爆炸荷载下舰船复合材料上层建筑结构动力响应分析

以某舰船复合材料上层建筑结构为原型,通过有限元仿真软件,建立8个端面的舰船复合材料上层建筑仿真模型,分析爆炸载荷下舰船复合材料上层建筑结构动力响应,8个端面分别是前端、上端1、上端2、上端3、侧端1、侧端2、后端、底端。试验证明:起爆中心与上层建筑结构距离越远,其应力越小,出现变形的可能性越小,爆炸冲击波作用方向的端面应力值最大;不断提升炸药相对基准线角度,上层建筑结构前端、上端1、上端2、侧端2与起爆中心的距离逐渐变远,应力峰值逐渐降低,上端3、侧端1、后端与起爆中心的距离逐渐变近,应力峰值逐渐提升;起爆中心与上层建筑结构距离越近的端面,其速度与加速度峰值越大,随着时间的延长,上层建筑结构的动力响应整体呈衰减趋势。

复合材料舰船全船有限元分析的建模方法研究

基于层合板等效刚度模型,将复合材料舰船结构中的层合板简化为正交各向异性单层板,采用三维退化单层板元建立全船有限元模型,并以调整局部刚度以及网格细化的方式准确反映局部搭接处结构的力学特征。通过对全船模态、刚度和局部应力的有限元分析计算,以及与实验结果的对比,表明所提出的复合材料舰船全船有限元分析建模方法不仅建模工作量小,而且计算精度能满足工程要求。

复合材料舰船T型板板接头的转角半径尺寸和喷砂处理工艺对其破坏强度的影响

复合材料构件间的T型板板接头在舰船结构中广泛使用,它是舰船结构力学性能的薄弱部位。通过实验研究了结构尺寸和制作工艺对接头破坏强度和变形的影响。T接头转角半径值增大,接头破坏强度提高,当半径值超过R50 mm时破坏强度开始下降。经喷砂处理,试样的破坏载荷是不经喷砂处理试样破坏载荷的2.1倍,位移值为2.16倍。喷砂工艺的压力和喷射时间参数提高,接头的破坏强度提高,当空气压力达到0.6 MPa,喷射时间为100 s以后,破坏强度提高缓慢。