大型水面舰艇防雷舱结构防护机理数值仿真
水面舰艇舷侧抗冲击防护结构形式初探
水面舰艇舷侧抗冲击防护结构形式初探李青;吴广明【摘要】利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA和ABAQUS对水面舰艇舷侧抗冲击防护结构形式进行了探讨.分别对传统单壳舷侧结构;双层舷侧结构;双层舷侧结构,舷侧边舱灌满水;双层舷侧结构,舷侧边舱注入一半水;Y型舣层舷侧结构共5种结构的抗远场水下非接触爆炸性能进行了对比计算分析.比较分析了这5种舷侧结构舰体及内部结构的加速度、速度及应力响应数值.研究表明,在远场水下非接触爆炸条件下,双壳结构的抗冲击性能比起传统单壳舷侧结构有很大的改善,而Y型双层舷侧结构的抗冲击性能则明显优于这两种结构.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2008(003)003【总页数】4页(P26-29)【关键词】水下非接触爆炸;双层舷侧结构;Y型舷侧结构;抗冲击性能【作者】李青;吴广明【作者单位】中国舰船研究设计中心,上海,201102;中国舰船研究设计中心,上海,201102【正文语种】中文【中图分类】U663.31 引言众所周知，舰艇不仅要有较强的作战能力，同时要有相应的生存能力，特别是在遭到敌方攻击时能够继续完成既定使命任务的能力。
舰艇设置防护结构的目的就是为了有效地抵御各种战术武器的攻击，保证舰艇在受到各种武器攻击时所产生的破损或毁坏程度能控制在允许的状态和范围内，从而提高舰艇的生存和作战能力。
为了提高水面舰艇的作战生命力，各国海军都在致力于这方面的研究，如改变舷侧结构的尺寸、在钢板上敷设复合材料等。
但是针对大型水面舰艇，除此之外，还在舷侧设置了多层隔舱来实现防护目的。
在作战过程中，舰体的舷侧结构是相对薄弱的环节，如遭受水下武器近距离攻击时，会导致舷侧结构局部塑性变形或者是根本性的破损；如是远距离攻击，也要遭受到水下爆炸物冲击波的作用，舰体会产生剧烈振动，使舰用设备不能处于准确的工作状态中，严重的情况下会使重要设备完全失效。
水下舷侧防护结构向来是水面舰艇防护结构的重点，二次大战期间海军强国曾对其做过系列研究[1]，由于保密的原因，该方面文献极少。
舰船水下爆炸数值仿真及抗爆结构研究
舰船水下爆炸数值仿真及抗爆结构研究现代战争中,对舰攻击武器的射程、精度和打击威力都有了极大提高,舰船面临的威胁日益严重。
提高舰船生命力一直是舰船结构动力学的重要研究课题之一。
为了增强舰船抗打击能力,至少需要完成三项复杂的工作:首先需要对作用于舰体的爆炸载荷进行研究,分析爆炸压力场的传播和分布特性;其次是深入研究和理解舰船结构在爆炸载荷作用下的响应破坏机理;最后是探讨提高舰船结构抗爆能力的有效途径,提出切实可行的抗爆措施。
舰船爆炸问题按爆炸源划分,可以分为空中爆炸和水下爆炸两类;按与船体的相对位置关系可以分为接触爆炸和非接触爆炸。
爆炸是炸药在极短的时间内,化学能量的剧烈释放过程,舰船在爆炸载荷作用下的响应具有高度非线性特征,并涉及到材料的失效破坏。
同时流固耦合问题在舰船爆炸计算中不容忽视。
因此试图通过建立精确的数学模型而使得舰船爆炸问题得到完全解析是不可能的。
目前可行的方法是实验研究和数值仿真研究。
特别是近十年来,数值仿真技术得到了飞速发展,舰船爆炸问题的数值仿真已经能够实现。
另一方面,由于舰船爆炸实验费用巨大,不便于进行系列实验研究,从而分析总结规律,而且爆炸实验的实施也存在相当的难度,因此数值仿真研究已经发展成为舰船爆炸的主要研究手段之一。
本文通过对显式非线性有限元技术的消化吸收,对舰船水下非接触爆炸进行了数值仿真研究。
归纳了相关的数值仿真计算理论,总结了数值仿真中的关键技术。
对炸药爆轰理论以及数值计算方法进行了阐述,研究了水下爆炸冲击波流场的传播及其分布特征,分析了爆炸流场与水中结构物的相互耦合作用,并在此基础上,对水下非接触爆炸冲击波载荷作用下舰船结构的响应和损伤机理进行了研究,提出了新型抗爆炸吸能结构形式,对其抗爆吸能特性进行了评估。
本文主要研究工作及结论如下:1.对数值仿真计算的相关理论进行了归纳总结,在舰船水下爆炸数值仿真计算中,结构宜采用Lagrange单元描述,爆炸流场宜采用多材料Euler单元描述,两者之间采用流固耦合算法加以连接。
舰艇机械设备冲击响应仿真建模计算方法综述
１．１
式使用模态叠加法的增景模态叠加法。增最模态叠 加法的主要优点是频率和振型是不断变化的以适应 系统的瞬态动力特性。与下文中将要提到的伪力法 相比，它不需要把非线性项作为伪力进行处理”ｑ１。 江国和”ｏ将增量模态叠加法引入到带有限位器的单 层隔离系统和浮筏隔振系统的冲击响应计算之中，并 与试验结果进行了比较。对于非线性系统，如果把阻 尼和刚度矩阵分成线性和非线性２部分，并把非线性 部分作为伪力矢量从系统运动微分方程的左边移至 右边，使得微分方程的左边仍然具有线性形式，这样 仍可采用模态迭加法。Ｊ．Ｅｄｗａｒｄ Ａｌｅｘａｎｄｅｒ采用这一 伪力法（Ｐｓｅｕｄｏ—Ｆｏｒｃｅ Ａｐｐｒｏａｃｈ，ＰＦＡ），计算了带有非 线性刚度的两自由度系统的冲击响应¨－。 １．２动力分析方法（直接积分法） 机械设备按其质鼍、弹簧、阻尼系统模型化，根据 动力学原理建立运动方程式，进行系统激励和响应计 算，根据冲击的性质，又可以分为阶跃速度法、规则形 冲击计算和不规则形冲击计算（包括Ｄｕｈａｍｅｌ积分 近似计算和相平面图解法等）¨－。这种分析方法，一 般适合于单自由度系统或多自由度简单系统的冲击 响应理论分析。与模态叠加法相比，直接积分法对线 性和非线性系统都适用，且对阻尼矩阵不要求具有解 耦特性。常用直接积分方法有线性加速度法、 Ｎｅｗｍａｒｋ—Ｂ法、Ｗｉｌｓｏｎ一＠法、Ｈｏｕｂｏｈ法等。就求 解方法的适应性而言，线性加速度法和Ｗｉｌｓｏｎ一＠法 不如Ｎｅｗｍａｒｋ法，后者计算量比较小，而且数值稳定 性容易保证。
Ｄｅｓｉｇｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｍｅｔｈｏｄ，
