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船体水下近距非接触爆炸损伤计算之两步迭代法
被引量:
1
1
作者
任凯
周洪景
杨晨
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期87-98,共12页
船体水下近距非接触爆炸产生的破口计算过程复杂,涉及船体板架、武器装药和爆距方位等诸多因素,工程实践中通常应用经验公式求解。基于舰船遭受定向型战斗部攻击、毁伤面近似垂直于毁伤轴和爆炸过程瞬时发生满足近似能量守恒基本条件,...
船体水下近距非接触爆炸产生的破口计算过程复杂,涉及船体板架、武器装药和爆距方位等诸多因素,工程实践中通常应用经验公式求解。基于舰船遭受定向型战斗部攻击、毁伤面近似垂直于毁伤轴和爆炸过程瞬时发生满足近似能量守恒基本条件,根据爆炸冲击波初始动能与爆炸作用区域结构塑性变形能等量传递的假设,给出了计算方法。考虑了附着加强筋的船体壳板等效厚度对抵御冲击波毁伤的影响,运用爆炸冲击波作用下船体壳板产生的极限应变超过板材动态极限应变导致壳板开裂这一基本原理,设计了两步迭代法计算流程,给出了简捷易用的迭代计算表格。针对4种典型装药当量冲击波作用下,5~20 m长度舱段,11 m以内爆炸距离,6和8 mm这2种典型厚度船体壳板遭受爆炸冲击受损情况进行了768组数据计算。引入平面拟合方程,通过判断截平面相似度分析,给出了计算方法的适用性判据,探讨了计算参数的适用范围,以保证两步迭代法能够客观反映水下近距非接触爆炸的实际破坏效果。结合经验公式计算结果和破损舰船受损实测数据,对该方法进行了检验,实践表明:两步迭代法易于工程实践且具有较好的准确性。
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关键词
舰船生命力
船体破损
水下近距
爆炸
破口计算
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职称材料
水下近距和接触爆炸载荷作用下板架结构动态响应机理
被引量:
5
2
作者
沈超
张磊
+1 位作者
周章涛
刘建湖
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1050-1061,共12页
以某型水面舰船防护结构的膨胀舱为原型设计板架试验模型,依药量和爆距不同进行7个工况的水下近距和接触爆炸试验。采用光子多普勒测速系统测量模型典型位置的速度时程,收集试验产生的飞片,并对试验后板架的破口形态进行记录。结合数值...
以某型水面舰船防护结构的膨胀舱为原型设计板架试验模型,依药量和爆距不同进行7个工况的水下近距和接触爆炸试验。采用光子多普勒测速系统测量模型典型位置的速度时程,收集试验产生的飞片,并对试验后板架的破口形态进行记录。结合数值方法对试验结果进行对比分析,验证试验结果的一般性及数值计算方法的准确性。根据试验和数值计算结果对水下近距和接触爆炸载荷作用下板架结构动态响应开展研究。研究结果表明:板架结构容易在加强筋、隔板处发生剪切或撕裂破坏形成飞片,飞片的形成与药量、爆距、板架的结构形式均有密切关系;爆炸载荷驱动下板面上各点速度以爆心投影点为中心沿板面向外呈指数衰减趋势;当爆距大于2倍装药半径后,不同药量在相同的距径比下,板架结构上正入射点处速度峰值基本相当。
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关键词
板架结构
水下近距
和接触爆炸
爆炸载荷
动态响应
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职称材料
基于卡尔曼滤波的水下近距目标运动分析
被引量:
6
3
作者
刘伟
王昌明
赵辉
《弹道学报》
CSCD
北大核心
2008年第4期28-31,共4页
为跟踪水下近距目标,设计采用被动声纳平台获得目标的方位数据,用扩展卡尔曼滤波算法对测量数据进行目标运动分析来实现.建立了目标相对观测平台在固定深度做直线运动时的理论模型,针对非线性测量方程,采用雅可比矩阵来近似处理.采用标...
为跟踪水下近距目标,设计采用被动声纳平台获得目标的方位数据,用扩展卡尔曼滤波算法对测量数据进行目标运动分析来实现.建立了目标相对观测平台在固定深度做直线运动时的理论模型,针对非线性测量方程,采用雅可比矩阵来近似处理.采用标准卡尔曼滤波进行了实例仿真.结果表明,该方法将估计误差控制在8%以下,并有较好的稳定性.
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关键词
扩展卡尔曼滤波
被动声纳
水下近距
目标运动分析
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职称材料
水下近距爆炸作用下船体梁的动态响应特性
被引量:
8
4
作者
朱锡
李海涛
+1 位作者
牟金磊
黄晓明
《高压物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期343-350,共8页
为研究舰船在水下近距爆炸作用下的结构响应及损伤模式,以相似准则为基础,设计了船体梁模型,选用4种不同能量结构的炸药,将其置于模型中部正下方爆炸,通过改变药量和爆距,实验研究了船体梁在近距爆炸作用下的动态响应特性。利用高速摄...
