国外潜艇抗水下非接触爆炸研究概述
国外舰载设备抗冲击考核研究方法概述
国外舰载设备抗冲击考核研究方法概述摘要:舰艇在水下非接触爆炸中,舰载设备的抗冲击能力最弱,各海军强国十分重视舰载设备抗冲击考核研究工作。
目前国外对舰载设备的考核研究主要通过冲击机试验、浮动冲击平台试验、仿真计算实验及实船爆炸试验四种方式进行。
本文对国外舰载设备的抗冲击考核研究方法进行归纳总结,对国内开展舰载设备的抗冲击考核研究提供参考。
关键词:水下爆炸舰载设备抗冲击舰艇作为现代海战的主要作战平台,很容易受到敌方攻击。
从二次世界大战起以美国为首的西方国家进行了大量的舰艇抗冲击试验[2-4]。
美国海军对舰载设备抗冲击有明确要求,MIL-S-901系列军用规范规定凡小于181吨的舰载设备都要进行抗冲击考核,大于181吨的舰载设备则进行仿真计算考核,合格后才能装舰使用。
目前国外对舰载设备的考核研究主要使用冲击机试验、浮动冲击平台试验、仿真计算实验及实船爆炸试验四种方式进行。
1 冲击机试验方法水下爆炸对舰载设备的冲击环境与冲击机对舰载设备的冲击环境严格来说差别较大,但由于水下爆炸试验存在试验成本高、安全性差、对环境损害大、试验条件要求高等问题。
陆上冲击机试验不仅能克服上述缺点,同时还有冲击载荷加载准确、试验重复性好,试验组织实施难度小、数据测量采集方便等优点,因此国外对中小型舰载设备的冲击考核研究主要通过陆上冲击机试验的方法进行。
舰载设备冲击机按试验时能承重的设备重量分可分为轻量级击机(LWSM)、中量级冲击试验机(MWSM)、重量级冲击试验机(HWSM)。
根据MIL-S-901C要求,质量少于113kg的设备通过轻量级击机进行考核,质量大于113kg小于2043kg的设备通过中量级冲击试验机进行考核,质量大于113kg小于5000kg的设备通过重量级冲击试验机进行考核。
同时舰载设备冲击机按试验中冲击作用形式还可分为摆锤、落锤式、液压式冲击机等。
2 浮动冲击平台试验冲击机试验虽然操作简便,重复性好等优点,但作用于被设备中的冲击环境与实际水下爆炸作用有差别较大,再加上在冲击机上可试验的设备质量受限,国外对大中型设备的冲击设备大都通过浮动冲击平台进行试验。
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。
基于ABAQUS的近距水下爆炸对舰艇的冲击响应研究
基于ABAQUS的近距水下爆炸对舰艇的冲击响应研究焦安龙;贾则;陈高杰【摘要】舰艇非接触水下爆炸冲击响应是一个重要而复杂的问题,对舰艇结构和设备抗爆抗冲击的研究有着重要的意义.运用有限元程序ABAQUS对舰艇在近距离非接触水下爆炸作用下的冲击响应进行了数值仿真,详细给出舰艇冲击响应的结果,由此获得舰艇结构的应力响应、加速度响应和速度响应的规律,为实船抗冲击试验奠定了理论基础.数值仿真所得舰艇响应规律与实际计算分析情况基本相符,为舰艇抗爆结构设计提供参考.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(023)010【总页数】4页(P179-181,185)【关键词】水下爆炸;ABAQUS;声-固耦合;冲击响应;数值模拟【作者】焦安龙;贾则;陈高杰【作者单位】中国人民解放军91439部队辽宁大连 116041;中国人民解放军91439部队辽宁大连 116041;中国人民解放军91439部队辽宁大连 116041【正文语种】中文【中图分类】TN302随着水中兵器的发展，水下爆炸的当量、冲击持续作用时间及冲击波强度明显增强，水下爆炸载荷对舰艇结构的直接破坏作用越来越大，直接威胁着舰艇的作战能力和生命力，所以提高舰艇的抗冲击性能成为一项迫切的任务。
炸药在水中爆炸后会产生冲击波，冲击波作用时间短，但压力幅值极大，往往能使舰船产生严重变形甚至破损[1-3]。
研究舰艇在水下爆炸冲击波作用下的动态响应对提高舰艇的抗爆性能具有重要意义。
近年来，由于计算机硬件和软件的高速发展，在研究水下爆炸问题时数值计算方法得到越来越多的应用，许多学者对于船舶在水下爆炸作用下的冲击响应进行了数值模拟研究。
2003年，张振华、朱锡、冯刚等提供了一个利用MSC/DYTRAN和FORTRAN联合使用数值模拟水面船舶在远距离水下爆炸载荷作用下动力响应方法[4]。
同年，姚熊亮、侯健、王玉红等利用ANSYS/LS-DYNA计算了船体在不同炸药当量、起爆位置、有限元网格划分时的冲击环境，分析了船体在不同工况下的冲击响应[5]。
非接触水下爆炸下舰船冲击环境的不确定度量化-梁霄
Abstract: ［Objectives］To identify and quantify uncertain factors in the modeling and simulation of ships suffering a non-contact underwater explosion, the influence of high dimensional random variables on the output of the system is studied.［Methods］Following statistical characteristics and engineering knowledge, the normal distribution log is used to describe uncertain physical quantity, and Beta distribution is utilized to depict uncertain empirical parameters. Rosenblatt transformation is explored to transform these correlated random variables into Gaussian variables, satisfying identical and independent distribution. There are a variety of uncertain factors due to the complexity of the model. The computational efficiency is greatly improved when homogeneous Wiener chaos with quadratic adaptive basis function is used to tackle improbability propagation of these input uncertainties. Concerns over a spring device in the deck, expectation, standard deviation, confidence interval, and the probability density function of the quantity of impulsive is presented via the proposed method.