分作为伪力矢量从系统动力学方程的左边移到右边， 使得方程左边仍然具有线性形式，这样可采用冲击响 应谱方法。Ａｌｅｘａｎｄｅｒ采用这种伪力法计算了带有非 线性刚度的两自由度系统的冲击响应。对于输入是 时间历程载荷的非线性系统，应用伪力法能很好的实 现模态叠加，但输入是冲击谱时，还需要把冲击谱转 化成相应的合成时间序列，Ａｌｅｘａｎｄｅｒ给出了合成方 法，也指出了合成方法存在的问题¨“＂’。 ＤＤＡＭ方法可以分析高阶的破坏模式，但它具有 很大的局限性，如只能分析线弹性安装的设备；只能 分析设备的线弹性破坏；安装基础的弹性变形的影 响、设备重量的影响等必须由试验数据得出；不能考 虑临近设备和船体输入对冲击输入的影响；只能考虑 单向冲击。针对ＤＤＡＭ方法只能考虑单向冲击的情 况，刘建湖推导给出了三维ＤＤＡＭ方法的计算公式， 同时，他对各阶模态计算结果的合成方法进行了精度 研究，并对密集模态的合成问题进行了讨论。三维 ＤＤＡＭ方法能分析三维结构在非冲击方向的耦合响 应，但是，ＤＤＡＭ方法不适合于分析以密集模态响应 为主的设备冲击强度，ＤＤＡＭ方法是一种近似方法， 即使在非密集模态情况下，在一定条件下其合成过程 中也能产生４０％的误差旧１。
水面舰船集防系统的超压值仿真分析
在 NBC 污染环境下至少运行 36 h 的防护能力［4］。 统计结果表明， 现代舰船执行任务的时间一般超
对 NBC 污 染 环 境 ， 水面舰船必须设置集防系统， 用以保障水面舰船集防区的环境安全。该集防区 应具有密闭和正压的特点， 集防区设定的正压值 即为集防系统超压值。超压值过高， 则舰船的空 调系统配置需随之提高， 同时也将影响舰员的舒 适性； 超压值过低， 则 将 不 能 有 效 抵 御 外 来 NBC 污染物的入侵。 目前， 国内外学者针对集防系统开展了广泛 的研究工作。杨光等［5］通过对波浪动压值、 重力、 惯性力、 静水压等因素导致的结构形变进行仿真， 分析了舰体集防区对外通道的结构变形和气密门 密封圈的接触压力分布情况， 但并未得出具体的 集防系统超压值， 也未从空气动力学的角度分析 集防系统超压值的设定原则。林芃等［6］指出我国 舰船在有限防护区域的超压可达 250～ 400 Pa， 波 动范围为控制指标的 ±20% ， 但并未进行详细的分 析论证。在欧美相关的海军设计规范中， 集防系 统 超 压 值 一 般 设 定 为 300～ 500 Pa［7-9］， 而国内尚 未开展这方面的分析论证工作。因此， 本文拟结 合我国水面舰船的技术发展现状， 通过理论和仿 真的方法对全舰集防系统超压值进行分析论证， 提出具体的超压设定值， 用以为集防系统优化设 计提供参考。
NBC） 武器的发展愈演愈烈， 已 有 30 多 个 国 家 宣
［1］
目前， 核生化 （Nuclear， Biological and Chemical，
称拥有化学武器 。未来， NBC 武器有可能在战 弹 头 的 污 染 面 积 可 达 2.288×10 m
9
争和恐怖袭击中投入使用， 并导致难以预估的严 重后果。例如， 一枚携带肉毒杆菌的飞毛腿导弹
防雷舱结构在聚能装药水下爆炸作用下的毁伤研究
防雷舱结构在聚能装药水下爆炸作用下的毁伤研究王长利;马坤;周刚;初哲;王可慧;陈春林;赵南;李名锐;冯娜【摘要】通过实验以及数值模拟,开展了防雷舱结构在聚能装药水下爆炸作用下的毁伤研究,探讨冲击波在多介质结构中的传播规律及其对结构的毁伤机理.结果表明:相同爆炸当量条件下,爆破型装药仅对空舱产生破坏,防雷舱的多介质复合结构对冲击波具有较强的衰减作用,聚能型装药形成的侵彻体可造成液舱前板及后板的穿孔,孔径约为装药直径的1/3～1/2.加宽液舱以及加厚液舱后板可以增强防雷舱的抗爆能力.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】10页(P1145-1154)【关键词】防雷舱;聚能装药;水下爆炸;毁伤【作者】王长利;马坤;周刚;初哲;王可慧;陈春林;赵南;李名锐;冯娜【作者单位】西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安710024【正文语种】中文【中图分类】O347.5为了提高现代舰船的抗爆抗冲击能力，保证舰船在受到水下兵器攻击条件下所产生的破损或毁伤程度被控制在允许的范围内，通常在舷侧设置防雷舱结构[1]。
针对防雷舱的抗爆机理、毁伤模式以及设计优化，已有了大量研究。
朱锡等[2]、张振华等[3]、盖京波[4]、张婧[5]针对空舱+液舱+空舱的防雷舱结构，研究了抗冲击防护方法与抗爆机理，徐定海等[6]通过实验分析了膨胀舱及液舱对载荷的衰减作用。
孔祥韶等[7]研究了破片在液舱中的运行规律以及液舱对破片的防护机理。
伴随着聚能型装药的使用，聚能装药对舰船的威胁与日俱增[8]。
聚能装药在水中爆炸会产生高速侵彻体、冲击波以及气泡载荷，多个载荷共同作用于结构，将对结构造成严重毁伤。
大型水面舰艇舷侧防护结构内爆的数值模拟研究
大型水面舰艇舷侧防护结构内爆的数值模拟研究在现代海战中,随着反舰武器命中精度的提高和爆炸威力的增强,大型水面舰艇遭受反舰武器攻击的概率和破坏程度也随之增大。
舰船被动防护结构是其最后一道防线,防护结构是否安全可靠直接关系到舰船的生命力。
本文针对反舰武器战斗部在大型水面舰艇舷侧多层防护结构内部爆炸,采用理论分析和数值计算相结合的方法开展研究,主要研究内容与结论如下:(1)研究了空中爆炸冲击波的产生及传播规律。
应用非线性动力学软件MSC.DYTRAN,对空中爆炸冲击波传播的全过程进行数值模拟,计算结果与经验公式吻合,验证了软件和仿真方法的可行性和准确性。
讨论了不同的炸药状态方程对空中爆炸冲击波计算结果的影响。
得出相关结论:在模拟爆炸冲击波在空气中传播时,可按能量相等的方法将炸药模拟为高压气体球,采用Gamma律状态方程和ROE求解器,将得到更准确的结果。
(2)在一定假设的基础上推导板架在爆炸冲击波作用下响应的理论表达式,结合算例与相关文献试验进行对比。
考虑到反舰武器攻击舰船防护结构的特点,研究了板架的受载范围,建立合适有限元模型分析板架在爆炸冲击波作用下的塑性响应模式。
(3)对舰船舷侧多层防护结构在爆炸载荷作用下的破坏进行了研究,实现了反舰武器战斗部装药在舰船舱室内爆过程的数值仿真。
针对角隅结构设计四种连接形式,分析在爆炸载荷作用下各种角隅形式的舱室结构破坏模式,并提出抗爆性能较好的角隅加强结构形式。
