簧片式冲击谱测量仪电测技术

簧片仪是测量中低频舰船冲击环境的主要手段之一.该文在以往簧片仪的基础上增加电测技术,解决了以往簧片仪采用划针记录数据时导致的采集数据困难、可靠性较低、数据误差较大等缺点.该技术经过模型试验和实船水下爆炸试验的检验,结果表明,该技术精度和可靠性完全能够满足舰船中低频冲击环境的测量.

水下爆炸条件下近药包表面能量测试技术研究

为测量水下爆炸条件下近药包表面的能量,提出基于预制飞片圆筒的水下爆炸条件下近药包表面能量测试技术。首先,采用AUTODYN软件,对水下爆炸条件下自由场和作用在飞片上的能流密度进行数值计算,通过对比两者随爆距的变化规律,对预制飞片圆筒间接获取近药包表面能量的可行性进行论证。然后,采用激光位移传感器和探针测量爆炸后的飞片速度,进而将飞片的动能除以面积计算得到作用在飞片上的能流密度。将能流密度的测试值与计算值进行对比,两者基本一致,表明采用预制飞片圆筒来测量水下爆炸条件下近药包表面的能量是可行的,同时验证飞片速度测量系统的有效性,为近药包表面载荷特性的理论研究和试验测试提供技术基础。

舰艇抗爆抗冲击技术现状和发展途径

抗爆抗冲击能力是舰艇生命力的重要组成部分,直接影响着舰艇战斗力的发挥,是一项影响全舰(艇)综合性能发挥的总体能力。与世界先进的舰艇相比,我国舰艇的抗爆抗冲击能力总体上比较落后,迫切需要全面提高。提高舰艇抗爆抗冲击能力需要从资源、技术和管理几个方面共同努力,其中技术提升是非常关键的一环,而技术途径对于技术工作的效率和效益具有很大影响。首先,从技术层面综述了国内外舰艇抗爆抗冲击技术和能力的现状与发展趋势,然后,分析了制约我国舰艇抗爆抗冲击水平提升的瓶颈问题,根据工作的轻重缓急程度,给出了提升舰艇抗爆抗冲击能力的技术途径建议,可为舰艇抗爆抗冲击研究、设计与评估工作提供参考。

水下爆炸气泡诱发舰船鞭状效应的实验研究(英文)

水中兵器攻击细长体舰船时 ,水下爆炸气泡诱发了舰船的鞭状效应响应。本文分析这种现象 ,爆炸位置分别处在船艉和船舯正直下方 ,并给出试验的方法和数据。

基于效应靶的装药水下近场爆炸威力评估方法

为了评估装药水下近场爆炸威力,将威力评估与结构毁伤联系起来,提出了效应靶方法。通过对边界可滑移圆板的试验和理论研究,建立并验证了靶板变形计算方法,获得了近场爆炸能量时序分配特性。提出了无量纲化的威力损伤因子,用以建立不同靶板的等效关系。在此基础上,初步设计了基于效应靶的装药近场威力评估试验设计和试验方法。试验结果表明,在近场爆炸范围内,随着爆炸距离增加,冲击波和气泡两个作用阶段的变形能比例为先快速减小再趋于平缓变化。与常规威力评估方法相比,效应靶评估方法更能体现装药水下近场爆炸威力的破坏作用。

浮动冲击平台水下爆炸冲击谱测量与分析

物体运动的时域曲线具有直观性 ,频域分析可以更深刻地认识物体的运动特性。冲击谱分析是研究冲击运动的频域分析方法 ,但是冲击加速度测量的零漂现象影响了冲击谱的正确性。我们在浮动冲击平台水下爆炸试验中 ,用加速度计算得到的冲击谱和簧片仪测量的冲击谱互相验证的方法获得了准确的冲击谱。本文通过分析表明 :冲击谱不但可以估算舰船设备受到的冲击响应值 ,还得到了水下爆炸产生的3个过程 ,即冲击波 ,滞后流和二次压力波的3种能量作用在冲击谱的3个不同频段 。