［Results］Oscillation of the ship always exists after the arrival of a shock wave. The oscillation of the standard deviation is much more forceful than the mean value. ［Conclusions］The result can be used to predict the impact of a detonation and provide guidance for the reinforcement ability of the ship. Key words: adaptive basis function；uncertainty quantification；non-contact underwater explosion；unitary transformation；Rosenblatt transformation；homogeneous Wiener chaos
非接触水下爆炸作用下舰船动态响应研究
价 值 工 程
时间 （ ｍ ｓ ）
图 ４ 舰船冲击响应信 号的 ｔ Ｉ Ｉ ｔ Ｔ变换
爆炸攻 击， 计算工况如图 ２ 所 示。
船体 …一 药 图 ２ 舰 船 水 下 爆 炸 工 况 示意 图
舰船结构发生振 动， 从 而 导 致 结 构 会 产 生 一 定 的加 速
摘要 ： 淡水资源短缺 已成为一个世界性 问题 ， 太阳能海水淡化技术是有 效解 决淡水危机 的根本措施之一。 对多种太 阳能海水淡化 技术的 困境和发展进行 了综述 ， 简述了近年开发的太 阳能海水淡化 的新 系统 ， 分析其原 因， 指出与常规海水淡化技术结合是 未来太阳 能海水淡化技 术的发展 方向， 前景广阔。
常泽辉①Ｃ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｚ ｅ — ｈ ｕ ｉ ； 侯静②Ｈ Ｏ Ｕ Ｊ ｉ ｎ ｇ ； ￣
ＷＥ Ｎ Ｗｅ ｎ
（ ① 内蒙古工业大学能源与动力工程学院， 呼和 浩特 ０ １ ０ ０ ５ １ ； ② 内蒙古建筑职业技术学院机 电与暖ｉ ＳＴ程学院 ， 呼和浩特 ０ １ ０ ０ ７ ０ ｌ
耦合作 用的影响 ， 图 ３为计算工况下舰船外底板 正中心位
中 频 段 反 应 也较 小 ， 余 量 并 不 是 分解 出来 的 信 号 ， 它 代 置（ 坐标 为 （ ８ ０ ， ０ ， ０） ） ， 水 下爆 炸压 力含 有 丰 富的频 率 成 应 ， 分， 冲击波 的能量主要作 用在 中高频嗍 ， 气泡膨 胀产生 的 表 了整 个信 号 的 变化 趋 势 ，而 是 不 能再 进 行 ＥＭＤ 分 解 的 个 残 余 量嘲， 只 有在 低 频 段 有 所 反 应 ， 这 与 气泡 脉 动 低 频 气 泡脉 动压 力 的 能 量 以低 频 为 主。 舰 船 结 构 振 动 过 程 比较
水下非接触爆炸中谱跌效应对设备破坏的影响分析
水下非接触爆炸中谱跌效应对设备破坏的影响分析于博洋;闫明;张磊;计晨【摘要】弹性安装的舰载设备在受到水下非接触爆炸冲击时产生的谱跌效应会显著降低设备的冲击响应。
为研究谱跌效应对舰载设备的设计谱及其设计安装的影响，通过有限元计算对比分析弹簧振子模型的伪速度冲击响应和悬臂梁模型应力冲击响应，同时对比分析上层振子固有频率相同但质量与刚度不同的双层弹簧振子模型的下层振子伪速度冲击响应。
发现：谱跌效应发生时，下层设备的伪速度响应和应力响应均有明显的降低，据此须改进舰载设备的三折线伪速度设计谱；增加上层设备的质量和刚度会显著降低下层设备的伪速度响应，并使谱跌效应的频宽范围增加，利用此特性可降低舰载设备中有着特殊固有频率或固有频率集中的零部件的应力响应。
%Spectrum dip effect can significantly reduce the shock response of warship equipment with elastic installation under the non-contact underwater explosion environment. In this paper, the finite element method is employed to study the influence of the spectrum dip effect on design spectrum and the installation methods of the warship equipment. The pseudo velocity shock response of the spring oscillator model and the stress shock response of the cantilever model are calculated, comparedand analyzed. For the case of the same natural frequency but different mass and stiffness of the top oscillator, the pseudo velocity shock responses of the bottom oscillator of the double spring isolator are analyzed and compared. It is found that the pseudo velocity response and stress response of the bottom equipment significantly decrease when the spectrum dip effect occurs. Then the pseudo velocity of the zigzag designspectrum of the warship equipment needs to be improved; the pseudo velocity response of the bottom equipment decreases and the bandwidth of the spectrum dip effect increases when the mass of the top equipment increases. Some components of the warship equipment with special natural frequency or concentrated natural frequency can be reduced by utilizing the characteristics.