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舰船波浪动弯矩统计分析

引言 我们考虑舰船总纵强度时,除了要作温差爵导应力和静水弯曲应力舒算外,还要言卜算波浪鱼载所引起的动弯矩值,它包括波浪弯矩和冲击振动弯矩两个部分。长期以来,舰船动弯矩的常规舒算是用简化模拟法来处理的。由于舰船在波浪上航行时所爵导的动弯矩变化赴程是随机过程,弯矩值的大小是随机变量,因此,值接利用兢舒方法来分析动弯矩,更能正确的表达波浪中船体强度的实质。1952年N.E贾斯澄(Jasler)提出用就舒法来研究舰船弯曲应力值。1956年后,各国相继发表了实船和模型栽脸抚舒分析报告,已取得了一定的成植,但还远不能满足实用的需要。近年来,各国正在大力开展这方面的研究工作,本文就孩裸题的主要尚题作一些舒渝。 (一)波浪动弯矩就补分析基础 毓舒学在波浪动弯矩方面的应用主要是:谱、分布函数及数字特征。 1.藉 谱已被广泛地用来描述平稳随机过程的内在桔构。所谓谱,系指能量相对于频率的分布,只要被研究的过程是稳定的,即在任何一段时阴:内研究其过程,...  (本文共15页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

船体水下爆炸冲击动弯矩理论与试验研究

水下爆炸、波浪砰击等冲击载荷会引起船体梁的总振动和冲击动弯矩,与静水弯矩、波浪弯矩叠加,可能危及船体总纵强度。目前,水下爆炸载荷时的船体总响应研究已有不少,大多着眼于船体总振动——鞭状运动,给出了船体冲击总振动的运动特性,但关于冲击动弯矩的讨论还不多,相关计算方法还不成熟。由于舰船设计过程中水下爆炸冲击动弯矩日益受到重视,因此本文关于冲击动弯矩的研究具有重要的工程意义和学术意义。己有的研究冲击动弯矩的文献主要基于理论方法、数值方法和小模型试验,实船实验数据极为稀少,因此文献中的方法很少经过实船验证。本文对船体水下爆炸冲击动弯矩进行理论及数值研究,依据实船试验数据进行了验证,采用经过验证的计算方法,分析了载荷工况、船体尺度参数、结构固有性质参数对冲击动弯矩的影响,具体内容如下:首先,简要介绍实船水下爆炸冲击测试试验,分析了冲击测试的测点总体布置方案。介绍试验数据的预处理方法,并对大量试验数据进行数据筛选、消除趋势项、平滑处理以及数...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

《兵工学报》2015年S1期
兵工学报

船体水下爆炸冲击动弯矩理论与试验研究

0引言水下非接触爆炸载荷通常分为冲击波和气泡脉动载荷,冲击波压力峰值高但持续时间短,而气泡脉动压力峰值较低但持续时间长,二者先后共同作用在船体上毁伤船体。前人对在水下爆炸载荷作用下船体的动态响应及动弯矩进行了不少研究。马锦华等[1]将水下爆炸载荷看作瞬时作用于船体的负荷,给出了船体变截面梁的一阶和二阶阵型的估算公式,并通过求解拉格朗日方程后进行数学处理得到船体动力弯矩的表达式。该方法对气泡脉动考虑不多,而且早期小型舰艇的动弯矩计算方法对计算目前大中型舰艇的动弯矩的精度有待于进一步分析。李玉节等[2]利用欧拉梁理论,用步进时域离散数值法求解运动方程得出了水下爆炸气泡激起的船体鞭状运动响应。该方法理论分析较严谨,但只有缩比船模试验的验证,没有给出动弯矩曲线,而且文献中没有经过实船试验的验证。朱锡等[3]采用静置气泡假说,通过船体梁引入惯性力与气泡载荷的平衡来求解舰船在近距爆炸气泡作用下的动弯矩。该方法采用的接触气泡假设与实际情况不符...  (本文共6页) 阅读全文>>

