近爆载荷作用下液舱的吸能研究

李思宇; 李晓彬; 赵鹏铎; 胡翔

doi:10.3969/j.issn.1673-3185.2017.01.015

近爆载荷作用下液舱的吸能研究

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.01.015

1 武汉理工大学交通学院, 湖北武汉 430063;
2 海军装备研究院, 北京 100073

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（11302259）；非线性力学国家重点实验室开放基金资助项目（LNM201505）

详细信息

作者简介:
李思宇,男,1991年生,硕士生。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:596540197@qq.com

通讯作者:
李晓彬(通信作者),男,1971年生,博士,教授。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:lxbmark@163.com

中图分类号: U661.4;O38

Research into energy absorption of liquid cabin subjected to close-range explosion

1 School of Transportation, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China;
2 Naval Academy of Armament, Beijing 100073, China

摘要: 为研究近距爆炸载荷作用下液舱各部分的吸能情况，根据实验建立数值仿真模型，研究在有无液体、不同厚度比和不同水层厚度条件下舱室变形和各部分吸能的占比情况。结果表明，液体介质的存在改变了液舱的吸能模式，液舱总吸能主要受到舱室外壁厚度和水层厚度的影响，厚度比和水层厚度的变化对舱壁变形模式和爆炸能量在液舱各部分的占比有一定影响。对液舱各部分吸能机理的阐述，可作为液舱设计的参考依据。
- 近距爆炸 /
- 防护液舱 /
- 冲击 /
- 吸能
Abstract: In order to study the energy absorption of different parts of a liquid cabin under a close-range explosion, a fluid-structure coupling model is built on the basis of experiments, and the deformation of the bulkhead and energy absorption ratio of different parts of the liquid cabin are analyzed, in which the influence of the water, bulkhead thickness ratio and water thickness are also discussed. The results show that the existence of a liquid medium can change the energy absorption model of a cabin. The total energy absorption is mainly affected by the front bulkhead thickness and water thickness, and alterations to the bulkhead thickness ratio or water thickness can also affect the deformation model of the bulkhead and energy absorption ratio of different parts of the cabin. A logical explanation of the energy absorption mechanisms of the liquid cabin is proposed, and some useful suggestions for designs are given.
- close-range explosion /
- warship protective tank /
- shock /
- energy absorption

[1]	吉田隆. 旧海军舰船の爆弹被害损伤例いつぃて[J]. 船の科学,1990,43(5):69-73.
[2]	吉田隆. 旧海軍艦船の爆弾被害損傷例について——直撃爆弾および至近爆弾による損傷[J]. 船の科学,1990,43(6):62-65.
[3]	朱锡,张振华,刘润泉,等. 水面舰艇舷侧防雷舱结构模型抗爆试验研究[J]. 爆炸与冲击,2004,24(2):133-139. ZHU X,ZHANG Z H,LIU R Q,et al. Experimental study on the explosion resistance of cabin near ship-board of surface warship subjected to underwater con-tact explosion[J]. Explosion and Shock Waves,2004, 24(2):133-139(in Chinese).
[4]	张振华,朱锡,黄玉盈,等. 水面舰艇舷侧防雷舱结构水下抗爆防护机理研究[J]. 船舶力学,2006,10(1):113-119. ZHANG Z H,ZHU X,HUANG Y Y,et al. Theoreti-cal research on the defendence of cabin near shipboard of surface warship subjected to underwater contact ex-plosion[J]. Journal of Ship Mechanics,2006,10(1):113-119(in Chinese).
[5]	杜志鹏,李晓彬,夏利娟,等. 舰船防护水舱在接近爆炸载荷作用下响应的理论研究[J]. 船舶力学, 2007,11(1):119-127. DU Z P,LI X B,XIA L J,et al. Theory research on the response of the warship protective tank under near-by explosion[J]. Journal of Ship Mechanics, 2007,11(1):119-127(in Chinese).
[6]	张伦平,张晓阳, 潘建强, 等. 多舱防护结构水下接触爆炸吸能研究[J]. 船舶力学, 2011, 15(8):921-929. ZHANG L P,ZHANG X Y,PAN J Q,et al. Energy re-search about multicamerate defence structure subject-ed to underwater contact explosion[J]. Journal of Ship Mechanics,2011,15(8):921-929(in Chinese).
[7]	张婧,施兴华,王善. 水下接触爆炸作用下舰船防护结构中液舱影响仿真分析[J]. 天津大学学报, 2008,41(10):1238-1244. ZHANG J,SHI X H,WANG S. Numerical simulation analysis of liquid cabin of ship defensive structure sub-jected to underwater contact explosions[J]. Journal of Tianjin University,2008,41(10):1238-1244(in Chinese).
[8]	唐廷,朱锡,侯海量,等. 大型水面舰艇防雷舱结构防护机理数值仿真[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2012,33(2):142-149. TANG T,ZHU X,HOU H L,et al. Numerical simula-tion study on the defense mechanism of a cabin near the shipboard for large surface vessels[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2012, 33(2):142-149(in Chinese).
[9]	HENRYCH J. The dynamics of explosion and its use[M]. Amsterdam:Elsevier Scientific Pub. Co.,1979:218.
[10]	徐双喜. 大型水面舰船舷侧复合多层防护结构研究[D]. 武汉:武汉理工大学,2010. XU S X. Research on the composite and multilayer de-fensive broadside structure for large surface ship[D]. Wuhan:Wuhan University of Technology,2010(in Chinese).
[11]	陈长海,朱锡,侯海量,等. 近距空爆载荷作用下固支方板的变形及破坏模式[J]. 爆炸与冲击, 2012,32(4):368-375. CHEN C H,ZHU X,HOU H L,et al. Deformation and failure modes of clamped square plates under close-range air blast loads[J]. Explosion and Shock Waves,2012,32(4):368-375(in Chinese).