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2016(036)005【总页数】5页(P6-10)【关键词】振动与波;谱跌效应;舰载设备;水下非接触爆炸;伪速度;冲击响应谱;设计谱【作者】于博洋;闫明;张磊;计晨【作者单位】沈阳工业大学机械工程学院，沈阳 110870;沈阳工业大学机械工程学院，沈阳 110870; 海军装备研究院，北京 100161;海军装备研究院，北京100161;海军装备研究院，北京 100161【正文语种】中文【中图分类】TB535.1海军舰艇在战时不可避免地会遭受敌方武器的攻击，舰载设备是舰艇抗冲击能力的薄弱环节。
水下非接触爆炸下舰船球鼻艏结构抗爆抗冲击性能数值仿真
Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ａｎｔ ｉ －Ｉ ｍ ｐａ ｃ ｔ Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｂｕｌ ｂ ｏ ｕ ｓ Ｂｏ ｗｓ ｏ ｎ Ｓ ｈ ｉ ｐｓ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
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 １ ２ ． １ ６ １ ４ ． ０ ０ ２ ． ｈ ｔ ｍｌ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｂ ｕ ｌ ｂ ｏ ｕ ｓ ｂ ｏ ｗ，ａ ｋ ｅ ｙ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ ｎ ａ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｓ ，ｐ ｌ ａ ｙ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｌ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｌｕ ｆ ｉ ｄ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ — ｔ ａ ｎ ｅ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｍｍｏ ｄ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｏ ａ ｒ ｄ ｓ ｏ ｎ ａ ｒ ｓ ． Ｉ ｔ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ’ Ｓ ｃ ｏ ｍｂ ａ ｔ
ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｕ ｌ ｂ ｏ ｕ ｓ ｂ ｏ ｗ ｉ Ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＮＳ ＹＳ．ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｕｍｅ ｒ ｉ ｅ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ａ ｎ ．
潜水内爆炸实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟潜水内爆炸现象，研究爆炸对潜水器及周围环境的影响，为潜水器设计和安全防护提供理论依据。
二、实验背景随着深海探测技术的不断发展，潜水器在深海探测任务中发挥着越来越重要的作用。
然而，潜水器在深海作业过程中，面临着来自水压、生物、物理等多种风险。
其中，潜水器内部爆炸事故一旦发生，将对潜水员的生命安全造成极大威胁。
因此，研究潜水内爆炸现象，提高潜水器安全性能具有重要意义。
三、实验内容1. 实验材料（1）潜水器模型：采用1:10比例的潜水器模型，模拟实际潜水器结构。
（2）爆炸装置：选用TNT炸药作为爆炸源。
（3）传感器：包括压力传感器、温度传感器、加速度传感器等，用于监测爆炸过程中的各项参数。
（4）实验水池：模拟深海环境，水池深度为10米。
2. 实验步骤（1）将潜水器模型放入实验水池，确保其稳定性。
（2）在潜水器模型内部安装爆炸装置，确保爆炸源位于潜水器中心位置。
（3）将传感器连接至潜水器模型，并对传感器进行校准。
（4）启动爆炸装置，记录爆炸过程中的各项参数。
（5）观察潜水器模型及周围环境的损坏情况。
四、实验结果与分析1. 爆炸过程实验过程中，爆炸装置成功引爆，爆炸瞬间潜水器模型发生剧烈振动，压力、温度、加速度等传感器数据迅速上升。
爆炸过程中，潜水器模型周围水花四溅，实验水池水面出现大量气泡。
2. 潜水器模型损坏情况爆炸后，潜水器模型出现以下损坏情况：（1）壳体出现裂缝，部分区域出现变形。
（2）内部仪器设备损坏，部分部件丢失。
（3）模型周围水花四溅，实验水池内出现大量气泡。
3. 爆炸对周围环境的影响爆炸过程中，潜水器模型周围水花四溅，实验水池内出现大量气泡。
爆炸产生的冲击波对周围环境产生一定影响，但未对实验水池其他设施造成损坏。
五、实验结论1. 潜水内爆炸会对潜水器结构造成严重损坏，影响潜水器内部仪器设备正常运行。
2. 爆炸产生的冲击波对周围环境有一定影响，但未对实验水池其他设施造成损坏。
水下非接触爆炸作用下的船体结构响应分析
