本文围绕先验模态类方法开展研究,在推动各方法发展的基础上,联合使用多种方法实现宽频声振响应预示,同时简化分析方法的前、后置处理过程。论文完成的主要研究工作包括:(1)开展基于对偶模态方程理论的中低频声固耦合响应预示研究。研究了模态截断对对偶模态方程方法中低频声振响应预示精度的影响。先后对典型平板/声腔耦合模型和加筋板/声腔耦合模型开展研究,基于采用不同...  (本文共185页) 本文目录 | 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>>

《振动.测试与诊断》2018年04期
振动.测试与诊断

基于非线性动响应的夹持松动特性研究

引言连接失效是工程结构承载性能降低的主要原因之一,尤其是重要连接部位的松动失效会造成严重后果。有效探测连接结构的连接状态,提供准确的诊断信息,对于系统的安全可靠运行意义重大[1]。由于连接状态影响结构的力学响应特性,目前连接松动检测技术通常基于测量声弹性效应、结构阻抗效应以及结构动响应等实现。基于声弹性效应[2-4]的方法,利用受夹持结构的声弹性特性会随夹紧力的变化而发生改变这一现象来检测结构的夹紧力。其优点是声发射信号的频率响应范围一般较宽,包含的信息量较大且易于识别,参数稳定性较好,可有效地对连接结构的状态进行辨识。缺点是对信号采集设备的采样频率要求很高,不但设备昂贵且高频信号易受噪声的干扰[5]。基于压电传感器的方法[6-8]是通过检测紧贴在结构上的压电陶瓷片的电阻抗(或导纳)来反映结构阻抗的变化,从而实现对基体结构上连接部位松动状态的识别。压电元件具有成本低廉、激励电压低和对复杂结构适应性强等优点,该方法的缺点类似于声弹...  (本文共8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>>