水下爆炸冲击波和气泡载荷对典型圆柱壳结构的毁伤特性
Damage Characteristics of Underwater Explosion Shock Wave and Bubble Load on Typical Cylindrical Shell Structure
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文摘
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为研究近场爆炸冲击波及气泡载荷对缩比后的鱼雷典型圆柱壳结构的毁伤特性,并探讨装药距离、装药方位等相关参数对圆柱壳结构变形特征及毁伤特性的影响规律,采用任意拉格朗日-欧拉算法对近场爆炸冲击波及气泡载荷对圆柱壳结构的毁伤特性进行了数值模拟分析。将壁面附近爆炸气泡演化过程的仿真结果和试验结果进行了对比,验证了数值模拟方法的有效性。利用该数值分析方法对多组不同装药距离和装药方位下的爆炸过程进行了研究,深入分析了冲击波、气泡脉动载荷及射流载荷等不同形式载荷对圆柱壳结构的毁伤作用机理。研究结果表明:冲击波对圆柱壳结构的毁伤效果受装药距离的影响较为明显,装药距离的增大会急剧削弱冲击波在圆柱壳上造成的破坏,而圆柱壳的方位改变对冲击波的毁伤作用影响较小;水射流载荷对圆柱壳结构产生的毁伤受方位因素的影响较为明显,当药包位于圆柱壳下方时圆柱壳迎爆面在气泡脉动及射流载荷联合作用下产生的塑性应变最大。 |
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其他语种文摘
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To investigate the damage characteristics of the near-field explosion shock wave load and bubble load on the typical cylindrical shell structure of a scaled-down torpedo,the ALE method was conducted and the effects of explosion distance and charge position on the deformation and damage characteristics of the cylindrical shell structure were explored. The validity of the numerical simulation method was verified by comparing it with the experimental results of the evolution process of the explosion bubble near the wall. The interaction between the explosion bubble and the cylindrical shell was studied under different explosion distances and charge positions,and the damage mechanism of different forms of load such the shock wave,bubble pulsation,and water jet on the cylindrical shell structure was analyzed in detail. The results showed that the damage effect of the shock wave on the cylindrical shell structure is strongly influenced by explosion distance; the increase of explosion distance sharply weakens the damage caused by the shock wave on the cylindrical shell,while the charge position of the cylindrical shell has a weaker effect on the damage of the shock wave; the damage to the cylindrical shell is significantly influenced by charge position; when the charge is arranged below the cylindrical shell,the shell generated the maximum plastic strain under the combined effects of bubble pulsation and water jet. |
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来源
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兵工学报
,2023,44(2):345-359 【核心库】
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DOI
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10.12382/bgxb.2021.0598
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关键词
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水下爆炸
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圆柱壳
;
应力应变
;
爆距
;
气泡脉动
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地址
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1.
南京理工大学, 瞬态物理国家重点实验室, 江苏, 南京, 210094
2.
海军研究院, 北京, 100161
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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1000-1093 |
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学科
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力学;一般工业技术;水路运输 |
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基金
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国家自然科学基金国家杰出青年科学基金
;
江苏省自然青年科学基金项目
;
解放军总装备部预研项目
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文献收藏号
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CSCD:7408784
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参考文献 共
22
共2页
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