水下非接触爆炸作用下的船体结构响应分析作者：祝祥刚刘莹陈舸鲍超明来源：《计算机辅助工程》2013年第05期摘要：当遭受水下非接触爆炸载荷作用时，船体结构的响应规律十分复杂.用Abaqus对某船在一些水下非接触工况进行数值模拟.结果表明，船舶整体结构在非接触爆炸载荷作用下的响应规律与船体的垂向、纵向距离以及结构形式有关.关键词：水下非接触爆炸；船体结构；响应中图分类号： U661.73；TB115.1文献标志码： B引言在海上作战时，船舶会遭受到导弹、鱼雷或水雷等武器的攻击.武器爆炸时会对船舶结构产生毁伤作用.对于船舶结构来说水下爆炸形式分为接触爆炸与非接触爆炸，大多数情况下武器将会被拦截而并非接触爆炸，其工况属于非接触爆炸工况.虽然非接触爆炸在大多数情况下不会使船体产生破口而沉没，但是会影响整个船体，易造成难以修复的大范围设备的破坏，此时船舶不会沉没却失去战斗力.所以，对船舶在非接触爆炸载荷作用下结构响应进行研究是十分必要的.该领域的研究方法一般包括理论分析、试验研究和数值模拟等方法.船舶在爆炸载荷作用下的响应十分复杂，要利用理论分析得到解析解是很难的，而试验研究十分昂贵.近几年，大型有限元软件（如Abaqus，LSDYNA和Dytran等）相继兴起，它们以功能强、用户使用方便、计算结果可靠和效率高而逐渐成为结构工程强有力的分析工具，从而使得有限元法成为船舶冲击响应计算的一种重要方法.其中Abaqus在分析水下爆炸压力载荷作用时，采用声固耦合算法，该方法利用声学单元来描述流场，可以使用“总波”公式（Total wave formula）或“散射波”公式（Scatter wave formula）.冲击波在声学单元中传播，采用经验或理论公式来计算流场某一点处的压力或加速度时间历程曲线，然后该程序自动计算流场中的压力分布，在模拟远场水下爆炸时，不要求建立包含药包在内的所有流场.国内用ALE算法研究水下爆炸的文献比较多，本文采用Abaqus中的声固耦合方法模拟船舶水下爆炸.程素秋等[1]和江淼[2]研究非接触爆炸载荷作用下舱段的动态响应，但对整船的研究较少.本文分别计算在不同冲击因子下的5种工况，以对比的方式统计分析某船舶冲击响应规律.1计算方法1.1计算模型某船舶计算模型见图1，在船舶外部水线以下建立声学流场，流场半径为结构半径的4倍[3].图 1有限元模型1.2计算载荷和边界条件自由场中常规兵器水下爆炸时产生的冲击波载荷，由Geers and Hunter模型算出，其公式为P（t）=1Rρf4πacRAV··（t）（1）式（1）中V··（t）可以由式（2）求得，V··（t）=4πacρfPc[0.825 1a+0.174 9b] （2）式中：Pc=K（m1/3c/ac）1+A；a=exp（-1.338t/Tc）；b=exp （-0.180 5t/Tc）；Tc=km1/3c（m1/3c/ac）B；mc为药包的质量；ac为药包的初始半径；ρf为流体的密度；ρc为炸药的密度；K和k都是材料常数.冲击波载荷曲线见图2.图 2冲击波载荷曲线在Abaqus中进行爆炸分析时，一般使用如下3种形式的边界条件.（1）定义声学压力，使用*Boundary关键词并直接指定自由度.（2）自然边界条件，不需要用户输入.（3）阻抗边界条件，采用*SIMPEDANCE或*IMPEDANCE关键词在分析步中定义.1.3计算工况在图1所示的船舶模型中，船长为L，宽为B，设置5个计算工况（见表1）.以1 000 kg 的TNT为药量，在船中剖面设置爆点.本研究分别取龙骨冲击因子0.27，0.31和0.36以及壳板冲击因子0.63和0.81等2种情况.2响应计算和结果2.1模型校核为保证所建模型的有效性，必须对其进行严格的检查，尤其是对数值仿真模型的低阶固有振型进行验证，保证与实际船体低阶固有振型以及频率接近，从而使有限元模型与实船达到动力学相似.以船体湿表面与其周围流场的耦合来模拟实际情况下的附连水作用，在考虑外部流场耦合作用下，得到所建立模型低阶固有频率见表2.计算结果基本能够保证准确性和有效性，使数值模拟更加接近真实.表 2船舶模态数据%阶次123误差4.108.139.51通过表2可以看出，垂向低阶固有频率相对误差均在10%左右，所以初步验证有限元模型的总体刚度分布、质量分布较为合理[4]，模型有效.2.2计算结果经过Abaqus的数值仿真计算，得到各工况冲击响应结果，提取典型考核部位的谱参数进行比较分析，进而研究冲击环境特性.图3～7以工况因子为0.36时为例，依次给出外底板至一甲板的艏、舯、艉典型部位的垂向加速度时间历程曲线，通过对各甲板在L/4，L/2和3L/4处的垂向时间历程曲线观察可以发现：随着甲板垂向高度的升高，其加速度时间历程曲线的峰值是逐渐减小的；而在同一甲板上时除外底外都是L/2处的峰值要大于L/4和3L/4处的（a）艏部峰值，这是因为舯部最先受到冲击波载荷的作用，所以反应必然比其他位置强烈.图8和9给出的是工况为0.81时，不同甲板谱速度和谱加速度沿船长的分布曲线.通过分析甲板01，甲板1和甲板2以及内底的谱速度和谱加速度曲线可以发现：（1）在甲板01的28 m和36 m左右有2处峰值，这是由于结构的开口和角隅影响；其他位置变化比较缓和，平均值约为1.1 m/s左右.（2）甲板1的变化相对稳定一些，没有特别明显的峰值，平均值约为1.3 m/s.（3）可甲板2的平均值为1.5 m/s，内底的平均值为1.7 m/s左右.各甲板的谱加速度曲线的变化与谱速度的变化大体一致，但是需要说明的是，通过上面的分析可以看出内底的谱速度值比较小，其值较其他甲板没有太大的增大，但是通过观察图可以看出：甲板01谱加速度平均值为60 m/s2，甲板1谱加速度平均值为100 m/s2，甲板2谱加速度平均值为150 m/s2，而内底谱加速度平均值为230 m/s2，明显其值较大，说明内底的响应较其他甲板来说是比较突出的.由此可知同一甲板的谱位移、谱速度和谱加速度都随着冲击因子的增大而增大，这是因为冲击因子越大则冲击波对船体的响应更为剧烈，所以响应也更为强烈.3结论以某船舶为计算模型，验证模型的可靠性之后对该模型在非接触爆炸载荷作用下的冲击响应研究.通过数值对比分析，研究谱速度和谱加速度等参数随船体纵向以及垂向的变化规律，得到以下结论.（1）随着甲板垂向高度的升高，其加速度时间历程曲线的峰值逐渐减小；同一甲板上除外底外都是L/2处的峰值要大于L/4和3L/4处的峰值.（2）由于结构的开口及角隅影响会使冲击响应值出现峰值.（3）内底的响应较其他甲板来说要大一些.（4）同一甲板的谱位移、谱速度和谱加速度都随着冲击因子的增大而增大.参考文献：[1]程素秋，樊宝顺，薛飞，等. 水下非爆炸作用下舱段模型的动态响应[J]. 爆炸与冲击，2008， 28（4）： 360365.[2]江淼. 舰船结构水下非接触爆炸下动力响应研究[D]. 武汉：武汉理工大学， 2007.[3]罗超，谌勇，张志谊. 舰船水下非接触爆炸响应的数值模拟[J].船海工程， 2009， 38（2）： 2831.[4]罗超. 舰船水下非接触爆炸响应的数值模拟[D]. 上海：上海交通大学， 2009.（编辑于杰）。
非接触水下爆炸舰船结构响应分析