(4)模拟了100kg TNT装药爆炸时空气流体与结构非线性耦合响应的动态过程及破坏特征,在分析的基础上提出防护结构的合理设计思路。
在泻爆舱设置合理的泻爆孔及较薄弱的舱壁结构,引导爆炸冲击波顺船长方向传播,将会很大程度的减小冲击波向内层舱室传播。
(5)实现了装药与壳体流固耦合产生破片的爆轰过程数值模拟,研究了反舰导弹战斗部爆炸后破片分布规律、速度特性以及考虑破片能量时冲击波的强度。
得出如下结论:从破片质量分析的结果来看,战斗部爆炸时0.1～1g之间小质量破片占大多数;破片的速度均在2240～2334m/s之间,与破片质量大小无关。
水面舰鱼雷防御仿真系统研究
。水面舰鱼雷防御仿真系统的
水面舰鱼雷防御仿真系统， 系统包括攻击方［18］的舰 艇、 鱼雷， 防御方的水面舰、 对抗器材， 公共方的导 演台［19］、 三通道视景系统［20］、 海洋声信道［21］、 SQL 数 如图 1 所示。 据库服务器及 RTI 仿真服务器［22~23］， 系统硬件组成
对仿真系统中的各参战实体的三维模型、 海洋 环境以及特殊效果 （爆炸、 声波、 海浪、 尾流等） 进行 建模， 并建立相应的三维模型数据库以及场景声效 数据库， 使整个鱼雷防御试验仿真过程可以采用虚 拟现实的方式逼真地演示出来。同时， 能够对各个 仿真实体的工作状态、 相关参数以及作战态势以曲 线、 图、 表等方式进行实时地显示。 2） 鱼雷防御动态试验模拟 在攻防双方参数给定的条件下， 能够实现采用 典型软杀伤对抗器材［11~12］ （噪声干扰器、 尾流模拟
2
刘征宇等： 水面舰鱼雷防御仿真系统研究
总第 280 期
2
水面舰鱼雷防御仿真系统功能分析
水面舰鱼雷防御仿真系统主要完成水面舰艇
［9~10］
方案的优选提供依据。
3
水面舰鱼雷防御仿真系统设计
为研究对抗尾流自导鱼雷的作战效能， 建立了
采用软、 硬杀伤对抗器材防御线导 + 尾流自导鱼雷 的对抗效能评估 功能描述如下： 1） 水面舰鱼雷防御系统仿真演示
重要的意义， 因此， 如何提高鱼雷防御的技术水平 已经成为世界各国海军竞相发展的重要任务 。 近几十年来， 美、 意、 英、 法、 俄等国的海军投入了大 量的人力、 物力和财力， 研究如何有效提高反潜和 反鱼雷能力
［2~5］ ［1］
景， 建立了水面舰鱼雷防御仿真系统这一仿真试验 平台， 在此基础上研究潜艇发射尾流自导鱼雷攻击 水面舰艇， 水面舰鱼雷防御系统采用软、 硬杀伤对 抗器材实施对抗这一过程的仿真与作战效能评估， 为优化水面舰水声对抗系统方案设计以及对抗器 材的研制和改进提供有价值的参考依据。
水面舰艇运动仿真模型研究
水面舰艇运动仿真模型研究I. 前言1.1 研究背景与意义1.2 国内外研究现状1.3 研究目的与研究方法II. 水面舰艇运动仿真模型的建立2.1 船体运动方程的推导与分析2.2 舵面控制方程建立2.3 风浪扰动模型的建立2.4 噪声模型的建立III. 仿真模型的验证及精度分析3.1 运动数据采集与处理3.2 敏感性分析3.3 精度评价方法IV. 船艇行驶控制策略研究4.1 船舶航迹规划算法4.2 船艇动力系统控制策略4.3 船艇转向稳定性控制策略V. 实验验证5.1 实验系统设计与参数设置5.2 实验数据分析及结论5.3 实验结果的评价与分析VI. 结论与展望6.1 研究工作总结6.2 研究成果与创新点6.3 研究不足与展望6.4 研究方向的建议注：英文标题为：Research on simulation model of surface ship motionI. 前言1.1 研究背景与意义水面舰艇是现代海军的主力装备之一，具有作战、巡逻、救援等多种重要任务。
水面舰艇的运动特点往往受到水流、风浪、噪声等多种外界因素的影响，因此对其运动进行仿真研究，可以为舰艇的性能评价、控制策略制定、系统集成等方面提供重要参考和支持。
目前，国内外已有不少针对水面舰艇运动仿真模型的研究，主要集中在船体运动方程的建立、控制算法的设计和模型的精度验证等方面。
但在实际应用中，仍然存在一些问题，例如模型精度不够高、仿真效率较低等，需要进一步完善和优化。
因此，本文对水面舰艇运动仿真模型的研究具有重要的现实意义和科学价值。
1.2 国内外研究现状国外在水面舰艇运动仿真模型方面的研究已经比较成熟，主要涉及船体运动方程的建立、各种扰动因素的模拟、控制算法的设计等方面。
例如，美国、日本等发达国家的海军部门和船舶研究机构都在这方面进行了大量的研究工作，取得了一定的成果。
而国内的水面舰艇运动仿真模型研究相对落后，一些相关的研究工作主要集中在船舶气动力、流动噪声等方面，水面舰艇运动仿真模型的研究相对较少。
舰船雷电防护
舰船雷电防护1.研究背景舰船在海平面上航行时，当遇到比较恶劣的雷暴天气，与平坦的海平面相比，舰船自然就成为了诱导带电云层放电的唯一的突出物，因此航行在海上的舰船受到雷击的机会就比较多。
对于大型舰船，太高的避雷针安装在桅杆上从结构和总体性能上不现实，桅杆上的避雷针可能无法对全船进行保护，离桅杆较远的短波鞭状直立天线、桅杆横桁两端较高的超短波天线、桅杆顶部的雷达天线都是容易受到雷电袭击的部位。
雷电对舰船的作用包括直接效应和间接效应。
直接效应指雷电直接击中舰船，雷电流传导产生巨大的电磁效应、热效应、机械效应等对舰船结构、组件及设备造成的破坏。
间接效应指不管雷电是否直接击中舰船，雷电通道对周围设备都会产生电磁脉冲干扰，在电气电子设备端口及线缆上产生瞬态感应，造成设备的失效或损坏。
舰船一旦受到雷击，舰船的结构、组件、部件、设备以及人员将会受到严重危害。
现代舰船通信导航设备中大量应用了电子信息设备和精密仪器设备，而这些设备的耐过高压的能力比较脆弱，一旦遭到雷击，将会损坏，造成系统瘫痪，给舰船安全航行带来极大影响。
目前国内关于舰船雷击的研究还停留在理论阶段，主要包括雷电对舰船的直接、间接效应以及雷电防护设计。
我国GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中，明确要求“电子信息系统应采用外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护”。
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》规定避雷针防护区域采用滚球法评估。
