搜索船体在中远场水下爆炸环境下的响应的abaqus仿真
2017-09-02 by:CAE仿真在线 来源:互联网
之前看到美国的3000吨级濒海战斗舰抗冲击测试的新闻报道,美军有钱也是出了名的,不过新闻上也说了:
““战斗毁伤测试(BDT)也被称作“抗冲击测试”,是检验近失弹爆炸后,水中爆炸冲击波对舰体会造成多大影响,以及舰体是否能承受住这种打击。BDT实际是美海军大型战舰服役前的“必过关卡”,连航母都需要测试?！?
看到这个想起来自己以前做过的水下爆炸对船体冲击效应的模拟。
根据爆距来看,这种工况其实属于中远场爆炸,中远场爆炸冲击效应对船体的毁伤是一个很复杂的课题,不同的工况有不同的效果,比如根据爆点的位置有水面爆炸、水下爆炸,水下爆炸也分为船体侧面、船体正下方,等等等等。
船体的毁伤模式又包括很多种,并且一般的毁伤都是多种模式的组合,像局部毁伤(穿甲等,一般是因为爆炸距离较近),整体毁伤(船整体大变形,比如船正下方爆炸形成的空化效应导致船整体断裂等)。
圆柱壳是潜艇等水下航行器的典型的简化结构形式,在对水下爆炸以及结构抗冲击的过程和机理的研究中,往往采用简化的圆柱壳模型。
模拟的部分效果图如图所示:
1. 入射点压力的时程曲线:第一个峰值(第一个波峰是冲击波,冲击波波峰是气泡脉冲波峰的数倍,并且作用时间非常短,几乎与y轴重合了,因为时间是根据冲击波波阵面到达入射点开始计算的。这个是作图的疏忽,时间轴应该选取一个负数开始的。)是冲击波,第二个和第三个是气泡脉冲造成的,整体的压力大部分时间都小于0,这也叫空化效应。
2. 模型参考点的位移时程曲线:位移方向设置为爆源方向,即图上可以看出整体是向爆源方向运动的,这是因为空化效应。在图中有三个位移的“调头”,这是因为冲击波和气泡脉冲,这个位移图正好与上图中的冲击波和气泡脉冲的时间相匹配。
3. 结果效果图
a. 求解域(包括水域和壳体结构)冲击波传播
c. 壳体整体位移效果图(时间不分前后,纯粹是不同视角和工况下的图)
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