为研究舰船在水下近距爆炸作用下的结构响应及损伤模式,以相似准则为基础,设计了船体梁模型,选用4种不同能量结构的炸药,将其置于模型中部正下方爆炸,通过改变药量和爆距,实验研究了船体梁在近距爆炸作用下的动态响应特性。利用高速摄影技术观察了模型的整个运动过程,结合实验数据定量分析了结构的应变和加速度响应特性,比较了冲击波和气泡脉动对结构的损伤特点。研究发现:近距爆炸气泡脉动会使结构下方形成一个低压流体区,该低压区的存在会使模型受到中垂弯矩作用,并可能使其发生中垂弯曲破坏;随着爆距的增大,爆炸能量与损伤效果之间的相关性变得明显;近距条件下,为了发挥爆炸气泡的最大破坏作用,爆距应该接近于最大气泡半径。
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关键词
爆炸力学
水下近距
爆炸
冲击波
气泡脉动
动态响应
实验研究
原文传递
船体梁在近距爆炸冲击波作用下动态响应的相似律研究
被引量:
8
5
作者
李海涛
朱锡
张振华
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2010年第9期28-32,共5页
以船体梁在爆炸冲击波作用下发生整体塑性运动响应的理论方法为基础,首先确定了影响梁整体结构最终塑性变形的相关物理量,利用定律对该问题进行相似性分析,给出相似参数和准确相似条件。研究了考虑结构应变率强化效应造成的相似畸变问题...
以船体梁在爆炸冲击波作用下发生整体塑性运动响应的理论方法为基础,首先确定了影响梁整体结构最终塑性变形的相关物理量,利用定律对该问题进行相似性分析,给出相似参数和准确相似条件。研究了考虑结构应变率强化效应造成的相似畸变问题,分析了模型缩比尺度、模型应变率大小以及不同结构材料对相似误差的影响。研究发现:随着缩比尺度的减小,或结构应变率响应值的增大,预报误差将增大;所用结构材料的应变率敏感度越高,模型预报原型的误差越大。结论可用于指导船体梁在水下爆炸冲击波作用下动态响应的模型试验设计。
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关键词
爆炸力学
水下近距
爆炸
冲击波
动态响应
相似律
应变率强化
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职称材料
题名
船体水下近距非接触爆炸损伤计算之两步迭代法
被引量:
1
1
作者
任凯
周洪景
杨晨
机构
海军工程大学动力工程学院
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期87-98,共12页
文摘
船体水下近距非接触爆炸产生的破口计算过程复杂,涉及船体板架、武器装药和爆距方位等诸多因素,工程实践中通常应用经验公式求解。基于舰船遭受定向型战斗部攻击、毁伤面近似垂直于毁伤轴和爆炸过程瞬时发生满足近似能量守恒基本条件,根据爆炸冲击波初始动能与爆炸作用区域结构塑性变形能等量传递的假设,给出了计算方法。考虑了附着加强筋的船体壳板等效厚度对抵御冲击波毁伤的影响,运用爆炸冲击波作用下船体壳板产生的极限应变超过板材动态极限应变导致壳板开裂这一基本原理,设计了两步迭代法计算流程,给出了简捷易用的迭代计算表格。针对4种典型装药当量冲击波作用下,5~20 m长度舱段,11 m以内爆炸距离,6和8 mm这2种典型厚度船体壳板遭受爆炸冲击受损情况进行了768组数据计算。引入平面拟合方程,通过判断截平面相似度分析,给出了计算方法的适用性判据,探讨了计算参数的适用范围,以保证两步迭代法能够客观反映水下近距非接触爆炸的实际破坏效果。结合经验公式计算结果和破损舰船受损实测数据,对该方法进行了检验,实践表明:两步迭代法易于工程实践且具有较好的准确性。
关键词
舰船生命力
船体破损
水下近距
爆炸
破口计算
Keywords
warship survivability
hull damage
underwater close-up explosion
breach calculation
分类号
O383 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
水下近距和接触爆炸载荷作用下板架结构动态响应机理
被引量:
5
2
作者
沈超
张磊
周章涛
刘建湖
机构
中国船舶科学研究中心
军事科学院国防工程研究院工程防护研究所
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1050-1061,共12页
文摘
以某型水面舰船防护结构的膨胀舱为原型设计板架试验模型,依药量和爆距不同进行7个工况的水下近距和接触爆炸试验。采用光子多普勒测速系统测量模型典型位置的速度时程,收集试验产生的飞片,并对试验后板架的破口形态进行记录。结合数值方法对试验结果进行对比分析,验证试验结果的一般性及数值计算方法的准确性。根据试验和数值计算结果对水下近距和接触爆炸载荷作用下板架结构动态响应开展研究。研究结果表明:板架结构容易在加强筋、隔板处发生剪切或撕裂破坏形成飞片,飞片的形成与药量、爆距、板架的结构形式均有密切关系;爆炸载荷驱动下板面上各点速度以爆心投影点为中心沿板面向外呈指数衰减趋势;当爆距大于2倍装药半径后,不同药量在相同的距径比下,板架结构上正入射点处速度峰值基本相当。
关键词
板架结构
水下近距
和接触爆炸
爆炸载荷
动态响应
Keywords
grillage structure
close-in and contact underwater explosion
explosive load
dynamic response
分类号
TJ01 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
基于卡尔曼滤波的水下近距目标运动分析
被引量:
6
3
作者
刘伟
王昌明
赵辉
机构
南京理工大学机械工程学院
南京政治学院基础部
出处
《弹道学报》
CSCD
北大核心
2008年第4期28-31,共4页
文摘
为跟踪水下近距目标,设计采用被动声纳平台获得目标的方位数据,用扩展卡尔曼滤波算法对测量数据进行目标运动分析来实现.建立了目标相对观测平台在固定深度做直线运动时的理论模型,针对非线性测量方程,采用雅可比矩阵来近似处理.采用标准卡尔曼滤波进行了实例仿真.结果表明,该方法将估计误差控制在8%以下,并有较好的稳定性.