构 的速度 响应 时 间历 程 曲线 。选 取 的测试 点包 括 ： 舰
图 ２ 舰 船 与 水 域 的 耦 合
Ｆｉ ． Ｔｈ ｏ ｌｎ ｆｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｇ２ ｅ ｃ ｕｐｉ ｇ ｏ ｈ ｐ ａ ｄ ｗａｅ
船上 甲板 中部 ， 船 主 甲板 前 部 ， 船 船 体 的侧 舷 位 舰 舰 置 以及舰 船壳 体 中间底部 。
２ ）舰 船 结 构 横 向 速 度 响 应 峰 值 越 靠 近 舰 船 上
方 ， 值 越 大 。舰 船 壳 体 横 向 速 度 响 应 峰 值 ０ ３ 数 ．
式 中 ： （）为流 体 的体 积加 速 度 ； 水密 度 ｐ ＝１０ ５ ， ２ ｋ／ ； ｇ ｍ。 装药 质量 ｍ ＝ １０ ０ ｋ ； 装 药 半 径 ； ０ ｇ ａ 为
船周 围水 域 的有 限 元 模 型 。并 利 用 该 模 型 计 算 了 １ ０ ｇＴ Ｔ 当量 水 下 装 药 爆 破 ， 舰 船 水 平 距 离 ０ ｋ Ｎ ０ 距 ６ 水 深 ６ ０ｍ， ０ ｍ处 爆 炸 引起 的舰 船 冲击 环境 。得 到
板 、 甲板 以及 双 层 船 底 等 结构 。同 时 ， 二 应用 声 学 单
从仿 真结 果 得到 的速 度 响应 时 间历程 曲线 可见 ， 舰船 船体 侧 舷 位 置 的 垂 向速 度 响 应 峰 值 最 大 ， 到 达 ４ ３ｍ／ ， ． ｓ 其次 是 船底 ， 向速 度 峰值 达到 ２ ４ｍ ｓ舰 垂 ． ／ ；
２ 初 始 冲 击 波 计 算
Ａ ａ ｕ 软件 应 用经 验 公 式 计 算水 下 装 药 爆 炸 产 ｂｑｓ 生 的 冲击波 压力 ， 以球 面波 或平 面 波 的载荷 施 加在 结
１ ５ ｍ／ ． ｓ；
水下非接触爆炸下船体爆炸弯矩简化计算方法
吴广明，陈炜，吴敌，李正国
中国舰船研究设计中心，上海 201108
摘 要：［目的］水下非接触爆炸冲击能引起船体强烈的总纵弯曲运动，威胁船体总纵强度。采用详细的有限
元 建 模 进 行 水 下 非 接 触 爆 炸 计 算 虽 然 可 以 获 得 船 体 爆 炸 弯 矩 ，进 而 计 算 船 体 水 下 非 接 触 爆 炸 作 用 下 的 船 体 总
第 12 卷 第 3 期 2017 年 6 月
中国舰船研究 Chi中nese国Journ舰al of船Ship研Res究earch
Vol.12 No.3 Ju第n. 1220卷17
引用格式：吴广明，陈炜，吴敌，等. 水下非接触爆炸下船体爆炸弯矩简化计算方法［J］. 中国舰船研究，2017，12（3）：58-63. WU G M，CHEN W，WU D，et al. Calculation of explosion bending moment in hull girders subjected to non-contact underwater explosion［s J］. Chinese Journal of Ship Research，2017，12（3）：58-63.
矩计算精度良好。［结论］所得结果可为水下非接触爆炸下船体爆炸弯矩的快速估算提供参考。
关键词：船体梁；水下非接触爆炸；总纵强度；爆炸弯矩
中图分类号：U661.43
文献标志码：A
DOI：10.3969/j.issn.1673-3185.2017.03.009
Calculation of explosion bending moment in hull girders subjected to non-contact underwater explosions
舰船舷侧防护结构水下接触爆炸动响应分析研究
舰船舷侧防护结构水下接触爆炸动响应分析研究杨树涛;朱永凯;焦磊【摘要】舰船舷侧防护结构在接触爆炸载荷作用下的动响应问题是舰船抗爆抗冲击设计的重要组成部分.根据国外水面舰船防护结构形式,在某单层舷侧舰船模型基础上增设舷侧防护隔壁结构,并应用国际上通用的动力有限元程序ABAQUS对其进行水下接触爆炸系列数值仿真实验,考核舷侧防护结构对舰船抗爆抗冲击性能的影响.通过结果的对比分析发现,增设舷侧防护结构后较明显改善了船体外板的损伤情况,且防护隔壁仅发生了少量的塑性变形没有产生破口,从而达到了保护内部机舱等重要舱室的目的,并以防护结构双层隔舱内填充液体抗冲击性能最佳.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2010(005)004【总页数】5页(P22-26)【关键词】水下接触爆炸;防护结构;数值仿真;抗冲击性能【作者】杨树涛;朱永凯;焦磊【作者单位】哈尔滨工程大学,船舶工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,船舶工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,船舶工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】U661.43近年来，随着现代兵器技术和精确制导技术的发展，水下兵器的杀伤力和命中精度都得到了极大的提高，致使鱼雷等反舰武器可以贴近舰船表面爆炸，即水下接触爆炸。
目前，关于单层板壳［1-2］及简单板架结构［3-5］在接触爆炸载荷作用下的研究成果较多，但对于结构相对较为复杂的多层板壳［6-7］及舱段模型［8］研究甚少，对于整船结构的研究几乎还没有开展过。
因此，研究水下接触爆炸载荷作用下舰船结构的动响应特征具有重要的现实意义和工程应用价值。
针对舰船舷侧相对较弱的现状，本文根据西方现役舰船舷侧防护结构设计形式，在某单层舷侧舰船模型基础上增设舷侧防护隔壁结构，并应用数值仿真的方法对不同模型的抗冲击性能进行了对比分析。
研究结果表明：增设舷侧防护隔壁结构后较明显改善了船体外板的破坏情况，且防护隔壁只发生了少量的塑性变形没有产生破口，从而达到了保护内部机舱等重要舱室的目的，并以防护结构双层隔舱内填充液体抗冲击性能最佳。
水下非接触爆炸冲击波形参数对伪速度谱的影响
所设计的两组冲击波形特征如下：第一组为峰 值和脉宽相同的三种类型波形，正弦波、三角波和锯 齿波；第二组为同一类型冲击波形面积相同和幅值 相同、脉宽不同的正弦波。第一组冲击波形的设计目 的是研究不同类型冲击波对伪速度谱的影响；第二 组冲击波形的设计目的是研究同一类型冲击波的脉 宽、幅值和面积三个参数对伪速度谱的影响（见表 1）。 这两组波形分别如图 5~图 8 所示，并且将第二组冲 击波形中的三条曲线分别标记为 1、2 和 3。
v max
Gaberson 等人[10]发明了一种对数四坐标冲击响
