4。2。1  空气流场对冲击影响的研究 23

4。2。2  舱段结构和空气流场网格划分 23

4。3 甲板及舷侧结构动响应分析 24

4。3。1  工况设置 24

4。3。2  舱段结构的应力情况 25

4。3。3 甲板等塑性应变 PEEQ 及 MISES 应力响应 27

4。3。4  甲板位移、速度与加速度响应分析 29

4。3。5  爆距对甲板结构动响应的影响 31

4。3。6  迎爆面舷侧外板与舷侧内板抗冲击性能响应分析 32

4。3。7  迎爆面与背爆面舷侧外板抗冲击性能响应分析 34

4。3。8  甲板、肋板、内底板、外底板和舷侧外板的动响应对比 36

4。3。9  甲板、舷侧外板、外底板的整体抗冲击性能对比 37

4。4  本章小结 39

结 语 41

致 谢 42

参考文献 43

第一章 绪论

1。1 研究目的及意义

目前，我国面临着复杂严峻的海洋安全性问题，由于国家之间利益需求的不 一致，以及对国际法在理解上的差异，导致中国与周边国家在海上划界问题上存 在分歧；并且在海洋资源的问题上，近年来，各个国家对其的争夺并未消停，反 而日趋激烈。由此，不管是欧美的海军强国，还是亚太地区的新兴发展中国家， 都竞相发展、壮大海军力量。然而这一类军备竞赛使得一些国家之间海上冲突的 爆发可能性增高，严重威胁了地区的整体安全。所以，为做好充分的军事准备， 中国海军必须提升军事作战及防御能力。

大量的海战实例和实船爆炸试验表明，在中远场的环境下，空中爆炸会使船 体结构发生弹塑性变形，近场条件下的爆炸对舰船破坏程度更大，船体局部结构 会发生比中远场更大变形，严重时还可能会出现破口。在炸药包的爆轰过程当中， 大量高温气体跟空气相互作用，向外迅速膨胀，当运动至船体表面时，产生的冲 击波跟船体结构互相作用，对舰船结构、设备以及人员造成严重破坏。

随着科学技术的发展和生产技术的提高，反舰船武器的命中率大幅度提升， 导致舰船遭受毁伤的概率日趋增大。鱼雷、反舰导弹等武器在舰艇周围爆炸，产 生的冲击载荷会对舰艇结构、设备、以及人员造成巨大的破坏。所以，空中爆炸 载荷下的舰船毁伤问题渐渐被各国海军重视，对船体在空中爆炸载荷作用下的动 态响应具有非常大的意义。

1。2 国内外已取得成果与研究现状

1。3 论文主要工作

本文的开展工作是在前人的研究基础上进行的，由于试验开展比较困难，本 文将以数值模拟为核心，理论机理研究为辅助，进行对舰船空中非接触爆炸载荷 下的动响应进行研究分析。本文的具体内容如下：

（1）给出了空中爆炸的特点及过程，并重点解释了空中爆炸冲击波和冲击 波压力峰值经验公式。使用 LS-DYNA 对爆炸冲击波的船舶进行模拟。

（2）在 ANSYS 里，用命令流的方式建立船舶典型舱段有限元模型及流场， 将导出的 K 文件进行修改后，用 LS-DYNA 软件进行数值计算、模拟，以研究 舱段模型在空中非接触爆炸情况下的动态响应。