爆炸冲击载荷作用下加筋板的变形吸能特性数值分析

[目的]为研究加筋板结构在爆炸冲击波载荷作用下的变形吸能特性,[方法]利用有限元分析软件LS-DYNA模拟计算爆炸冲击波对固支加筋板毁伤作用下的变形吸能过程。以单向加筋板为研究对象,分析其变形吸能特性,得到加筋板的整体挠度和板格局部挠度,并利用两者比值来说明板格局部吸能与加筋板整体吸能的比例关系。[结果]结果表明,在爆炸冲击载荷一定的条件下,加筋板的整体变形随着相对刚度的增大而减小;板格局部挠度比值随着加筋板相对刚度的增大而增大;加筋板局部吸能与整体变形吸能的比例也随着其相对刚度的增大而增大。[结论]所提的无量纲相对刚度与挠度比的关系可为舰船抗爆及泄爆结构设计提供参考和思路。     

基于传递矩阵法的舰船塔式桅固有频率计算方法

根据舰船塔式桅的外形特征，将其简化为包含弹簧支撑和集中质量的变截面铁木辛柯梁，建立该组合动力系统总的传递矩阵，用简单的步进法和二分法求解频率方程，得到塔式桅的固有频率值。通过对该方法与有限元程序计算结果的比较，认为在舰船方案设计阶段用该方法估算塔式桅的固有频率将十分有效。     

CAD与船体中剖面优化设计

使用优化设计理论和ＣＡＤ技术完成船体中剖面优化设计是目前舰船方案设计阶段的新兴技术。在“七五”期间，我们完成了船体中剖面优化设计程序，该程序以ＧＪＢ为基础，汲取工程设计经验，在优化方法选取，约束条件设置，总体优化和局部优化处理等方面均更加贴近工程实际。本文概述了该程序的编制思路，处理手段和设计实例，并在更高层次上提出了改进意见。     

水面舰船塔式桅固有频率计算方法探讨

提出了水面舰船全封闭塔式桅振动固有频率的几种计算方法,并按照舰船不同设计阶段的特点,选取相应的计算方法,探讨了其各自的优缺点及适用性。     

美国航空母舰防护结构设计探析

为探寻美国航母的防护结构设计思路,对比分析了美国典型航母的防护结构设计型式和特点,结合武器装备的技术发展,分析了美国航母防护结构设计发展趋势。在此基础上,根据现代反舰武器的攻击特性和部分公开的美国核动力航母设计信息,推测了美国现代航母防护结构设计思想和基本结构型式。     

水下爆炸数值仿真

基于MSC.Dytran软件,通过一维球对称数值仿真模型,模拟了水下爆炸冲击波传递以及第一次气泡脉动过程,其计算结果与经验公式计算结果吻合较好,在此基础上讨论了网格划分方式、网格密度以及计算区域大小对计算结果精度的影响.通过一维模型与三维模型数值计算结果的对比,论证了基于一维球对称数值仿真模型,通过Remap映射技术进行三维模型数值仿真的计算方法.该方法在保证计算精度的同时较大地提高了计算效率,具有较强的工程应用价值.     

数值模拟现代水面舰船带自由面的湍流绕流场

为了研究带自由面的船舶湍流绕流场,选择了一艘ITTC推荐的公开船模作为模拟对象,数值求解RANS方程。此模型为带声呐导流罩和方形尾封板的复杂水面舰船。采用Ogrid块拓扑算法生成质量较高的纯六面体多块结构化网格,计算中采用RNG k-ε湍流模式和标准壁面函数,并使用VOF算法来捕捉自由面。空间离散采用QUICK格式,压力-速度解耦采用PISO算法。将阻力和波形的数值结果与实验数据相比较,总阻力系数误差约2%,船侧波形、船首自由面吻合良好,显示了CFD方法在船舶水动力学中预测带自由面湍流绕流场的有效性。     

船舶上层建筑端部应力状态试验研究

本文针对某船舯部上层建筑端部在航行中出现裂纹这一现象，运用相似理论设计了大比尺钢结构模型进行试验研究，测试了四种端部结构型式在同一载荷作用下端壁下缘垂向应力和水平应力以及端壁附近甲板的应力分布规律，得出了一些有价值的结论。     

水面舰船波浪弯矩计算方法研究

我国现行《舰船通用规范》适用于设计水线长不超过160m的水面舰船,当设计水线长在160～200m时,规范规定参照执行。随着舰船的尺度逐渐加大,波浪载荷的计算问题更加复杂。比较了4种规范的波浪载荷计算公式,并应用线性切片理论,采用短期和长期预报的方法,计算大尺度舰船的垂向波浪诱导弯矩值。因此,对于一定范围内的大尺度水面舰船,采用"通用规范"所得波浪载荷值计算船体强度还有一定安全性,并可运用多种计算方法合理选取波浪弯矩值。     

临时开口船体结构强度数值分析

为了分析临时开口船体的结构强度，采用有限元方法建立典型舱段的数值模型，结合相关强度校核规范进行计算，结果表明开口的船体结构的抗弯、抗扭方面的安全性必须引起重视。通过分析得到开口参数对开口的结构强度的影响规律，对实际船体结构的临时开口具有重要的工程参考价值。