应谱的绘制方法，可将上述三种响应在同一个图中
显示出来，如图 1 所示。图中，横坐标表示弹簧振子
的固有频率，纵坐标表示伪速度，与横坐标成+45毅
和-45毅的坐标分别表示最大相对位移响应和最大加
速度响应。对数四坐标系中的冲击响应谱形似三折
设备在冲击试验机上试验时，会产生剧烈地高 频振荡，往往只有滤波后的加速度曲线才能大致呈 现出双半正弦波的样子[8，9]。本文将探讨不完美的波 形对冲击响应谱的影响，并分析控制加速度时域曲 线的些指标能够得到较理想的伪速度波形和冲击破 坏效果。
英国“不懈”号核潜艇发生质量事故引发爆炸
英国“不懈”号核潜艇发生质量事故引发爆炸宋纯利一、事件的经过格林尼治时间2007年3月21日凌晨，英国皇家海军“不懈”号（Tireless）核动力潜艇在距美国阿拉斯加州北海岸200英里处的北极圈冰层下和美国海军“亚历山大号”潜艇进行联合军事演习。
然而在21日凌晨4时20分（美国东部时间上午12：20分）左右，“不懈”号核潜艇前部鱼雷舱附近突然发生了爆炸事故，两名英军水手当场死亡，还有一名水手身受重伤。
在两名遇难者中，一名水手当场死于爆炸引发的严重伤势，另一名水手则吸入了有毒浓烟而死。
事故发生后，“不懈号”潜艇指挥官伊恩·布里肯里奇立即命令潜艇紧急上升，撞破北极海面上的冰盖，破冰浮出海面获取新鲜氧气。
一架救援直升机随后赶到，降落在了冰面上，将两名遇难者和那名受伤者接离核潜艇，那名受伤水兵被飞机送到了阿拉斯加州安克雷奇市附近美军伊尔门多夫空军基地的军事医院中接受救治。
随后英国国防部对爆炸产生的原因进行了调查。
“不懈”号核动力潜艇是英国7艘“特拉法加”级攻击型潜艇之一。
二、事件的原因据悉，这一爆炸事故是由核潜艇的空气净化装置发生故障引起的，英国海军声称：“一个用来产生氧气的设备发生了爆炸，这个设备通常被称为‘氧气蜡烛’，它是通过化学反应制造氧气的紧急设备，由于在化学反应中会产生高温，如果操作不当，它们很可能会爆炸，目前尚不清楚是什么原因引起它爆炸的。
”据一名前英国核潜艇水兵说：“氧气蜡烛不像你想象的任何蜡烛，它没有公开的火焰。
每个潜艇水手都必须学会使用它，它们以前曾经有过爆炸记录，但无法想像它的爆炸威力会杀死两个人，一定还有其他地方出了问题。
”三、事件的影响据悉，“不懈号”核潜艇前部的船舱也在爆炸中轻微受损，由于事发地点的北极冰并不太厚，所以潜艇能够及时破冰而出。
然而在北极其他地区的冰层都非常厚，如果潜艇在其他地方出事，将永远也无法破冰而出。
更为幸运的是，这场爆炸和火苗也没有引爆附近堆放的鱼雷和“战斧”巡航导弹，否则后果不堪设想，一旦鱼雷被引爆，核潜艇上的所有110名船员可能都会像俄罗斯“库尔斯克”号潜艇的船员一样遭遇灭顶之灾。
非接触水下爆炸舰船结构响应分析
第33卷第3期2011年3月舰船科学技术SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol．33，No．3Mar．，2011非接触水下爆炸舰船结构响应分析岳崴，张军，姜涛（海军潜艇学院，山东青岛266071）摘要：军舰以及实施水下爆破任务的舰船不可避免要遭受水下装药爆炸的冲击载荷，舰船上人员与设备要承受由此带来的强冲击。
确定舰船遭受水下爆炸引起的冲击环境，对舰船人员和设备的防护都有指导作用。
针对3000t 级水面舰船，应用Abaqus 有限元软件建立舰船有限元模型，计算了距舰船水平距离60m ，装药水深60m ，1000kgTNT 当量装药水下爆炸，舰船的冲击环境。
得到的舰船典型部位结构的速度响应数值合理，规律正确，得到的舰船冲击环境可以指导舰船人员及设备的冲击防护设计。
关键词：水下爆炸；舰船冲击环境；数值仿真中图分类号：TJ51文献标识码：A 文章编号：1672－7649（2011）03－0016－03DOI ：10.3404/j.issn.1672－7649.2011.03.004The analysis of ship dynamic responses to non-contact underwater explosionYUE Wei ，ZHANG Jun ，JIANG Tao（Navy Submarine Academy ，Qingdao 266071，China ）Abstract ：It is inevitable that battle ship and operating ship suffer shock from underwater explosionas well as shipman and equipments．Realizing the shock environment of ship can direct the safety design of shipman and equipments．Constructed the FEM model of surface ship with Abaqus and analyzed the shock environment while to explode 1000kg TNT at distance of 60m from ship horizontally and at depth of 60m．The shock environments of ship have logical values and right orderliness．The results can apply to design in safety design of shipman and equipments．Key words ：underwater explosion ；shock environment ；simulation收稿日期：2010－08－23；修回日期：2010－12－15作者简介：岳崴（1970－），男，硕士研究生，研究方向为军事装备学。
非接触水下爆炸作用下舰船动态响应研究
