1 国内外的理论分析法

理论分析法，也就是通过使用方程解析的方法并且结合理论来得出结论，我们又 不得不把一些复杂的东西进行简化才能得到方程和等式，从而得到解析解，但是这又 与爆炸所造成的真实的复杂环境所矛盾。因此在分析稍微复杂的爆炸实验中，很少有

人选择这种方法了。就目前的国内外研究来看，朱国琦等[1-2]分析了板和梁在爆炸冲 击载荷中的塑性变形响应，研究了不同冲击载荷波形对结构塑性的影响，得出了波的 型心位置和冲量相同时冲击效果相同的结论；唐文勇，陈铁云[3]等采用刚塑性结构模 型 和 能 量 法 ， 研 究 出 了 加 筋 板 的 静 力 极 限 变 形 结 构 形 式 及 判 别 条 件 ， 利 用 Jones．Sawezuk 控制方程，推导出了在指数形式爆炸载荷作用下，加筋板和平板塑性 动态响应的持续时间和最大残余变形的表达式；刘士光等[4]研究分析了固支加筋方板 在爆炸载荷下的刚塑性响应和变形区域；何建等[5]运用能量守恒定律的方法，详细分 析了四边刚性固定的矩形钢板的刚塑性变形动态响应，得出了矩形板在四边刚性固定 条件下最大塑性变形的计算公式。在国外，美国学者 Cole 给出爆炸作用下圆板的塑 性变形公式；Hopkins 和 Cox 等对爆炸载荷下的板的塑性变形做了研究。但是上述两 个研究只考虑了结构的变形能，没有考虑膜力、剪切变形能及应变率等因素。Wierzbiki 和 Florence 对受爆炸载荷冲击作用的固支圆板进行了理论研究，考虑了应变率效应。 Jones 对板和梁的塑性动态响应进行了深入的研究，提出了当爆炸载荷的峰值压力大 于 11 倍的材料静态屈服压力极限时，可简化为脉冲载荷的结论。

2 国内外的实验研究法

实验研究法，顾名思义，就是通过在真实的舰艇上做一系列的爆炸实验从而取得 相关的实验结论，目前通过实验方法进行研究的人比较少，因为实验研究的方法花费 很大、危险系数高并且爆炸的瞬间很快很难被记录下来。在实验研究法方面，美国在 1946 年进行了“十字路口行动”实验，科研人员用两枚核弹分别对包括两艘航母在内

的 95 艘舰船进行空中和水下非接触爆炸，通过观察爆炸对舰船的破坏程度以及对舰 艇防护结构的影响，提出了一些优化和改良航母舷侧防护结构的方法：许多国外的研 究人员针对加强筋在爆炸载荷作用下的动态响应进行了研究。国内也有一些人进行了 一些实验研究，例如金咸定[6]在 1965 年研究了某舰船的抗爆性能。不过还有许多国 家进行的研究并没有公开。

3 国内外的数值模拟法

数值模拟也就是通过相关的计算机软件对爆炸过程进行的一种仿真实验，数值模 拟凭借其经济实惠、精确度高以及方便快捷的特点越来越受到人们的青睐。数值模拟 首先是通过有限元软件建立相关的有限元模型，然后对模型进行定义相关的材料属 性，施加相应的爆炸载荷以及一系列边界条件，接下俩就是通过有限元后处理软件进行分析，从而得到相关的动态响应分析，例如位移云图、应力应变云图、失效形式以 及各种曲线。本文就是用有限元法对爆炸的复杂过程进行离散的。许多优秀的有限元 软件在上一节已经提到过，诸如 LS_DYNA、MSC。DYTRAN、ABAQUS、SESAM、 MSC。NASTRAN 等等。

吴迪[7]对空中非接触爆炸下舰船结构响应的情况进行了仿真模拟，运用非线性有 限元软件 MSC．DYTRAN[8-9]仿真了空中非接触爆炸作用下舰船的动态响应过程。于 诗源等人通过 PATRAN 软件建立了舷侧防护结构的模型，接下来通过 LS_DYNA 进 行后处理，得到了舰船防护结构模型某些典型部位的位移、应力、应变云图，能量、 加速度等动态曲线。姚熊亮[10]利用 ANSYS 和 LS_DYNA 也成功得出了船体在不同工 况下的响应分析。张振华[11]、梅志远[12]、刘建湖[13]、汤文辉[14]和盖京波[15]等人也进 行了相应的有限元分析。本文也将利用 PATRAN 建立舰船舷侧防护结构的三维有限 元模型，并利用 MSC。DYTRAN 进行对水下非接触爆炸进行数值模拟，从而得到舰船 舷侧的动态响应。