《舰船科学技术》2015年08期
舰船科学技术

水下爆炸作用下计及冲击动弯矩的舰船总强度分析

0引言就船体设计而言,对船体在各种海况状态下进行总强度校核时应该考虑尽可能多的可能出现的外载荷弯矩,从传统意义上而言外载荷弯矩一般包括中拱和中垂状态下的静水弯矩和波浪弯矩2种[1]。因此通常情况下均以以上2种弯矩作为总强度的主要考核对象。根据中远场水下爆炸载荷特点,爆炸载荷主要包括冲击波载荷及气泡脉动载荷2部分[2-3],冲击波主要造成船体局部损伤,而气泡脉动载荷则会导致舰船总体结构出现破坏[4-5]。实际上,军舰属于在战斗状态下需要承担作战任务的船舶,当其处于战斗环境中时,船体结构除了承受外部极端海况以外,还有可能遭受到水下武器的攻击。因此就舰船的总纵强度校核而言,计及水下武器的爆炸冲击对舰船产生的强度破坏十分必要。结合以往的海战实例以及实船爆炸试验可知,水下武器对舰船造成的总体破坏往往出现在气泡脉动阶段,轻者造成总体舰船设备和人员损伤,严重时使舰船丧失总纵强度甚至折断。这说明水下武器攻击舰船时会对舰船产生极大的总纵弯矩,而且...  (本文共6页) 阅读全文>>

《宇航学报》2017年03期
宇航学报

一种改进的飞行器动弯矩识别方法

0引言火箭等飞行器在飞行过程中会受到复杂外力的作用。在这些外力的作用下,飞行器结构会产生动响应。为了使火箭等飞行器在飞行阶段能够平稳安全地运行,通常需要对结构各舱段的设计提出一定要求,比如强度、刚度、稳定性等。为了提出准确的指标要求,通常需要建立完整的飞行器结构动力学模型,在一定的初始条件和外力作用下进行仿真模拟,计算出结构各舱段的响应,而后可以根据响应得到各截面的弯矩、剪力等信息。然而在实际运行过程中,火箭等飞行器结构受到复杂外力作用,完全模拟复杂工况非常困难,因此通过已有的飞行或试验数据进行内力识别可以作为重要的参考。对于飞行器设计而言,内力的大小与分布是关系到飞行器能否达到设计目标的重要参数。飞行器在飞行过程中无法直接测量内力响应,虽然可以通过仿真的方法模拟飞行器受力情况计算出结构的动态内力响应,然而飞行器飞行过程中所受外力亦无法实测,同时飞行器实际工况复杂无法完全模拟,因此,出现了一些利用结构响应进行内力识别的方法。当前...  (本文共5页) 阅读全文>>

《船舶力学》2007年04期
船舶力学

弹性浮板对水波的衍射与动弯矩分析

1引言近年来,海水表面上的浮板水弹性问题越来越引起了人们的关注。这些关注与目前许多海上浮动平台的工程设计背景有关,例如:人造陆地、机场、航天器发射基地等。由于这些物体的尺寸大,很难满足实验相似准则。因此,采用数值模拟研究浮板水弹性与水波散射问题具有重要意义。C.Wu等人(1995)利用本征函数,采用匹配渐近展开方法,研究了弹性浮板的水波动响应问题[1]。A.A.Korobkin(1995)采用数值和渐近展开方法,对水波中的浮板水弹性问题进行了研究[2]。T.I.Khabakhpashva等人(2002)基于水弹性理论[3-4]研究了在水面谐和波作用下平面浮板的水弹性特性问题。利用不同的基函数,对水动压力和平板挠度进行了近似数值求解。C.M.Linton等人(2003)采用复变函数留数定理,分析研究了有限水深半无限大冰层边缘的水波衍射问题[5]。Alex I.Andrianov等人(2003)针对无限水深、有限水深和浅水三种不同情...  (本文共9页) 阅读全文>>