非接触水下爆炸作用下舰船动态响应研究杨旭光;贾则;宋敬利;权琳【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2013(32)6【摘要】Based on commercial finite element procedure ABAQUS to the structure numerical simulation of underwater explosion, we can obtain the essential part shock environment of structure under the shock function, which provides the input for the dynamic response analysis of warships. With HHT method a signal of typical part on a warship produced by non-contact underwater explosion is applied. The analysis result indicated that warship dynamic response contains a wealth of frequency components. Shock response to the distribution is of a wide-band, and it has a transient, fast and energy of high attenuation characteristics, which could easily lead to the partial destruction of structure. Pulsating bubble response is of low frequency, slow decay and long duration, and response frequency is closeto warship natural frequency, which is easy to the overall damage to structure.Research results are valuable in evaluating the vulnerability of warships.% 运用有限元软件ABAQUS对舰船水下爆炸进行数值模拟，运用HHT变换分析了冲击响应信号。
非接触水下爆炸作用下舰船动态响应研究
非接触水下爆炸作用下舰船动态响应研究作者：杨旭光等来源：《价值工程》2013年第06期摘要：运用有限元软件ABAQUS对舰船水下爆炸进行数值模拟，运用HHT变换分析了冲击响应信号。
为舰船动态响应的分析提供输入条件，得到爆炸载荷作用下舰船关键部位的冲击环境。
分析结果表明：冲击波响应分布的频带较宽，具有瞬时性和衰减快的特点，水下爆炸作用下舰船动态响应包含丰富的频率成分，易造成舰船结构的局部破坏；气泡脉动响应频率低，易造成舰船的整体破坏，响应频率接近舰船结构的固有频率，衰减慢，持续时间长。
研究结果对于舰船生命力评估具有一定参考价值。
Abstract： Based on commercial finite element procedure ABAQUS to the structure numerical simulation of underwater explosion， we can obtain the essential part shock environment of structure under the shock function， which provides the input for the dynamic response analysis of warships. With HHT method a signal of typical part on a warship produced by non-contact underwater explosion is applied. The analysis result indicated that warship dynamic response contains a wealth of frequency components. Shock response to the distribution is of a wide-band， and it has a transient，fast and energy of high attenuation characteristics， which could easily lead to the partial destruction of structure. Pulsating bubble response is of low frequency， slow decay and long duration， and response frequency is close to warship natural frequency， which is easy to the overall damage to structure.Research results are valuable in evaluating the vulnerability of warships.关键词：水下爆炸；数值模拟；ABAQUS；动态响应；HHT变换Key words： underwater explosion；numerical simulation；ABAQUS；dynamic response；Hilbert-Huang Transform中图分类号：TB535 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）06-0299-030 引言近年来，随着水中兵器的不断发展，水下爆炸载荷对舰船结构的直接破坏越来越大，水下爆炸载荷对舰船结构的直接破坏越来越大，提高舰船的抗冲击性能成为更加迫切的任务，直接威胁着舰船的作战能力和生命力。
舰船水下非接触爆炸抗冲击技术综述
舰船水下非接触爆炸抗冲击技术综述
汪玉;张磊;史少华;杜俭业
【期刊名称】《科技导报》
【年(卷),期】2009(0)14
【摘要】舰船水下非接触爆炸抗冲击技术是提高现代舰船生命力和战斗力的重要内容,也是一项多学科、多领域交叉的系统工程,正日益受到重视。
本文对该技术的体系构成、主要特点、核心问题、关键技术及其发展趋势进行了全面总结,深入分析了舰船抗冲击技术的国外发展状况和中国的差距,提出了中国开展舰船抗冲击技术的主要方向,并强调将该技术与舰船研制进程紧密结合是提高中国舰船抗冲击性能的必由之路。
【总页数】4页(P19-22)
【关键词】抗冲击;非接触爆炸;冲击试验
【作者】汪玉;张磊;史少华;杜俭业
【作者单位】海军装备研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TD235.1
【相关文献】
1.水下非接触爆炸抗冲击缓冲平台性能研究 [J], 李琛;张姝红;周学滨;张永坤
2.水下非接触性爆炸下分层圆孔覆盖层动响应及抗冲击性能研究 [J], 肖锋;谌勇;朱大巍;孙靖雅;华宏星
3.水下非接触爆炸下舰船球鼻艏结构抗爆抗冲击性能数值仿真 [J], 孙丰;王喆;周姝;谢晓忠