GJB4000-2000《舰船通用规范》规定了舰船避雷针的材料、长度和直径，及其与桅杆的连接，避雷针保护半径的计算，避雷针的接地装置。
GJB 1389A-2005《系统电磁兼容性要求》也明确要求：对于雷电的直接效应和间接效应，系统都应满足其工作性能的要求。
当在暴露状态下，经受一个邻近的雷击以后，或者贮存条件下经受一个直接雷击以后，军械应满足其工作性能要求。
在经受暴露条件下的直接雷击期间和以后，军械应保证安全……符合性应通过系统、分系统、设备和部件（如结构件和天线罩）及试验、分析或其组合来验证。
近水面水下爆炸作用下舰艇结构损伤数值仿真
图 ２ 舷侧舭部板架模型示意图
２．２ 试验工况 板架模型试验在海军工程大学爆炸试验筒内 进行 试验工况见表 １．
表 １ 板架模型试验工况载荷参数表
ＴＮＴ 装 模型吃水／ｍ 药量／ｋｇ ０．４ ０．２ ３０ １ ０．７１ 攻角／度 装药爆距／ｍ 装药沉深／ｍ
２．３ 试验结果 板架模型在外板迎爆面出现明显内凹变形 形 状为纵向凹坑状 中间深 两端较浅． 模型最大变 形在中部舱段迎爆面 ３ 号和 ５ 号肋骨之间． 变形结 果经过测量 最大值为 ２４ ｍｍ 在 ３ 号和 ４ 号肋骨 之间． 外板变形在两个舱壁处被隔断．
这种反射属于线性反射采用声学近似处理已经足够精确区属于非线性反非线性的影响区大于冲击波正相作用时间的20而小于100冲击波波头的压力不受影响非线性影响不可忽视区的非线性影响非常大稀疏波的波头完全赶上直达入射波击波的波头压力有所减小冲击波的能量受到较大程度的削弱
第 １５ 卷 增刊 计 算 机 辅 助 工 程 Ｖｏｌ． １５ Ｓｕｐｐｌ． ２００６ 年 ９ 月 ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＡＩＤＥＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｓｅｐ． ２００６
令k =
则测点 Ａ 处的水下爆炸冲击波峰值压力为
Pm = Pm ( r ) 3 k
ｒ
假设水域中有一测点 Ａ 距爆心 Ｏ 点的距离为 距爆心镜像 O′ 点的距离为 r ′ 球形药包的半径 测点 Ａ 的压力 即测深 为 ｈ 爆心 Ｏ 点到测点 Ａ 点的水平距离为
为 r0 ． 爆心 Ｏ 点的深度 即爆深 为 Ｈ Ａ 点的深度 Ｌ 可取以下无量纲量
图 ５ 板架变形情况数值仿真结果
测
（ｂ） 俯视图
点 Ａ 处于区域 中 按照公式 １ 进行计算 得到 的载荷压力 时间方程及正压作用时间输入 ＭＳＣ Ｄｙｔｒａｎ 进行计算． ２．４．２ 数值计算结果 图 ５ 所示为数值计算结果云图 图中显示的是 板架最终变形情况． 模型中部舱段最大变形在两个 舱壁之间 最大值为 １８．７ ｍｍ． 变形在两个舱壁处 ４ 号和 １２ 号肋骨 被隔断．
水下舷侧防雷舱结构防护效能评估方法研究
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｅ ｄ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂｌ ｉ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ
第８ 卷 第３ 期 ２ ０ １ ３ 年６ 月
中
国
舰
船
研
究
Ｖｏ １ ． ８ Ｎｏ ． ３
Ｃｈ ｉ ｎｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕｒ ｎａ ｌ ｏｆ Ｓｈ ｉ ｐ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ３ １ ８ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ０ ５ 网络 出版 地 址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ４ ２ ． １ ７ ５ ５ ． Ｔ Ｊ ． ２ ０ １ ３ ０ ４ ０ ２ ． １ ６ ０ ３ ． ０ ０ ７ ． ｈ ｔ ｍｌ
水下舷侧 防雷舱结构 防护效能评估方法研究
侯海量 ， 张成 亮 ， 朱 锡
海军 工程 大 学 舰 船 工 程 系 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ３防雷 舱 结 构 的 防 护 效 能 ， 基 于 动 力 学 和 能量 原 理 提 出 防 雷 舱 结构 防护 效 能 评 估 的 基 本 思 路及 方法 。利 用 高 速 破 片 的穿 甲能 力 和 在 不 同 介 质 中的 速 度 衰 减 规 律评 估 液 舱 吸 收高 速 破 片 的效 能； 根 据 波 动 理 论 和 能 量 原 理 确 定 高 速 碎 片 以及 爆 炸 产物 对 液 舱 内壁 的 冲击 载 荷 ， 并 结合 能量 原 理 提 出液 舱 内 壁 的 破 损 判 别 准 则 。对 典 型 防 雷 舱 结 构 模 型 的液 舱 吸 收效 能 和 液舱 内 壁 防 护 效 能 进 行 计 算 评 估 ， 评 估 结 果 与 模 型试 验结 果 吻合 良好 。
水面舰艇鱼雷防御作战过程仿真研究
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｏｐｅｄｏ Ｄｅｆｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗ ａｒｓｈｉｐ
ＬＩＵ Ｆｅｎｇ，ＴＩＡＮ Ｆｅｎｇ （Ｄａｌｉａｎ Ｎａｖａｌ Ａｃｅｄｅｍｙ，Ｄａｌｉａｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ １１６０１８，Ｃｈｉｎａ）