舰艇管路系统的抗冲击性能弹性评估方法

舰艇管路系统的抗冲击安全性能是其生命力要素的重要组成部分,因此对舰艇管路的抗冲击设计分析方法的需求也十分迫切。本文以火力发电厂汽水管路设计计算方法为原理,对容易破坏的管路部件的应力增强系数进行验证性计算,提出了多点支撑管路系统的冲击载荷输入方法,给出了管路系统的抗冲击性能评估方法。通过试验,验证了评估方法具有足够的安全系数,可以作为舰艇管路系统抗冲击性能的评估方法。

水下爆炸条件下不同装药对水面舰船冲击环境的影响试验研究

水下非接触爆炸产生的冲击往往会造成舰船设备的大范围破坏,从而影响舰船的生命力和战斗力。为此,对以船体结构动响应为输入条件的船用设备冲击环境的研究受到了各国海军的重视。其中,研究水下爆炸载荷与舰船冲击环境之间的联系对于舰船设备抗冲击设计以及提高水中兵器作战效能等都具有极其重要的意义。利用某型船的整体缩比模型进行水下非接触爆炸试验,通过自由场水下爆炸载荷和缩比模型冲击环境变化规律对比,得出了冲击环境主要参数与水下爆炸载荷之间的关系,试验结果具有参考价值。

水下近距和接触爆炸流固耦合作用机理及加载效应研究

深入理解近距和接触爆炸(R0≤R≤6R0)范围内的流固耦合作用机理及加载特性,对水中兵器毁伤效应和舰船抗爆防护研究均具有重要的现实意义。为了揭示水下近距和接触爆炸范围内的流固耦合作用过程,对爆距小于或等于4倍药包半径范围内的背气钢板进行了水下爆炸试验,采用多普勒光纤探针和聚偏氟乙烯计测得了背气钢板典型位置处结构运动速度时程和壁压时程。建立了数值模型,并对试验过程进行了模拟。为了能够表征水下爆炸导致的空化及其闭合再加载过程,水介质用两相状态方程描述。结果表明,数值计算结果与试验结果吻合良好,验证了数值计算方法的可靠性。结合试验和数值结果,详细分析了水下近距和接触爆炸范围内冲击波的传播、冲击波与气泡(爆轰产物气团)的相互作用以及空化闭合再加载效应,揭示了结构上不同位置处的加载机理。

多舱防护结构水下接触爆炸吸能研究

接触爆炸条件下,舰船结构破损非常严重,大型水面舰艇的多舱防护结构以空间换防护,可将接触爆炸载荷层层吸收,从而保护防护结构内部的各个舱室。文章根据一系列水下接触爆炸试验,结合水下接触爆炸载荷下作用载荷能量和结构破损吸能计算,分析了爆炸载荷能量与结构总吸能的比例关系,以及药量、结构参数对总吸能分配的影响,对提高多舱防护结构抗爆能力具有一定的参考价值。

水下爆炸压力传感器技术研究综述

压力是水下爆炸测量的重要参数,相应的传感器技术决定了整体压力测试水平的高低,因此有必要对水下爆炸压力传感器技术的应用及发展现状进行总体性的把握;首先从传感器敏感元件的选择、国内外在中远场、近场压力测量技术等方面概述了自由场压力传感器技术的发展现状,并指出了现在自由场压力测量中存在的一些问题;其次,论述了结构物表面压力测量技术的研究进展,总结了测试难点及对传感器性能要求,并对目前的测试现状进行了评述,指出了结构物表面压力测量传感器技术的发展方向;最后,对水下爆炸压力传感器技术进行了总结并提出了发展趋势。

基于模糊随机理论的舰船易损性评估模型

为客观、准确地评估舰船的生命力水平,结合毁伤树、随机过程、模糊度、经验层次法、马尔科夫链等系统工程技术,建立了基于模糊随机理论的舰船易损性评估模型。对多型舰船在不同武器毁伤环境下的易损性进行评估与分析。分析结果表明,由于兼顾了舰船毁伤的随机性与模糊性,评估模型能够较为合理地反映舰船毁伤的可能性和破坏度,从而提高了评估结果的可信度和准确性。所建立的评估模型可作为舰船在各阶段设计和作战使用时的易损性评估与分析工具。