4.水下非接触爆炸条件下舰船冲击环境测试相关技术研究 [J], 陈辉;潘建强;唐佳炜;何斌;杨云川;程红梁
5.水下非接触爆炸舰员抗冲击防护地板设计与试验 [J], 周欣;王汝夯;李冰;周健因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
国外潜艇抗水下非接触爆炸研究概述
摘要:潜艇抗水下非接触爆炸研究一项技术难度大、试验风险性高等特点,开展潜艇抗水下非接触爆炸研究具有十分重要意义。
本文通过对国外潜艇抗水下非接触爆炸研究分析,可为我国下一步开展潜艇抗爆抗冲击研究提供了参考。
关键词:潜艇水下爆炸抗冲击
潜艇以其隐蔽性好、机动灵活、打击能力强等优点,作为一种重要战略力量,受到各国海军的重视,同时在海上战争中,潜艇也是受攻击的主要目标。
随着现代兵器技术的快速发展,潜艇生命力面临着日益严重的威胁,这些威胁包括导弹、炸弹、炮弹、鱼雷、水雷和深弹等兵器攻击。
对于潜艇而言,爆炸载荷按作用介质的不同主要分为空中爆炸载荷和水下爆炸载荷;按作用距离不同可以为分为接触爆炸和非接触爆炸。
非接触爆炸不仅可造成艇体的破损,同时还可机电设备损坏、电路短路、轴系变形而伤失战斗力。
因此各国对潜艇抗水下爆炸研究都非常重视[1]。
由于潜艇抗冲击研究是一项军事目的强、技术难度大、试验风险高、环境污染大等特点,具有较高的保密性,因此有关潜艇抗爆抗冲击的技术文件公开很少。
本文广泛搜集了国外潜艇抗冲击研究资料,经过归纳整理,从理论研究、仿真计算研究、试验研究等方面进行论述,可为我国潜艇抗爆抗冲击研究提供了参考。
1 理论研究
由于潜艇在水下爆炸作用下的冲击响应是一个强非线性过程,作用过程十分复杂,解析理论只适用于装药水下爆炸本身和简单结构的动响应研究,不适合求解复杂的工程结构。
潜艇抗水下非接触爆炸按能量作用过程可分为四个阶段,即装药水下爆轰、冲击波及气泡脉动产生、冲击波及气泡脉动与潜艇流固耦合作用、潜艇冲击响应。
1941年Taylor,将水视为线性流体,提出了空背板结构在水下爆炸弱击波作用下计算方法[5]。
Keill对舰船的爆炸动响应和破坏进行了综述。
指出水面舰船的船体破坏主要分为三种模式。
第一种模式为舷侧破坏,主要由水下爆炸冲击波引起。
第二种模式为底部结构破坏,由船底下方爆炸引起的冲击波和气泡脉动压力作用所至。
第三种模式为船体纵桁破坏,由非接触爆炸条件下的冲击波和气泡脉动压力共同作用下的总体鞭状震荡响应所致。
Vernon从理论上研究了水面舰艇在水下爆炸产生的气泡作用下的骤动效应,建立了理论模型并进行了结构动力学分析。
2 仿真研究
由于水中爆炸过程非常复杂,解析的势流理论只适用于解决简单
结构的动响应问题,不适合于求解复杂的工程结构,随着计算机科学及仿真技术的发展,计算模拟方法的研究在规模和深度方面都取得了很大的进展。
在数值计算中对炸药爆轰过程中的强间断,通过采用了加入人工粘性项等方法使强间断面光滑后再进行计算。
1941年Talyor首次提出了受冲击波作用的平板的流固耦合方程。
1970年Chertock用曲面波近似方法(Curved wave approximation,CW A)。
后来Geers根据PWA和CWA方法的特点,提出了双重渐近近似方法(Doubly asymptotic,DDA)。
近年来Cipolla J和Nagtegaal J 用基于滞后势能的边界元方法。
美国和西欧一些国家对潜艇的抗水下爆炸问题开展了大量的研究,目前采用的分析方法主要为将DYNA3D与USA相连。
Fox(1992)、Kwon和Fox(1993)采用DYNA3D与USA程序相结合。
另外,德国的DYSMAS/ELC有限元程序包也成功地预报了加筋圆柱壳在水下爆炸作用下的动响应和永久变形(Andelfinger,1994)。
针对潜艇在水下爆炸作用下的鞭状震荡响应,Moussouros(1986)采用有限元程序ABAQUS对圆柱壳的弯曲强度和强度进行了数值分析。
计算结果与试验数据相比,有很好的精度[10,11]。
3 试验研究
由于理论研究只能对简单结构进行研究,数值仿真也难模拟实际
试验中各种复杂情况,同时理论研究结果与仿真计算方法是否准确也只能通过实船爆炸试验来验证。
国外对潜艇抗冲击试验研究按研究内容可分为艇体强度抗冲击试验、设备抗冲击试验及人员抗冲击试验,按试验规模大小可以分为模型试验和实艇抗冲击试验,按试验目的不同可为分考核试验和科研试验。
下面主要对科研试验和考核试验作主要介绍。
3.1 科研试验
科研试验一般是为摸清潜艇冲击响应规律、冲击破坏模式,潜艇极限冲击能力,因此被试艇一般采用待报废的潜艇,潜艇在试验中一般在水中处于悬浮静止状态,冲击强度一般由小到大进行。
由于保密的原因关于潜艇抗爆的技术文件公开很少。
由于潜艇抗冲击试验一项实施难度大、风险性高的试验。
为降低试验风险,在潜艇抗冲击试验中,国外对于爆源大都采用大当量装药,以减少由于海上爆源与被试验艇的布设距离误差所带来的冲击强度风险。
对于实艇抗冲击试验,国外采用的爆源一般为几千公斤。
为方便试验过程中的组织实施,对潜艇布放方法一般采用负浮力的吊装法和正浮力的锚泊法两种。
通过大量的科研试验,积累了丰富的基础数据,制定和完善了抗冲击标准。
美国与西欧国家目前还广泛使用的标准为MIL-S-901D和
BV043/85[10,11]。
3.2 考核试验
通过前期进行的大量科研试验,以美国为的西方国家现在过渡到以舰艇冲击考核试验主。
在美国法典规定“海军在舰艇投入实战前必须进行的抗冲击考核试验”,同时规定所有的舰艇的首制舰和经过大幅改装的舰艇都必须进行抗冲击考核试验[8,10]。
与科研试验相对应,考核试验一般是针对新研制舰艇或是经过大幅改装后的舰艇,考核试验时潜艇处于航行状态,艇上载有艇员,所有装备处于正常工作状态。
在爆炸试验后,不光要求潜体强度、艇员及装备处于安全状态,同时要求潜艇马上能投入正常的作战状态。
4 结语
潜艇抗水下非接触爆炸研究一项技术难度大、试验风险性高等,同时潜艇在水下爆炸中的冲击环境与水面舰区别很大,开展潜艇抗水下非接触爆炸研究具有十分重要意义。
以美国为首的西方国家已经开展全面研究,并把这些研究已经转化为科技成果,同时装备到潜艇上,大大提升军队的战斗力。
我国目前在主方面还有相关差距,本文通过对国外潜艇抗水下非接触爆炸研究分析,可为我国下一步开展潜艇抗爆抗冲击研究提供了参考。
参考文献
[1] 刘建湖.舰船非接触水下爆炸动力学的理论与应用[D].无锡:中国船舶科学研究中心,2003.
[2] 陈德元.水下爆炸调研综述[R].中国工程物理研究,1998.
[3] 徐培誉.水下爆震对结构之响应[D].台北:国立台湾大学,2004.。