Ａ ＢＳＴＲＡＣ Ｔ ：Ｔｈｅ Ｔｏｗｅｄ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｙ ａｎｄ Ｒｏｃｋｅｔ－Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｙ ａｒｅ ｃｏｍｍｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ａｎｔｉ－Ａｃｏｕｓ－ ｔｉｃ Ｈｏｍｉｎｇ Ｔｏｒｐｅｄｏ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｏｒｃｅｓ． Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｔｈａｔ ｕｓｉｎｇ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｙ ｍａｙ ｍｉｓｌｅａｄ ｔｈｅ ｔｏｒ ｐｅｄｏ ｔｏ ｔｈｅ ｗａｒｓｈｉｐ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｌｏｔｓ ｏｆ ａｒｇｕｍｅｎｔｓ ０ｎ ｉｔ． Ａｎｄ ｔｈｉｓ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ ｏｎｌｙ ｂｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒｏｄｉ· ｔｉｏｎａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ，ｗｅ ｓｈｏｕｌｄ ｓｔａｒｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｒｅｓｅａ ｒｃｈ ｏｎ
２ 鱼 雷 防御作 战原 理 通 常情 况下 ，水 面舰艇 在接 到鱼雷 报警 后 ．使 用拖 曳声
诱饵 和火箭 助飞声诱 饵对 抗来袭 鱼雷 。火箭 助飞声 诱饵 和 拖 曳声诱饵联合 对抗 来袭鱼雷的过程 ，实际上 是一个鱼雷 对 舰艇 和声诱 饵搜 索 、捕获 和追踪 的过 程 ：在航行 过程 中鱼 雷 会 对其航向前 方 的一定 扇 面实 施 搜索 ，发 现 目标 后立 即追 踪 。如果 目标为舰艇 。鱼雷在 其航 程范 围 内追 上舰艇 则 为命 中 ：如果 目标为诱饵 ．鱼雷在到达诱饵后 并不能击毁 诱饵 ，而 会 穿过诱 饵并进行丢失 目标后 的再搜索 ，直至航程 耗尽 。
水面舰艇纯机动规避被动声自导鱼雷效能仿真分析
∗收稿日期：2020年7月13日，修回日期：2020年8月25日基金项目：海军重点预研项目（编号：3020204050101）资助。
作者简介：魏元奥，男，硕士研究生，研究方向：对抗装备仿真与效能评估。
褚福照，男，高级工程师，研究方向：阵列信号处理与水声对抗系统仿真。
朱代柱，男，研究员，研究方向：声纳信号处理与水声对抗系统仿真。
1引言随着我国多批量新型号军用舰艇的建造以及逐步的装备相关部队，海军正加快发展成为一支舰艇种类基本齐全、可实现多兵种作战的较强的海上军事力量［1］，舰艇多兵种作战能力的进一步提升为我国海军的战略性转型提供了必要的保证。
与此同时，随着潜艇隐身技术的不断进步，以及鱼雷向着大航程、低噪声和智能化的方向发展［2］，我国面临的水下威胁与日俱增，因此加强舰艇对水下鱼雷尤其是潜射鱼雷的防御能力十分重要。
鱼雷作为一种用来攻击水面舰艇的主要水下武器，其中潜射声自导鱼雷具有高航速、射击阵位广、发射后潜艇即可躲避搜索等特点［3］，因此常被潜艇用来攻击水面舰艇。
在对抗声自导鱼雷的多种方式中，水面舰的机动规避方法对于对抗水下鱼雷攻击具有重要作用，是结合使用其他对抗器材手段的基本策略［4］。
在利用机动规避对抗声自导鱼水面舰艇纯机动规避被动声自导鱼雷效能仿真分析∗魏元奥褚褔照朱代柱（上海船舶电子设备研究所上海201108）摘要水声对抗策略的效能试验存在兵力保障困难、费用高昂、危险性大、态势重复性无法保证等困难，只能进行仿真研究。
论文在明确水面舰艇机动规避模型、鱼雷机动性能模型的基础上，研究水面舰艇机动规避能力对被动声自导鱼雷的对抗效能的影响，分析规避航向、航速变化以及报警距离等影响对抗作战效果的敏感要素。
结果表明水面舰艇对抗小舷角来袭的被动声自导鱼雷时，所应采取的报警距离、航速大小以及转弯航向范围，所得结论为水面舰艇机动规避对抗策略设计提供参考。
关键词水面舰艇；水声对抗；机动规避；声自导鱼雷；效能评估中图分类号TP391DOI ：10.3969/j.issn.1672-9730.2021.01.024Simulation Analysis on Effectiveness of Eluding Course for Surface Warship Against Passive Acoustic Homing TorpedoWEI YuanaoCHU FuzhaoZHU Daizhu（Shanghai Marine Electronic Equipment Research Institute ，Shanghai201108）AbstractThe effectiveness test of underwater acoustic countermeasures have difficulties in force support ，high cost ，highrisk ，and unable to guarantee the repeatability of situation and so on ，so simulation research can only be carried out.On the basis of clarifying the maneuvering evasion model of surface ships and maneuverability model of torpedo ，this paper studies the influence of surface ship maneuvering evasion ability on passive acoustic homing torpedo countermeasures ，and analyzes the influence of evasive course ，speed change and warning distance on countermeasures.The results show the warning distance ，speed and turning course range that should be taken