黑龙江省自然科学基金(E201124)
- 作品数：14 被引量：34H指数：3
- 相关作者：郭君孙丰孙登成崔杰姬秀滨更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学武汉第二船舶设计研究所中国船舶重工集团公司第711研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程理学机械工程更多>>
- 核爆作用下舰船上层建筑结构动力响应被引量：2
- 2013年
- 对核爆冲击波作用下典型舰船上层建筑动力响应进行研究。根据Ansys软件对上层建筑结构进行完整建模;考虑冲击波衰减及绕射特性,根据相关规范对其简化处理确定迎面、侧面(顶面)、背面的加载方式,运用Abaqus软件对结构变形、塑性及加速度动力响应分析。结果表明,结构只在迎面及顶面产生局部板格状变形,未产生全船性大变形毁伤效果,其中迎面外板结构局部已接近严重破坏,其余部位均未达到轻微破坏程度。另外,冲击波造成结构总体加速度响应,其中迎面近处结构响应最明显,远端响应较弱。比较可得加速度峰值近处迎面是远处背面的5倍。
- 王喆孙丰周姝孙登成
- 关键词：核爆冲击波有限元
- 船体箱形截面梁设计及抗爆性能分析被引量：2
- 2012年
- 在船体构件上应用箱形梁设计,能提高结构的纵向强度,具有利于保护重要管道和线缆、提高建造速度、利于质量控制和方便维修等优点。但是,国内外目前都是局部运用箱形梁结构,并未全船性设计使用,在此以某常规船体为基础,针对提高船舶抗爆性能和保持生命力的设计要求,全船性使用箱形梁。这种船体结构使钢制箱形梁承担全部的总强度,而船体型线和必要的使用刚度由轻质高强的复合材料板材来保证,实现局部强度与总体强度的解耦。在ABAQUS软件中基于声固耦合法,对船体水下爆炸响应进行分析,证实箱形梁结构具有较好的抗爆性能。最后对船体箱形梁进行优化设计,进一步提高抗爆能力。
- 郭君王军丁建军崔杰孙丰
- 关键词：稳性校核抗爆性能
- 舰船双层底液舱水下爆炸作用下动态响应被引量：7
- 2012年
- 用AUTODYN有限元程序研究水下非接触及接触爆炸作用下舰船双层底液舱内底的载荷特性。分别分析非接触及接触爆炸作用下,舰船双层底液舱半载与满载时内底的冲击载荷种类,探讨爆距及装载状态的不同对内底爆炸载荷特性的影响。研究表明,液舱满载时,透射冲击波是威胁内板的主要载荷形式;药包非接触、液舱半载时,液舱内部飞溅载荷是威胁内板的主要载荷形式;药包接触、液舱半载时,高速水层抨击是威胁内板的主要载荷形式,据此,总结得出舰船在服役过程中双层底液舱应采取的装载状态。
- 郭君崔杰肖巍孙丰李世铭
- 基于谱单元方法的平板冲击流固耦合研究被引量：2
- 2012年
- 假设流体无粘且无旋,计及流体中的气穴现象,采用谱单元方法建立水下爆炸瞬态流固耦合的三维数值模型,探讨了水下爆炸瞬态流固耦合作用的机理,用经典的平板冲击问题对数值模型进行验证,数值结果与解析解吻合良好,并根据数值结果绘制了流体中的气穴区域,对气穴效应进行分析,分析显示,气穴效应会对结构响应产生很大影响,在计算中应予以考虑。基于所建立的数值模型,在不同网格细化的条件下,分别采用谱单元方法和有限元方法对弹簧——平板模型进行水下爆炸瞬态流固耦合问题的求解,并在此基础上对谱单元方法和有限元方法进行对比研究,研究发现,谱单元方法在提高精度的同时能大量节省计算时间,可较好地应用于水下爆炸流固耦合问题的求解中,为相关水下爆炸瞬态流固耦合的研究提供参考。
- 郭君张阿漫杨文山李佳
- 关键词：流固耦合气穴有限元方法
- 水下非接触爆炸下舰船球鼻艏结构抗爆抗冲击性能数值仿真被引量：1
- 2013年
- 球鼻艏作为现代舰船的重要结构,具有降低流体阻力和装载声呐的作用,其结构强度直接关系到舰船的战斗力,而其抗爆抗冲击性能更是影响舰船生命力的重要因素。针对某舰球鼻艏结构,采用ANSYS软件建立有限元模型,并应用ABAQUS对其水下非接触爆炸载荷下的抗冲击性能进行数值仿真计算。计算结果表明,合理的结构设计及材料选择可使球鼻艏结构在不同水下非接触爆炸载荷下的塑性变形均处于安全范围内,并发现其主要薄弱环节位于导流罩与船体外板的连接区域,从而在设计中对薄弱环节进行适当加强。
- 孙丰王喆周姝谢晓忠
- 关键词：球鼻艏水下爆炸抗冲击性能
- 箱形梁结构船体水下非接触爆炸冲击环境分析
- 2013年
- 为研究箱形梁结构船体在水下非接触爆炸作用下的冲击环境,在船体中部范围内主要受力部位设置箱形梁,并与考虑箱形梁产生的质量变化而建立的等重船模进行对比,来描述箱形梁结构对冲击环境的影响.基于Abaqus中的声固耦合算法求解2种形式船体的冲击响应,以冲击谱为工具描述船体结构的冲击环境,并给出舱内甲板层的冲击环境分布.分析归纳箱形梁的作用机理,为相关舰船设备的舾装与船体优化设计提供参考.