关键词
扩展卡尔曼滤波
被动声纳
水下近距
目标运动分析
Keywords
extended Kalman filter
passive sonar
underwater short-distance
target motion analysis (TMA)
分类号
TB566 [交通运输工程—水声工程]
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职称材料
题名
水下近距爆炸作用下船体梁的动态响应特性
被引量:
8
4
作者
朱锡
李海涛
牟金磊
黄晓明
机构
海军工程大学船舶与动力学院
出处
《高压物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期343-350,共8页
基金
国家"973"重大基础研究项目(51335020101)
文摘
为研究舰船在水下近距爆炸作用下的结构响应及损伤模式,以相似准则为基础,设计了船体梁模型,选用4种不同能量结构的炸药,将其置于模型中部正下方爆炸,通过改变药量和爆距,实验研究了船体梁在近距爆炸作用下的动态响应特性。利用高速摄影技术观察了模型的整个运动过程,结合实验数据定量分析了结构的应变和加速度响应特性,比较了冲击波和气泡脉动对结构的损伤特点。研究发现:近距爆炸气泡脉动会使结构下方形成一个低压流体区,该低压区的存在会使模型受到中垂弯矩作用,并可能使其发生中垂弯曲破坏;随着爆距的增大,爆炸能量与损伤效果之间的相关性变得明显;近距条件下,为了发挥爆炸气泡的最大破坏作用,爆距应该接近于最大气泡半径。
关键词
爆炸力学
水下近距
爆炸
冲击波
气泡脉动
动态响应
实验研究
Keywords
explosion mechanics
underwater nearby explosion
shock wave
bubble pulse
dynamic response
experimental study
分类号
O383.1 [理学—流体力学]
U661.7 [交通运输工程—船舶及航道工程]
原文传递
题名
船体梁在近距爆炸冲击波作用下动态响应的相似律研究
被引量:
8
5
作者
李海涛
朱锡
张振华
机构
海军工程大学船舶与动力学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2010年第9期28-32,共5页
基金
国家"973"计划研究项目(51335020102)
文摘
以船体梁在爆炸冲击波作用下发生整体塑性运动响应的理论方法为基础,首先确定了影响梁整体结构最终塑性变形的相关物理量,利用定律对该问题进行相似性分析,给出相似参数和准确相似条件。研究了考虑结构应变率强化效应造成的相似畸变问题,分析了模型缩比尺度、模型应变率大小以及不同结构材料对相似误差的影响。研究发现:随着缩比尺度的减小,或结构应变率响应值的增大,预报误差将增大;所用结构材料的应变率敏感度越高,模型预报原型的误差越大。结论可用于指导船体梁在水下爆炸冲击波作用下动态响应的模型试验设计。
关键词
爆炸力学
水下近距
爆炸
冲击波
动态响应
相似律
应变率强化
Keywords
explosion mechanics
underwater explosion in near field
shockwave
dynamic response
similarity law
strain-rate effect
分类号
U661.6 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
船体水下近距非接触爆炸损伤计算之两步迭代法
任凯
周洪景
杨晨
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
2
水下近距和接触爆炸载荷作用下板架结构动态响应机理
沈超
张磊
周章涛
刘建湖
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
下载PDF
职称材料
3
基于卡尔曼滤波的水下近距目标运动分析
刘伟
王昌明
赵辉
《弹道学报》
CSCD
北大核心
2008
6
下载PDF
职称材料
4
水下近距爆炸作用下船体梁的动态响应特性
朱锡
李海涛
牟金磊
黄晓明
《高压物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
8
原文传递
5
船体梁在近距爆炸冲击波作用下动态响应的相似律研究
李海涛
朱锡
张振华
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2010
8
下载PDF
职称材料
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