by surface ship when fighting the passive acoustic homing torpedo with a passive small side angle.Theconclusions obtained provide reference for the design of maneuver evasive countermeasures for surface ship.Key Wordssurface ship ，underwater acoustic countermeasures ，maneuver evasion ，acoustic homing torpedo ，effectiveness evaluationClass NumberTP391总第319期雷的研究中，文献［5~6］主要考虑了一定小范围内的规避航向对于对抗效能的影响，本文在其基础上进一步研究了当声纳探测到鱼雷从水面舰小舷角一定方向来袭并报警后，水面舰采取迎雷或背雷的所有可能规避航向上的对抗效能，同时考虑水面舰的声纳报警距离、航速和规避航向变化这些敏感因素对于水面舰生存概率的影响。
舰布雷障对潜毁伤概率计算模型及仿真
舰布雷障对潜毁伤概率计算模型及仿真1. 引言阐述舰布雷障对潜毁伤的重要性，介绍国内外研究现状，指出本文的研究意义和目的。
2. 理论分析介绍舰布雷障和潜艇的基本信息和运动特性，分析舰布雷障对潜艇进行毁伤的理论依据和影响因素，建立舰布雷障对潜毁伤概率计算模型。
3. 模型仿真采用计算机仿真技术，建立舰布雷障和潜艇模型，模拟不同速度、深度、距离等条件下，舰布雷障对潜艇进行毁伤的实验结果。
通过与实际数据比对验证模型的准确性。
4. 结果分析根据仿真结果，对不同条件下的舰布雷障对潜艇进行毁伤的概率进行分析，探讨影响概率变化的主要因素以及对应的优化方案，为优化舰布雷障设计提供参考。
5. 结论总结本文的研究内容和成果，展望接下来的研究方向和可能的应用价值。
引用参考文献，并感谢论文审稿人和指导教师的支持和指导。
舰布雷障对潜毁伤概率计算模型及仿真的论文的第一章为引言。
本章将介绍舰布雷障对潜毁伤的重要性，说明本文的研究意义和目的，总结国内外研究现状。
随着现代科技的发展，潜艇作为一种重要的海上作战平台，在海上的作战中起到了至关重要的作用。
然而，潜艇依靠隐蔽性来保护自己，往往难以被侦测和攻击。
因此，设计开发一种能够有效打击潜艇的武器系统至关重要。
舰布雷障是一种常用的反潜武器系统，它可以在海面下布设一系列的水雷障碍物，形成一条防线，有效防止敌方潜艇潜入。
当潜艇试图闯过这条障碍线时，就会触发水雷的爆炸，从而造成潜艇的毁伤或摧毁。
因此，舰布雷障是一种必不可少的海上反潜武器系统。
本文旨在建立舰布雷障对潜毁伤概率计算模型，对于评估舰布雷障对潜毁伤的效果以及指导舰布雷障设计具有十分重要的意义。
现有的相关研究主要集中在舰艇、飞行器等武器系统对潜艇的攻击机理和效果分析上，而对于舰布雷障的毁伤效果分析相对较少。
因此，本文的研究意义在于填补这一空缺，提高我国反潜武器系统的整体战斗力，提高我国的海上安全保障能力。
本文的研究目的是建立舰布雷障对潜毁伤概率计算模型，并进行模拟验证，探究影响毁伤概率的关键因素，为舰布雷障设计和优化提供参考。
舰面设备隐身防护罩的设计与仿真
舰面设备隐身防护罩的设计与仿真1. 引言- 舰面设备隐身防护罩的背景及意义- 国内外研究现状2. 设计思路-设计考虑因素-设计目标-设计方案3. 防护罩结构设计-防护罩材料选型及特性-防护罩结构设计-防护罩几何参数优化4. 隐身性能仿真分析-防护罩的短波散射特性仿真-防护罩的长波散射特性仿真-防护罩的雷达穿透特性仿真5. 结论- 防护罩的设计与仿真结果分析- 设计对提升舰船隐身性能的贡献- 后续研究展望引言军事领域的隐身技术在近年来的发展中备受瞩目。
对于舰船来说，隐藏和保护舰面的设备和通信设施，具备较好的隐身性能，已成为舰船设计的一个重要方面。
舰面设备的隐身防护罩是一种重要的解决方案。
设计合理的舰面设备隐身防护罩可以显著提高舰船的隐身性能，减少雷达侦测的可能性，增加战斗时的生存能力。
当前，国内外对舰船隐身技术的研究已经取得了许多重要进展。
随着质量轻、性能高、结构复杂的新型化学合成材料的应用，舰船隐身技术得到了巨大提升。
同时，计算机仿真技术的发展也极大地促进了舰船隐身技术的研究和应用。
本文将重点针对舰面设备隐身防护罩的设计和仿真进行系统性探讨。
章节设置如下：第二章：防护罩设计思路。
介绍了设计遵循的多重考虑因素以及达成的设计目标，摘要概括设计方案。
第三章：防护罩结构设计。
包括防护罩材料的选型和性能，以及防护罩的几何形状参数。
第四章：隐身性能仿真分析。
分别分析了短波散射特性仿真、长波散射特性仿真和雷达穿透特性仿真。
第五章：结论。
归纳设计和仿真的结果，讨论该设计对于提升舰船隐身性能的贡献和后续的研究展望。
本文的研究成果对于我国海军发展具有重要的指导和促进作用，也对相关领域的研究人员有很好的参考意义。
第二章：防护罩设计思路2.1 设计考虑因素在进行舰面设备隐身防护罩的设计之前，首先需要明确的是考虑的因素。
设计优秀的防护罩需要综合考虑许多因素。
其中的主要的考虑因素包括以下几个方面：材料的选择。
防护罩所使用的材料需要具备密度小、机械强度高、抗热抗腐蚀等性能特点。
大型水面舰艇防雷舱结构防护机理数值仿真
大型水面舰艇防雷舱结构防护机理数值仿真
唐廷;朱锡;侯海量;陈长海
【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》
【年(卷),期】2012(033)002
【摘要】为研究大型水面舰艇防雷舱结构的防护机理,运用MSC.Dytran,建立多材料和多耦合面的流固耦合模型,模拟了典型防雷舱结构在水下接触爆炸作用下的变形与破坏,并与试验结果进行对比,验证该方法的正确性.在综合分析防雷舱结构破坏的基本过程、外板对冲击波的响应、第1层空舱和液舱防护机理的基础上,分析了水下接触爆炸时冲击波荷载和气泡膨胀荷载分别对防雷舱结构的作用机理,研究了防雷舱结构对水下接触爆炸的防护机理.结果表明:外板是防护冲击波的主要载体,高速度破片的防护主要依赖防护液舱,而气泡膨胀荷载的防护则需要第1层空舱的舱壁结构整体承担.