[1]	田阿利, 姚鹏, 傅梓轩, 赵元帅. SPS覆层船艏局部加强结构的抗砰击性能仿真分析 . 中国舰船研究, 2020, 15(4): 59-65. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01631
[2]	李增光, 赵辉, 周宁. 短路冲击作用下电力推进装置扭振计算与分析 . 中国舰船研究, 2020, 15(6): 60-65. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01902
[3]	苏智伟, 黄修长, 吴静波, 华宏星. 含负刚度动力吸振的混合隔振系统振动冲击响应特性分析 . 中国舰船研究, 2019, 14(1): 59-65. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01194
[4]	周欣, 王汝夯, 李冰, 周健. 水下非接触爆炸舰员抗冲击防护地板设计与试验 . 中国舰船研究, 2019, 14(3): 38-43,57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01352
[5]	陈鹏宇, 段宏, 侯海量, 焦立启. 爆炸冲击载荷作用下加筋板的变形吸能特性数值分析 . 中国舰船研究, 2019, 14(3): 66-74. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01376
[6]	周军, 梅志远, 周晓松, 李华东, 杨国威. 双壳体潜艇舷间多层阵列结构防护特性仿真分析 . 中国舰船研究, 2019, 14(Supp 1): 108-114,134. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01358
[7]	张磊, 杜志鹏, 吴静波, 计晨, 张春辉, 冯麟涵. 200 t级浮动冲击平台水下爆炸试验低频冲击响应数据分析 . 中国舰船研究, 2018, 13(3): 60-65. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01149
[8]	吴庭翱, 张弩, 侯海量, 吴国民, 周心桃. 水下接触爆炸下多舱防护结构载荷特性及动响应研究进展 . 中国舰船研究, 2018, 13(3): 1-12. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01051
[9]	赵延杰, 汪俊, 郝轶, 张伦平, 刘建湖. 飞片撞击冲击波载荷在液舱中的弥散效应 . 中国舰船研究, 2018, 13(3): 23-31. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01169
[10]	殷彩玉, 金泽宇, 谌勇, 华宏星. 耐压抗冲覆盖层在水下爆炸载荷作用下的冲击防护特性 . 中国舰船研究, 2018, 13(3): 46-52. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01203
[11]	吴林杰, 朱锡, 侯海量, 陈长海. 冲击载荷下舰船夹芯舱室结构动态响应及吸能特性 . 中国舰船研究, 2016, 11(6): 70-76,96. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.06.011
[12]	张振华, 牛闯, 钱海峰, 王媛欣. 六层金字塔点阵夹芯板结构在水下近距爆炸载荷下的冲击实验 . 中国舰船研究, 2016, 11(4): 51-58,66. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.008
[13]	孙登成, 郭君, 吴铭, 姬秀滨, 祝祥刚, 陈舸. 潜艇水下碰撞特性数值研究 . 中国舰船研究, 2014, 9(1): 105-110. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2014.01.015
[14]	赵留平, 陈娟, 刘世明. 爆炸破片穿透舰船舷侧防护水舱剩余特性研究 . 中国舰船研究, 2013, 8(6): 40-44,49. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.06.007
[15]	王超, 岳永威, 王奂钧. 水面舰船双层结构水下抗爆特性数值模拟 . 中国舰船研究, 2013, 8(1): 39-46,72. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.01.007
[16]	陈奇, 蔡龙奇, 李晓茜, 张博, 李玩幽. 短路故障时柴油发电机组隔振系统响应分析 . 中国舰船研究, 2013, 8(3): 66-72. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.03.013
[17]	袁东红. 多自由度刚体隔振系统冲击响应计算方法 . 中国舰船研究, 2013, 8(4): 64-67. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.04.011
[18]	沈晓乐, 朱锡, 侯海量, 陈长海. 高速破片侵彻防护液舱试验研究 . 中国舰船研究, 2011, 6(3): 12-15. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2011.03.003
[19]	隋智享, 孙宝国, 陈海燕. 舰船结构的水下非接触爆炸冲击响应计算研究 . 中国舰船研究, 2009, 4(1): 52-55. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.01.011
[20]	万育龙, 程远胜. 几种新型薄壁组合结构的轴向冲击吸能特性研究 . 中国舰船研究, 2006, 1(5-6): 15-18. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2006.06.004