- 吴铭孙登成姬秀滨吴子奇
- 关键词：箱形梁冲击环境水下非接触爆炸冲击谱
- 舰船管路冲击响应的离散时间传递矩阵法被引量：2
- 2016年
- 为求解舰船管路在冲击载荷作用下的响应,应用离散时间精细传递矩阵法,编制计算程序,对管路冲击响应进行模拟,形成了一套管路冲击响应计算方法.设计管路冲击试验,对方法进行验证,结果表明,基于离散时间精细传递矩阵法的管路冲击响应计算方法精度较高;同时,建立弯头管路和三通管路有限元模型,与离散时间传递矩阵方法计算结果进行对比,提出的方法既保证了较高的计算精度,同时计算时间大为降低,效率明显提高,可以为管路冲击响应预报和抗冲击设计校核计算提供指导和参考.
- 于福临郭君姚熊亮丁建军
- 关键词：管路传递矩阵有限元
- 水下爆炸船体结构响应间断伽辽金法数值模拟被引量：2
- 2016年
- 为求解水下爆炸强间断流场,采用Level Set方法定位多相流界面位置,应用虚拟流体方法处理邻近界面两侧物理量,并用RKDG方法进行空间和时间的离散,求解流场的Euler方程,并进行一维、二维评价,计算结果能够较好地反映水下爆炸冲击波产生、传播、反射和爆炸产物的膨胀等现象.最后,结合大型非线性有限元软件ABAQUS,模拟了船体板在水下爆炸载荷作用下的变形和响应特征.模拟结果表明,间断迦辽金法能够实现对水下爆炸船体结构响应精确模拟,板架结构响应与爆心距离成反比.
- 于福临郭君姚熊亮任少飞
- 关键词：水下爆炸载荷计算有限元数值模拟
- 近自由面水下爆炸冲击波切断效应研究被引量：8
- 2012年
- 近自由面水下爆炸形成的冲击波到达自由面时会反射稀疏波,并伴随着水面的上升、破碎和飞溅等复杂物理现象。文章基于无网格SPH方法建立了近自由面水下爆炸数值模型,开发了计算程序,模拟了冲击波和自由面反射的稀疏波的相互作用过程,分析了切断现象的特性、产生机理以及对冲击波参数的影响。研究发现,爆心正上方且距自由面较近处,稀疏波作用最强;近自由面爆炸冲击波冲量可衰减为无限水域爆炸的1/3左右。文中的研究旨在探索冲击波在自由面处的传播规律,并为近自由面水下爆炸载荷的确定提供参考。
- 崔杰杨文山李世铭明付仁
- 关键词：水下爆炸SPH方法
- 潜艇水下碰撞特性数值研究被引量：3
- 2014年
- 为分析碰撞中潜艇结构的损伤特性,选取2500t级双壳体潜艇作为研究对象,对潜艇结构进行等比例实体建模,并采取潜艇船艏与舷侧部位的撞击形式.利用大型非线性有限元软件Ls-Dyna,从能量、碰撞力和冲击环境3个角度研究碰撞的影响,得出以下结论：潜艇外壳及中间结构是吸能的主要结构,刚度较弱的潜艇艏部会产生大的塑性变形区,而刚度较强的舷侧结构的响应则以动能为主,且伴随着小范围的塑性变形区;撞击力在艏部临界速度附近,产生单峰值及双峰值现象,并确定临界速度值约为15～16kn;船长方向的冲击环境成对数函数分布,按中级损伤程度,对艇员的影响区域为距离船艏撞击区约0.11倍艇长范围.
- 孙登成郭君吴铭姬秀滨祝祥刚陈舸
- 关键词：碰撞吸能塑性变形冲击环境