【总页数】8页(P142-149)
【作者】唐廷;朱锡;侯海量;陈长海
【作者单位】海军工程大学天津校区,天津300450;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033
【正文语种】中文
【中图分类】U661.6;O382.1
【相关文献】
1.大型水面舰艇舷侧水下防雷舱吸能结构论证设计 [J], 黄祥兵;朱锡;刘勇
2.水面舰艇舷侧防雷舱结构水下抗爆防护机理研究 [J], 张振华;朱锡;黄玉盈;王乘;刘润泉
3.新型舱壁结构抗侵彻性能的数值仿真 [J], 佟玥;王珂;尹群
4.三种内夹层双层舱壁结构的数值仿真 [J], 许俊祥
5.水面舰艇舷侧防雷舱结构模型抗爆试验研究 [J], 朱锡;张振华;刘润泉;朱云翔因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
舰艇抗沉过程的多智能体仿真模型
舰艇抗沉过程的多智能体仿真模型吴向君;侯岳;浦金云【摘要】To analyze the anti-flooding effect of ship anti-flooding process and find the pivotal factors relation to anti-flooding effect, the multi-agent simulation model of ship anti-flooding process is founded. The composition of the anti-flooding multi-agent model and the function of every agent are introduced firstly. And then the reasoning model of anti-flooding command center agent is founded based on expert system. In succession,based on the foundation of the generation arithmetic of liquid cabin adjusting scheme, the heuristic rules and TOPSIS method are used to found the reasoning model of liquid cabin adjusting decision agent. At last, the timed Petri net is used to found multi-agent simulation process. Through calculation of a ship model, the pivotal factors relation to anti-flooding effect are analyzed.%为了分析抗沉组织的抗沉效能,找出影响抗沉效能的关键环节,建立了抗沉过程仿真的多智能体模型.介绍了抗沉过程多智能体的构成以及各个智能体的功能;建立了基于专家系统的抗沉指挥中心智能体的推理模型;在建立单步液舱调整方案集生成算法的基础上,使用启发式规则和逼近理想解排序相结合的综合推理算法建立了液舱调整决策智能体的推理模型;使用时延Petri网对抗沉过程多智能体的仿真过程进行了建模,并通过船模仿真算例,分析了影响抗沉效能的关键环节.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2011(033)005【总页数】7页(P53-58,70)【关键词】多智能体;时延Petri网;启发式规则;逼近理想解排序;抗沉过程;仿真【作者】吴向君;侯岳;浦金云【作者单位】海军工程大学舰艇安全技术系,湖北武汉430033;海军工程大学舰艇安全技术系,湖北武汉430033;海军工程大学舰艇安全技术系,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】U661.230 引言舰艇受到武器攻击后，大量舱室会破损进水，严重时还会导致舰艇的沉没。
大型水面舰艇防护策略仿真与优化
大型水面舰艇防护策略仿真与优化
张江
【期刊名称】《船电技术》
【年(卷),期】2018(038)009
【摘要】为确定大型水面舰艇防护结构的重点保护部位,本文建立了基于概率分布的声尾流自导鱼雷进入尾流位置和航向模型,结合较贴近实际的尾流声学仿真模型、鱼雷声学自导检测模型和弹道模型,设计了基于模拟法的声尾流自导鱼雷仿真系统,
在此基础上实现了对声尾流自导鱼雷命中区域的仿真计算,并据此优化大型水面舰
艇防护策略.上述方法对实现舰艇轻量化设计,提高其防护能力具有借鉴作用.
【总页数】5页(P19-22,26)
【作者】张江
【作者单位】国防科技大学信息通信学院,武汉 430010
【正文语种】中文
【中图分类】U674
【相关文献】
1.大型水面舰艇防雷舱结构防护机理数值仿真 [J], 唐廷;朱锡;侯海量;陈长海
2.基于建模仿真的水面舰艇对空防御指挥关系优化 [J], 顾鸿;李春洪;赵晓东
3.大型水面舰艇编队航渡中直接反潜警戒舰阵位仿真研究 [J], 贺扬清;沈治河;刘峰
4.大型水面舰艇编队防空哨舰部署研究 [J], 王义涛;孙吉;吉泽;韩宇
5.中大型无人水面舰艇及编队协同发展分析 [J], 王得朝;金霄;陈浙梁;赵正党
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水下舷侧防雷舱结构防护效能评估方法研究
水下舷侧防雷舱结构防护效能评估方法研究侯海量;张成亮;朱锡【摘要】为评估大型水面舰艇舷侧防雷舱结构的防护效能，基于动力学和能量原理提出防雷舱结构防护效能评估的基本思路及方法。
利用高速破片的穿甲能力和在不同介质中的速度衰减规律评估液舱吸收高速破片的效能；根据波动理论和能量原理确定高速碎片以及爆炸产物对液舱内壁的冲击载荷，并结合能量原理提出液舱内壁的破损判别准则。
对典型防雷舱结构模型的液舱吸收效能和液舱内壁防护效能进行计算评估，评估结果与模型试验结果吻合良好。
% In order to assess the defensive performance of multi-layered blast protection blisters of large warships subjected to underwater contact explosion,both evaluation methods and procedures are suggested based on the principles of dynamics and energy. Basically,the capability of water blisters absorbing explo⁃sive blast is assessed according to the penetration properties of high velocity fragments in different media, and the impulse loads and contact explosion shock wave loads on the inner wall are analyzed. The theoreti⁃cal protective efficacy of multi-layered defensive structures is validated by employing a typical ship cabin contact explosion model under 300 g TNT. The results indicate that the velocity of damaged fragment can be decreased to a safety speed through a length of 0.1 m,and the minimum critical thickness of the inside wall structure of water blisters is 3.8 mm.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5页(P24-28)【关键词】爆炸力学;防雷舱;水下爆炸;能量原理;评估方法【作者】侯海量;张成亮;朱锡【作者单位】海军工程大学舰船工程系，湖北武汉 430033;海军工程大学舰船工程系，湖北武汉 430033;海军工程大学舰船工程系，湖北武汉 430033【正文语种】中文【中图分类】U661.430 引言水下舷侧防雷舱结构是用于抵御鱼雷和水雷近距非接触和接触爆炸的典型结构，其主要目的是预防舷侧在接触或贴近的非接触水下爆炸下造成船体内部舱室进水，其次是能抵御由于爆炸产生的高速破片和船体自身结构碎片的穿甲破坏。