2017-1-101_en.pdf

点击查看大图

计量

文章访问数: 64
HTML全文浏览量: 3
PDF下载量: 204
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

留言板

近爆载荷作用下液舱的吸能研究

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.01.015

作者简介:
李思宇,男,1991年生,硕士生。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:596540197@qq.com

通讯作者:
李晓彬(通信作者),男,1971年生,博士,教授。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:lxbmark@163.com

Research into energy absorption of liquid cabin subjected to close-range explosion

计量

近爆载荷作用下液舱的吸能研究

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.01.015

1 武汉理工大学交通学院, 湖北武汉 430063;

2 海军装备研究院, 北京 100073

作者简介:
李思宇,男,1991年生,硕士生。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:596540197@qq.com

通讯作者: 李晓彬(通信作者),男,1971年生,博士,教授。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:lxbmark@163.com

English Abstract

Research into energy absorption of liquid cabin subjected to close-range explosion

1 School of Transportation, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China;

2 Naval Academy of Armament, Beijing 100073, China

全文HTML

目录

留言板

近爆载荷作用下液舱的吸能研究

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.01.015

作者简介: 李思宇,男,1991年生,硕士生。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:596540197@qq.com

通讯作者: 李晓彬(通信作者),男,1971年生,博士,教授。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:lxbmark@163.com

Research into energy absorption of liquid cabin subjected to close-range explosion

计量

出版历程

近爆载荷作用下液舱的吸能研究

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.01.015

1 武汉理工大学 交通学院, 湖北 武汉 430063; 2 海军装备研究院, 北京 100073

作者简介: 李思宇,男,1991年生,硕士生。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:596540197@qq.com

通讯作者: 李晓彬(通信作者),男,1971年生,博士,教授。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:lxbmark@163.com

English Abstract

Research into energy absorption of liquid cabin subjected to close-range explosion

1 School of Transportation, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China; 2 Naval Academy of Armament, Beijing 100073, China

全文HTML

目录

作者简介:
李思宇,男,1991年生,硕士生。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:596540197@qq.com

通讯作者:
李晓彬(通信作者),男,1971年生,博士,教授。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:lxbmark@163.com

1 武汉理工大学交通学院, 湖北武汉 430063;

2 海军装备研究院, 北京 100073

作者简介:
李思宇,男,1991年生,硕士生。研究方向:结构安全与可靠性。E-mail:596540197@qq.com

1 School of Transportation, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China;

2 Naval Academy of Armament, Beijing 100073, China