载荷内部子空间缩比方法在水面舰船水下爆炸鞭状响应试验上的应用(英文)

水下爆炸载荷作用下舰船结构的鞭状运动不仅受冲击波载荷的影响,而且与气泡脉动载荷密切相关。理想条件下,水面舰船鞭状响应的缩比模型试验预测必须在离心机或增压水池内进行,这样才能保证冲击与气泡载荷在整个力学空间上的一致性,这对于通常采用的大尺度模型鞭状试验来说,显然不切实际。之前,作者提出一个专门的称为载荷内部子空间的缩比模型方法(LIS Scaling Method),能够在与原型载荷条件紧密相连的特定子空间内模拟水下爆炸载荷与鞭状响应。文中将该方法用于水面舰船,通过精心设计的"原型"和"子模型"水下爆炸鞭状响应模型对比试验研究进行验证,结果表明,原型与子模型的鞭状响应通过 LIS 方法换算后,有非常好的一致性。此外,发现阻尼随模型鞭状响应的幅值而变化。

考虑内流场的水下爆炸下瞬态流固耦合效应研究

对水下爆炸下含水双层板的内流场瞬态流固耦合效应进行研究。用二阶双重渐进近似方法(DAA2)分析外流场与结构的流固耦合,用自行开发的空化水锤声学元(CHAFE)模拟双层板间的内流场与结构的流固耦合。空化水锤声学元包括两个部分:以空化声学元(CAFE)描述包括空化效应的非线性流场效应,以改进的非线性间隙元(GAP)描述内流场与板结构的空化及其再加载效应。采用ABAQUS有限元程序的水下爆炸分析模块对空化声学元进行了验证,表明空化声学元是合理可信的。最后,对含水双层板在水下爆炸作用下的动态响应进行瞬态流固耦合效应分析,给出了冲击波作用下内流场与双层板流固耦合作用过程及其特征,描述了空化、水锤发生过程,并分析了内流场对结构动态响应的影响。

标准浮动冲击平台冲击环境试验及分析

本文针对我国研制的进行舰船重型设备冲击试验考核的标准浮动冲击平台,按照GJB150.18—86规定的标准考核工况开展了水下爆炸标定试验,获取了标准考核工况下的冲击环境及各种负载对冲击环境的影响规律,并与美国的标准浮动冲击平台进行了对比。结果表明,国内研制的标准浮动冲击平台在规定考核工况下的冲击环境与美国的标准浮动冲击平台一致,能够满足质量大于2.7×103kg重型舰船设备冲击考核的要求。

各主要海军国家设备抗冲击标准之比较

一个国家海军舰艇的抗冲击能力的强弱不但与舰船抗冲击技术相关的研究能力、设计能力和试验能力密切相关,而且决定于其所采用的抗冲击标准的指标的高低和执行标准的严格程度.该文重点分析了美国、英国、德国和俄罗斯的设备抗冲击标准,并将这些标准进行了定量比较,指出我国舰艇设备抗冲击标准本身及其应用中存在的问题,提出了我国舰艇抗冲击标准体系及其应用的改进建议.

船机共筏隔振系统传递功率流计算(英文)

用传递矩阵法推导了船上各种动力源共用一张平置式浮筏的功率流计算方法 ,并对双机共筏作了实算。

考虑空泡及再加载效应的水下爆炸流固相互作用分析

本文针对水下爆炸下含水双层板的内、外流场的流固相互问题开展研究,对外层流场采用二阶双重渐进近似(DAA2)方法来模拟,双层板间的流场采用自行开发的空化水锤声学元(CHAFE)来模拟。CHAFE包括2个部分:以空化声学元(CAFE)描述考虑空化效应的非线性流场效应,以非线性间隙元(GAP)描述内流场与内板结构的空化及其再加载效应。之后,采用ABAQUS有限元程序的水下爆炸分析模块开发的声学单元进行了验证,验证结果表明开发的声学单元是合理可信的。对含水双层板架水下爆炸动响应进行了计算分析,结果表明:单纯采用CAFE,获得的后期再加载时期的流体压力是不合理的;采用CAFE单元和GAP单元组合的CHAFE可更好地描述结构与流体间的耦合现象。