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用 海军 工 程 大 学 防雷 舱 结 构 水 下 接 触 爆 炸 试 验 Ｊ 的模型 ２和 ３进行 模 拟分 析 ． 面先 对 试 验 的模 型 下
和设 置 进行 简单 的介 绍． 模 型 ２全长 １ ０ ０ｍｍ， ７ ０ｍｍ ， ５ ７ ｍ ５ 高 １ 宽 ６ ｍ．
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收稿 日期 ：０ ０１ －９ ２ １ ．２２ ． 网络出版 时间 ：０ ２２ ３：９ ２ １ －６ ２ ４ ． 基金项 目： 中国博 士后 基金资助项 目（ ０ ０４ １９ ） ２ １０ ７ ７ ４ ． 作者简介 ： 唐廷 （ ９０ ） 男 ， 师 ， １ ８ ． ， 工程 博士 ， — ａ ： ｕｌ ＠１６ ｃｒ； Ｅｍ ｉ ｋｂａ ２ ．ｏ ｌ ｉ ｎ 朱锡 （ ９ １） 男 ， １６ 一 ， 教授 ， 士生导师． 博 通信作者 ： 唐廷．
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第３ ３卷第 ２期
２１ ０ ２年 ２月
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大 型 水 面 舰 艇 防 雷 舱 结 构 防 护 机 理 数 值 仿 真
中 图 分 类 号 ： ６ １６ ０ ８ ． 文 献 标 志 码 ： 文 章 编 号 ：０ ６７４ （０２ ０ －１２０ Ｕ ６． ；３２１ Ａ １０ －０ ３ ２ １ ）２０ ４ －８
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大型 水 面舰 艇在 现代 海 战 中面 临的 主要水 下威 胁为 鱼雷 的 接触爆 炸 破 坏． 此 ， 型水 面舰艇 在 其 为 大 水下 舷侧 部位 设 置 防 雷 舱 结 构 ， 以增 强 舰 艇 的被 动 防御 能力 和生 存 能力 ， 以开 展 大 型水 面舰 艇 防雷 所 舱结 构 的研 究具有 重 要 的军事 意 义．
体承担． 关键词 ： 防雷舱 ； 下接触爆炸 ； 水 防护机理 ； 数值仿 真 ； Ｃ Ｄ ｔ ｎ ＭＳ ． ｙｒ ａ
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ７ ４ ．００ ２ ６ ｏ ：０ ３ ６ ／． ｓ．０ ６— ０ ３２ １ １０ ４ ｓ 网 络 出版 地 址 ：ｔ ：／ ｗ ．ｎ ｉｎｔｋ ｍ ／ ｅａ／ ３ １９ ． ．０ ２ ２６ ２ ４ ．０ ． ｔｌ ｈｔ ／ ｗ ｗ ｃｋ．ｅ ｃ ｓｄｔｉ ２ ．３ ０ Ｕ ２ １０ ０ ．３９ ０ １ｈｍ ｐ ／ ｌ
了典 型防雷舱结构在水下接触爆炸作用 下的变形与破坏 ， 并与试验 结果进 行对 比， 验证该 方法 的正 确性． 在综 合分析 防 雷舱结构破坏 的基本过程 、 板对冲击波 的响应 、 １层空舱和 液舱防护 机理的基础 上 ， 外 第 分析 了水 下接触 爆炸 时冲击 波 荷载 和气 泡膨胀荷载分别对 防雷舱结构 的作 用机理 ， 研究 了防雷舱 结构对水 下接触 爆炸 的防护机理． 结果 表明 ： 外板 是 防护 冲击波 的主要 载体 ， 高速 度破 片的防护主要依赖 防护 液舱 ， 而气泡膨胀荷 载的防护则需要第 １层空舱 的舱 壁结构 整
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唐延 ， 朱锡 侯 海量 陈长海 ， ，
（． １ 海军工程大 学 天 津校 区，天津 ３ ０ ５ ；．海军 工程 大学 船舶 与动力学院 ，湖北 武汉 ４ ０ ３ ） ０４ ０ ２ ３ ０ ３
摘
要： 为研究 大型水 面舰艇防雷舱结构 的防护机理 ， 用 ＭＳ ． ｙ ａ ， 运 Ｃ Ｄ ｔ ｎ 建立 多材料 和多耦合 面 的流 固耦 合模 型 ， 拟 ｒ 模
直 接关 于 防雷 舱 结 构研 究 的文 献 很 少 ， 可供 查
阅的 国外文 献 主要 为简单 结 构对 水下 接触 爆 炸 的响 应 研究 ， 者 是 舰 艇 结 构 对 水 下 非 接 触 爆 炸 的 引 或 响应研究Ｈ 近年来 ， 引． 随着 我 国海 军 的迅 速 发 展 ， 大 型水 面舰 艇 防雷舱 结构 的研 究受 到 了部 分学 者 的
综合 国内外 的相关 研究 成 果 ， 以看 出 ， 可 防雷 舱 结构 研究 已逐 渐成 为水 下 爆 炸 研 究 的重 点 和难 点． 受试 验经 费 和条件 的影 响 ， 尚未 开展 大 规 模 的 试 验 研究 ； 次在 小规 模 的试验 过程 中 ， 难 详细 观察 防 其 很 雷舱 结构 的破 坏 过 程 ， 能得 到结 构 的最 终 破 坏 结 只 果， 不易 揭示 防雷 舱 的防护 机理 ， 以 开展数 值仿 真 所 研究 也就 成 了 防雷 舱结 构 研 究 的必 然 选 择方 向． 从 当前 的数 值 仿真 现 状来 看 ， 国外 的数 值 仿 真 技 术 比 较成 熟 ， 对 我 国进 行 技 术 封 锁 （ 美 国 ） 前 沿 的 但 如 ， 研究 成果 很 难获 取 ； 内虽 取 得 了部分 成果 ， 国 但也 存 在 结构 简单 和缺 乏 试 验验 证 等 缺 陷． 文 以防 雷 舱 本 结 构 的模 型抗爆试 验研 究 为基 础 ， 用 先 进 的流 固 采 耦 合 软件 ＭＳ ． ｙ ａ 完 整 的 防雷 舱结 构 进 行 抗 Ｃ Ｄ ｔｎ对 ｒ 爆 数值模 拟 分析 ， 示 水 下 爆 炸 荷 载对 防雷 舱 结 构 揭 的作用机理 ， 给出防雷舱结 构 的防护 机理 ， 以为大舰 可 艇 的生命力评估及其 防雷舱结构设计提供理论基础．
（ ． ｉｎｉ Ｃ ｍ ｕ ， ａａ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｉｎｉ ３ ０ ５ ， ｈｎ ； ．Ｃ ｌ ｇ ｆ ａａ Ａ ｃｉ ｃ ｒ ｎ ｏ ｅ，Ｎ ｖｌ — １Ｔａｊ ａ ｐ ｓ Ｎ ｖｌ ｎ ｅｓｙ ｆ ｇ ｅｒ ｇ Ｔａｊ ０ ０ Ｃ ｉａ ２ ｏ ｅｅｏ Ｎ ｖｌ ｒｈ ｅｔ ｅ ｄＰ ｗ ｒ ａａ Ｕ ｎ ｖ ｉ Ｅ ｎ ｉ ｎ ４ ｌ ｔ ｕ ａ ｎ ｅｓ ｙｏ ｎｉｅｒ ｇ Ｗｕ ａ ３０ ３ ｈｎ ） ｉ ｒｉ ｆ ｇｎｅｉ ， ｈｎ４ ０ ３ ，Ｃ ｉａ ｖ ｔ Ｅ ｎ
关 注． 尔 滨 工 程 大 学 运 用 Ａ Ｓ Ｓ Ｌ —Ｄ Ｎ 将 舷 哈 Ｎ Ｙ ／Ｓ Ｙ