| 舰船舱内空爆数值仿真方法研究 |
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| 引用本文： | 夏极,肖汉林,赵成,张志强,刘土光.舰船舱内空爆数值仿真方法研究[J].舰船科学技术,2016(11):8-13. |
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| 作者姓名： | 夏极 肖汉林 赵成 张志强 刘土光 |
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| 作者单位： | 1. 海军驻中国舰船研究设计中心军事代表室,湖北 武汉,430064;2. 中国舰船研究设计中心,湖北 武汉,430064;3. 华中科技大学 船舶与海洋工程学院,湖北 武汉,430074 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(10702022)；华中科技大学青年教师基金资助项目(0114140034) |
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| 摘 要： | 利用 Ansys/LS-DYNA 动力分析软件模拟大型水面舰船在舱室内部爆炸情况下船体结构的加速度响应情况。炸药及空气采用欧拉网格，船体结构采用拉格朗日网格，计算采用多物质ALE算法。数值模拟中对爆炸环境进行简化，以附连水质量代替水线面下方水介质对船体结构的影响。将不同尺寸网格计算出的冲击波载荷曲线与经典经验公式对比，得到数值仿真的合理网格尺寸。采用简化模型讨论2种边界约束条件对各层平台加速度峰值响应的影响，得到较为合适的约束条件。计算得到沿船长方向船体结构加速度分布并与实验结果相比较，数值仿真计算得到的加速度峰值与实验数据较为吻合，表明仿真中对于空爆载荷及约束条件等冲击环境的模拟合理。
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| 关 键 词： | 冲击波 加速度响应 空中爆炸环境模拟 ALE 算法 数值模拟 |
Numerical simulation method of vessel internal explosion |
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| Abstract: | Based on a vessel explosion experiment data, Ansys/LS-DYNA dynamic analysis software is used to simu-late the vessel acceleration response of internal explosion. The finite element modeling is built in Ansys with Lagrange grid, TNT dynamite and air with Euler grid. The multi-material ALE algorithm is adopted in calculation. The effect of water field is replaced by added mass of entrained water. The results of shock wave simulations are compared with the classic experi-ence formula and the reasonable grid division is given. Use simplified models to discuss the effect of boundary condition in acceleration to get more appropriate constraints. The analysis results show that it is feasible to use Ansys/LS-DYNA to simu-late the impact environment in air and analyze the dynamic response of vessels under this situation, which can provide a basis for shock resistance of the vessels. |
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| Keywords: | shock wave acceleration response blast shock wave ALE algorithm numerical simulation |
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